JP2000229844A - Drug delivery system utilizing magnetism - Google Patents
Drug delivery system utilizing magnetismInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、磁気利用
ドラッグデリバリーシステムに関するものである。さら
に詳しくは、この出願の発明は、効率的な内科治療に有
用な、磁気を利用した新しいドラッグデリバリーシステ
ムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drug delivery system utilizing magnetism. More specifically, the invention of this application relates to a new drug delivery system utilizing magnetism, which is useful for efficient medical treatment.
【0002】[0002]
【従来の技術とその課題】従来より、患部のみを治療す
る内科治療法の一つとして、ドラッグデリバリー技術が
注目されている。このドラッグデリバリー技術は、生体
内部の患部のみに薬剤を直接的に配置させることによ
り、副作用のない効率的な内科治療法を可能とするもの
である。そして、薬剤を患部のみに直接的に配置させる
手法としては、化学的手法と物理的手法とがある。2. Description of the Related Art Conventionally, a drug delivery technique has been attracting attention as one of medical treatments for treating only an affected part. This drug delivery technology enables an efficient medical treatment without side effects by directly disposing a drug only in an affected part inside a living body. As a method of directly disposing the medicine only in the affected area, there are a chemical method and a physical method.
【0003】化学的手法としては、薬剤の表面改質が一
般的である。表面改質した薬剤は、患部以外では溶解す
ることがほとんどなく、したがって、薬剤を患部のみに
直接的に配置させることが可能となる。一方、物理的手
法としては、微少な磁石粒子を溶剤中にあらかじめ混入
させておき、生体外部から磁石により磁力を発生させ、
その磁石粒子を通して薬剤を患部に長時間固定させるも
のである。そしてまた、このような化学的手法と物理的
手法とを併用することにより、より高い効果をあげるこ
とが試みられてもいる。[0003] As a chemical technique, surface modification of drugs is generally used. The surface-modified drug hardly dissolves except at the affected part, and therefore, it is possible to directly dispose the drug only at the affected part. On the other hand, as a physical method, minute magnet particles are mixed in a solvent in advance, and a magnetic force is generated by a magnet from outside the living body,
The drug is fixed to the affected part for a long time through the magnet particles. Also, attempts have been made to achieve higher effects by using such a chemical technique and a physical technique in combination.
【0004】しかしながら、ドラッグデリバリー技術の
うちの物理的手法の場合には、生体にとっての異物であ
る磁石粒子が生体内に残留するために、血栓などの危険
な副作用が伴うとの問題点が指摘されている。このよう
な事情から、磁石粒子を薬剤中に混入しなくても、薬剤
を患部に長時間固定できる新しい物理的手法の実現が望
まれているものの、いまだに具体化されていないのが実
情である。[0004] However, in the case of the physical method of the drug delivery technology, a problem is pointed out that dangerous side effects such as thrombus are caused because the magnet particles which are foreign substances to the living body remain in the living body. Have been. Under these circumstances, it is desired to realize a new physical method that can fix the drug to the affected part for a long time without mixing the magnetic particles into the drug, but it has not been embodied yet. .
【0005】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来の問題点を解消し、磁石粒子を用いることなく、
生体内部において薬剤の空間位置制御を可能とする新し
いドラッグデリバリーシステムを提供することを課題と
している。Therefore, the invention of this application solves the conventional problems as described above, and without using magnet particles,
It is an object of the present invention to provide a new drug delivery system capable of controlling the spatial position of a drug inside a living body.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第1には、生体の一部も
しくは全体を磁場空間中で位置固定するステージと、そ
のステージの周囲に配置した磁石とを備え、ステージお
よび/または磁石が三次元的に可動とされ、磁場強度と
ともに生体内の磁場位置が三次元的に制御される機構を
有し、生体内患部に磁場の極大または極小の分布が与え
られて、生体内投与された薬剤の位置空間分布が制御さ
れることを特徴とする磁気利用ドラッグデリバリーシス
テムを提供する。Means for Solving the Problems The present invention solves the above-mentioned problems. First, a stage for fixing a part or the whole of a living body in a magnetic field space, and a stage surrounding the stage. The stage and / or the magnet is three-dimensionally movable, and has a mechanism for three-dimensionally controlling the position of the magnetic field in the living body along with the magnetic field strength. Alternatively, there is provided a drug delivery system utilizing magnetism, wherein a location distribution of a drug administered in vivo is controlled by giving a minimal distribution.
