CN101282758A - 离子电渗疗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离子电渗疗装置，通过在离子电渗疗装置的作用侧电极结构体或非作用侧电极结构体中的电极中形成掺杂层，可以抑制或至少降低由在电极结构体中发生的电极反应导致的气体产生、不优选的离子的生成、或通电时药剂的化学反应导致的变质，其中，该掺杂层由例如导电性聚合物等通过离子的掺杂或脱掺杂产生电化学反应的物质形成。

Description

离子电渗疗装置

技术领域

本发明涉及一种离子电渗疗装置，特别涉及一种可以制止或抑制电极结构体中的不优选的电极反应的离子电渗疗装置。

背景技术

离子电渗疗法为通过电压将在溶液中离解成正或负的离子的药剂进行驱动而经皮性移动到生物体内，具有对患者的负担少、药剂给药量的控制性优良等优点。

图10是表示用于进行前述离子电渗疗的装置即离子电渗疗装置的基本结构说明图。

如图所示，离子电渗疗装置具有：作用侧电极结构体110，其具有电极111和药剂液保持部114，该药剂液保持部114保持离解成正或负的药剂离子的药剂溶液(药剂液)；非作用侧电极结构体120，其具有电极121和保持电解液的电解液保持部122；以及，电源130，其在两端与电极111、121连接。通过在使药剂液保持部114及电解液保持部122与生物体皮肤接触的状态下对电极111施加与药剂离子相同导电型的电压、对电极121施加与药剂离子相反导电型的电压，来对生物体投入药剂离子。

这样的离子电渗疗装置的解决课题之一为在电极结构体110、120中产生的各种电极反应。

例如，在药剂离解成正药剂离子的阳离子性药剂的情况下，通过水的电解，有时在电极111上产生氢离子、氧气，有时在电极121上产生氢氧根离子、氢气，根据药剂的种类、通电条件，有时通电时药剂在电极111附近发生化学反应而变质，并且，在药剂液保持部114含有氯离子的情况下，有时产生氯气、次氯酸。

同样地，在药剂离解成负药剂离子的阴离子性药剂的情况下，通过水的电解，有时在电极111产生氢氧根离子、氢气，有时在电极121上产生氢离子、氧气，根据药剂的种类、通电条件，有时通电时药剂在电极111附近发生化学反应而变质，并且，在电解液保持部122含有氯离子的情况下，有时产生氯气、次氯酸。

在电极结构体110、120产生前述那样的气体的情况下，阻碍从电极111、121向药剂液、电解液通电，在产生氢离子、氢氧根离子、次氯酸的情况下，它们移动到生物体界面给生物体带来有害的作用。并且，若药剂发生变质，则存在产生不能得到期望的药效、或生成有毒性物质等不优选的状况。

作为可解决前述那样问题的离子电渗疗装置，在专利文献1中公开有阳极使用银电极、阴极使用氯化银电极的离子电渗疗装置。

在该离子电渗疗装置中，通过通电，阳极的银被氧化成不溶性的氯化银，在阴极优先发生氯化银被还原成为金属银的反应，因此，可以抑制前述那样的电极反应导致的各种气体的产生、各种离子的生成。

但是，在该离子电渗疗装置中，难以防止在装置保管中银电极的溶解，特别是在投入阳离子性药剂的装置的情况下，极大地限定了可适用的药剂种类。另外，由于在由银电极生成氯化银时的形态学变化较大，因此，需要为了那样的形态学变化不会给装置特性带来影响而特别考虑，例如，不可以采用粘合的结构等，也有对装置的形式产生较大制约的问题。另外，在该离子电渗疗装置中，不能解除通电时的药剂变质的问题。

作为可解决前述问题的其他离子电渗疗装置，专利文献2中公开了图11所示的离子电渗疗装置。

如图所示，该离子电渗疗装置如下构成：作用侧电极结构体210，其包括电极211、与电极211接触的保持电解液的电解液保持部212、配置于电解液保持部212前面一侧的第2导电型离子交换膜213、配置于离子交换膜213前面一侧的保持包含第1导电型药剂离子的药剂液的药剂液保持部214、配置于药剂液保持部214前面一侧的第1导电型离子交换膜215；与图10相同的非作用侧电极结构体220；电源230。

在该离子电渗疗装置中，电解液和药剂液被第2导电型的第2离子交换膜213划分，因此，可与药剂液独立地选择电解液的组成。因此，可使用不包含氯离子的电解液，通过选择氧化或还原电位比水的电解低的电解质作为电解液中的电解质，可以抑制由于水的电解导致生成氧气、氢气、氢离子、氢氧根离子。或者通过使用使多种电解质溶解得到的缓冲电解液，也可以抑制由于生成氢离子、氢氧根离子导致的pH变化。并且，在该离子电渗疗装置中，药剂离子向电解液保持部的移动被第2离子交换膜阻挡，因此，也解决了由于通电时的化学反应导致药剂变质的问题。

另一方面，专利文献2中的离子电渗疗装置，构成装置的构件个数较多，并且电解液保持部212及药剂液保持部214需要在湿的状态(含水率高的状态)下处理，因此，存在难以实现制造的自动化、大量生产化，或难以降低制造成本的问题。

专利文献1：美国专利第4744787号公报

专利文献2：日本专利第3040517号公报

非专利文献1：绪方  直哉(编)《KS化学専門書  導電性高分子》、讲谈社、1990年1月发行

非专利文献2：小林  征男(著)《新材料シリ一ズ  導電性高分子の最新応用技術》、シ一エムシ一出版社、2004年7月发行

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种离子电渗疗装置，其可以制止或抑制：在电极结构体中氧气、氯气或氢气的产生。

本发明的另一个目的在于提供一种离子电渗疗装置，其可以制止或抑制：在电极结构体中氢离子、氢氧根离子或次氯酸的产生。

本发明的另一个目的在于提供一种离子电渗疗装置，其可以制止或抑制：药剂由于通电时的化学反应而变质。

本发明的另一个目的在于提供一种离子电渗疗装置，其可以制止或抑制：上述那样的气体或离子的产生、或药剂的变质，并且不会由于通电在电极产生较大的形态学变化。

本发明的另一个目的在于提供一种离子电渗疗装置，其可以制止或抑制：上述那样的气体或离子的产生、或药剂的变质，并且将结构简略化。

本发明的另一个目的在于提供一种离子电渗疗装置，其可以制止或抑制：上述那样的气体或离子的产生、或药剂的变质，并且容易进行制造的自动化或大量生产化。

本发明的课题在于提供一种离子电渗疗装置，其可以制止或抑制：上述那样的气体或离子的产生、或药剂的变质，并且可降低制造成本。

解决问题的方法

本发明是一种离子电渗疗装置，其特征在于，该离子电渗疗装置具有至少一个电极结构体，该电极结构体具有形成有掺杂层的电极，该掺杂层由通过离子的掺杂或脱掺杂产生电化学反应的物质形成。

在本发明中，电极结构体所具备的电极具有通过离子的掺杂或脱掺杂产生电化学反应的物质的层即掺杂层(以下，有时将具有这样的掺杂层的电极称为“掺杂电极”)。

因此，通过离子向掺杂层的掺杂或脱掺杂而产生从电源向电解液和药剂液的全部或大部分通电，其结果，可以抑制或至少降低氧气、氯气或氢气等气体的产生，或抑制或至少降低发生氢离子、氢氧根离子、次氯酸等不优选的离子的电极反应。

另外，前述所谓的“通过离子的掺杂产生电化学反应”是指：在对掺杂层施加了正或负电荷的情况下，通过从与掺杂层接触的电解液、药剂液等中取出带电为与其电荷相反的离子进行掺杂(与构成掺杂层的物质结合)，从而补偿所施加的电荷；所谓的“通过离子的脱掺杂产生电化学反应”是指：在对掺杂层施加了正电荷的情况下，通过被掺杂到掺杂层中的正离子进行脱掺杂并从掺杂层被放出，从而补偿所施加的电荷，或者在对掺杂层施加了负电荷的情况下，通过被掺杂到掺杂层中的负离子进行脱掺杂并从掺杂层被放出，从而补偿所施加的电荷。

作为本发明的掺杂层的材料，使用代表性的导电性聚合物即聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或聚乙炔、或它们的衍生物、或它们的混合物，其中最优选使用聚苯胺。非专利文献1、2中详细叙述了可使用于本发明的掺杂层中的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或聚乙炔的衍生物。

公知导电性聚合物的生成方法、或是导电性聚合物成膜的方法有多种，例如，已知有将用氧化聚合法化学合成的粉末状导电性聚合物压缩形成的方法；使用N-甲基吡咯烷酮等极性有机溶剂将导电性聚合物制成油墨状并对其进行成形、除去溶剂的方法；或通过将适当的导电性基材浸渍于生成导电性聚合物的单体溶液中以进行电解聚合，从而在基材上形成导电性聚合物层的方法。本发明的掺杂层可以通过这些任意的方法形成。

