JP2000342697A

JP2000342697A - イオントフォレーシス用の電極構造体及び電流密度測定装置

Info

Publication number: JP2000342697A
Application number: JP11154262A
Authority: JP
Inventors: Matsuro Kanehara; 松郎金原
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】生体外皮に損傷を生じさせずに、生体外皮に
０．０１ｃｍ²以下の微小な面積レベルで発生する電流
集中箇所の発生状況を、把握できるようにする。【解決手段】電源１０に接続された電極２（２’）及
び該電極に積層された電解質層３（３’）を有し、該電
解質層が生体外皮に接触配置されるイオントフォレーシ
ス用の電極構造体５０（５１）において、電解質層に生
体外皮（皮膚）１を着色し得るイオン性物質を含有させ
る。生体へのイオン導入時に、生体外皮（皮膚）１の電
流集中部に、生体外皮を着色し得るイオン性物質が付着
し、電流集中部が目視観察で認識できる着色点となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はイオントフォレーシ
ス用の電極構造体及び電流密度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】イオントフォレーシス(Iontophoresis)
はイオン浸透法とも呼ばれ、電流によって電解質溶液中
のイオンを、生体外皮を通して生体内に導入する方法で
ある。ここで、生体外皮とは生体と外界との界面を構成
する生体組織であり、皮膚、口腔粘膜等を示し、最も一
般的には皮膚である。

【０００３】イオントフォレーシスの歴史は古く１９０
０年代初期から知られており、これまでに多くのイオン
解離する薬剤がイオントフォレーシスより生体に投与さ
れ得ることが明らかとなっている（Praveen Tyle編「Dr
ug Delivery Devices 」1988年. Marcel Dekker,Inc.刊
421頁〜445 頁」参照）。また、近年、皮膚が薬物の全
身的投与部位として注目を集めていること、及びエレク
トロニクスの進歩に伴い電流の供給、制御等の装置の小
形化が進歩したことにより、イオントフォレーシスは精
力的に研究されている。特に、バイオテクノロジーの発
展により、新たに発見されたり、又大量生産が可能とな
ったペプチド・蛋白性薬物の投与法として有望視されて
いる。

【０００４】イオントフォレーシスは、基本的に、電源
と該電源に接続された陽極側及び陰極側の電極構造体と
からなる装置によって行われる。電極構造体とは、電極
と、電解質溶液を保持した媒体（手段）とを一体化し、
電極と生体外皮とが電解質溶液を介して電気的に導通す
ることを可能とする構造体である。多くの場合、シート
状の電極（陽極、陰極）と、該電極に積層され、生体外
皮に接触配置される電解質層とで構成されている。ここ
で、「電解質層」とは、電極上に電解質溶液を保持し得
る材料を層状に設け、これに電解質溶液を保持させてな
るものである。

【０００５】一般に、イオン導入する薬剤が陽イオンの
場合、陽極側の電極構造体を成す電解質層の電解質溶液
に薬剤水溶液が用いられ、陰極側の電極構造体を成す電
解質層の電解質溶液に生理食塩水が用いられる。また、
薬剤が陰イオンの場合、陰極側の電極構造体を成す電解
質層の電解質溶液に薬剤水溶液を用いられ、陽極側の電
極構造体を成す電解質層の電解質溶液に生理食塩水が用
いられる。

【０００６】ところで、上記電極構造体の電解質層を皮
膚に接触させて、通電を行うと、皮膚に局部的に電流密
度の高い部分ができ、火傷や皮膚組織の損壊が起こるこ
とがある。また、皮膚に傷がある場合には、その部分の
抵抗値が低いため、電流がより集中しやすく、特に、火
傷の危険性が高い。

【０００７】このような問題を解決するために、特公平
２−３５５８４号公報には、イオン移動性限定電離療法
用生体電極において、注入すべきイオンを保持する装置
が、皮膚又は組織の表面に対して全体的に平行の方向に
イオンが移動しないように形成されたものが、また、特
公平４−７４０３０号公報には、イオントフォレーシス
に用いる電極用装置で、イオン性薬剤を内包するトラン
スミッターが分割されているものが、それぞれ提案され
ている。