【0007】さらにこの出願の発明は、第2には、薬剤
の磁気的性質が制御されている前記のドラッグデリバリ
ーシステムをも提供する。以上のとおりのこの出願の発
明は、発明者による鋭意検討の結果として完成されたも
のであって、磁場を与えても非磁性体には大きな力は働
かないという従来の常識を打ち破り、強磁場中では、非
磁性体であっても強磁性体同様の力が働くとの事実を発
見したことに基づいており、このことを基本原理として
用いている(北沢宏一、化学工業、Vol.48, P769(199
7))。[0007] Secondly, the invention of this application also provides the above drug delivery system in which the magnetic properties of the drug are controlled. As described above, the invention of this application has been completed as a result of intensive studies by the inventor, and breaks down the conventional wisdom that a large force does not work on a non-magnetic material even when a magnetic field is applied. It is based on the discovery that the same force acts on non-magnetic materials as on ferromagnetic materials, and uses this as a basic principle (Koichi Kitazawa, Chemical Industry, Vol. 48, P769 (199
7)).
【0008】すなわち、この基本原理を生体内の非磁性
体の薬剤の挙動に適用し、強力な磁場の中においては、
非磁性体の薬剤であっても、その薬剤の空間位置制御を
可能とし、結果として、薬剤を直接生体内患部に固定さ
せたり、一定の時間が経過すると拡散させたりすること
ができる。したがって、磁石粒子が体内に残留する恐れ
はまったくなく、さらに薬剤のすべてが生分解性成分を
用いたものであるならば、他の副作用をもまったく心配
はない。That is, this basic principle is applied to the behavior of a nonmagnetic drug in a living body, and in a strong magnetic field,
Even in the case of a non-magnetic drug, the spatial position of the drug can be controlled, and as a result, the drug can be directly fixed to the affected part in the living body, or can be diffused after a certain period of time. Therefore, there is no danger of magnet particles remaining in the body, and if all of the drugs use biodegradable components, there is no worry about other side effects.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】この出願の発明は、以上のとおり
の特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態につ
いて説明する。この発明の磁気を利用したドラッグデリ
バリーシステムは、例えば図1に例示したものをひとつ
の態様として示すことができる。生体(2)の一部もし
くは全体を磁場空間中で位置固定するステージ(3)
と、そのステージ(3)の周囲に配置した磁石(1)、
および、生体に薬剤を投与するための注入器(4)を備
え、ステージ(3)および/または磁石(1)が三次元
的に可動し、生体(2)内の磁場位置を三次元的に制御
し、生体(2)内患部に磁場の極大または極小の分布を
与えることができ、結果として、薬剤の位置空間分布を
制御できるものとしている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention of this application has the features as described above, and embodiments thereof will be described below. The drug delivery system using magnetism of the present invention can be shown, for example, as one embodiment shown in FIG. Stage (3) that fixes a part or the whole of the living body (2) in the magnetic field space
And a magnet (1) arranged around the stage (3),
And an injector (4) for administering a drug to the living body, the stage (3) and / or the magnet (1) being three-dimensionally movable, and the magnetic field position in the living body (2) being three-dimensionally movable. By controlling this, a maximum or minimum distribution of the magnetic field can be given to the affected part in the living body (2), and as a result, the spatial distribution of the drug can be controlled.
【0010】この発明においては、生体(2)内の三次
元的な磁場位置の制御は、ステージ(3)と磁石(1)
について、その片方または両方を三次元的に可動させる
ことにより、実現することができる。磁石にはたとえば
超伝導磁石を用いることができ、薬剤としては、各種の
もの、たとえば生体内に注入される固形治療薬、あるい
は薬剤マイクロカプセルなどを用いることもできる。ま
た、薬剤は、液相に溶解ないしは分散させたものでもよ
く、液滴、液膜として処方するものであってよい。さら
には、ゼリー状のものや、以上の適宜な組合わせでもよ
い。ある程度の分布を持って移動するものでもよい。経
口剤あるいは座薬等であってよい。In the present invention, the three-dimensional magnetic field position in the living body (2) is controlled by the stage (3) and the magnet (1).
Can be realized by moving one or both of them three-dimensionally. As the magnet, for example, a superconducting magnet can be used, and as the drug, various kinds of drugs, for example, a solid therapeutic drug injected into a living body or a drug microcapsule can be used. Further, the drug may be dissolved or dispersed in a liquid phase, and may be formulated as a droplet or a liquid film. Furthermore, a jelly-like material or an appropriate combination of the above may be used. It may move with a certain distribution. It may be an oral preparation or a suppository.