在该情况下，掺杂层可以整体仅由导电性聚合物构成，也可以包含导电性聚合物以外的成分。例如，为了对掺杂层赋予对抗撕开、破裂等的机械性强度，可使用将导电性聚合物浸渍于适当的纺布、无纺布中得到的物质，或可以将导电性聚合物与适当的高分子粘合剂制成混合物，或者为了提高导电性聚合物的导电性，还可以在导电性聚合物中配合炭等导电性填充剂。

如后述那样，有时在导电性聚合物中掺杂有用于投入到生物体的药剂离子、用于置换被掺杂到第1离子交换膜中的药剂离子的离子，另外，为了提高导电性聚合物的导电性，还可以掺杂作为电子受体或电子供体的离子。

另外，除了导电性聚合物以外，作为可用作本发明的掺杂层的材料，还可以举出例如黑烟、石墨等炭材料。

关于权利要求14的发明如后述所示，具有掺杂电极的电极结构体可直接作为非作用侧电极结构体使用，同时，具有掺杂电极的电极结构体若使用之前在掺杂层中掺杂药剂离子，则也可作为作用侧电极结构体使用。

即，通过在将掺杂层浸渍于以适当浓度包含药剂离子的药剂液中的状态下，对掺杂电极施加与药剂离子相反导电型的电压来进行通电，可以将药剂离子掺杂于掺杂层中。

并且，通过在使掺杂了药剂离子的掺杂层与生物体皮肤抵接的状态下对掺杂电极施加与药剂离子相同导电型的电压，可以对生物体投入药剂离子。

在该情况下，通过掺杂层的药剂离子进行脱掺杂向生物体移动而产生从掺杂电极向生物体的全部或一部分通电，因此，抑制或至少降低了上述气体、不优选的离子的生成。

并且，掺杂了药剂离子的掺杂层发挥了与药剂离子相同导电型的离子交换膜的功能。即，通过将正药剂离子掺杂于掺杂层中，对掺杂层赋予允许正离子通过、阻挡负离子通过的离子交换功能。同样地，通过将负药剂离子掺杂于掺杂层中，对掺杂层赋予允许负离子通过、阻挡正离子通过的离子交换功能。

因此，在前述药剂离子向生物体给药时，阻挡生物体反荷离子(存在于生物体表面或生物体内的离子、且带电为与药剂离子相反导电型的离子)向掺杂层的移动，可以降低由此消耗的电流量、提升药剂的给药效率。

另外，将具有掺杂电极的电极结构体以前述那样的状态作为作用侧电极结构体使用时的药剂离子向掺杂层的掺杂，该掺杂从制造离子电渗疗装置或作用侧电极结构体的阶段到即将使用(向生物体投入药剂)之前的阶段的任何时刻都可以进行。

如前述那样，离子电渗疗装置通常具有：保持应投入到生物体的药剂的作用侧电极结构体、和具有作为其对极的作用的非作用侧电极结构体，在该情况下，本发明的离子电渗疗装置可以将作用侧电极结构体与非作用侧电极结构体的至少一方制成具有掺杂电极的电极结构体，优选为可将这双方都制成具有掺杂电极的电极结构体。

根据离子电渗疗装置的种类，有时在与电源两极连接的两个电极结构体双方保持应对生物体投入的药剂(该情况下，双方的电极结构体均为作用侧电极结构体的同时还是非作用侧电极结构体)，或者也有在电源的各极上连接多个电极结构体的情况，此时，本发明的离子电渗疗装置可以将这些电极结构体的至少一个制成具有掺杂电极的电极结构体，优选将其全部制成具有掺杂电极的电极结构体。

由于具有掺杂电极的电极结构体为极其简单的结构，因此，具有掺杂电极的电极结构体作为作用侧电极结构体及/或非作用侧电极结构体的离子电渗疗装置，可以使生产的自动化、大量生产化容易，大幅度地降低制造成本。

在权利要求1～3的发明中，前述电极结构体还具有药剂液保持部(权利要求4)，其配置于掺杂层前面一侧、保持包含第1导电型药剂离子的药剂液。

这样的电极结构体，可以作为离子电渗疗装置的作用侧电极结构体使用，通过在使药剂液保持部与生物体皮肤抵接的状态下对掺杂电极施加第1导电型的电压，对生物体投入药剂液保持部的药剂离子。

在该情况下，通过药剂液保持部中的第2导电型离子被掺杂层取入进行掺杂，由此产生从掺杂电极向药剂液保持部的通电，因此，可以抑制前述气体、不优选的离子的产生。

也可以预先在掺杂层中掺杂第1导电型离子，在该情况下，通过前述药剂液保持部的第2导电型离子的掺杂及掺杂层的第1导电型离子的脱掺杂，产生从掺杂电极向药剂液保持部的通电。另外，该方面在权利要求7等的发明中也相同。

第1导电型离子向掺杂层的掺杂可以通过如下进行：在将掺杂层浸渍于包含适当浓度的该第1导电型离子的电解液中的状态下对掺杂电极施加第2导电型的电压进行通电。

在前述权利要求4的发明中，前述电极结构体优选还具有配置于前述药剂液保持部前面一侧的第1导电型的第1离子交换膜(权利要求5)。

在这样结构的电极结构体中，在使第1离子交换膜与生物体皮肤抵接的状态下对掺杂电极施加第1导电型的电压，从而通过第1离子交换膜对生物体投入药剂液保持部的药剂离子。

在该情况下，生物体反荷离子向药剂液保持部的移动被第1离子交换膜阻挡，因此，可以得到提升药剂离子的给药效率这样的追加效果。

在前述权利要求4或5的发明中，优选前述电极结构体还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第2导电型的第2离子交换膜，且前述药剂液保持部被配置于前述第2离子交换膜前面一侧(权利要求6)。

在这样结构的电极结构体中，不仅在与前述相同的状态下进行药剂向生物体的给药，并且第2离子交换膜阻挡药剂离子向掺杂电极侧的移动，因此，防止或抑制了通电中掺杂电极附近的药剂变质。

在该情况下，优选第2离子交换膜与掺杂层一体接合，由此，可以使掺杂层与第2离子交换膜的通电性良好，并且使电极结构体的组装作业简略化。因此，可以使制造电极结构体的自动化、大量生产化变得容易，或可谋求降低制造成本。

第2离子交换膜与掺杂层的接合，除了可以通过热压接等进行，也可以通过在第2离子交换膜上利用前述各种方法将掺杂层成膜来进行。

在权利要求1～3的发明中，前述电极结构体还可以具有：电解液保持部，该电解液保持部配置于前述掺杂层前面一侧并保持电解液；第1导电型的第1离子交换膜，该第1离子交换膜配置于前述电解液保持部前面一侧，掺杂有第1导电型的药剂离子(权利要求7)。

这样的电极结构体可以作为离子电渗疗装置的作用侧电极结构体使用，可以通过在使第1离子交换膜与生物体皮肤抵接的状态下对掺杂电极施加第1导电型的电压，从而将掺杂于第1离子交换膜中的药剂离子投入到生物体。

在此，电解液保持部的电解液发挥了供给用于置换第1离子交换膜中的药剂离子的第1导电型离子(以下，将电解液中的第1导电型离子称作“第1电解离子”。)的作用、和供给用于掺杂到掺杂层中的第2导电型离子(以下，将电解液中的第2导电型离子称作“第2电解离子”。)的作用。

即，通过第2电解离子被放入到掺杂层中进行掺杂，由此产生从掺杂电极向电解液保持部的通电，第1离子交换膜中的药剂离子可通过被来自电解液保持部中的第1电解离子置换而向生物体移动。

本发明中的药剂离子向第1离子交换膜的掺杂，可以通过将第1离子交换膜以规定时间浸渍于包含适当浓度的药剂离子的药剂液中来进行，通过调整该情况下的药剂离子的浓度、浸渍时间、浸渍次数，可以控制药剂离子向第1离子交换膜的掺杂量。

另外，在第1电解离子的迁移率比药剂离子大时，存在第1电解离子向生物体的移动比药剂离子向生物体的移动优先产生、药剂的给药效率降低的情况，因此，电解液保持部的电解液优选选择第1电解离子的迁移率与药剂离子的迁移率同程度或比其小的组成。或者也可以通过将电解液保持部的第1电解离子制成药剂离子来防止上述那样的给药效率的降低。

在本发明中，由于生物体反荷离子向电解液保持部的移动被第1离子交换膜阻挡，因此，可以提升药剂离子的给药效率，由于在与生物体皮肤直接接触的构件即第1离子交换膜中保持有药剂离子，因此，可以更加提升药剂离子的给药效率。

