JPH03502416A - エレクトロポレーションを利用した診断装置及び分子の組織内移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 エレクトロポレーションによる分子の組織横断輸送組織はしばしば異なるタイプ の種々の細胞から成り、分子はこれらの細胞を横断しなければならない故に、医 薬、栄養物及び代謝物などの分子を組織中に輸送したり、組織から外に輸送した り、組織を横断して輸送することは容易ではない。血液が潅流している健康な組 織は、栄養物を容易に供給されそして血液中に浮遊している薬剤をしばしば十分 に供給される。更に、代謝産物は、一般に、循環系により効率良く除去される。

都合の悪いことに、組織の表面を通して化合物を送給したり除去する能力は、一 般に比較的乏しい。同様に、一つの表面から他の表面に組織を横切って化合物を 送給させたり、化合物の送給を制御する能力は比較的乏しい。

組織を通しての分子輸送の流率（ｆｌｕｘ）は、組織透過性、駆動力及び組織の 面積の積の関数である。生きている生物の薬剤の吸収を増加させるための最も初 期の試みでは、透過性係数は流率を増加させる手段としての焦点であった。これ らの試みは、皮膚において天然に見出だされる透過性より高い天然の透過性を持 つｔ；組織の領域に薬剤化合物を与えることに集中した。このような比較的高い 透過性の組織には、胃腸の組織、直腸組織、頬組織、洞組織、肺組織及び皮膚の 表面の下の間質組織が含まれる。

薬剤投与のための高度に透過性の組織を使用する最も普通の方法は経口摂取であ る。この方法は、投与されるべき薬剤を高度に透過性の胃壁及び腸壁と接触させ る。この経路は広範な種類の医薬に適用できるが、幾つかの医薬には理想より低 く、他の医薬には全く適用できないという欠点を持っている。これらの欠点には 、輸送流率を制御するための駆動力を変えることができないこと、血流中に吸収 される前に医薬が分解する（消化工程による）可能性があること、高い一回目通 過肝臓代謝又は肝臓毒性が含まれる。

皮膚表面下の透過性の高い間質組織を使用して薬剤を輸送するための最も良く使 用される方法は、注射であり、これは皮下注射針又は注射ガンを使用する。これ らの方法は患者の間質液に医薬を迅速に入れるという利点を与えるが、多くの患 者、特に子供にとっては注射は痛くて嫌な体験である。更に、頻繁に又は連続的 に投与される医薬の場合には、針注射部位は高率の感染を受けやすい。

皮膚を物理的に裂傷させて表面の組織より高い透過性を持った組織を露出させる 注射と同様に、医薬は組織の表面掻爬（ａｂｒａｓｉｏｎ）により間質組織に投 与することもできる。この方法は、天然痘ワクチン投与の方法として従来量もよ く使用された。この方法の苦痛と不快さに加えて、掻爬はしばしば醜い痩痕組織 を形成させる。

成る場合には、組織は、成る種の医薬を投与するのに十分に高い透過性を有する 。これらの場合に、投与は医薬の局所的投与により行なわれる。これは、医薬を 含むフンパウンドを皮膚表面に擦り込むこと、又は例えば主剤の場合にように、 医薬を含む物質を身体の穴に挿入することにより行なわれる。この方法は苦痛が なく且つ種々の用途（特にニトログリセリン及び運動酔い薬用の経皮パッチ）を 見出だしたけれども、医薬を送り込むための局所的適用は、組織横断吸収が起こ る速度が遅いという欠点を有する。故に、長期間にわたり低い投与量を投与する ことが許される医薬では、局所的施用は有効である。しかしながら、大多数の医 薬では、この方法は、医薬が吸収される速度が低いことにより満足なものではな い。

皮膚などの組織の透過性は、吸収促進剤の使用により自然の状態よりも高めるこ とができる。これらの吸収促進剤は一般に透過性溶媒であり、この溶媒は、医薬 と組み合わせそして皮膚に施こすと、皮膚を通しての医薬の吸収を多大に増加さ せる。１つのこのような促進剤の例は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）であ る。

上記例の各々において、自然の又は化学的に高められた高い透過性を有する組織 は、輸送される分子の流率を増加させる手段として利用されてきた。

組織を横切る分子の流率は、分子に関する駆動力を増加させることにより更に高 めることができる。このような駆動力には、圧力勾配、濃度勾配及び音圧のよう な圧力が含まれる。更に、イオン泳動の場合のように、外部電界の使用を、駆動 力の増加手段として使用することができる。

イオン泳動では、電流を用いて正又は負イオンを組織中に駆動させる。

例えば、ヤコブラン等の米国特許第４，１４１，３５９号（１９７９年２月１７ 日）、アリウラ等の米国特許第４．４７４，５７０号（１９８１年ｌＯ月２日） 、シバリスの米国特許第４．５５７，７２３号（１９８５年１２月１０日）、シ バリスの米国特許第４．６２２，０３１号（１９８６年１１月１１日）、リンク 等の米国特許第４．６３９，２４４号（１９８７年１月２７日）及び、スロアン （Ｓｌｏａｎ）等、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・アカデミ−・オブ・デ ルマトロジ−（Ｊ、Ａｏ、＾ｃａｄ、Ｄｅｒｍａｔｏｌｏｇｙ）、上５．６７’ 　ｌ　−６８４，１９８４を参照されたい。これらの教示は引照により本明細書 に加入する。この方法においては、２個又はそれより多くの電極を組織と接触さ せる。電極の少なくとも１つは、投与されるべき医薬のしみ込んだ吸収性材料の パッドである。組織を横切って低い電圧を加えると、医薬のイオンは反対の電荷 の電極に移動し、そうして組織を透過する。中性の分子は、溶液中の溶媒引きず りとして知られた現象により、少ない程度にではあるが、移動することができる 。電圧がかかつている限りは、このプロセスは連続し、電位の駆動力が中断する と輸送は急速に減少する。

これらは、高い透過性を示すように組織を変えるか又は選択することにより及び 種々の駆動力を選ぶことによる輸送分子流率を増加させる多数の方法の一部であ るが、医薬をより迅速な制御された速度で組織を横切って医薬を輸送することが でき、しかも分子も組織も問題になる程損傷せず且つ生体内で使用した場合に患 者に苦痛と不快さを殆ど与えないように輸送できる方法に対する要求が依然とし である。