【0011】そして、後述のように、その磁石は強力な
磁場を発生し、空間内の一点においてマイクロカプセル
などの薬剤が捕捉されるように、磁場分布が設計されて
いることが望ましい。さらにこの発明においては、薬剤
中の化学物質を変化させることにより、その化学物質が
非磁性体であっても磁気的性質を制御することが可能で
あり、このように薬剤の磁気的性質を制御して、薬剤の
位置空間分布を、より高度に制御することもできる。As will be described later, it is desirable that the magnetic field be designed so that the magnet generates a strong magnetic field and a drug such as a microcapsule is captured at one point in the space. Further, in the present invention, by changing the chemical substance in the drug, it is possible to control the magnetic properties even if the chemical substance is a non-magnetic substance, thus controlling the magnetic properties of the drug. Thus, the spatial distribution of the drug can be controlled at a higher level.
【0012】ここで、非磁性体の薬剤であっても磁気に
より配置位置を制御できることの一般的要件を説明する
と次のとおりである。すなわち、まず一般的に、薬剤に
作用する磁気力は次式で与えられる。Here, the general requirement that the arrangement position of a non-magnetic drug can be controlled by magnetism will be described as follows. That is, first, generally, the magnetic force acting on a drug is given by the following equation.
【0013】[0013]
【数1】 (Equation 1)
【0014】 V:薬剤の見掛け体積 μ0 :真空透磁率(一定値) χ:薬剤の体積磁化率 χ’:液体の体積磁化率 従って、磁気力を大きくするには、いくつかの方法が考
えられる。まず薬剤の体積磁化率χを液体の体積磁化
率χ’とできるだけ異なるものになる。次に薬剤の見
掛けの体積を大きくするためには、薬剤そのものの大き
さを大きくすることが望ましいが、血栓等の配慮から、
固体微粒子の凝集体、または液滴の集合体、さらには血
管内壁に付着する液膜ゼリー状の無定形物の形で使用す
ることで見掛け上の体積を増大させ磁場による薬剤の位
置制御をより有効にすることができる。最後に磁場の
分布積B(dB/dχ)の値を出来るだけ大きくするこ
とが望ましい。単一粒子の場合、直径10μm程度の粒
子に対してはこの値は1000T2 m-1以上の値をもつ
ことが望ましい。この程度の大きさをもつ磁石は現在す
でに製造されている。磁場の分布がこのような値を生み
出せない場合においても、上記、の方法により標準
的な値である100T2 m-1程度の値の磁石においても
適用は十分可能である。V: Apparent volume of drug μ 0 : Vacuum permeability (constant value) χ: Volume susceptibility of drug χ ': Volume susceptibility of liquid Accordingly, there are several methods for increasing magnetic force. Can be First, the volume susceptibility 薬 剤 of the drug will be as different as possible from the volume susceptibility χ 'of the liquid. Next, in order to increase the apparent volume of the drug, it is desirable to increase the size of the drug itself.
Aggregates of solid fine particles, aggregates of droplets, and even amorphous jelly-like liquid film attached to the inner wall of blood vessels increase the apparent volume and control the position of drugs by magnetic fields. Can be enabled. Finally, it is desirable to increase the value of the magnetic field distribution product B (dB / dχ) as much as possible. In the case of a single particle, for a particle having a diameter of about 10 μm, this value desirably has a value of 1000 T 2 m −1 or more. Magnets of this size are already being manufactured. Even when the magnetic field distribution cannot produce such a value, the method described above is sufficiently applicable to a magnet having a standard value of about 100T 2 m -1 .
【0015】この発明においては、以上のとおりの説明
からも理解されるように、その適用対象とする生体は人
だけに限られずに、動物などについてもその対象とする
ことができる。In the present invention, as will be understood from the above description, the living body to which the present invention is applied is not limited to human beings, and can be applied to animals and the like.
【0016】[0016]
【実施例】図2を用いてさらに詳しく説明する。この図
2に示したように、生体(2)内の磁場分布において、
その生体の身長方向をx方向、その半径方向をr方向と
し、仮に各方向の磁場分布において、極大点または極小
点をもつようにする。例えば図2の(a)に示したよう
に、常磁性体が強力な磁石によって作り出される磁場分
布内に存在する場合、その磁場分布の極大点近傍に、常
磁性体が引き付けられるという性質がある。一方、
(b)反磁性体が強力な磁石によって作り出される磁場
分布内に存在する場合、その磁場分布の極小点近傍に、
反磁性体が引き付けられるという性質がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. As shown in FIG. 2, in the magnetic field distribution in the living body (2),
It is assumed that the height direction of the living body is the x direction and the radial direction is the r direction, and that the magnetic field distribution in each direction has a maximum point or a minimum point. For example, as shown in FIG. 2A, when a paramagnetic substance exists in a magnetic field distribution created by a strong magnet, there is a property that the paramagnetic substance is attracted near a maximum point of the magnetic field distribution. . on the other hand,
(B) When the diamagnetic material exists in the magnetic field distribution created by the strong magnet, near the minimum point of the magnetic field distribution,
There is a property that the diamagnetic material is attracted.