另外，药剂离子以掺杂到第1离子交换膜中的形式(以与离子交换膜中的离子交换基结合的状态)保持，因此，保存中的药剂离子的稳定性变高，可以降低稳定化剂、抗菌剂、防腐剂等的使用量或延长装置的保存期限。另外，由于可严密地调整药剂离子的掺杂量，因此，可提高药剂给药的安全性。另外，由于使用掺杂了药剂离子的第1离子交换膜而取代以往需要在湿的状态下处理的药剂液保持部，因此，可以使电极结构体的组装作业容易化，因此，可使制造电极结构体的自动化、大量生产化变得容易，或可谋求降低制造成本。

在前述权利要求7的发明中，前述电极结构体优选还具有配置于前述电解液保持部前面一侧的第2导电型的第2离子交换膜，且前述第1离子交换膜配置于前述第2离子交换膜前面一侧(权利要求8)。

在这样的电极结构体中，不仅以与前述相同的状态进行药剂向生物体的给药，并且药剂离子向电解液保持部的移动被第2离子交换膜阻挡，因此，达到了可防止通电时的药剂变质这样的追加效果。

但是，在第2离子交换膜的迁移数为1的情况下，第1电解离子不能向第1离子交换膜移动以置换药剂离子，因此，本发明的第2离子交换膜使用某种程度迁移数低的离子交换膜(例如，迁移数为0.7～0.95等)，在使用那样的迁移数低的第2离子交换膜的情况下，也可以充分地抑制药剂离子向电解液保持部的移动。

另外，在此的迁移数被定义为：在保持于电解液保持部的电解液与包含适当浓度的药剂离子及药剂反荷离子的药剂液(例如，用于向第1离子交换膜掺杂药剂离子的药剂液)之间配置第2离子交换膜的状态下对电解液侧施加第1导电型的电压，此时，借助第2离子交换膜被输送的总电荷中，药剂反荷离子通过第2离子交换膜而被输送的电荷量的比例。

在权利要求8的发明中，根据通电条件等，有时在第1、第2离子交换膜的界面产生水的电解，因此，为了防止此电解，可以在第1、第2离子交换膜之间夹设至少可允许第1电解离子通过的半透膜。

另外，权利要求8的第2离子交换膜也可置换为半透膜，作为其半透膜，通过使用可阻挡药剂离子通过、而另一方面可允许第1电解离子通过的具有分子量截留特性的膜，从而，可以达到与权利要求8的发明相同的效果。

上述第2离子交换膜/第1离子交换膜的界面、第2离子交换膜/半透膜/第1离子交换膜的界面、及/或半透膜/第1离子交换膜的界面，可通过热压接等一体接合，由此，可达到与权利要求6的上述记载相同的效果。

在上述权利要求7的发明中，前述电极结构体优选还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第2导电型的第2离子交换膜，前述电解液保持部配置于前述第2离子交换膜前面一侧(权利要求9)。

在这样的电极结构体中，不仅以与权利要求7的发明相同的状态进行药剂向生物体的给药，并且药剂离子向掺杂层电极的移动被第2离子交换膜阻挡，因此，达到了可防止通电时的药剂变质这样的追加效果。

权利要求9的第2离子交换膜也可置换为半透膜，作为其半透膜，通过使用可阻挡药剂离子通过、而另一方面可允许第1电解离子通过的具有分子量截留特性的膜，可达到与权利要求9的发明相同的效果。

上述掺杂电极/第2离子交换膜的界面或掺杂电极/半透膜的界面，可与在权利要求6中的上述记载相同地一体接合，由此，可达到与权利要求6的上述记载相同的效果。

在权利要求1～3的发明中，前述电极结构体优选还具有第1导电型的第1离子交换膜，其配置于前述掺杂层前面一侧，掺杂有第1导电型的药剂离子，在前述掺杂层中掺杂有第1导电型离子(权利要求10)。

这样的电极结构体可以作为离子电渗疗装置的作用侧电极结构体使用，通过在使第1离子交换膜与生物体皮肤抵接的状态下对掺杂电极施加第1导电型电压，从而，掺杂层中的第1导电型离子向第1离子交换膜移动，被该离子置换的第1离子交换膜中的药剂离子向生物体内移动。

在该情况下，通过掺杂层中的第1导电型离子向第1离子交换膜移动而产生从掺杂电极向第1离子交换膜的通电，因此，可以抑制前述气体、不优选的离子的产生。

在本发明中，由于从掺杂有药剂离子的第1导电型离子交换膜对生物体投入药剂离子，因此，达到了与权利要求7的发明相同地提升药剂的给药效率、提高药剂离子的稳定性等效果。

并且，在本发明中，在掺杂层中掺杂有用于置换药剂离子的第1导电型离子，因此，可以省略权利要求7的发明中的电解液保持部，在组装电极结构体时，可以完全没有必要处理湿的构件。另外，组装中必要的构件仅为掺杂电极和第1离子交换膜这两个。因此，在本发明中，可以使电极结构体的组装作业极其简略化，使制造电极结构体的自动化、大量生产化变得极其容易，或可谋求大幅度地降低制造成本。

本发明中的第1导电型离子向掺杂层的掺杂，可以与权利要求4的上述记载相同的状态进行，药剂离子向第1离子交换膜的掺杂，可以与权利要求7的上述记载相同的状态进行。

另外，根据与权利要求7中记载的相同的理由，掺杂到掺杂层中的第1导电型离子优选为具有与药剂离子相同程度或比其小的迁移率的离子。

上述掺杂电极/第1离子交换膜的界面可通过热压接等一体接合，由此，可达到与权利要求6的上述记载相同的效果。

在上述权利要求10的发明中，前述电极结构体优选还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第2导电型的第2离子交换膜，且前述第1离子交换膜配置于前述第2离子交换膜前面一侧(权利要求11)。

在这样的电极结构体中，不仅达到了与权利要求10的发明相同的效果，并且药剂离子向掺杂层的移动被第2离子交换膜阻挡，因此，达到了防止通电时的药剂变质这样的追加效果。

另外，根据与权利要求7的上述记载相同的理由，本发明的第2离子交换膜使用与权利要求7的情况相同的某种程度迁移数低的离子交换膜(例如，迁移数0.7～0.95等)。

权利要求10的发明的第2离子交换膜也可以置换为半透膜，作为其半透膜，通过使用可阻挡药剂离子通过、而另一方面可允许第1电解离子通过的具有分子量截留特性的膜，可以达到与权利要求10的发明相同的效果。

上述掺杂电极与第2离子交换膜或半透膜的界面、及/或第2离子交换膜或半透膜与第1离子交换膜的界面可通过热压接等一体接合，由此，可达到与权利要求6的上述记载相同的效果。

在权利要求1～3的发明中，可在上述掺杂层中掺杂第1导电型的药剂离子(权利要求12)。

这样的电极结构体可以作为离子电渗疗装置的作用侧电极结构体使用，可以通过在使掺杂层与生物体皮肤抵接的状态下对掺杂电极施加第1导电型电压，从而将掺杂层的药剂离子投入到生物体。

在该情况下，通过掺杂到掺杂层中的药剂离子脱掺杂向生物体移动而产生从掺杂电极向生物体皮肤的通电，因此，可以抑制上述气体、不优选的离子的产生。

在这样的结构中，可由单一构件(掺杂电极)构成作用侧电极结构体，可以达到制造工序的大幅度简略化，容易地实现大量生产化、降低制造成本。

另外，掺杂有第1导电型药剂离子的掺杂层由于发挥第1导电型离子交换膜的功能，因此，阻挡药剂给药时生物体反荷离子向掺杂层的移动，可以得到在药剂给药效率方面也优良的特性。

药剂离子向掺杂层的掺杂可以通过如下进行：在将掺杂层浸渍于含有药剂离子的适当浓度的药剂液中的状态下对掺杂电极施加第2导电型电压进行通电。

在权利要求1～3的发明中，前述电极结构体可还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第1导电型的第1离子交换膜(权利要求13)。

这样的电极结构体，通过在第1离子交换膜、或第1离子交换膜及掺杂层中掺杂药剂离子，可作为离子电渗疗装置的作用侧电极结构体使用，通过在使第1离子交换膜与生物体皮肤抵接的状态下对掺杂电极施加第1导电型电压，可以将掺杂到第1离子交换膜、或第1离子交换膜及掺杂层中的药剂离子投入到生物体。

药剂离子向第1离子交换膜的掺杂可以通过如下进行：在将掺杂层浸渍于含有药剂离子的适当浓度的药剂液中的状态下对掺杂电极施加第2导电型电压进行通电。

在该情况下，被来自药剂液中的药剂离子置换的结合在第1离子交换膜中的离子交换基上的正离子，向掺杂层移动进行掺杂。或者根据进行该掺杂的条件，药剂液的药剂离子也掺杂到掺杂层中。

通过由上述掺杂到掺杂层中的正离子或药剂离子向第1离子交换膜移动而产生药剂给药时从掺杂电极向第1离子交换膜的通电，因此，可以抑制上述气体、不优选的离子的产生。掺杂到第1离子交换膜中的药剂离子被从掺杂层移动的离子置换而向生物体移动。