単離され、エレクトロポレーションの方法及び関連した可逆性電気絶縁破壊（Ｒ ＥＢ）の現象により、広範に分離された個々の細胞膜の透過性を増加させること ができそして電気抵抗を減少させることができることは知られている。例えば、 ニューマン等、ジャーナル・オブ・メンブレン・バイオロジー（Ｊ、Ｍｅｍｂｒ ａｎｅ　Ｂｉｏｌ）、　、１旦、２７９−２９０．１９７２（エレクトロポレー ション）、及びジンマーマン等、バイオフィジカル・ｐｈｙｓ、Ａｃｔａ）、３ ７５．２０９−２１９．１９７５；ジンマーマン等、Ｒｅｖ、　Ｐｈｙｓｉｏｌ 、　Ｂｉｏｃｈｅｍ、　Ｐｈａｒｍａｃｏｌ、　、　ｌ　０５．１７５−２５６ ．１９８６：ジンマーマン等の米国特許第４，０８１，３４０号（１９７８年３ 月２８日）及びジンマーマン等の米国特許第４，２２０，９１６号（１９８０年 ９月２日）（可逆性電気絶縁破壊）を参照されたい。これらの教示は引照により 本明細書に加入する。この方法では、単離された個々の細胞及びＤＮＡ又は酵素 などの大きい分子を含む溶液を、短期間の高電圧パルスにさらす。パルス後に検 査すると、幾つかの細胞は前記大きい分子を含んでいることが見出だされる。Ｄ ＮＡを取り込む細胞では、いくらかの発現が観察された。しかしながら、エレク トロボレーシランにより形質転換された細胞のフラクションは一般に小さい、例 えば１０−Ｂ乃至１０−４であることが見出だされる。エレクトロポレーション された細胞の約１％が、取り込み、細胞核へのＤＮＡ輸送、組込み、発現及び生 存を示した少数の場合において良好な結果が見出だされた。例えば、ニューマン 等、ＥＭＢＯＪ、、上、８４１−８４５．１９８２；ボッター等、−片ΣＡ且、 ７８，７１．６１−７１６５．１９８４；ｌ−ネグツゾ等、土とキュマー・アン ド・セルラー・バイオロジー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｎｄ　Ｃｅ１ｌｕｌａｒ 肛悼、旦、７０３−７０６．１９８６；チュー等、ヌクレイツク・アシツ上二」 サーチ（Ｎｕｃｌｅｉｃ　Ａｃ１ｄ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ）、±互、１３１１−１ ３２６．１９８７：ストッパー等、バイオロジー・工・バイオロジー・アクタ、 １遼０，３８−４４．１９８７．及びトネグッゾ等、第９凹ＩＥＥＥ／エンジニ アリング・イン・メディシン・アンド・バイオロジー・ソサイ玉二工男多録（Ｐ ｒｏｃ−９ｔｈ　ＩＥＥＥ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ 　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　５ｏｃｉｅｔｙ）、７１５−７１６．１９８７を参 照されたい。これらの教示は引照により本明細書に加入する。更に、単離された 赤血球のエレクトロポレーシヨンは、エレクトロポレーションされた細胞の約２ ０％が、両凹の（ｂｉｏｃｏｎｃａｖｅ）ディスクから球に劇的に形を変えそし て比較的荷電しロジー奉ソサイエティ議事録（Ｐｒｏｃ、９ｔｈ　ＩＥＥＥ／Ｅ ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　５ｏ ｃｉｅｔｙ）、７０８−７０９．１９８７を参照されたい。

この教示は引照により本明細書に加入する。

デキストランなどの比較的電荷のない分子のみが、エレクトロポレーションによ り側々の細胞中に容易に導入されるか又は個々の細胞から放出されることを示し ており、そして荷電分子は導入が困難であることを示唆する幾つかの証拠がある ということを先行の研究は示している。例えば、ソワー等、ＦＥＢＳ　　Ｉ丼、 、λ立５．１７９−１８４゜この教示は引照によりの本明細書に加入する。更に 、個々の細胞にエレクトロポレーションによりＤＮＡを導入する方法は約４０− ８０％の細胞のみの生存をもたらす。ボッター、第９凹ＩＥＥＥ／エンジニアリ ング・イン・メディシン・アンド・バイオロジー・ソサイエテイ議事録（Ｐｒｏ ｃ、９ｔｈ　ＩＥＥＥ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　ａ ｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　５ｏｃｉｅｔｙ）、７０５−７０７．１９８７を参照さ れたい。この教示は引照により本明細書に加入する。この生存率は、少数のクロ ーンのみが必要な場合には、受は入れられる。

電気パルスを加えた細胞の挙動の以前の研究は、しばしば非常に重大な破壊を示 した。り一等、第９凹ＩＥＥＥ／エンジニアリング・イン・メディシン・アンド ・バイオロジー・ソサイエテイ議事録（Ｐｒｏｃ、９ｔｈ　ＩＥＥＥ／Ｅｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　５ｏｃｉ ｅｔｙ）、７１２−７１４、１９８７；及びり一等、プラスチック・アンド・リ コンストラクテイプ・サージエリ−（Ｐｌａｓｔｉｃ　ａｎｄ　Ｒｅｃｏｎｓｔ ｒｕｃｔ、Ｓｕｒｇ、）６６３　６７１　ｓ　ｌ　９８年１１月号を参照された い。これらの教示は川魚により本明細書に加入する。電気パルスが、皮膚などの 組織における透過性及び分子輸送を増加させるｔ；めのエレクトロポレーション を発生させる手段として研究されたことを示す証拠はない。

本発明の要約 本発明は、組織透過性を増加させるためにエレクトロポレーション法を使用して 、ヒト及び動物の皮膚及び直腸、腟及び頬膜などの粘膜を包含する組織を横切る 分子の輸送を増加させ及び制御することを可能とする方法に関する。

本発明は、更に、 ａ）組織の領域にエレクトロポレーシヨンを引き起こすのに十分な電圧及び期間 の電気エネルギーを持つｔ；１個又はそれより多くのパルスを加えて、組織透過 性の一時的増加を生じさせ、ｂ）駆動力を利用してエレクトロポレーションを受 けている組織の領域を横切って分子を移動させる、 工程を含むことを特徴とする組織を横切って分子を輸送する方法に関する。

透過性にされた組織を横切って分子を移動させる駆動力は、イオン泳動を使用す る場合のように電気的であることができ、又は温度勾配、圧力勾配又は濃度勾配 により与えられるなどの他の物理的又は化学的力であることができる。更に、駆 動力は音圧又は光圧より成ることができる。

十分な数の分子を組織中に、組織から外に又は組織を横切って輸送する問題は、 エレクトロポレーションを使用して一時的高透過性状態を経由して克服すること ができる。エレクトロポレーションを受けている組織で繰り返し観察される、可 逆性電気絶縁破壊（ＲＥＢ）と呼ばれる効果は、エレクトロポレーションが起こ っていることを示すのに使用することができ、それにより電気パルス（１つ又は 複数）の大きさ、期間及び形状を選ぶ基礎を与える。濃度差及び静流体力学的圧 力などの駆動力と共に一時的高透過性状態を使用して分子の輸送流率を増加させ ることができる。故に、例えば、毛包及び汗腺管の内壁にエレクトロポレーショ ンを起こさせることにより皮膚の角質層バリヤーを回避することができ、それに より角質層の下にある間質液に分子を輸送することを可能とする。

