JP2000511929A - 分子薬の光活性化における改善された選択性のための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特定量の植物または動物組織を処理するための方法において、植物または動物組織を少なくとも１つの光活性分子薬で処理するステップであって、植物または動物組織の特定量が少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも一部を保持するステップと、植物または動物組織の特定量を、植物または動物組織の特定量に保持される少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を励起するのに十分な光で処理するステップであって、少なくとも１つの光活性分子薬は植物または動物組織の特定量において活性となるステップと、を含む。本発明は、植物または動物組織の癌を処理するための方法と、特定量の材料中に少なくとも１つの光活性分子薬を生成するための方法も提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 分子薬の光活性化における改善された選択性のための方法 本発明は、米国エネルギー省によりロッキード・マーチン・エネルギー・シス テム社に与えられた契約番号ＤＥ−ＡＣ０５−８４ＯＲ２１４００の下に米国政 府の援助によりなされた。ロッキード・マーチン・エネルギー・システム社およ びオークリッジ提携大学は発明人に対する本発明の権利を放棄している。米国政 府は、米国エネルギー省により与えられた契約番号ＤＥ−ＡＣ０５−８４ＯＲ２ １４００に従って本発明における権利を有する。発明の分野： 本発明は、一般に高度の空間的調節により１種類以上の分子薬の選択的光活性 化を達成するための方法および装置に関する。選択的光活性化を達成するために 開示された方法では、高度の空間的および分子特異性で１つの分子エネルギーレ ベルから別のレベルへ励起または促進するための非線形光学エネルギーの特性を 利用する。この方法の特徴は各種材料の処理に適用可能であり、特にヒトや動物 における疾患の治療において明確な利点を提供する。特に、非線形励起方の使用 により、現在使用されている方法や放射よりも吸収や分散の程度が少ない近赤外 ないし赤外放射を用いた深部組織における光力学治療薬の調節された治療的活性 化が促進される。発明の背景： 種々の分子薬の活性化を選択的に調節することが可能な方法が多くの分野にお いて緊急に必要とされている。活性化における望ましい改善には、活性化の位置 や深さにわたる空間的または時間的な調節の強化、他の配置された、または近位 の分子薬または構造物の望ましくない活性化の軽減、および望ま しくない分子薬の活性化よりも望ましい分子薬の活性化の増大が含まれる。種々 の線形および非線形の光化学的方法や光物理的方法が開発され、一部の分子薬に ついて改善が得られているものもある。しかし、一般に従来のこうした方法の性 能や応用性はあまり望ましいものではない。特に、各種の分子治療薬を選択的に 光活性化すると同時にこの光活性化の適用の調節における性能の改善を提供する ために用いられる光活性化法の改善が必要とされている。 分子薬のゾンデ検査や転換のための光学照射の適用が何年も前から知られてい る。分子治療薬の半選択的活性化を達成するための手段として、線形光励起法が 広範囲にわたって研究されている。例えば、テスマンら（J.W.Tessmann、S.T.Is aacsおよびJ.E.Hearst、「Photochemistry of the Furan-Side 8-Mthoxypsorale n-Thymidine Monoadduct Inside the DNA Helik．Conversion to Diaaduct and to Pyrone-Side Monoadduct」、Biochemistry、24(1985)1669-1676）は、標的分 子薬とDNA（デオキシリボ核酸）との間の分子結合の形成における部分的選択性 を達成するための手段として特異的エネルギーでの光の適用を開示している。ケ ネディーら（J.C.Kennedy、R.H.PottierおよびD.C.Ross、「Photodynamic Thera py with Endogenous Protoporphrin IX:Basic Priinciples and Present Clinic al Experience」、Journal of Photochemistry and Photobiology、B:Biology、 6(1990)143-148）は、疾患の臨床的治療用の各種光感受性分子薬の開発や適用に 関する進歩を検討している。