另外，生物体反荷离子向掺杂层的移动被第1离子交换膜阻挡，因此，可以提升药剂的给药效率。

并且，本发明与权利要求12的发明不同，由于其不是使掺杂层与生物体皮肤直接接触的结构，因此，即使在使用不优选与生物体皮肤直接接触的掺杂层的情况下，也可以安全地进行药剂的给药。

在本发明中，电极结构体仅由掺杂电极和第1离子交换膜这两个构件构成，并且在组装作用侧电极结构体时不需要处理湿的构件。因此，在本发明中，可以使电极结构体的组装作业极其简略化，制造电极结构体的自动化、大量生产化变得极其容易，或可谋求大幅度地降低制造成本。

药剂离子向上述第1离子交换膜的掺杂，在从制造离子电渗疗装置的阶段到即将使用(向生物体投入药剂)之前的阶段的任意时刻进行都可以。

上述掺杂电极/第1离子交换膜的界面可通过热压接等一体接合，由此，可以达到与在权利要求6中记载的相同的效果。

本发明也可以为离子电渗疗装置，其特征在于，该离子电渗疗装置具有：

作用侧电极结构体，其保持第1导电型的药剂离子；

非作用侧电极结构体，其作为前述作用侧电极结构体的对极，

前述非作用侧电极结构体具有形成有掺杂层的电极，该掺杂层由通过离子的掺杂或脱掺杂产生电化学反应的物质形成(权利要求14)。

在这样的离子电渗疗装置中，在药剂给药时，对非作用侧电极结构体的掺杂电极施加第2导电型的电压，可以抑制在此时的非作用侧电极结构体产生氢气、氧气或氯气等气体、或产生氢离子、氢氧根离子、次氯酸等不优选的离子。

即，在未对掺杂层掺杂第2导电型离子的情况下，通过生物体皮肤上或生物体内的第1导电型离子向掺杂层移动进行掺杂而产生非作用侧电极结构体的通电，在掺杂层中掺杂有第2导电型离子的情况下，在此基础上，通过掺杂层的第2导电型离子进行脱掺杂向生物体侧移动而产生通电。

本发明的作用侧电极结构体，也可以像权利要求4等的发明那样，在保持药剂液的药剂液保持部保持药剂离子，也可以像权利要求7、10、12等发明那样，将药剂离子掺杂到第1离子交换膜或掺杂层中来保持。另外，本发明的作用侧电极结构体不需要必须具有掺杂电极。

在上述权利要求14的发明中，前述非作用侧电极结构体优选还具有配置在前述掺杂层前面一侧的第1导电型的第3离子交换膜(权利要求15)。

在这样的电极结构体中，在使第3离子交换膜与生物体皮肤抵接的状态下进行通电，因此，实现了掺杂层不直接接触皮肤地进行药剂离子的给药的离子电渗疗装置。

另外，主要通过生物体皮肤上或生物体内的第1导电型离子向掺杂层移动进行掺杂而产生该非作用侧电极结构体的通电。

在前述权利要求14的发明中，前述非作用侧电极结构体优选还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第2导电型的第3离子交换膜，在前述掺杂层中掺杂有第2导电型离子(权利要求16)。

在这样的电极结构体中，与权利要求15的发明相同，实现了掺杂层可不直接接触皮肤地进行药剂离子的给药的离子电渗疗装置。

另外，主要通过掺杂层的第2导电型离子进行脱掺杂向生物体侧移动而产生该非作用侧电极结构体的通电。

上述权利要求15、16的发明的掺杂电极/第3离子交换膜的界面可通过热压接等一体接合，由此，可达到与权利要求6的上述记载相同的效果。

在上述权利要求14的发明中，前述非作用侧电极结构体也可以还具有配置于前述掺杂层前面一侧的保持电解液的第2电解液保持部，在该情况下，通过第2电解液保持部的第1电解离子向掺杂层移动进行掺杂、第2电解离子向生物体移动等而产生通电。

权利要求1～16的掺杂电极优选还具有导电性基材，且前述掺杂层层叠在前述导电性基材上(权利要求17)。

如上述那样，掺杂层可以通过掺杂作为电子受体或电子供体的离子来提高其导电性，但通过将掺杂层设置在导电性基材上使掺杂电极的面电阻更小并使其产生来自掺杂层的均匀电流密度的通电，从而可以实现更加高效率地进行药剂给药的离子电渗疗装置。

另外，掺杂层在导电性基材上的形成可以通过如下来进行：例如，将在粉末状的导电性聚合物中配合适当的粘合剂聚合物得到的物质、将导电性聚合物溶解于适当的极性有机溶剂中得到的物质涂覆于导电性基材上进行固化、除去溶剂等；或通过将导电性基材浸渍于生成导电性聚合物的单体溶液中进行电解聚合。

在权利要求17的发明中，前述导电性基材优选为由炭纤维或炭纤维纸形成的导电片(权利要求18)。

在该情况下，可不使用金属制的构件形成掺杂电极，因此，可以防止从那样的金属制构件溶出的金属离子向生物体移动而对生物体产生健康危害，由于炭纤维或炭纤维纸为面电阻较低的原材料，因此，可产生来自掺杂层的均匀电流密度的通电，由于炭纤维或炭纤维纸为柔软性较高的原材料，因此，可以提供具有可跟随生物体皮肤的凹凸、生物体动作的柔软性的电极结构体的离子电渗疗装置。

在该情况下，可使用本申请的申请人的日本特愿2004-317317号、日本特愿2005-222892号所记载的电极。

即，在上述权利要求18的发明中，前述电极还可以具有在聚合物基体上混入了炭的端子构件，该端子构件安装于前述导电片上(权利要求19)，或者前述电极还可以具有与前述导电片形成为一体、由炭纤维或炭纤维纸形成的延伸部。

在本说明书中，“药剂”这个词与是否调制无关，是指具有一定的药效或药理作用并以疾病的治疗、恢复、预防、健康的增进、维持等为目的而适用于生物体的物质。

本说明书中的“药剂离子”为通过药剂进行离子离解而产生的离子，是指承担药效或药理作用的离子，“药剂反荷离子”是指药剂离子的反荷离子。药剂向药剂离子的离解可以通过将药剂溶解于水、酒精类、酸、碱等溶剂中而产生，也可以通过进行施加电压、添加离子化剂而产生。

本说明书中的“皮肤”是指能借助离子电渗疗装置进行药剂给药的生物体表面，也包含例如口腔内的粘膜等。“生物体”是指人或动物。

本发明的“第1导电型”是指正或负电极性，“第2导电型”是指与第1导电型相反的导电型(负或正)。

本发明的电解液保持部的电解液中所含的第1电解离子、第2电解离子也不需要各自必须为单一种类，也可以任意一方或双方为多个种类。同样地，包含于药剂液保持部的药剂离子、或掺杂于第1离子交换膜、掺杂层中的药剂离子也不需要必须为单一种类，也可以为多个种类。

已知离子交换膜除了将离子交换树脂形成为膜状之外，还有如下等各种膜：不均质离子交换膜，其通过将离子交换树脂分散于粘合剂聚合物中、对其加热成形等而成膜，从而得到；均质离子交换膜，其通过将包括可导入离子交换基的单体、交联性单体、聚合引发剂等的组成物、或将具有可导入离子交换基的官能团的树脂溶解于溶剂中，将其浸渍填充于布、网、或多孔质薄膜等基材中，进行聚合或除去溶剂之后进行离子交换基的导入处理，从而得到。本发明的离子交换膜可使用这些任意的离子交换膜，但这些中，特别优选使用在多孔质薄膜的孔中填充有离子交换树脂的类型的离子交换膜。

更具体地讲，作为阳离子交换膜，可使用TokuyamaCorporation制造的NEOSEPTA CM-1、CM-2、CMX、CMS、CMB等的导入了阳离子交换基的离子交换膜，作为阴离子交换膜，可使用例如Tokuyama Corporation制造的NEOSEPTAAM-1、AM-3、AMX、AHA、ACH、ACS等的导入了阴离子交换基的离子交换膜。

本说明书中的“第1导电型的离子交换膜”是指具有使第1导电型离子选择性地通过的功能的离子交换膜。即，在第1导电型为正的情况下，“第1导电型的离子交换膜”为阳离子交换膜，在第1导电型为负的情况下，“第1导电型的离子交换膜”为阴离子交换膜。

同样地，“第2导电型的离子交换膜”是指具有使第2导电型离子选择性地通过的功能的离子交换膜。即，在第2导电型为正的情况下，“第2导电型的离子交换膜”为阳离子交换膜，在第2导电型为负的情况下，“第2导电型的离子交换膜”为阴离子交换膜。