この方法の利点は、組織透過性を増加させることができることである。

この方法は、駆動力を増加させることができない分子を移動させるのにも有用で ある。このような分子には、例えば、非イオン性分子又は飽和濃度近くの分子が 包含される。この方法は、この方法の一時的に増加した組織透過性により引き起 こされる組織に対する恒久的影響を殆ど又は全然生じさせない操作条件を選ぶこ とも可能とする。

図面の簡単な説明 第１図は、エレクトロポレーションにより誘発された高められた組織透過性を用 いて、組織を横切って分子を輸送するのに有用な装置の構成図である。

第２図は、エレクトロボレーシコンにより誘発されｔ；高められた組織透過性を 用いて、組織の表面に間質液を輸送するのに有用な装置の構成図である。

第３図は、組織に加えられる種々の電位及び期間の一連の電気パルスについて電 位対時間の任意のグラフ表示である。

本発明の詳細な説明 エレクトロポレーションの現象は、一時的高透過性状態及び可逆性電気絶縁破壊 （ＲＥ　Ｂ）を含む幾つかの分けられた現象により特徴付けられる。ＲＥＢは、 以上に高い組織横断電位に短時間さらすことにより生じる組織の電気抵抗の減少 により特徴付けられる。エレクトロポレーションは、ポリ（テトラフルオロエチ レン）などの材料の肉眼で見える開口を横切って引き伸ばされた人口の平面状二 層膜及び細胞が微少電極で穿刺されているか又は細胞の懸濁液が外部電界にさら されている細胞膜において観察された。ＲＥＢは、人口二層膜、微少穿刺細胞（ ｍｉｃｒｏｐｕｎｃｔｕｒｅｄ　ｃｅｌｌ）を用いて、成るタイプのクルターカ ウンター（Ｃｏｕｌｔｅｒ　　ｃｏｕｎｔｅ「）を使用して細胞懸濁液において 示されそして検討されてきた。対照的に、本発明は、植物及び動物組織において エレクトロボレーシコンの効果を生じさせそして利用するのに有用であり、そし て一時的な高透過性状態に基づいている。本発明は、高透過性状態の始めに起こ るＲＥＢ現象の検出又は測定を伴い又は伴わないで使用することができる。

成る領域の組織の細胞の一部又は全部のエレクトロポレーシヨンを、その組織表 面又は下にある組織領域に短い高電圧パルスを加えて、一時的な組織透過性の増 加した状態を生じさせることにより引き起こされる。

ＲＥＢに伴う電気抵抗の減少は、エレクトロボレーシコンの更なる結果でありモ してエレクトロポレーション効果を監視する有効な手段として使用することがで きる。

これらの結果は、下記の如くしてエレクトロボレーシコン（及びＲＥＢ）を生じ させることにより組織において証明することができる。

ｌＯ″″１乃至１秒、好ましくは１Ｏ−１乃至１０−１秒の短い電気ノ（ルスを 組織試料に加える。一定パルス幅で、試料の抵抗は、電気）くルスの電圧の大き さが増加するにつれて実質的に変わらないであろう。しかしながら、成る閾値を 越えると、抵抗は急速に減少し、より高い電圧ノ（ルスは組織の抵抗を更に減少 させる。これは、エレクトロポレーションで誘発されたＲＥＢの特徴的証拠であ る。これは、従来は人口平面状二層膜、微少穿刺細胞又はバクテリアについての みクルターカウンターにおいて証明された。クルターカウンターは単離された細 胞と絶縁オリフィスを通る電流を同時に流す。

ＲＥＢに続いて、組織横断抵抗はその初期値に徐々に回復する。これは、人口二 層膜又は個々の細胞膜に関する従来の研究と同様である。これらの研究では、回 復時間は人口平面状二相層膜の場合にはマイクロ秒乃至数分の範囲にあり、生物 学的膜の場合にはそれより多い。更に、人口二層膜に低い電圧の大きさの長いパ ルスが加えられる場合と違って、エレクトロポレーションにより引き起こされる ＲＥＢでは膜の破損又は不可逆的電気絶縁破壊は回避される。

エレクトロポレーション法及びＲＥＢと関連した膜横断電位は、約５０〇−約１ ．５００ａ＋Ｖの範囲にある。約１００ｍＶの普通の生理学的静止電位よりはる かに高く、膜破損をもｔ；らすことが知られている膜横断電位の大きさく約３０ ０　６００ｍＶ）より一般に大きい。かくして、エレクトロポレーシヨン及びＲ ＥＢを誘発するのに使用される電気パルスの比較的短い期間は、本方法の重要な 点である。エレクトロボレーシコンの以前の研究では、赤血球、イカの軸索、イ カの卵及び巨大藻類の細胞などの個々の細胞においてのみその効果が観察された 。本発明は、生きているカエルの皮膚、ラットの皮膚及び下にある組織、無毛マ ウスの皮膚層び丁にある組織、外科的に切除されたヒトの皮膚及び下にある組織 などの多層組織で証明することができる。一般に、細胞については、エレクトロ ポレーションの発生は、ＲＥＢにより証明されるとおり、非熟的な短期間の膜の 変化をもｌ−らし、全体の損傷又は死は長期の浸透圧の変化又は高透過性状態に なっている細胞の内側と外側との他生理化学的イ〕・バランスｌ二よってのみ起 こる。しかしながら、組織損傷を最小とする等浸透圧浴溶液などの条件を与える ことが可能である。

組織における長期に続く分子輸送路を得るために細胞の一部を死滅させるか又は 恒久的に損傷することを望む場合には、いくらかの細胞溶解を生じさせるようｌ 二、電気パルス条件及び浴溶液の組み合わせを選ぶことができる。例えば、極端 な場合は、感電死事故と関連した遅延した非熱的組織損傷に関係する。この場合 に、ゴレクトロボレーシオン現象の望ましくない側面は問題となる組織破壊をも たらずことがありうるらしい。

細胞溶解及び細胞融合による組織の損傷は、エレクトロポレーシヨン及びＲＥＢ を誘発する成るパルス条件で起こりうる。しかしながら、エレクトロポレーショ ンは、問題となる細胞溶解を伴うことなく組織において繰り返し発生させうろこ とが証明され、そして細胞融合は直接調査はされなかったが、細胞融合に帰され うる有害な効果は見出だされなかった。かくして、生物学的組織のＲＥＢの発生 により証明される繰り返しエレクトロポレーションは、組織自体に又は生体内で 誘発されるエレクトロポレーションの場合に生物に本質的に無害でありうる。