また、トイヒナーら（K.Teuchner、A.Pfarrher、H. Stiel、W.FreyerおよびD.Leupold、「Spectroscopic Properties of Potential Sensitizers for New Photodynamic Therapy Start Mechanisms via Two-Step E xcited Electronic Staates」、Photochemistry and Photobiology、57(1993)46 5-471）は、候補光活性薬の選択用の分光特性の使用を開示している。しかしこ うした薬や特にそれらの活性化のために用いられる方法の性能は望まれるほどの 成功は得られていない。例えば、ヤング（A.R.Young、「Phot ocarcinogenicity of Psoralens Used in PUVA Treatment:Present Status in M ouse and Man」、Jounal of Photochemistry and Photobiology、B:Biology、6( 1990)237-247）は、光感受性分子薬の線形光学励起に基づく一般的な治療法で用 いられる光学照射それ自体により、疾患や他の望ましくない副作用が発生する強 い証拠を示している。 さらに、望ましくない浅い浸透深度により、主に光学散在や分子治療薬の線形 吸収帯近くの波長での入射探触子照射吸光度の効果の結果として、分子治療薬の 線形光学励起で最大の問題が生じている。実際に、分子転換の線形光学励起の使 用のほぼすべての例は、周囲の基質、探触子分子種の励起における不十分な特異 性、および活性化の程度や深さの正確な調節の適切な物理的機構の不足が原因で ある基本的な性能の限界により問題が生じている。 種々の非線形光学励起法は、いくつかの適用のための光活性化の選択性におけ る特異的な改善を達成しているが、線形励起法により生じる限界も報告されてい る。単一モードの連続波（ＣＷ）レーザーからピーク出力が１ＧＷを超えるパル スＱスイッチレーザーまでの励起源がこれらの方法とともに用いられている。例 えば、ワースとリトル（M.J.WirthとF.E.Lytle、「Two-Photon Excited Molecul ar Fluorescence in Optically Dense Media」、Analytical Chemistry、49(197 7)2054-2057）は、光学的に稠密な媒体に存在する標的分子を刺激するための手 段として非線形光励起の使用を開示している。この方法は媒体そのものと探触子 照射との望ましくない直接的相互作用を制限するうえで有効であることがわかっ ている。さらに、ユングらはきわめて少量に存在する標的分子の高度に特異的な 励起のための非線形光学励起の使用を開示している（M.J.SepaniakとE.S.Yeung 、「Laser Two-Photon Excited Fluorescense Detection for High Pressure Li quid Chromatography」、Analytical Chemistry、49(1977)1554-1556、M.J.Sepa niakとE.S.Yeung、「High-Performance Liquid Chromatoguraphic Studies of C oal Liquids by Laser-Based Detectord」、Journal of Chromatography、211(1 9 81）、95-102、およびW.D.PfefferとE.S.Yeung、「Laser Two-Photon Excited F luorescence Detector for Microbore Liquid Chromatography」、Analytical C hemistry、58(1986)2103-2105）。これらの研究では、特に非線形法により得ら れるバックグラウンド励起の軽減、低探触子量、および相補的選択規則が分析の 選択性を増大するのを助ける複合基質に存在する標的分子薬の非線形光学励起の 魅力的な性能利点を開示している。さらに、ワース(M.J.WirthとH.O.Fatumbi、 「Very High Detectability in Two-Photon Spectroscopy」、Analytical Chemi stry、62(1900)973-976）により活性部における空間的調節の改善が開発されて おり、特にワースは顕微鏡撮像システムを用いた標的分子薬の励起におけるきわ めて高度な空間的選択性を達成するための方法を開示している。 さらに同様の調節は、細胞または細胞レベル下のスケールで種々の分子発蛍光 団の光活性化における本質的に高い三次元調節を達成するための非線形レーザー 励起を利用した特殊な共焦点レーザー走査顕微鏡を開示しているデンクら（W.De nk、J.P.StricklerおよびW.W.Webb、「Two-Photon Laser Microscopy」、米国特 許第５、０３４、６１３号）により出願されている。しかし、デンクは特にスラ イド上の試料を見るために用いられる顕微鏡について述べている。この顕微鏡は 、生体標本に添加される光学的に稠密な媒体を構成する分子発蛍光薬を励起する ために用いられる。