【０００８】また、特表平７−５０７９５１号公報に
は、イオン導入による薬剤送達装置とその回路におい
て、複数の分割電極ごとに定電流回路を設けたものが提
案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案されたイオントフォレーシス用の装置を用いても、通
電初期の１０分間程度は皮膚にチクチク刺すような通電
痛みを生じたり、また、更に通電を継続すると、皮膚に
微小な点状の発赤や水泡が発生する。これら微小な点状
の発赤や水泡は通電の２４時間経っても消えないことが
多く、注意深く観察すると、皮膚が火傷状態に変質して
いることに気付く。すなわち、上記提案されたイオント
フォレーシス用の装置を用いても、皮膚には０．０１ｃ
ｍ²以下の微小な面積レベルで電流集中が起こってしま
う。なお、上記特表平７−５０７９５１号公報の提案で
は分割電極を用い、電極自体の微細化を図っているが、
加工上の制約から各電極を０．１ｃｍ²以下の電極にす
ることは困難であるため、上記０．０１ｃｍ²以下の微
小な面積レベルでの電流集中を防ぐことは難しい。

【００１０】イオントフォレーシスの最終目標は、通電
痛みがなく、火傷や皮膚組織の破壊が全く生じない、シ
ステムを開発することである。そして、かかる最終目標
のシステムを開発するためには、その前提として、上記
の０．０１ｃｍ²以下の微小な面積レベルで発生する電
流集中箇所の発生状況や該電流集中箇所における電流密
度の値を把握する必要がある。しかし、微小な面積レベ
ルで発生する電流集中箇所の発生状況や電流集中箇所の
電流密度を、生体外皮に損傷（火傷や皮膚組織の破壊
等）を生じさせることなく、把握できる方策（技術）は
未だ見出されてない。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、イオントフォレーシスでの生体外皮に０．０１ｃ
ｍ²以下の微小な面積レベルで発生する電流集中箇所の
発生状況を、生体外皮に損傷を生じさせずに、把握でき
るような電極構造体を提供することを第１の課題とする
ものである。

【００１２】また、イオントフォレーシスでの生体外皮
の０．０１ｃｍ²以下の微小面積部に流れる電流の電流
密度を測定できる電流密度測定装置を提供することを第
２の課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上課題を解決すべく、本
発明者は鋭意研究した結果、下記の発明を完成させた。（１）電源に接続された電極及び該電極に積層された電
解質層を有し、該電解質層は生体外皮に接触配置される
ものであり、該電解質層に生体外皮を着色し得るイオン
性物質が含有されてなるイオントフォレーシス用の電極
構造体。

【００１４】（２）イオントフォレーシスにおける生体
外皮の微小面積部の電流密度を測定する装置であって、
電源と、電源に接続された作用電極用及び対電極用から
なる一対の電極構造体と、通電電流を記録する電流記録
計とを少なくも有し、対電極用の電極構造体は、電源に
接続された電極及び該電極に積層された電解質層を有
し、該電解質層が生体外皮に接触配置されるものであ
り、作用電極用の電極構造体は、電解質溶液保持用容器
と、電解質溶液保持用容器内に保持された電解質溶液
と、電解質溶液保持用容器内で少なくとも一部が電解質
溶液に浸漬した電極とを少なくとも有し、電極が電源に
接続され、電解質溶液保持用容器は絶縁性材料からな
り、かつ、開孔面積が０．０１ｃｍ²以下の微小開孔を
先端に有する管状部を具備しており、該電解質溶液保持
用容器の管状部の先端を生体外皮に当接させ、該先端の
微小開孔を通して電解質溶液を生体外皮に接触させるも
のであることを特徴とするイオントフォレーシス用の電
流密度測定装置。

【００１５】（３）作用電極用の電極構造体が、先端に
開孔面積が０．０１ｃｍ²以下の微小開孔を有するマイ
クロピペット用チップに、電解質溶液を保持させ、か
つ、線状電極を挿通し、該線状電極の一端を、前記マイ
クロピペット用チップの微小開孔が形成された先端の近
傍に配置してなるものである上記（２）に記載のイオン
トフォレーシス用の電流密度測定装置。