動物組織においてエレクトロポレーションを繰り返し発生させて組織を損傷させ ることなく透過性を増加させることができることは、生物学的膜への及び／又は 生物学的膜を横切る分子輸送を増加させる方法としてエレクトロボＬ・〜ジョン を使用することができるという点で有利である。生きている細胞から成る組織は 、多層の直列の僧々のシートとみなすことができる。エレクトロポレーションは 、シートを横切って約１−３ボルトの短い（１−１，，０００マイクロ秒）パル スを加えることによりいかなる単一のシートにおいても発生させることができる 。これは、ＲＥＢの発生により示すことができるシート・中の細胞のエレクトロ ポレーションを生じさせ、そして一時的な高透過性状態、即ち、シートを通る分 子輸送の増大を可能とする。

より複雑な組織は、このような個々のシートが多層で直列になったものとして近 似することができる。単一のソートは、増加した分子輸送を達成するのに約０． １−５ボルト、好ましくはｉ３ボルトを必要とするので、より厚い膜（例えば約 ２０枚のシート）は、多くても約２０ポルト乃至約６０ボルトのパルスを必要と し、そしてエレクトロポレーシヨンが最初に１つの層で起こり、次いで全電位差 が残りの層を横切って現れるような場合にはそれより少ない。しかしながら、こ の高い電圧それ自体は組織を損傷しない。というのは、個々の細胞層のスケール では、それは１乃至３ボルトにすぎないからである。

エレクトロポレーション、特に高透過性状態の発生及びＲＥＢの検出及び測定に 関する実質的にすべての以前に刊行された情報は、人口平面状二層膜に関する研 究から得られたものであるか、又は水性電解質媒体中に懸濁液されｔ；広範に分 離した細胞から得られたものであった。非組織試料に関するこれらの研究に基づ くと、エレクトロポレーシヨンは、膜横断電位の突然の強力なパルスにより引き 起こされる人口二層又は細胞膜に存在する細孔の一時的発生又は拡大により生じ るものと考えられる。拡大した細孔サイズは、膜を横切る多大に減少した電気的 抵抗及び分子輸送抵抗をもたらす。エレクトロポレーションに続いて、拡大した 細孔は徐々に普通のサイズに戻り、その初期値に徐々に増加する抵抗をもたらす 。しかしながら、細孔は拡大されている間は、イオン泳動、濃度差及び圧力差な どの慣用の輸送駆動力を用いて、そいぼうまくを横切って荷電イオン及び中性分 子を輸送することが可能である。細孔サイズが初期の状態に減少すると、この方 法を繰り返して更に輸送させる。

組織への及び組織を通る分子輸送の重要な用途は、非侵入性間質液化学アッセイ 及び皮膚を通しての医薬の送給に関係する。

経皮薬剤送給は、従来は角質層の存在により問題があった。角質層は、皮膚の外 側に存在する本質的に死んだ細胞のシートである。汗腺管及び毛包は、角質層に 穴をあけることにより実質的に角質層を妨げる。乾燥した角質層は、水溶性物質 を比較的非透過性であることが周知されている。このようなものとして、乾燥角 質層から成る最外部皮膚層は、水和した膜の細孔を拡大させる方法を容易に受け ない。故に、エレクトロポレーションは経皮医薬輸送と適合しないようである。

しかしながら、この種の問題は、角質層が汗腺管及び毛包の両者により中断され るという以前に検討された事実により克服される。しばしば成る流率の医薬が、 エレクトロポレーションを使用しないで皮膚を横切ってイオン泳動により通過す ることができるが、汗腺管の内側と間質液間のバリヤーがより透過性にされてい るならば、増加したＷ、率の医薬が、拡散、対流（圧力による）又はイオン泳動 により汗腺管を通って移動することができる。これは厳密には、ＲＥＢの発生に より検出されうるエレクトロポレーションを引き起こすための特徴的な電気パル スを皮膚に加えるときに、管の細胞ライニングで観察された効果である。

更に、以前の研究では、汗腺管特に管ライニングなどのバリヤーは、電気パルス を皮膚表面に加えるとき、エレクトロポレーションによる透過性改変を優先的に 受けやすいことが示唆されている。これは、水溶性分子の送給に対する主たる抵 抗部位が主たる電気抵抗部位でもあるという事実による。この結果は、相対的に 遠くの電極から加えられた電気パルスが、エレクトロポレーション透過性増加が 望まれるその部位での組繊細胞の最も大きい膜横断電位差変化を生じさせるとい うことである。

汗腺管、及び融合膜により連結された細胞によりライニングされた管の属性を有 する他の構造の場合に、管のほぼ円筒形状と融合膜により連結された細胞を有す る細胞層の比較的高い電気抵抗の故に、局部的な比較的高い電気抵抗が得られる 。

かくして、実際には、ＲＥＢの発生を測定することにより検出されるエレクトロ ポレーションを誘発させる特徴的な電気パルスを皮膚表面に加えることができる 。これは、汗腺管の壁を構成する組織の細胞膜のエレクトロポレーシヨンをもた らす。次いで、慣用のイオン泳動、濃度差又は圧力差法を駆動力として使用して 、汗腺管壁を横切って及び角質層の下にある間質液中に薬剤を輸送することがで きる。毛包は、汗腺管の方法と同様にして行うことができる。皮脂腺の活性の状 態に依存して、毛包は経皮医薬送給のための第２の経路を提供することができる 。

同様に、化学アッセイのための間質液の非侵入性サンプリングに上記と同様な方 法を使用することができる。唯一の重要な差は、負圧などの外部駆動力を皮膚表 面に加えて、エレクトロポレーションにより引き起こされた又は透過性が増加し た分子輸送路を通して少量の間質液を抜き出すことができるということである。

本発明の１つの態様では、生理学的食塩水などのゲル又はペーストに接触する慣 用の銀／塩化銀から構成されている慣用の心電図記録法電極などの無極性電極を 使用する。あるいは、ステンレス鋼、白金又は金から構成された電極を使用する ことができる。電極の少なくとも１つは、組織中に又は組織を横切って輸送する ことが望まれる化合物を入れｊ；貯蔵器に非常に近接して配置される。

あるいは、非侵入性サンプリングのために、内在性の組織化合物の輸送は、電極 の少なくとも１つの近くに収集領域又はチャンバを配置することにより変えるこ とができる。

エレクトロポレーションを誘発するのに十分なタイプの一連の短い電気パルスを 発生することができる電位源は、少なくとも２つの電極に接続されて、適当に短 い期間の電位を可能とする。１つの態様では、パルスは性質においてほぼ“方形 波“であり、幅の期間は約１Ｏ−１乃至約１秒の範囲にある。他の態様では、パ ルスは、性質において鋸歯、三角形、指数関数又は正弦波であり、幅の期間はや はり約１Ｏ−１乃至約１秒である。好ましい態様では、約１０−’乃至約１Ｏ− ３秒の範囲のパルス幅を使用して、ＲＥＢを発生させ、それによりエレクトロポ レーションの発生を示す。