作为导入到阳离子交换膜的阳离子交换基，可以举出磺酸基、炭酸基、磷酸基等，通过使用作为强酸性基的磺酸基，可以得到迁移数高的阳离子交换膜等，可以根据导入的阳离子交换基的种类控制离子交换膜的迁移数。

作为可导入到阴离子交换膜的阴离子交换基，可以列举出伯氨基、仲氨基、叔氨基、季铵基、吡啶基、咪唑基、季吡啶鎓盐(quaternary pyridinium)基、季咪唑鎓盐(quaternaryimidazolium)基等，通过使用作为强碱性基的季铵基、季吡啶鎓盐基，可以得到迁移数高的阴离子交换膜等，可以根据导入的阴离子交换基的种类控制离子交换膜的迁移数。

作为阳离子交换基的导入处理，已知磺化、氯磺化、磷化、水解等多种方法，另外，作为阴离子交换基的导入处理，有氨基化、烷基化等各种方法，可以通过调整该离子交换基的导入处理的条件，来调整离子交换膜的迁移数。

另外，也可以通过离子交换膜中的离子交换树脂量、膜的孔径大小等来调整离子交换膜的迁移数。例如，在多孔质薄膜中填充有离子交换树脂的类型的离子交换膜的情况下，可以应用使用平均孔径(根据泡点法(JIS K3832-1990)测定的平均流动孔径)为0.005～5.0μm、更优选0.01～2.0μm、最优选0.02～0.2μm的多个小孔以20～95％、更优选30～90％、最优选30～60％的孔隙率形成的膜厚为5～140μm、更优选10～120μm、最优选15～55μm的多孔质薄膜、以5～95质量％、更优选10～90质量％、特别优选20～60质量％的填充率填充离子交换树脂得到的离子交换膜，也可根据这些多孔质薄膜所具有的小孔的平均孔径、孔隙率、离子交换树脂的填充率来调整离子交换膜的迁移数。

在本说明书中关于第1导电型或第2导电型的离子交换膜所述的“阻挡离子的通过”并不是指必须完全不让全部离子通过，还包括例如如下情况等，即，将生物体反荷离子的通过抑制为如下的程度：即便产生离子以一定程度的速度通过的情况时，因其程度小而即便经实用上充分的时间来保存装置，通电时也不在电极附近产生药剂变质的程度；或者，将生物体反荷离子的通过抑制成可充分地提升药剂的给药效率的程度等。

同样地，在本说明书中关于第1导电型或第2导电型的离子交换膜所述的“允许离子通过”并不是指对离子通过完全不产生制约，还包括即使在某种程度上限制离子通过的情况，与相反导电型离子相比较也以充分高速度或高量通过的情况。

在本说明书中关于半透膜所述的“阻挡离子通过”、“允许离子通过”与前述相同，并不是指完全不使离子通过、对离子通过完全不产生限制的意思。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式的离子电渗疗装置的概略结构说明图。

图2(A)～(D)为表示本发明的一个实施方式的离子电渗疗装置的作用侧电极结构体的结构的剖面说明图。

图3(A)为表示本发明的离子电渗疗装置中使用的电极特性评价所使用的测定电池结构的说明图，(B)、(C)为表示使用了相同测定电池的计时电位法及循环伏安图的测定结果的说明图。

图4(A)～(D)表示本发明的一个实施方式的离子电渗疗装置的作用侧电极结构体的结构的剖面说明图。

图5(A)、(B)表示本发明的一个实施方式的离子电渗疗装置的作用侧电极结构体的结构的剖面说明图。

图6(A)、(B)表示本发明的一个实施方式的离子电渗疗装置的作用侧电极结构体的结构的剖面说明图。

图7(A)～(D)表示本发明的一个实施方式的离子电渗疗装置的非作用侧电极结构体的结构的剖面说明图。

图8(A)为本发明的一个实施方式的离子电渗疗装置所使用的电极的俯视图。(B)为其A-A剖面图。(C)为表示其变形例的剖面图。

图9(A)为本发明的一个实施方式的离子电渗疗装置所使用的其它形式电极的俯视图。(B)为其A-A剖面图。(C)为表示将该电极容纳于容器中的状态的剖面图。

图10表示以往的离子电渗疗装置的结构的说明图。

图11表示以往的其它离子电渗疗装置的结构的说明图。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的实施方式。

图1为表示本发明的离子电渗疗装置X的概略结构的说明图。

另外，以下为了方便说明，以用于投入药效成分离解成正的药剂离子的药剂(例如，盐酸利多卡因、盐酸吗啡等)的离子电渗疗装置为例进行说明，在用于投入药效成分离解成负的药剂离子的药剂(例如，抗坏血酸等)的离子电渗疗装置的情况下，通过使以下说明中的电源的极、各离子交换膜的导电型、及掺杂到掺杂层、阳离子交换膜中的离子导电型反转，也可以构成为可达到与以下实施方式基本上相同效果的离子电渗疗装置。

如图所示，离子电渗疗装置X由电源30、通过供电线31与电源30的正极连接的作用侧电极结构体10及通过供电线32与电源30的负极连接的非作用侧电极结构体20构成。

作用侧电极结构体10及非作用侧电极结构体20具有下表面16b、26b开放的容器16、26，该容器16由上壁16u、外周壁16s构成，该容器26由上壁26u、外周壁26s构成，并在其内部形成可容纳以下所述的各种结构的空间。

该容器16、26可由塑料等任意原材料形成，但优选由可以防止来自内部的水分蒸发、来自外部的异物侵入、可追随皮肤的凹凸、生物体的动作的柔软原材料形成。另外，可以在容器16、26的下表面16b、26b粘贴可拆卸的衬里，该衬里由用于防止离子电渗疗装置X保存中的水分蒸发、异物混入的适当材料构成，可以在外周壁16s、26s的下端部16e、26e设置用于提高药剂给药时与皮肤的密合性的粘接剂层。

另外，像后述的作用侧电极结构体10H～10K、非作用侧电极结构体20A～20C那样，在不具有药剂液保持部、电解液保持部等湿的构件(含水率高的构件)等的情况下，也不一定必须具有该容器16、26。

作为电源30，可以使用电池、恒电压装置、恒电流装置、恒电压·恒电流装置等，优选为如下的恒电流装置：该装置可在0.01～1.0mA/cm²、优选为0.01～0.5mA/cm²的范围内调整电流、在50V以下、优选30V以下的安全电压条件下进行工作。

图2(A)～(D)为表示可作为前述离子电渗疗装置X的作用侧电极结构体10使用的作用侧电极结构体10A～10D的结构的剖面说明图。

作用侧电极结构体10A具有：电极11，其具有与供电线31连接的导电性基材11a及形成于基材11a的一个表面上的掺杂层11b；和药剂液保持部14，其保持与掺杂层11b接触的药剂液。

上述电极11可以由例如基材11a和掺杂层11b构成，该基材11a由炭片构成，该掺杂层11b通过将聚苯胺溶液涂敷于上述基材11a上并进行干燥而形成，该聚苯胺溶液在PVDF(聚偏氟乙烯)的NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶解液中混和了聚苯胺盐而成。

通过使用在聚苯胺中间氧化态中加入1N盐酸之后进行过滤、干燥得到的聚苯胺盐，将聚苯胺盐∶PVDF∶NMP的重量比为1∶1∶9的聚苯胺溶液200mg涂覆于膜厚300μm、直径17mmφ的炭片上，将其在100℃真空干燥1小时来试制电极11，使用图3(A)所示的测定电池进行计时电位法及循环伏安图的测定。

图3(B)为在0.3mA/cm²的恒电流条件下进行的由非恒定电化学法测定电极11的电容器容量的测定结果，确认了上述电极11具有极大的电容器容量。

另外，图3(C)为使用浸渍了0.9％NaCl+2％HPC(羟丙基纤维素)水溶液的无纺布作为测定电池的电解液层的情况(a)、及使用浸渍了10％盐酸利多卡因+2％HPC水溶液的无纺布作为测定电池的电解液层的情况(b)的循环伏安图的测定结果。另外，使(a)的电位扫描范围为-1.2～+1.2V、使(b)的电位扫描范围为-0.8～+0.8V、电位扫描速度(a)、(b)都以10mV/sec进行测定。由图3(C)可知：电极11充放电特性优良，具有耐受氧化还原循环导致的变质等的特性。

上述药剂液为药效成分离解成正的药剂离子的药剂溶液，药剂液保持部14可将该药剂液以液体状态保持，或者也可以将该药剂液浸渍于纱布、滤纸、凝胶等适当的吸收性载体中进行保持。

在该作用侧电极结构体10A中，通过在使药剂液保持部14与生物体皮肤抵接的状态下对电极11施加正电压，从而对生物体投入药剂液保持部14的药剂离子。通过药剂液中的负离子向掺杂层11b移动进行掺杂而产生此时的从电极11向药剂液保持部14的全部或一部分通电。因此，防止或至少降低了由于通电导致氧气、氯气的产生、氢离子、次氯酸的生成。