【００１６】（４）微小開孔の開孔面積が０．００５ｃ
ｍ²以下である上記（２）又は（３）に記載のイオント
フォレーシス用の電流密度測定装置。

【００１７】（５）作用電極用の電極構造体に、電解質
溶液を収容したシリンジの液体流出用開口に配管チュー
ブの一端を接続し、該配管チューブの他端を電解質溶液
保持用容器に接続してなる電解質溶液供給手段が設けら
れている上記（２）〜（４）のいずれかに記載のイオン
トフォレーシス用の電流密度測定装置。

【００１８】（６）対電極用の電極構造体は、電解質層
が生体外皮に対して０．２ｃｍ²以上の接触面積で接触
するものである上記（２）〜（５）のいずれかに記載の
イオントフォレーシス用の電流密度測定装置。

【００１９】上記「電解質層に生体外皮を着色し得るイ
オン性物質が含有される」とは、「電解質層に保持され
ている電解質溶液に生体外皮を着色し得るイオン性物質
が含有されている」ことを意味する。

【００２０】

【作用】本発明のイオントフォレーシス用の電極構造体
では、生体外皮に接触配置される電解質層に生体外皮を
着色し得るイオン性物質が含有されているので、該電極
構造体を用いて生体へ、生体外皮に損傷が生じることの
ない微弱電流を短時間流すと、生体外皮に０．０１ｃｍ
²以下の微小な面積レベルで生じる電流集中箇所は、生
体外皮を着色し得るイオン性物質によって着色されて、
目視で認識できる着色点となる。よって、生体外皮に損
傷を生じさせずに、生体外皮に０．０１ｃｍ²以下の微
小な面積レベルで生じる電流集中箇所の発生状況を知る
ことができる。

【００２１】また、本発明のイオントフォレーシス用の
電流密度測定装置では、対電極用の電極構造体は、従来
からの一般的なイオントフォレーシス用の電極構造体
（電極に電解質層を積層してなる電極構造体）として、
電解質溶液を生体外皮に対して比較的大きな接触面積で
接触させる一方、作用電極用の電極構造体は、微小開孔
が先端に形成された管状部を有する電解質溶液保持用容
器に電解質溶液を保持させた構成とし、電解質溶液保持
用容器の管状部の先端を生体外皮に当接させて、電解質
溶液を管状部の先端の開孔面積が０．０１ｃｍ²以下の
微小開孔を通して生体外皮に接触させるので、作用電極
用の電極構造体側では、生体外皮の０．０１ｃｍ²以下
の面積からなる特定部分に電流を集中的に流すことがで
きる。よって、通電電流記録計に記録された電流値を、
電解質溶液保持用容器の管状部の先端の微小開孔の開口
面積（電解質溶液と生体外皮との接触面積）で除するこ
とで、生体外皮における０．０１ｃｍ²以下の微小面積
部の電流密度を測定することができる。

【００２２】また、上記作用電極用の電極構造体を、マ
イクロピペット用チップに電解質溶液を保持させ、か
つ、線状電極を挿通し、線状電極の一端を、マイクロピ
ペット用チップの微小開孔が形成された先端近傍に配置
して構成することにより、作用電極用の電極構造体に電
流が効率よく流れ、電流密度の測定精度がより向上す
る。

【００２３】また、上記作用電極用の電極構造体に、シ
リンジから配管チューブを通して電解質溶液保持用容器
へ電解質溶液を供給する電解質溶液供給手段を設けるこ
とにより、電解質溶液が電解質溶液保持用容器の管状部
の先端の微小開孔を通して生体外皮とスムーズに接触
し、電流密度の測定精度がより向上する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図１は本発明の電極構造体を用いてイオン
トフォレーシスを行う装置の一例を示している。該装置
において、本発明の電極構造体５０、５１は直流定電流
電源１０の陽極側と陰極側にそれぞれ接続されている。
また、電流記録計１１が電源１０の陰極側において電源
１０と電極構造体５１の間に直列に接続され、電圧記録
計１２は電源１０と並列に接続されている。