パルスの大きさは、付勢されるべき特定の組織を横切ってエレクトロポレーショ ン及びＲＥＢを発生させるのに必要な大きさに相当するように選ばれる。一般に 、この電圧は、約２０Ｖ乃至約２．０００Ｖの範囲にあり、約５０Ｖ乃至約７５ ０ｖの範囲がより好ましい。組織はヒトの皮膚の場合のように多くの細胞層を含 んでいる場合には、短期間に加えられるこれらの電圧は各細胞層に約０．５ｖ乃 至約３Ｖの膜横断電位を発生する。実際に選ばれた電圧は、エレクトロポレーシ ョン部位の組織の性質に依存し、この性質は、例えばヒトの皮膚の場合には、年 令、脂肪含有率及び身体上の位置に依存して有意に変わることがある。

医薬送給の目的でエレクトロポレーションを介して組織中の一時的高透過性状態 を発生させる装置の１つの態様が第１図に構成図で示されている。第１図におい ては、包括的にｌＯとして示された装置は、電気パルス発生器１２、コントロー ラ１４、少なくとも１つが分子貯蔵器１８を有している２個又はそれより多くの 電極１６の組、及び随意にＲＥＢを検出するための手段２０を含んで成る。

操作においては、輸送されるべき分子を貯蔵器１８に満たし、電極１６を組織２ ２の表面と接触させて配置する。電極１６と連通しているパルス発生器１２は、 電極に、特定の形状、電圧、期間及び周波数の電気パルスを与える。パルスの形 状、期間、周波数及びピーク電圧は、コントローラ１４により制御される。パル スは、エレクトロポレーションが起こるまで、徐々に高い電圧へとサイクルされ る。その点で、パルス、形状、期間、周波数及び電圧は、望ましい量の分子移送 が起こるまで維持される。

随時、第２の組の電極２０又は同じ電極１６を使用して、組織の電気抵抗を監視 することができる。これらの電極２０は、コントローラ１４に作用的に接続され ており、そしてエレクトロポレーション中に起こる可逆性電気絶縁破壊を検出す るための手段として作用する。かくして、これらはパルス条件が維持されるべき 点をコントローラ１４に知らせる作用をする 本発明の他の態様である診断装置がｗｃ２図に構成図で示されている。

第２図では、５０として包括的に表された装置は、電気パルス発生器１２と、コ ントローラ１４と、２個又はそれより多くの電極１６の組と、容器３０と、場合 により貯蔵器３２を有する電極と、場合によりＲＥＢを検出する手段２０とを備 えて成る。

この装置は先の態様の操作と殆ど同じように操作されるが、装置５０は、医薬を 送給する手段として有用である代わりに、診断の目的で間質液を収集するための 非侵入性手段として有用である。

操作においては、電極１６を組織２２の表面と接触させて配置する。

電極１６と連通しておりそして場合により電極容器３０と連通しているパルス発 生器１２は、特定の形状、期間、電圧及び周波数の電気パルスを電極に与える。

パルスの形状、期間、電圧及び周波数はコントローラ１４により制御される。エ レクトロポレーションが起こるまでパルスは徐々に高い電圧にサイクルされる。

その点で、高透過性状態は、間質液を組織から容器３０の貯蔵器３２に輸送する ことを可能とする。次いでひれらの間質液は種々の診断の目的で使用することが できる。

第２の随意の電極２０の組は、先の態様の場合と同じ方法で操作される。

第１図及び第２図において、医薬入れ又は液収集容器は、電極又は電気的に中性 の容器であることができる。例えば、成る態様では、容器は電気的に中性である ことができ、そして貯蔵器を含んでいてもいなくてもよい電極と共に使用するこ とができるが、他の態様では、容器は、貯蔵器を含んでいてもいなくてもよい他 の電極共に使用される電極に組み込むことができる。場合により、非付勢式容器 を電極容器と共に使用することができる。このようなものとして、本発明の態様 を第１図及び第２図で示された態様に限定することを意図するものではない。

装置の更に他の態様では、組織に分子を輸送するため及び組織から輸送された分 子を収集するための貯蔵器を同時に使用することができる。

前記したように、いずれかのタイプ又は両タイプの貯蔵器は、電極に組み込むこ とができるか又は電気的に中性とすることができそして荷電した電極と共に使用 することができる。このような態様では、１つのパルス発生器及びコントローラ を使用して組織の治療及び診断をすることができる。

本発明の好ましい方法では、パルス又はパルスシリーズの間又は後に、電極の対 間の電気的インピーダンスの値及び値の変化を監視して、組織輸送状況について ＲＥＢの発生の決定を可能とする。更に詳しくは、好ましくは１ｏＯＨｚと１０ ．０００Ｈｚ間の周波数を持った低レベルの交流電流を使用して、電極の対間の 電気的インピーダンスを監視することにより、生物学的組織で天然に高濃度で存 在するＮａ＋及びＣＩ−などの低分子量のイオン種と関連した物質移動抵抗を使 用して、ＲＥＢの発生を指示し、それによりエレクトロポレーション及び関連し た高透過性状態の発生を指示することができる。

経皮薬剤送給又は間質液サンプリングは電気的手段により直接制御されるので、 ここの皮膚の性質の差及び個々の医薬送給又は間質液サンプリング要求の差を考 慮に入れた送給を正確に制御する方法をプログラムすることが可能である。例え ば、パルス発生器は、ＲＥＢの発生を監視しながら、増加していく大きさの短い 低電圧パルスを発生するようにプログラムすることができる。パルスの電位は、 ＲＥＢが検出されるまで徐々に高いレベルに増加する。この点で、発生器は、Ｒ ＥＢの変化を絶えず監視し、それに応じて調節してその状態を維持しながら、こ のレベルのパルスを供給することができる。これは、望ましくない組織損傷を積 極的に回避しながら、エレクトロポレーションプロセスを正確に制御することを 可能とする。

ＲＥＢが検出されると、薬剤化合物は、慣用の駆動力を使用して細胞膜を横切っ て輸送することができる。例えば、本発明の１つの態様では、汗腺管の内側をラ イニングする膜においてエレクトロポレーションを誘発させる。次いで薬剤をこ れらの膜を通して角質層表面の下にある間質液に輸送する。

同様に、ＲＥＢが検出されると、負圧などの慣用の方法を使用して間質液試料を 得ることができる。

エレクトロポレーションされた膜を横切って分子を輸送する多数の方法が可能で ある。これらの方法の各々は駆動力を使用して、一時的に透過性にされた膜を横 切って分子を移動させる。例えば、１つの簡単な方法では、濃縮形態の輸送され るべき物質を、エレクトロポレーションの部位で組織表面に接触している貯蔵器 内に保持する。外部的に上昇させた流体静力学的圧力と組み合わせた濃度差の駆 動力は、この物質を拡大した組繊細胞膜細孔を通して下にある間質液へと通過さ せる。細孔が徐々に最初の直径に戻るか又は輸送速度がそれ以下では低すぎると ころの直径に戻ると、新たな電気パルスをその区域に加えて組繊細胞膜を再度透 過性とする。