【0017】したがって、磁性体を混入しない常磁性ま
たは反磁性を示す薬剤でも、生体内に注入されると極大
点または極小点近傍の位置に捕捉されることになる。こ
のような極点を磁場空間水平および垂直方向に作り出す
磁石を用いることで、捕捉点を三次元的に作り出すこと
ができ、磁石および/またはステージを移動させること
により、患者の位置を制御し、任意の位置において生体
内に注入された薬剤を捕捉固定化することができる。Therefore, even when a paramagnetic or diamagnetic drug that does not contain a magnetic substance is injected into a living body, it is trapped at a position near the maximum point or the minimum point. By using magnets that create such poles in the horizontal and vertical directions of the magnetic field space, capture points can be created three-dimensionally, and by moving the magnets and / or the stage, the position of the patient can be controlled and any At the position, the drug injected into the living body can be captured and fixed.
【0018】さらに、その磁場分布を制御することによ
り、薬剤をある一定分布で患部周辺に分散させることも
可能であり、より高度な薬剤の位置制御をも可能とす
る。実際にたとえばモデル試験として、水中に分散させ
たゼラチンゲルマイクロカプセル剤について磁場を印加
し、その挙動を観察したところ、ゼラチンゲルマイクロ
カプセル剤は非磁性体であるにもかかわらず、2〜8T
の磁場印加条件下において、磁場分布の極小点近傍にお
いて位置固定されることが確認されている。Further, by controlling the magnetic field distribution, it is possible to disperse the medicine around the affected part in a certain distribution, and it is possible to control the position of the medicine at a higher level. Actually, for example, as a model test, a magnetic field was applied to a gelatin gel microcapsule dispersed in water and the behavior thereof was observed.
It has been confirmed that the position is fixed near the minimum point of the magnetic field distribution under the magnetic field application condition.
【0019】このことによっても、この発明のドラッグ
デリバリーシステムの有効性が把握される。This also indicates the effectiveness of the drug delivery system of the present invention.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、この発明に
より、磁石粒子を用いることなく、薬剤の空間位置制御
を可能とする磁気を利用した新しいドラッグデリバリー
システムの提供が可能となり、効率的な内科治療が可能
となる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a new drug delivery system using magnetism, which can control the spatial position of a drug without using magnet particles, and to provide an efficient internal medicine. Treatment becomes possible.
【図1】この発明システム概要を示した概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a system of the present invention.
【図2】この発明の基本原理を示した概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the basic principle of the present invention.
1 磁石 2 生体 3 ステージ 4 注入器 Reference Signs List 1 magnet 2 living body 3 stage 4 injector
Claims (2)
位置固定するステージと、そのステージの周囲に配置し
た磁石とを備え、ステージおよび/または磁石が三次元
的に可動とされ、磁場強度とともに生体内の磁場位置が
三次元的に制御される機構を有し、生体内患部に磁場の
極大または極小の分布が与えられて、生体内投与された
薬剤の位置空間分布が制御されることを特徴とする磁気
利用ドラッグデリバリーシステム。1. A stage for fixing a part or the whole of a living body in a magnetic field space, and a magnet disposed around the stage, wherein the stage and / or the magnet are three-dimensionally movable, and a magnetic field intensity is provided. In addition, it has a mechanism to control the position of the magnetic field in the living body three-dimensionally, giving the maximum or minimum distribution of the magnetic field to the affected part in the living body, and controlling the position and spatial distribution of the drug administered in the living body A drug delivery system utilizing magnetism.
項1の磁気利用ドラッグデリバリーシステム。2. The drug delivery system according to claim 1, wherein the magnetic properties of the drug are controlled.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11034229A JP2000229844A (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Drug delivery system utilizing magnetism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11034229A JP2000229844A (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Drug delivery system utilizing magnetism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000229844A true JP2000229844A (en) | 2000-08-22 |
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ID=12408329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP11034229A Pending JP2000229844A (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Drug delivery system utilizing magnetism |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000229844A (en) |
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-
1999
- 1999-02-12 JP JP11034229A patent/JP2000229844A/en active Pending
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