【００２５】電極構造体５０、５１は、それぞれ、シー
ト状の電極２、２’の一方の主面に電解質層３、３’が
積層されてなり、電解質層３、３’が生体外皮１に接触
配置されている。そして、電解質層３、３’中の電解質
溶液には、生体へ導入される所要のイオンとともに、生
体外皮（皮膚）１を着色し得るイオン性物質が含有され
ている。本発明の電極構造体の従来のイオントフォレー
シス用の電極構造体との相違点は、電解質層中の電解質
溶液に生体外皮を着色し得るイオン性物質を含有させて
いる点である。

【００２６】生体外皮を着色し得るイオン性物質は、陽
極側の電極構造体５０を構成する電解質層３では、電解
質溶液中で陽イオンの形態で存在するものが使用され、
陰極側の電極構造体５１を構成する電解質層３’では、
電解質溶液中で陰イオンの形態で存在するものが使用さ
れる。

【００２７】図１の装置を通電して生体に電流を流し、
電極構造体５０、５１のそれぞれの電解質層３、３’と
生体外皮（皮膚）１との接触部において、生体外皮（皮
膚）１に０．０１ｃｍ²以下の微小な面積レベルの電流
集中箇所が発生した場合、該電流集中箇所では、電解質
層３、３’に保持された電解質溶液からの所要のイオン
が生体へ導入されるとともに、電解質溶液中にイオンの
形態で含有されているイオン性物質が生体外皮（皮膚）
１に付着し、その結果、生体外皮（皮膚）１の電流集中
箇所は目視観察で認識できる着色点となって発現する。

【００２８】上記図１の例では、イオントフォレーシス
用の装置の電源に接続された一対の電極構造体（電極構
造体５０、５１）の双方を本発明の電極構造体で構成し
ているが、一対の電極構造体のいずれか一方を本発明の
電極構造体で構成し、いずれか他方は、電解質層の電解
質溶液に生体外皮を着色し得るイオン性物質を含有させ
ていない従来の電極構造体で構成してもよい。この場合
は、本発明の電極構造体を接続した極側でのみ、電流集
中箇所の着色化がなされる。

【００２９】本発明の電極構造体は、イオントフォレー
シスを行う装置の電源の陽極側及び陰極側に接続される
電極構造体のうち、電流集中箇所の発生状況を調べたい
側の電極構造体に適用すればよい。

【００３０】上記図１の例では、直流定電流電源１０を
用いているが、本発明の電極構造体を用いてイオントフ
ォレーシスを行う場合、通電の方式は、特に限定されな
い。よって、電源には、所望の通電方式に応じて、直流
電流電源、パルス電流電源、高周波電流電源等を用いる
ことができる。

【００３１】なお、通電は、生体外皮に損傷が生じない
ように、微弱電流を短時間流す通電とする。ただし、通
電時間は生体外皮の電流集中箇所が生体外皮を着色し得
るイオン性物質によって目視観察で認識できる程度まで
着色される時間は必要である。かかる微弱電流の値及び
通電時間は、通電方式によっても異なるが、例えば、上
記図１の例のように、生体へ直流電流を流す場合、通
常、微弱電流は０．１ｍＡ／ｃｍ²程度とし、通電時間
は５〜２０時間程度とする。

【００３２】生体外皮を着色し得るイオン性物質は、電
解質溶液中でイオンの形態で存在し、生体外皮を着色し
得る物質であれば特に限定はされないが、一般に、公知
の水溶性染料から、生体に対する安全性及び生体外皮へ
の着色性の高いものが選択して用いられる。具体的に
は、電解質溶液中で陽イオンの形態で存在するもの（陽
極側の電極構造体で使用されるもの）としては、メチレ
ンブルー、トルイレンレッド等が挙げられる。また、電
解質溶液中で陰イオンの形態で存在するもの（陰極側の
電極構造体で使用されるもの）としては、エオシンＹ、
インジゴカルミン、ブルルアントブルーＦＣＦ等が挙げ
られる。