他の態様では、駆動力としてイオン泳動を使用して、エレクトロポレーションに よる高められた透過性が誘発されると、組織を横切って分子を輸送することがで きる。この態様では、パルスは、エレクトロポレーションを誘発させることによ り透過性を増加させるように部位に加えられる。ＲＥＢの検出と同時に又はＲＥ Ｂの検出の後に、はるかに低い電圧及びより長い期間の電位をエレクトロポレー ションされた部位に加える。この低電圧界に存在するイオンは、反対の電荷源に 向かって移動する。かくして、電極が他方の遠い部位に存在するならば、反対に 荷電した引きずりイオン（ｄｒａｇ　１ｏｎ）はエレクトロポレーションされた 膜を通って皮下の間質液へと移動する。中性分子も又溶媒例きずりとして知られ た現象によりイオン泳動により移動することができる。これは、電荷種の移動の ために中性分子種の正味の輸送が起こるように、一方向に移動している荷電粒子 の繰り返し接触から生じる。濃度差又は圧力差輸送に関しては、輸送部位を監視 して細孔収縮又は細胞膜回復を検出する。細孔が輸送速度が選ばれたレベル以下 に降下するサイズに収縮したとき、イオン泳動のための低電圧界は一時的に中断 されるが又は維持され、モしてエレクトロポレーシヨンを誘発するのに特性を有 する新たな電気パルスを加える。

本発明と関連した輸送方法は、医薬及び診断目的の分子を包含する広範な種類の 分子に関して使用するのに適する。本明細書で使用した用語“医薬“は、生きて いる生物におけるプロセスに影響を与えるか又はプロセスを妨害する化学作用物 質を包含するように広く定義される。例としては、抗生物質などの治療を目的と する医薬、ポリオワクチンなどの予防を目的とする医薬、診断を目的とする医薬 が含まれる。同様に、診断目的の分子には、代謝物、ホルモン及びタンパク質な どの天然に存在する種及び治療用に導入された分子が含まれる。

更に、エレクトロポレーションは、酵素及びＤＮＡなどの大きい分子を個々の細 胞に挿入することが示された。かくして、この方法は、比較的大きい分子を、特 に皮膚を包含する組織中に及び／又は組織を横切って輸送するのに使用すること ができる。

下記の実施例は本発明を更に特定的に説明することを目的とする。

実施例■：電気的効果 カエルの腹部皮膚の切り出しｌ；ばかりのピースを２つのチャンバ間の膜として の拡散装置に入れた。各チャンバに、ｌ　００ｍＭＮａ、ＣＩｚ　２ｍＭＫＣｌ 、２ｍＭＣａＣｌ！、２．４１１１ＭＮａＨＣＯｓ及び１０ｗＭデキストロース を含んで成るカエルのリンゲル液を満たした。下記の電気的性質を測定した。

抵抗　　　　　　　Ｒ−５００−１００００ｈｍ／ｃがキャパシタンス　　Ｃ− ０，５−５フアラツド／ｃが短絡回路電流　　　１ｓｃ＝５　５０ｕＡ静止電位 　　　　　ｖｏｃ−−２０乃至−１００ｍＶ（粘膜側アース）これらの値の各々 は標準許容値と合致していることが見出だされた。

平面上ステンレス鋼製電極を使用してパルスを加え、皮膚試料の抵抗をカロメル 電極又はＡｇ、／ＡｇＣ１電極を使用して監視して、エレクトロポレーション及 びＲＥＢの増加した透過性の状態を検出した。

第１　ＲＥＢの実験においては、種々の大きさ及び期間の電気パルスを加えた。

皮膚横断電位のパルス後の減退は、閾値以上の大きさ又は閾値以上の期間のパル スが加えられる場合には速かった。減退している皮膚横断電位がオシロスコープ に記録されたとき、閾値以下のパルスと閾値を越えるパルスが加えられるとき、 記録曲線は交差する。この効果は第３図に明らかに示されている。皮膚キャパシ タンスは比較的一定の値であるので電位減退の速度の変化は、カエルの皮膚の増 加した電気抵抗及び対応して増加したイオン透過性を示した。

第２ＲＥＢの実験においては、上記実験の減退している皮膚横断電位のデータを デジタル化しそして曲線調整した（ｃｕｒｖｅ　ｆｉｔ）。結果は閾値現象とし て起こるものとしての抵抗の変化を定量した。皮膚横断抵抗は加えられたパルス により生じた最大皮膚横断電位に最も依存することが見出だされた。パルスの電 位が成る閾値以上になったとき、皮膚横断抵抗の大きい減少が生じたごとがわか った。

第３ＲＥＢの実験では、低レベル電流ランプ（ｒａｍｐｓ）を皮膚に繰り返して 加え、皮膚の抵抗のリアルタイム測定値を得た。一つの高電圧パルスが加えられ た（注入された電荷が皮膚電位を１−２ボルトに増加させている）後、皮膚横断 抵抗は５０−７５％降下しｌ；。この大きさの降下は、小さなイオンの皮膚透過 性が１００％乃至３００％増加したこと、即ち２−４倍の増加を示す。

これらの実験の各々において、カエルの皮膚を使用した。カエルの皮膚は、電気 的には、はぼ細胞の単層である。加えられたパルスは、期間を１．０乃至１００ ０マイクロ秒（ｕｓ）変化させて、１．Ｏｖ乃至２００Ｖまで変化させた。これ らの条件は、皮膚横断電位をＯＶ乃至２ｖ上昇させる電荷注入を発生させた。０ ．５−１．５Ｖ閾値より大きい皮膚横断電位を発生した一つのパルスは、高透過 性（ＲＥ　Ｂ）状態の出現と相関していた。増加した透過性は一時的であり、約 １０−１２０秒後にその普通のレベルに減少した。この作用を組織試料に関して １００回以上繰り返しｔ；が、見掛けの損傷はなかった。

同様な検討を、無毛マウス、ラット及びヒト死体から得た組織に関しておこなっ た。すべての試料は、高電位のパルスを試料に加えた後イオン透過性の増加（減 少した電気抵抗から測定して）の同様な証拠を示した。

哺乳動物組織試料のいずれもカエルの皮膚のような劇的な抵抗の減少は示さなか ったが、各場合にその効果は依然として見られた。これは、カエルの皮膚と違っ て、哺乳動物組織は巣一層ではなくて一連の組織層から成ることによるようであ る。