掺杂层11b的代表性膜厚度为10nm～100μm左右，特别优选的膜厚度为1～10μm。

作用侧电极结构体10B具有与作用侧电极结构体10A相同的电极11及药剂液保持部14，并且在药剂液保持部14前面一侧还设有阳离子交换膜15。

作用侧电极结构体10B，不仅在抑制通电时气体的产生、不优选的离子的生成这一点上达到了与作用侧电极结构体10A相同的效果，并且通过阳离子交换膜15阻挡了生物体反荷离子向药剂液保持部14的移动，因此，达到了提升药剂离子的给药效率这样的追加效果。

作用侧电极结构体10C具有与作用侧电极结构体10A相同的电极11及药剂液保持部14，并且在电极11与药剂液保持部14之间还设有阴离子交换膜13。

在作用侧电极结构体10C中，通过药剂液保持部14的负离子经阴离子交换膜13向掺杂层11b移动进行掺杂而产生从电极11向药剂液保持部14的通电。因此，在抑制通电时气体的产生、不优选的离子的生成这一点上达到了与作用侧电极结构体10A相同的效果。

并且，在作用侧电极结构体10C中，药剂液保持部14的药剂离子向掺杂层11b的移动被阴离子交换膜13阻挡，因此，达到了可防止通电时药剂的分解、变质这样的追加效果。

作用侧电极结构体10D具有与作用侧电极结构体10A相同的电极11及药剂液保持部14，并且在电极11与药剂液保持部14之间还设有阴离子交换膜13，在药剂液保持部14前面一侧设有阳离子交换膜15。

因此，在作用侧电极结构体10D中，不仅在抑制通电时气体的产生、不优选的离子的生成这一点上达到了与作用侧电极结构体10A相同的效果，并且通过与作用侧电极结构体10B、10C相同的方式，达到了防止通电时药剂的分解、变质、及提升药剂的给药效率这样的追加效果。

另外，在作用侧电极结构体10C、10D中，可通过热压接等方法使电极11与阴离子交换膜13接合一体化，由此，可以使从电极11向阴离子交换膜13的通电状态良好，或可以将作用侧电极结构体10C、10D的组装作业容易化。

图4(A)～(C)为表示可作为上述离子电渗疗装置X的作用侧电极结构体10使用的另外形式的作用侧电极结构体10E～10G的结构的剖面说明图。

作用侧电极结构体10E具有：与作用侧电极结构体10A相同的电极11；电解液保持部12，其保持与掺杂层11b接触的电解液；阳离子交换膜15，其配置于电解液保持部12前面一侧，掺杂有正的药剂离子。

在该作用侧电极结构体10E中，通过在使阳离子交换膜15与生物体皮肤抵接的状态下对电极11施加正电压，从而对生物体投入被掺杂到阳离子交换膜15中的药剂离子。

在该情况下，由于阳离子交换膜15阻挡生物体反荷离子向电解液保持部12的移动，因此，可以高效率地进行药剂给药。

另外，从电极11向电解液保持部12的全部或一部分的通电，是通过电解液中的负离子向掺杂层11b移动进行掺杂而产生的。因此，防止或至少降低由于通电导致氧气、氯气的产生、氢离子、次氯酸的生成。

通过电解液保持部12中的正离子向阳离子交换膜15移动而产生从电解液保持部12向阳离子交换膜15的通电，该正离子置换为向生物体移动的药剂离子并与阳离子交换膜15中的离子交换基结合。

作用侧电极结构体10E的电解液保持部12可以将电解液以液体状态保持，也可以将电解液浸渍于纱布、滤纸、凝胶等吸收性载体中来保持。

电解液保持部12的正离子在比药剂离子迁移率大的情况下，优先产生该正离子向生物体的移动，存在会降低药剂的给药效率的情况，因此，电解液保持部12的电解液优选为不包含具有与药剂离子相同程度、或其以上的迁移率的正离子的组成。

药剂离子向阳离子交换膜15的掺杂，可以通过将阳离子交换膜15浸渍于含有适当浓度的药剂离子的药剂液中来进行。

作用侧电极结构体10F具有与作用侧电极结构体10E相同的电极11、电解液保持部12及阳离子交换膜15，并且，在电解液保持部12与阳离子交换膜15之间还具有阴离子交换膜13。

在作用侧电极结构体10F中，不仅在抑制通电时气体的产生、不优选的离子生成这一点上达到了与作用侧电极结构体10E相同的效果，并且，通过阴离子交换膜13阻挡了被掺杂到阳离子交换膜15中的药剂离子向电解液保持部12的移动，因此，达到了防止通电时电极11附近的药剂变质这样的追加效果。

在作用侧电极结构体10F中，为了产生从电解液保持部12向阳离子交换膜15的通电，需要电解液保持部12的正离子通过阴离子交换膜13向阳离子交换膜15移动，因此，该阴离子交换膜13使用某种程度上迁移数低的阴离子交换膜。

在作用侧电极结构体10F中，根据通电条件等，有时在阴离子交换膜13与阳离子交换膜15的界面产生水的电解，因此，为了防止该电解，可以在阴离子交换膜13与阳离子交换膜15之间配置至少可允许电解液保持部12的正离子通过的半透膜。通过利用热压接等方法使阴离子交换膜13与阳离子交换膜15的界面、或阴离子交换膜13/半透膜/阳离子交换膜15的各界面接合，可以提高这些构件之间的通电性、操作性。

另外，作用侧电极结构体10F的阴离子交换膜13可允许电解液保持部12的阳离子通过，另一方面，即使置换为阻挡药剂离子通过的半透膜也可以达到与前述相同的效果。

作用侧电极结构体10G具有与作用侧电极结构体10E相同的电极11、电解液保持部12及阳离子交换膜15，并且，在电极11与电解液保持部12之间还具有阴离子交换膜13。

在该作用侧电极结构体10G中，通过电解液保持部12的负离子经阴离子交换膜向掺杂层移动进行掺杂而产生从电极11向电解液保持部12的通电。因此，在抑制通电时气体的产生、不优选的离子的生成这一点上达到了与作用侧电极结构体10E相同的效果。

与作用侧电极结构体10E相同地产生从电解液保持部12向阳离子交换膜15的通电。另外，通过阴离子交换膜13阻挡了被掺杂到阳离子交换膜15中的药剂离子向掺杂层11b的移动，因此，达到了防止通电时药剂的分解、变质这样的追加效果。

也可以通过利用热压接等方法使电极11与阴离子交换膜13接合一体化，以提高两者之间的通电性、操作性。

图5(A)、(B)为表示可作为前述离子电渗疗装置X的作用侧电极结构体10使用的另外形式的作用侧电极结构体10H、10I的结构的剖面说明图。

作用侧电极结构体10H包括电极11和阳离子交换膜15，该电极11具有与供电线31连接的导电性基材11a、和形成于该基材11a的一个表面上、掺杂有正离子的掺杂层11b，该阳离子交换膜15配置于掺杂层11b前面一侧、掺杂有药剂离子。

在该作用侧电极结构体10H中，通过在使阳离子交换膜15与生物体皮肤抵接的状态下对电极11施加正电压，从而对生物体投入被掺杂到阳离子交换膜15中的药剂离子，因此，能与作用侧电极结构体10E相同地以高效率进行药剂给药。

在作用侧电极结构体10H中，通过被掺杂到掺杂层11b中的正离子向阳离子交换膜15移动而产生从电极11向阳离子交换膜15的通电，因此，防止或至少降低了由于通电导致的氧气、氯气的产生、氢离子、次氯酸的生成。另外，从掺杂层11b移动到阳离子交换膜15中的正离子，置换为移动到生物体中的药剂离子并与阳离子交换膜15的离子交换基结合。

如图所示，作用侧电极结构体10H为由电极11及阳离子交换膜15构成的极其简单的结构，并且，在组装作用侧电极结构体10H时不需要处理湿的构件，因此，制造作用侧电极结构体10H的自动化、大量生产化极其容易，可以大幅度地降低作用侧电极结构体10的制造成本。

还可通过利用热压接等方法使电极11与阳离子交换膜15接合一体化，提高两者之间的通电性、操作性。

可以在将掺杂层11b浸渍于适当的电解液中的状态下将电极11作为负极进行通电来进行正离子向作用侧电极结构体10H的掺杂层11b的掺杂，对于作用侧电极结构体10E，可以通过与上述相同的方法来进行药剂离子向阳离子交换膜15的掺杂。

另外，根据与作用侧电极结构体10E中记载的相同的原因，优选在掺杂层11b中掺杂迁移率比药剂离子小的正离子，也可以掺杂与被掺杂到阳离子交换膜15中的药剂离子相同或不同的药剂离子作为该正离子。