【００３３】特に人間（ヒト）の生体外皮にｉｎｖｉ
ｖｏ通電によりイオン導入を行う場合の電流集中箇所の
発生状況を調べる場合、特に安全性の高いものを用いる
必要があり、これには、メチレンブルー、エオシンＹが
好適である。

【００３４】生体外皮を着色し得るイオン性物質の電解
質溶液中での濃度は通常０．１〜１重量％程度とする。

【００３５】電解質層の電解質溶液を保持し得る材料と
しては、例えば、脱脂綿、スポンジ、ゲル材等が挙げら
れ、中でも電解質溶液の保持性が特に良好である点か
ら、ゲル材が好ましい。

【００３６】ゲル材としては、例えば、澱粉、カラヤガ
ム、トラガントガム、キサンタンガム等の天然物多糖
類；ポリビニルアルコール部分ケン化物、ポリビニルホ
ルマール、ポリビニルメチルエーテルおよびそのコポリ
マー、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメタクリレー
ト等のビニル系樹脂；ポリアクリル酸エステル部分ケン
化物、ポリ（アクリル酸−アクリルアミド）等のアクリ
ル系樹脂等の、親水性を有する各種天然物多糖類または
合成樹脂類を、水および／またはポリエチレングリコー
ル、グリセリン等のアルコールで柔軟可塑化して、自己
保形性、皮膚接触性を有する柔軟なシート状のゲルとし
たもの等が挙げられる。

【００３７】電解質溶液には、従来のイオントフォレー
シス用の電極構造体のそれと同様に、薬剤水溶液や生理
食塩水が使用される。

【００３８】電解質層の厚みは通常０．５〜５ｍｍ程
度、好ましくは１〜３ｍｍ程度である。

【００３９】電極としては、白金、カーボン、銀、銀／
塩化銀等を使用することができる。具体的には、銀箔、
銅箔に銀メッキ層を形成してなるもの、銀箔に銀メッキ
層を形成し、該銀メッキ層を食塩中で電解して塩化銀層
を形成してなるもの、フィルムの表面に導電性銀塗料を
塗布したもの等が挙げられる。

【００４０】電極構造体の外周形状は特に限定されず、
多角形、円形、楕円形等のいずれでもよい。また、その
大きさ（電解質層の生体外皮への接触面積）も特に限定
はされないが、一般に、１〜１０ｃｍ²程度である。

【００４１】図２は本発明のイオントフォレーシス用の
電流密度測定装置の一例を示している。電源１３の陽極
側に作用電極用の電極構造体５２が接続され、電源１３
の陰極側に対電極用の電極構造体５３が接続されてい
る。電流記録計１１が電源１３の陰極側において電源１
３と対電極用の電極構造体５３との間に直列に接続さ
れ、電圧記録計１２が電源１３と並列に接続されてい
る。

【００４２】電源１３は調査対象の通電方式に応じて、
直流電流電源、パルス電流電源、高周波電流電源等が選
択される。また、通常、種々の通電電圧（通電電流）で
の電流密度が測定できるように、可変電圧電源が採用さ
れる。

【００４３】作用電極用の電極構造体５２は、電解質溶
液保持用容器として、生化学分野で日常的に使用されて
いるマイクロピペット用チップ５を用い、該マイクロピ
ペット用チップ５内に電解質溶液７が保持されている。
マイクロピペット用チップ５の先端には例えば開孔面積
が０．００２８ｃｍ²の微小開孔５ａが形成されてお
り、マイクロピペット用チップ５内にはチップの後端か
ら銀線からなる線状電極４が挿通され、該線状電極４の
先端がチップの先端近傍に配置されている。

【００４４】シリンジ６には電解質溶液７が収容され、
シリンジ６の液体流出用開口に配管チューブ８の一端が
接続し、該配管チューブ８の他端がマイクロピペット用
チップ５の後端に接続されている。かかるシリンジ６と
配管チューブ８とからなる電解質溶液供給手段９によ
り、シリンジ６に収容された電解質溶液７をマイクロピ
ペット用チップ５内に供給できるようにしている。ここ
で配管チューブ８は、例えば、樹脂、ゴム、エラストマ
ー等の可撓性及び／又は伸縮性を有する材料で構成さ
れ、シリンジからの電解質溶液の供給作業を、マイクロ
ピペット用チップに対する種々の方向から行えるように
している。また、電解質溶液供給手段９を有すること
で、マイクロピペット用チップ内の電解質溶液を皮膚に
確実に接触させることができ、電解質溶液を他の種類の
電解質溶液に変更する場合の電解質溶液の交換も簡単に
行えるようにしている。