施例２：放射性同位元素効果の制御 無毛マウスの皮膚の切り出した切片を両側に液体浴のある拡散チャンバに入れた 。液体浴の１つは“放射活性（ｈｏｃ）″であった。即ち、それは放射標識Ｃ− １４Ｌ−グルコースを含んでいた。（普通の糖はＤ−グルコースであり、デキス トロースとも呼ばれる）。マウスの皮膚の放射活性のない（ｃｏｌｄ）側、即ち “シンク（ｓｉｎｋ）側をサンプリングした。データは、皮膚表面へのし一グル コースの非特異的結合と最も合致していた。

Ｌ−グルコースの皮膚結合は、皮膚を横切る分子輸送を妨げる。かくして、この 対照は、本発明が克服することを意図する問題の１つを立証する作用をする。

実施例３：試験管内ラット試験 放射活性塔側に１ｕｃｉＨ−３マンニトール及び１０ｍＭ非標識マンニトールを 使用して２つの試験管内ラット試験を行った。隣接皮膚試料をラットから採取し 、１つを対照試料として使用しそして他方を試験試料として使用した。試験試料 を、０．５Ｈｚでの８０Ｖ及び４．５マイクロ秒Ｃｕ５）のエレクトロポレーシ ョンパルスによりこの実験の４−１１時間の間九理した。６時間のラグタイム（ ｌａｇ　ｔｉｍｅ）の後、パルスを加えた皮膚は、対照より３０％大きい流率を 有していた。しかしながら、この効果の統計的有効性は１つの実験からは決定で きないことに留意されたい。

試験試料の透過性は、約４　Ｘ　ｌ　Ｏ−’ｃｍ／秒であった。これは、生体内 の場合よりも約２７０倍少なく、皮膚表面から毛管床（ｃａｐｉｌｌａｒｙ　ｂ ｅｄ）までのはるかに短い距離よりはむしろ、皮膚の全体の厚さを通してマンニ トールを輸送しなければならないことの効果を示している。

実施例４：試験管内力エル試験 ラットの実験と同様にして、２つの試験管内力エル実験を行った。パルスは０． ２４Ｈｚで２０Ｖ、１ｏｏｕｓであった。パルスを加えて後１時間以内に、パル スを加えられた皮膚の透過性は、それ自身のベースライン透過性及び対照皮膚の ベースライン透過性の両者の４倍も増加した。

この増加しｔ；透過性は、１２時間維持されたが、皮膚に損傷が起こりそして増 加はこの実験では可逆性ではなかった。

実施例５：生体内ラット試験 Ｈ−３７ン二トールを使用する２つの生体内実験をラットについて行った。１Ｑ ｕｃｉのＨ−３マンニトールを皮膚に塗布した。尿を採集しそして測定した。対 照ラットにおいては、ラグなしの一定流率を３６時間にわたり観察した。第２の ラットにおいては、皮膚に、実験の２８−３４時間の間、８０Ｖの大きさ及びｌ ｕＳの期間のＩＨｚ方形波によりパルスを加えＩ；。このパルスは、試験管内実 験でＲＥＢを発生させるのに必要なパルスの２−１０倍であったが、生体内回路 は異なっており、イオン透過性は測定することができなかった。散発性の尿排出 により、結果は正であると思われるが、若干のあいまいさが残った。パルスを加 えられた皮膚組織の全体の透過性は１日当たり吸収された適用された用量の約３ ％であった。

良！強 当業者は、本明細書に記載の本発明の特定の態様に対する多くの均等物を、ルー チンな実験を行うだけで、認識し又は確かめることができよう。このような均等 物は下記の請求の範囲に包含されることを意図する。

ｔ→ 補正書の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の８）平成２年７月２１日 特許庁長官　植　松　　　敏　殿 ＰＣＴ／ＵＳ８９１００１８２ ２、発明の名称 エレクトロポレーションによる分子の組織横断輸送３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国マサチュセツツ州０２１３９ケンブリッジ・マサチュセ ツツアベニュー７７４、代理人　〒１０７ 電話　５８５−２２５６ ５、補正書の提出年月日 １９９０年１月５日 ６、添付書類の目録 −−−−１つのこのような促進剤の例は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳｏ）で ある。

上記例の各々において、自然の又は化学的に高められた高い透過性を有する組織 は、輸送される分子の流率を増加させる手段として利用されてきた。

組織を横切る分子の流率は、分子に関する駆動力を増加させることにより更に高 めることができる。このような駆動力には、圧力勾配、濃度勾配及び音圧のよう な圧力が含まれる。更に、イオン泳動の場合のように、外部電界の使用を、駆動 力の増加手段として使用することができる。

イオン泳動では、電流を用いて正又は負イオンを組織中に駆動させる。

例えば、ヤコブラン等の米国特許第４，１４１．３５９号（１９７９年２月１７ 日）、アリウラ等の米国特許第４，４７４，５７０号（１９８１年ｌＯ月２日） 、シバリスの米国特許第４，５５７，７２３号（１９８５年１２月１０８）、シ バ１．ｉス（７）米国特許！４，６２２．０３１号（１９ｇ６年１１月１．１日 ）、リンク等の米国特許第４．６３９，２４４号（１９８７年１月２７日）、パ ワー等の米国特許第４，７０２，７３２号（１９８７年ｌＯ月２７日）及び、ス ロアン（Ｓｌｏａｎ）！、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・本明細書に加入 する。この方法においては、２１′Ｉｌ又はそれより多くの電極を組織と接触さ せる。電極の少なくとも１つは、投与されるべき医薬のしみ込んだ吸収性材料の パッドである。組織を横切って低い電圧を加えると、−一一一一 １９、電気パルスが、方形波パルス、鋸歯状パルス、三角波パルス、指数関数波 パルス及び正弦波パルスから成る群より選ばれる、請求の範囲第１項記載の方法 。

２０、ａ、複数の別々の表面電極であって、その少なくども１つは組織を横切っ て移動させられるべき分子の貯蔵器を含んでいる、複数の表面電極と、 ｂ、電気パルスを発生して組織においてエレクトロポレーションヲ引き起こす手 段と、 Ｃ１電気パルスの電圧、形状及び期間を制御する手段と、ｄ、可逆性電気絶縁破 壊を結晶ｌする手段と、ｅ、駆動力を加えて、可逆性電気絶縁破壊が起こった後 、エレクトロポレーションされた組織を横切って前記貯蔵器に入っている分子を 移動させる手段、 を備えていることを特徴とする、組織を横切って分子を移動させる装置。

２１、ａ、複数の別々の表面電極と、 ｂ、電気パルスを発生して組織においてエレクトロポレーションを引き起こす手 段と、 Ｃ７電気パルスの電圧、形状及び期間を制御する手段と、ｄ、可逆性電気絶縁破 壊を結晶ｌするする手段と、ｅ、駆動力を加えて、可逆性電気絶縁破壊が起こっ たとき、組織内に含まれている分子を組織表面に移動させる手段と、ｆ１組織表 面に移動した分子を収集する貯蔵器、を備えていることを特徴とする診断装置。