作用侧电极结构体10I具有与作用侧电极结构体10H相同的电极11及阳离子交换膜，并且，在电极11与阳离子交换膜15之间还具有阴离子交换膜13。

在作用侧电极结构体10I中，与作用侧电极结构体10H相同地防止了药剂给药时氧气、氯气的产生、氢离子、次氯酸的生成，并且，在组装时不需要处理湿的构件。并且，通过阴离子交换膜13阻挡了被掺杂到阳离子交换膜15中的药剂离子向电解液保持部12的移动，因此，达到了防止通电时药剂的分解、变质这样的追加效果。

另外，在作用侧电极结构体10I中，为了产生从电极11向阳离子交换膜15的通电，需要被掺杂到掺杂层11b中的正离子通过阴离子交换膜13向阳离子交换膜15移动，因此，该阴离子交换膜13使用某种程度上迁移数低的阴离子交换膜。

也可以通过利用热压接等方法使前述电极11、阴离子交换膜13及阳离子交换膜接合一体化，从而提高这些各构件之间的通电性、操作性。

另外，作用侧电极结构体10I的阴离子交换膜13允许电解液保持部12的正离子通过，另一方面，即使置换为阻挡药剂离子通过的半透膜，也可以达到与上述相同的效果。

图6(A)、(B)为表示可作为前述离子电渗疗装置X的作用侧电极结构体10使用的另外形式的作用侧电极结构体10J、10K的结构的剖面说明图。

作用侧电极结构体10J具有电极11，该电极11包括与供电线31连接的导电性基材11a、和形成于该基材11a的一个表面上的掺杂层11b。

在该作用侧电极结构体10J中，在掺杂层11b中掺杂药剂离子，然后，通过在使掺杂层11b与生物体皮肤抵接的状态下对电极11施加正电压，从而对生物体投入掺杂到掺杂层11b中的药剂离子。

通过前述药剂离子的移动而产生从掺杂层11b向生物体皮肤的通电，因此，防止或至少降低了由于通电导致氧气、氯气的产生、氢离子、次氯酸的生成。

另外，掺杂有作为正离子的药剂离子的掺杂层11b具有阳离子交换功能，因此，可以阻挡投入药剂时生物体反荷离子从皮肤侧向掺杂层11b的移动，高效率地进行药剂给药。

如图所示，作用侧电极结构体10J为仅由电极11构成的极其简单的结构，可以使制造作用侧电极结构体10J的自动化、大量生产化极其容易，大幅度地降低作用侧电极结构体的制造成本。

可以在将掺杂层11b浸渍于含有适当浓度的药剂离子的药剂液中的状态下将电极11作为负极通电，从而进行药剂离子向掺杂层11b的掺杂。该掺杂可以在制造离子电渗疗装置X或作用侧电极结构体10J的阶段进行，也可以在即将投入药剂之前进行。

作用侧电极结构体10K包括电极11和配置于电极11前面一侧的阳离子交换膜15，该电极11具有与供电线31连接的导电性基材11a、和形成于该基材11a的一个表面上的掺杂层11b。

在该作用侧电极结构体10K中，在阳离子交换膜15、或阳离子交换膜15及掺杂层11b中掺杂药剂离子，然后，通过在使阳离子交换膜15与生物体皮肤抵接的状态下对电极11施加正电压，从而通过阳离子交换膜15对生物体投入被掺杂到阳离子交换膜15、或阳离子交换膜15及掺杂层11b中的药剂离子。

在该作用侧电极结构体10K中，从电极11向阳离子交换膜15的通电，是通过被掺杂到掺杂层11b中的离子向阳离子交换膜移动而产生的，因此，防止或至少降低了由于通电导致氧气、氯气的产生、氢离子、次氯酸的生成。

另外，通过阳离子交换膜15阻挡了生物体反荷离子从生物体向掺杂层11b的移动，因此，可以高效率地进行药剂给药。

作用侧电极结构体10K为仅由电极11与阳离子交换膜15构成的极其简单的结构，可以使制造作用侧电极结构体10K的自动化、大量生产化极其容易，大幅度地降低作用侧电极结构体的制造成本。

并且，作用侧电极结构体10K为掺杂层11b不直接与皮肤接触的结构，因此，即使在使用由不优选与生物体接触的物质形成的掺杂层11b的情况下，也可以不担心给生物体带来健康危害等而进行药剂给药。

可以在将阳离子交换膜15浸渍于含有适当浓度的药剂离子的药剂液中的状态下将电极11作为负极通电，从而进行药剂离子向阳离子交换膜15、或阳离子交换膜15及掺杂层11b的掺杂。该掺杂可以在制造离子电渗疗装置X或作用侧电极结构体10K的阶段进行，也可以在即将投入药剂之前进行。

另外，通过利用热压接等方法使电极11与阳离子交换膜15接合一体化，可以提高两者之间的通电性、操作性。

图7(A)～(D)为表示可作为前述离子电渗疗装置X的非作用侧电极结构体20使用的非作用侧电极结构体20A～20D的结构的剖面说明图。

非作用侧电极结构体20A具有电极21，该电极21具有与供电线32连接的导电性基材21a、和形成于该基材21a上的掺杂层21b。

在非作用侧电极结构体20A中，在使掺杂层21b与生物体接触的状态下对电极21施加负电压时，阳离子从生物体皮肤向掺杂层21b的移动而产生通电，因此，防止或至少降低了通电时产生氢气、生成氢氧根离子。

作为非作用侧电极结构体20A的掺杂层21b，在使用预先掺杂阴离子的掺杂层的情况下，通过该负离子向生物体皮肤移动、正离子从生物体皮肤向掺杂层21b移动而产生通电，此时也防止或至少降低了产生氢气、生成氢氧根离子。

非作用侧电极结构体20A的结构与作用侧电极结构体10I相同。因此，非作用侧电极结构体20A与作用侧电极结构体10J可用相同的工序制造，这样，大幅度地简略了离子电渗疗装置的制造工序，使制造自动化、大量生产化容易，大幅度地降低了制造成本。

非作用侧电极结构体20B除了具有与非作用侧电极结构体20A相同的电极21，还具有配置在掺杂层21b前面一侧的阳离子交换膜25C。

在非作用侧电极结构体20B中，通过正离子从生物体皮肤经阳离子交换膜25C向掺杂层21b移动进行掺杂而产生通电，因此，防止或至少降低了通电时产生氢气、生成氢氧根离子。

另外，非作用侧电极结构体20B为掺杂层21b不直接与皮肤接触的结构，因此，即使在使用由不优选与生物体接触的物质形成的掺杂层21b的情况下，也可以安全地进行药剂给药。

可通过利用热压接等方法使电极21与阳离子交换膜25C接合一体化，由此可以提高两者之间的通电性、操作性。

非作用侧电极结构体20B的结构与作用侧电极结构体10K相同。因此，非作用侧电极结构体20B与作用侧电极结构体10K可用相同的工序制造，这样，大幅度地简略了离子电渗疗装置的制造工序，使制造自动化、大量生产化容易，大幅度地降低了制造成本。

非作用侧电极结构体20C具有：电极21和阴离子交换膜25A，该电极21具有与供电线32连接的导电性基材21a、和形成于该基材21a上、掺杂了负离子的掺杂层21b，该阴离子交换膜25A配置于该掺杂层21b前面一侧。

在非作用侧电极结构体20C中，在使阴离子交换膜25A与生物体接触的状态下对电极21施加负电压时，掺杂到掺杂层21b中的负离子向阴离子交换膜25A移动、且该负离子进一步向生物体移动而产生通电，或通过被该负离子置换了的原先与阴离子交换膜25A中的离子交换基结合的反荷离子向生物体移动而产生通电。因此，抑制了通电时产生氢气、生成氢氧根离子。

通过利用热压接等方法使电极21与阴离子交换膜25A接合一体化，由此可以提高两者之间的通电性、操作性。

非作用侧电极结构体20D具有与非作用侧电极结构体20A相同的电极21，并且，具有保持与掺杂层21b接触的电解液的电解液保持部22及配置在电解液保持部22前面一侧的阴离子交换膜25A。

在非作用侧电极结构体20D中，通过在使阴离子交换膜25A与生物体接触的状态下对电极21施加负电压时电解液保持部22的正离子向掺杂层21b移动进行掺杂而产生通电，因此，抑制了通电时产生氢气、生成氢氧根离子。

在电解液保持部22与生物体皮肤之间，通过电解液保持部22的负离子经阴离子交换膜25A向生物体皮肤移动而产生通电。

图8(A)为作为上述作用侧电极结构体10A～10K的电极11或非作用侧电极结构体20A～20D的电极21特别优选使用的电极40的俯视图，图8(B)表示其A-A剖面图。

图中41为由炭纤维构成的导电性基材，在基材41的一个表面上形成有由导电性聚合物等构成的掺杂层42，在其反面安装有端子构件43，该端子构件43由阳模嵌合部43a、主体部43b及接合部43c构成。