【００４５】線状電極４の後端側は、配管チューブ８内
に挿通され、更に屈曲させてチューブ壁を貫通してチュ
ーブ外に引き出され、電源１３の陽極に接続されてい
る。

【００４６】かかる構成の作用電極用の電極構造体５２
において、マイクロピペット用チップ５の先端を生体外
皮（皮膚）１に当接させ、電解質溶液供給手段９により
シリンジ６に収容された電解質溶液７を配管チューブ８
を通してマイクロピペット用チップ５内に供給すると、
チップ５内に保持された電解質溶液７は、チップ５先端
の生体外皮（皮膚）１との当接部において、チップ５先
端の微小開孔５ａを通して生体外皮（皮膚）１と接触す
る。マイクロピペット用チップ５はプラスチックス製で
絶縁性であるので、電流は、チップ５先端の微小開孔５
ａを通して電解質溶液７と生体外皮（皮膚）１とが接触
する、０．００２８ｃｍ²の接触面積（微小開孔５ａの
開孔面積）を有する接触部でのみ、電極構造体５２から
生体へと流れる。

【００４７】対電極用の電極構造体５３は、電源１３に
接続されたシート状の電極２’及び該電極２’に積層さ
れた電解質層３’からなり、電解質層３’が生体外皮
（皮膚）１に接触配置される従来からの一般的なイオン
トフォレーシス用の電極構造体である。電解質層３’中
の電解質溶液は電解質層３’と生体外皮（皮膚）１との
接触面全体で生体外皮（皮膚）１に接触する。電解質層
３’の外周形状は特に限定されないが、その大きさ（電
解質層の生体外皮への接触面積）は、通常、１〜１０ｃ
ｍ²の比較的大きな面積を有するものとしている。これ
は、対電極の皮膚への接触を確実にして、低抵抗にする
ためである。

【００４８】作用電極用の電極構造体５２における電解
質溶液７及び対電極用の電極構造体５３の電解質層３’
中の電解質溶液には、生理食塩水や薬剤水溶液が使用さ
れる。

【００４９】本発明のイオントフォレーシス用の電流密
度測定装置は、図２の例に示すように、対電極用の電極
構造体は、電解質層を生体外皮に接触配置して、電解質
溶液が生体外皮に対して比較的大きな接触面積で接触す
る構成とする一方、作用電極用の電極構造体は、開孔面
積が０．０１ｃｍ²以下の微小開孔が先端に形成された
管状部を有する電解質溶液保持用容器を用いて、電解質
溶液が０．０１ｃｍ²以下の微小な接触面積で生体外皮
に接触する構成としてる。よって、通電すると、作用電
極用の電極構造体側では、生体外皮の０．０１ｃｍ²以
下の面積からなる特定箇所に電流が集中的に流れる。こ
の時の電流記録計に記録された電流値を、電解質溶液保
持用容器の管状部先端の微小開孔の面積で除することに
より、生体外皮の０．０１ｃｍ²以下の面積からなる特
定箇所の電流密度を精度良く測定することができる。

【００５０】従って、例えば、前記図１に示した本発明
の電極構造体を用いたイオントフォレーシスを行う装置
によって、生体外皮に０．０１ｃｍ²以下の面積レベル
で生じる電流集中箇所を着色点として可視化し、該着色
点に作用電極用の電極構造体における電解質溶液保持用
容器の管状部の先端を当接させて通電することにより、
生体外皮の０．０１ｃｍ²以下の面積レベルの電流集中
箇所の電流密度を精度良く測定することができる。ま
た、上記図２の例のような、電圧記録計を備えた装置に
して、通電時の電圧を記録できるようにし、記録された
通電電圧で電流密度を更に除することにより、単位面積
当たりの電導度を測定することができる。