２２−ａ−複数の別々の表面電極と、 ｂ１組織を横切って移動させられるべき分子を入れる少なくとも１個の貯蔵器と 組織表面に移動した分子を収集するための少なくとも１個の貯蔵器を有する複数 の貯蔵器と、 ｃ、！気パルスを発生して組織においてエレクトロポレーションを引き起こす手 段と、 ｄ、電気パルスの電圧、形状及び期間を制御する手段と、ｅ、可逆性電気絶縁破 壊を検出する手段と、ｆ、駆動力を加えて、可逆性電気絶縁破壊が起こった後、 エレクトロポレーションされた組織を横切って分子を移動させる手段、を備えて いることを特徴とする、組織を横切って分子を移動させる装置。

２３、組織の領域においてエレクトロポレーションを引き起こすのに十分な電圧 及び期間の少なくとも１つの電気パルスを組織の該領域に加えることを含み、更 に、エレクトロポレーションされた領域における可逆性電気絶縁破壊の発生によ り特徴付けられた、組織の透過性を一時的に増加させる方法。

２４、エレクトロポレーションされた領域を、分子輸送の部位として使用する、 請求の範囲第２３項記載の方法。

閑際調査報告 国際調査報告　　　ＰＣＴ／ＵＳ　８９１００１８２ＳＡ　　　　　　２６６４ ８

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ）組織の領域においてエレクトロポレーションを引き起こすのに十分な電 圧及び期間の少なくとも１つの電気パルスを該組織の領域に加え、 ｂ）駆動力を使用して、エレクトロポレーションを受けている組織の該領域を横 切って分子を移動させる、 工程を含むことを特徴とする組織を横切って分子を輸送する方法。
2. ２．組織が動物組織及び植物組織から成る群より選ばれる、請求の範囲第１項記 載の方法。
3. ３．動物組織が皮膚より成る、請求の範囲第２項記載の方法。
4. ４．動物組織が、頬、膣及び置賜膜から成る群より選ばれる、請求の範囲第２項 記載の方法。
5. ５．皮膚がヒトの皮膚より成る、請求の範囲第３項記載の方法。
6. ６．駆動力が電気力である、請求の範囲第１項記載の方法。
7. ７．駆動力がイオン泳動である、請求の範囲第６項記載の方法。
8. ８．駆動力が非電気的物理力又は化学力である、請求の範囲第１項記載の方法。
9. ９．駆動物理力が、圧力勾配、熱勾配、音圧、光圧及び濃度勾配から成る群より 還ばれる、請求の範囲第８項記載の方法。
10. １０．エレクトロポレーションにより引き起こされる高透過性状態を、汗腺管の 壁又は毛包を通る分子輸送を増加させ及び制御するのに使用する、請求の範囲第 ２項記載の方法。
11. １１．輸送される分子が薬剤を含んで成る、請求の範囲第１項記載の方法。
12. １２．輸送される分子が、診断目的の化合物を含んで成る、請求の範囲第１項記 載の方法。
13. １３．組織の電気抵抗を監視して可逆性電気絶縁破壊の発生を決定する工程を更 に含む、請求の範囲第１項記載の方法。
14. １４．可逆性電気絶縁破壊の測定を用いてエレクトロポレーションの発生を指示 する、請求の範囲第１３項記載の方法。
15. １５．組織の電気抵抗を可逆性電気絶縁破壊の測定から決定し、該電気抵抗を使 用して組織の透過性の変化を評価する、請求の範囲第１３項記載の方法。
16. １６．可逆性電気絶縁破壊の測定を用いて、パルス電圧及び期間並びにパルス間 の時間を自動的に制御することができる手段に、エレクトロポレーションの発生 を指示する、請求の範囲第１４項記載の方法。
17. １７．電気パルスが、エレクトロポレーションを受けている組織のいくらかの細 胞において恒久的な高透過性条件を発生するのに十分な電圧及び期間のものであ る、請求の範囲第１項記載の方法。
18. １８．組織の電気抵抗を監視して、エレクトロポレーションを受けている組織の いくらかの細胞の恒久的高透過性条件の発生を決定する、請求の範囲第１７項記 載の方法。
19. １９．電気パルスが、方形波パルス、鋸歯状パルス、三角波パルス、指数関数波 パルス及び正弦波パルスから成る群より選ばれる、請求の範囲第１項記載の方法 。
20. ２０．ａ．複数の別々の表面電極であって、その少なくとも１つは組織を横切っ て移動させられるべき分子の貯蔵器を含んでいる、複数の表面電極と、 ｂ．電気パルスを発生して組織においてエレクトロポレーションを引き起こす手 段と、 ｃ．電気パルスの電圧、形状及び期間を制御する手段と、ｄ．駆動力を使用して エレクトロポレーションされた組織を横切って前記貯蔵器に入っている分子を移 動させる手段、を備えていることを特徴とする、組織を横切って分子を移動させ る装置。
21. ２１．ａ．複数の別々の表面電極と、 ｂ．電気パルスを発生して組織においてエレクトロポレーションを引き起こす手 段と、 ｃ．電気パルスの電圧、形状及び期間を制御する手段と、ｄ．駆動力を使用して 組織内に含まれた分子を組織表面に移動させる手段と、 ｅ．組織表面に移動した分子を収集する貯蔵器、を備えていることを特徴とする 診断装置。
22. ２２．ａ．複数の別々の表面電極と、 ｂ．組織を横切って移動させられるべき分子を入れる少なくとも１個の貯蔵器と 組織表面に移動した分子を収集するための少なくとも１個の貯蔵器を有する複数 の貯蔵器と、 ｃ．電気パルスを発生して組織においてエレクトロポレーションを引き起こす手 段と、 ｄ．電気パルスの電圧、形状及び期間を制御する手段と、ｅ．駆動力を使用して エレクトロポレーションされた組織を横切って分子を移動させる手段、 を備えていることを特徴とする、組織を横切って分子を移動させる装置。
23. ２３．組織の領域においてエレクトロポレーションを引き起こすのに十分な電圧 及び期間の少なくとも１つの電気パルスを組織の該領域に加えることを含み、更 に、エレクトロポレーションされた領域における可逆性電気絶縁破壊の発生によ り特徴付けられた、組織の透過性を一時的に増加させる方法。
24. ２４．エレクトロポレーションされた領域を、分子輸送の部位として使用する、 請求の範囲第２３項記載の方法。
25. ２５．駆動力を使用して、エレクトロポレーションされた領域での分子輸送を増 加させる、請求の範囲第２４項記載の方法。
26. ２６．駆動力が、圧力勾配、熱勾配、濃度勾配、音圧、光圧及びイオン泳動から 成る群より選ばれる、請求の範囲第２５項記載の方法。