端子构件43如下制成：在配置于基材41上的模型中加热硫化如下组合物以使其固化而成，该组合物在硅橡胶等聚合物基体中配合有如下物质，即，石墨(graphite)、黑铅、炭黑、或玻璃状炭的微细粉、裁断炭纤维得到的短纤维等炭填料。在将前述组成物浸渍于构成基材41的炭纤维中的状态下进行固化，从而使基材41与端子构件43在接合部43c一体化。

由于炭纤维具有高导电性和柔软性，因此，这样的电极40能从掺杂层42以均匀电流密度进行通电，可以实现具有可跟随生物体皮肤的凹凸、生物体动作的柔软性的作用侧电极结构体10A～10K、非作用侧电极结构体20A～20D。

另外，从电源30向供电线31、32的连接，可使用具有与阳模嵌合部43a相嵌合的阴模嵌合部的连接器进行，即使该阴模嵌合部使用金属制的材料的情况下，由于通过主体部43b将阳模嵌合部43a与基材41隔开，因而防止连接器的金属溶出并向生物体移动。

另外，端子构件43向基材41的安装方法为任意，例如如图8(C)所示，可在端子构件43上形成卡定部43d、43e，也可通过使卡定部43e穿通设置于基材41上的小孔来进行安装。

图9(A)为作为前述作用侧电极结构体10A～10K的电极11或非作用侧电极结构体20A～20D的电极21特别优选使用的其他形式的电极50的俯视图，图9(B)表示其A-A剖面图。

图中51为由炭纤维形成的基材，该炭纤维具有圆形导电片部51a和从导电片部51a延伸的细长延伸部51b。在导电片部51a的一个表面上形成有掺杂层52。

该电极50与电极40相同，能从掺杂层52以均匀电流密度进行通电，可以实现具有可跟随生物体皮肤的凹凸、生物体动作的柔软性的作用侧电极结构体10A～10K、非作用侧电极结构体20A～20D。

如图9(C)所示，该电极50与在外周壁16s、26s或上壁16u、26u形成有开口16h、26h的容器16、26组合使用，并以从开口16h、26h引出延伸部51b的状态容纳于容器16、26。

从电源30向供电线31、32的连接，可在该引出的延伸部51b上使用安装于供电线31、32的前端的鳄口夹等连接器来进行。

另外，像作用侧电极结构体10A～10E、非作用侧电极结构体20D那样，在内部容纳有电解液保持部12、22、药剂液保持部14等含水率高的构件的离子电渗疗装置的情况下，通过在位于开口16h、26h的延伸部51b上设置防水部51c，可以防止从作用侧电极结构体、非作用侧电极结构体漏出水分，其中该疏水部51c通过浸渍氟系树脂、硅酮系树脂、硅烷系树脂等来赋予了防水性，或者，上述鳄口夹等连接器使用金属制的构件的情况下，可以防止从其构件溶出的金属离子侵入到作用侧电极结构体、非作用侧电极结构体。

另外，前述电极40、50的基材41、51由炭纤维纸形成，也可以得到与上述相同的效果，也可以通过将硅橡胶、热塑性聚氨脂等软质聚合物浸渍于基材41、51的炭纤维或炭纤维纸中，从而防止由于炭纤维脱落导致的电极品质降低、可以提高电极40、50的操作性。

以上基于几个实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于这些实施方式，可在权利要求的记载范围内各种改变。

例如，实施方式中所示的电极结构体、电极等的具体的形状、尺寸仅仅作为例子表示，本发明不受实施方式中所示的形状、尺寸等限制。

另外，在上述实施方式中，对于电极使用在导电性基材上形成掺杂层的情况进行了说明，但基材并不必须为导电性，或者也可以不使用基材而仅由掺杂层形成电极。

另外，可组合作用侧电极结构体10A～10K的任意1个或多个、和非作用侧电极结构体20A～20D的任意1个或多个构成本发明的离子电渗疗装置，但也可以组合作用侧电极结构体10A～10K的任意1个或多个和图10、11所示的非作用侧电极结构体120、210、或者组合非作用侧电极结构体20A～20D的任意1个或多个和图10、11所示的作用侧电极结构体110、210构成本发明的离子电渗疗装置。

或者，也可以使用作用侧电极结构体10A～10K的任意1个，而另一方面，不在离子电渗疗装置自身上设置非作用侧电极结构体，例如，在使作用侧电极结构体与生物体皮肤抵接、使其生物体的一部分与作为接地的构件抵接的状态下对作用侧电极结构体施加电压来进行药剂的给药，在该情况下，也达到了抑制通电时在作用侧电极结构体产生氧气、氢气、氯气等、或生成氢离子、氢氧根离子、次氯酸这样的本发明的基本效果，那样的离子电渗疗装置也包括在本发明的范围内。

另外，在上述实施方式中，对作用侧电极结构体、非作用侧电极结构体及电源分别作为独立个体构成的情况进行了说明，但也可将这些元件组装到单独的盒中、或将由他们组装而成的装置整体形成为片状或贴片状，以提高其操作性，那样的离子电渗疗装置也包括在本发明的范围内。

Claims (20)

1.离子电渗疗装置，其特征在于，该离子电渗疗装置具有至少一个电极结构体，该电极结构体具有形成有掺杂层的电极，该掺杂层由通过离子的掺杂或脱掺杂产生电化学反应的物质形成。

2.根据权利要求1所述的离子电渗疗装置，其特征在于，前述掺杂层含有导电性聚合物。

3.根据权利要求2所述的离子电渗疗装置，其特征在于，前述导电性聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或聚乙炔、或它们的衍生物、或它们的混合物。

4.根据权利要求1～3任一项所述的离子电渗疗装置，其特征在于，前述电极结构体还具有药剂液保持部，该药剂液保持部配置于前述掺杂层前面一侧，保持包含第1导电型药剂离子的药剂液。

5.根据权利要求4所述的离子电渗疗装置，其特征在于，前述电极结构体还具有配置在前述药剂液保持部前面一侧的第1导电型的第1离子交换膜。

6.根据权利要求4或5所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极结构体还具有配置在前述掺杂层前面一侧的第2导电型的第2离子交换膜，

前述药剂液保持部配置于前述第2离子交换膜前面一侧。

7.根据权利要求1～3任一项所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极结构体还具有：

电解液保持部，其配置于前述掺杂层前面一侧，保持电解液；和

第1导电型的第1离子交换膜，其配置于前述电解液保持部前面一侧，掺杂有第1导电型的药剂离子。

8.根据权利要求7所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极结构体还具有配置于前述电解液保持部前面一侧的第2导电型的第2离子交换膜，

前述第1离子交换膜配置于前述第2离子交换膜前面一侧。

9.根据权利要求7所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极结构体还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第2导电型的第2离子交换膜，

前述电解液保持部配置于前述第2离子交换膜前面一侧。

10.根据权利要求1～3任一项所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极结构体还具有第1导电型的第1离子交换膜，其配置于前述掺杂层前面一侧，掺杂有第1导电型药剂离子，

在前述掺杂层中掺杂有第1导电型离子。

11.根据权利要求10所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极结构体还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第2导电型的第2离子交换膜，

前述第1离子交换膜配置于前述第2离子交换膜前面一侧。

12.根据权利要求1～3任一项所述的离子电渗疗装置，其特征在于，在前述掺杂层中掺杂有第1导电型的药剂离子。

13.根据权利要求1～3任一项所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极结构体还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第1导电型的第1离子交换膜。

14.一种离子电渗疗装置，其特征在于，该离子电渗疗装置具有：

作用侧电极结构体，其保持第1导电型的药剂离子；

非作用侧电极结构体，其作为前述作用侧电极结构体的对极，

前述非作用侧电极结构体具有形成有掺杂层的电极，该掺杂层由通过离子的掺杂或脱掺杂产生电化学反应的物质形成。

15.根据权利要求14所述的离子电渗疗装置，其特征在于，前述非作用侧电极结构体还具有配置在前述掺杂层前面一侧的第1导电型的第3离子交换膜。

16.根据权利要求14所述的离子电渗疗装置，其特征在于，前述非作用侧电极结构体还具有配置于前述掺杂层前面一侧的第2导电型的第3离子交换膜，

在前述掺杂层中掺杂有第2导电型离子。

17.根据权利要求1～16任一项所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极还具有导电性基材，

前述掺杂层层叠在前述导电性基材上。

18.根据权利要求17所述的离子电渗疗装置，其特征在于，前述导电性基材为由炭纤维或炭纤维纸形成的导电片。

19.根据权利要求18所述的离子电渗疗装置，其特征在于，

前述电极还具有在聚合物基体上混入了炭的端子构件，前述端子构件安装于前述导电片上。

20.根据权利要求18所述的离子电渗疗装置，其特征在于，前述电极还具有延伸部，其与前述导电片形成为一体，由炭纤维或炭纤维纸形成。

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