【００５１】また、図２の例のように、電解質溶液保持
用容器（マイクロピペット用チップ）の管状部先端の微
小開孔の開孔面積を０．００５ｃｍ²以下にすると、管
状部先端の微小開孔を、０．０１ｃｍ²以下の面積レベ
ルの電流集中箇所内に確実に配置させることができ、電
流集中箇所における電流密度の測定精度がより向上する
ことなる。

【００５２】上記図２の例では、作用電極用の電極構造
体の電解質溶液保持用容器にマイクロピペット用チップ
を用いているが、作用電極用の電極構造体の電解質溶液
保持用容器は、絶縁性材料で作製された容器で、開孔面
積が０．０１ｃｍ²以下の微小開孔を先端に有する管状
部を具備するものであればよく、全体の形状は特に限定
されない。

【００５３】また、上記図２の例では、作用電極用の電
極構造体５２を電源１３の陽極に接続し、対電極用の電
極構造体５３を電源１３の陰極に接続したが、本発明で
は、これと逆の接続構成（作用電極用の電極構造体を電
源の陰極に接続し、対電極用の電極構造体を電源の陽
極）にしてもよいことは言うまでもない。

【００５４】

【実施例】図１の装置を下記条件で通電してイオントフ
ォレーシスを行った。

【００５５】「陽極側の電極構造体」電極：銀箔電極（２０ｍｍ□、厚み３０μｍ）電解質層：厚さ約２ｍｍの脱脂綿に、メチレンブルーを
０．１重量％添加した０．９重量％ＮａＣｌの生理食塩
水を含浸させた。「陰極側の電極構造体」電極：銀箔（２０ｍｍ□、厚み３０μｍ）に塩化銀層
（２０ｍｍ□、厚み１μｍ）を付けた銀・塩化銀電極電解質層：厚さ約２ｍｍの脱脂綿に、ブリリアントブル
ーＦＣＦ１重量％を添加した０．９重量％ＮａＣｌの生
理食塩水を含浸させた。「通電条件」陽極側の電極構造体と陰極側の電極構造体
を約５０ｍｍの間隔を空けて、成人男性の左前腕部に粘
着テープで固定し、（０．４ｍＡの直流定電流を１０分
間流した。

【００５６】上記イオントフォレーシスを行った後、電
極構造体を腕から外し、腕の陽極側の電極構造体（電解
質層）が接触していた部分を充分に水洗した。その結
果、陽極側の電極構造体（電解質層）が接触していた部
分には、鮮明な青色の着色点が複数現れ、陰極側の電極
構造体（電解質層）が接触していた部分には、薄い青色
の着色点が複数現れた。

【００５７】次に、図２の電流密度測定装置を用い、作
用電極用の電極構造体のマイクロピペット用チップの先
端を、腕の、前記図１の装置の陽極側の電極構造体（電
解質層）が接触していた領域内に当接させ、対電極用の
電極構造体（電解質層）を腕の上記陽極と陰極の中間点
に接触させて、所定の電源電圧で１０分間通電し、電流
記録計に記録された通電電流を読み取り、この通電電流
をマイクロピペット用チップの先端の微小開孔の開孔面
積（０．００２８ｃｍ²）で除して、電流密度を求め
た。測定は、腕の、図１の装置の陽極側の電極構造体
（電解質層）が接触していた領域内の、青色に着色され
た着色点５箇所と、着色点以外の非着色部の５箇所で行
った。また、電源電圧を５Ｖ、８Ｖ、１１Ｖに変更して
行った。

【００５８】５Ｖ通電時の着色点における電流密度は１
〜２．５ｍＡ／ｃｍ²で、非着色部における電流密度は
０．０４〜０．１５ｍＡ／ｃｍ²であった。また、８Ｖ
通電時では、着色点における電流密度は２〜６ｍＡ／ｃ
ｍ²で、非着色部における電流密度は０．１５〜０．５
ｍＡ／ｃｍ²であった。また、１１Ｖ通電時では、着色
点における電流密度は４〜１０ｍＡ／ｃｍ²で、非着色
部における電流密度は０．５〜１．５ｍＡ／ｃｍ²であ
った。

【００５９】かかる実施例により、本発明の電極構造体
を用いてイオントフォレーシスを行えば、皮膚の０．０
１ｃｍ²以下の微小な面積レベルの電流集中箇所のみが
目視観察で容易に判別できる着色点となることが分か
る。また、本発明のイオントフォレーシス用の電流密度
測定装置によれば、生体外皮の０．０１ｃｍ²以下の微
小面積部の電流密度を精度良く測定できることが分か
る。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明のイオントフォレーシス用の電極構造体を用いれば、
イオントフォレーシスで生体外皮に０．０１ｃｍ²以下
の微小な面積レベルで発生する電流集中箇所を、生体外
皮に損傷を生じさせることなく着色して、目視観察で認
識できる着色点にすることができる。よって、生体外皮
に損傷を生じさせずに、生体外皮における電流集中箇所
の発生状況を把握することが可能となる。

【００６１】また、本発明の電流密度密度測定装置によ
れば、イオントフォレーシスでの生体外皮の０．０１ｃ
ｍ²以下の微小面積部に流れる電流の電流密度を簡単に
測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極構造体を用いてイオントフォレー
シスを行う装置の一例を示す図である。

【図２】本発明のイオントフォレーシス用の電流密度測
定装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１生体外皮（皮膚）２、２’ 電極３、３’ 電解質層４線状電極１０電源１１電流記録計１２電圧記録計５０、５１電極構造体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源に接続された電極及び該電極に積層
された電解質層を有し、該電解質層は生体外皮に接触配
置されるものであり、該電解質層に生体外皮を着色し得
るイオン性物質が含有されてなるイオントフォレーシス
用の電極構造体。
【請求項２】イオントフォレーシスにおける生体外皮
の微小面積部の電流密度を測定する装置であって、電源と、電源に接続された作用電極用及び対電極用から
なる一対の電極構造体と、通電電流を記録する電流記録
計とを少なくも有し、対電極用の電極構造体は、電源に接続された電極及び該
電極に積層された電解質層を有し、該電解質層が生体外
皮に接触配置されるものであり、作用電極用の電極構造体は、電解質溶液保持用容器と、
電解質溶液保持用容器内に保持された電解質溶液と、電
解質溶液保持用容器内で少なくとも一部が電解質溶液に
浸漬した電極とを少なくとも有し、電極が電源に接続さ
れ、電解質溶液保持用容器は絶縁性材料からなり、か
つ、開孔面積が０．０１ｃｍ²以下の微小開孔を先端に
有する管状部を具備しており、該電解質溶液保持用容器
の管状部の先端を生体外皮に当接させ、該先端の微小開
孔を通して電解質溶液を生体外皮に接触させるものであ
ることを特徴とするイオントフォレーシス用の電流密度
測定装置。
【請求項３】作用電極用の電極構造体が、先端に開孔
面積が０．０１ｃｍ ²以下の微小開孔を有するマイクロ
ピペット用チップに、電解質溶液を保持させ、かつ、線
状電極を挿通し、該線状電極の一端を、前記マイクロピ
ペット用チップの微小開孔が形成された先端の近傍に配
置してなるものである請求項２に記載のイオントフォレ
ーシス用の電流密度測定装置。
【請求項４】微小開孔の開孔面積が０．００５ｃｍ²
以下である請求項２又は３に記載のイオントフォレーシ
ス用の電流密度測定装置。
【請求項５】作用電極用の電極構造体に、電解質溶液
を収容したシリンジの液体流出用開口に配管チューブの
一端を接続し、該配管チューブの他端を電解質溶液保持
用容器に接続してなる電解質溶液供給手段が設けられて
いる請求項２〜４のいずれかに記載のイオントフォレー
シス用の電流密度測定装置。
【請求項６】対電極用の電極構造体は、電解質層が生
体外皮に対して０．２ｃｍ²以上の接触面積で接触する
ものである請求項２〜５のいずれかに記載のイオントフ
ォレーシス用の電流密度測定装置。