デンクにおいては、レーザーからの光は鏡により反射される 結果として下方対象表面上に進む。次に蛍光は、対物レンズ、一連の鏡および最 終的に光電子増倍管を通って同じ光路に沿って戻ってくる。非線形光学励起の特 性は、対物レンズの焦点で生じる共焦点部に実質的に励起を制限するために利用 されることにより、焦点の深さを注意深く調節することにより三次元撮像の可能 性が得られる。細胞および細胞レベル下のレベルでの発光に基づく画像を生成す るための光励起の調節はステージにマウントされた標的試料に示される。この顕 微鏡はステージにマウントされた個別の細胞に存在するかご効果分子の光分解放 出の位 置決めのためにも用いられ、このような細胞における追加の光化学的反応を誘発 するために有効であると主張されている。しかし、焦点表面に位置した細胞の光 誘発性壊死の軽減が、近赤外照射による励起紫外線照射の置換に基づくこの顕微 鏡法の主な利点であると主張されている。デンクの方法および装置は実質的に組 織表面より下の体に位置した特定量の組織を処置するために用いられるとは思わ れない。その代わりとして、光は単にスライドおよび反射背面の対象表面に焦点 が合わせられる。 米国特許第４，８２２，３５５号（クワイら）は、連続２光子励起法を開示し ている。クワイは第１のフォトダイオードを用いて光感受性物質を基底状態から 高エネルギーレベルの単一状態へ励起し、次に第２のフォトダイオードを用いて 単一状態から三重状態、さらに高エネルギーレベルへと遷移している光感受性物 質のエネルギーレベルを励起する。説明された赤外連続２光子励起は多数の欠点 があり、同時２光子励起との比較において不利である。 以上の引用例により例示された先行技術の実体は光活性化法の多くの魅力ある 特徴を明らかに示しているが、産業の多様なニーズを満たすことができる高度な 空間的調節を持った１種類以上の分子薬の選択光活性化を達成するための一般的 な方法はこれまで開示されていない。特に、治療的応用または一般的な材料処理 の適用に重要であるスケールでのこのような調節を実行するための実際的な方法 はこれまで開示されていない。 したがって、本発明の目的は高度の空間的選択性により植物または動物組織を 処置するための方法を提供することである。 さらに、本発明の目的は、光源および光活性材料を用いて高度の選択性を強化 する方法を提供することである。 本発明の別の目的は、植物または動物組織の処置のために現在使用されている 光の波長よりも植物または動物組織に対して害が少ない光の波長を用いた方法を 提供することである。 本発明のさらに別の目的は、植物または動物組織の処置のために現在使用 されている光の波長よりも植物または動物組織における散在およびそれらによる 吸収が少ない光を用いた方法を提供することである。 以下のいくつかの図および実施の形態を含めて明細書を考慮することにより、 当業者には本発明の別の目的および利点を判定することができる。発明の開示： 上記および他の目的や利点を考慮すると、本発明は一般に特定量の植物または 動物組織を処置するための方法において、少なくとも１つの光活性分子薬による 植物または動物組織を処置するステップであって、特定量の植物または動物組織 は少なくとも１つの光活性薬の少なくとも一部分を保持するステップと、次に特 定量の植物または動物組織に保持される少なくとも１つの光活性薬の少なくとも １つの同時２光子励起を促進するのに十分な光で特定量の植物または動物組織を 処置するステップであって、少なくとも１つの光活性分子薬は特定量の植物また は動物組織において活性となるステップとを含む方法を提供するものである。 本発明はまた植物または動物組織の癌を処置するための方法において、少なく とも１つの光活性分子薬で植物または動物組織を処置するステップであって、植 物または動物組織の癌は少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも１つの少な くとも一部分を保持するステップと、特定量の植物または動物組織の癌において 保持される少なくとも１つの光活性薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促進 するのに十分な光で特定量の植物または動物組織を処置するステップであって、 少なくとも１つの光活性分子薬は特定量の植物または動物組織の癌において活性 となるステップとを含む方法を提供するものである。 本発明はさらに特定量の材料における少なくとも１つの光活性分子薬を生成す るための方法を提供するものである。この方法は、特定量の材料に含まれる少な くとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な 光で溶く量の材料を処置することを含む。次に少なくとも１つの光活性分子薬は 特定量の材料において光活性分子薬となる。本発明の好ましい実施の形態におい て、材料は植物または動物組織からなる群から選択され、この材料は少なくとも １つの光活性分子薬で前処置され、特定量の材料が光活性分子薬の同時２光子励 起を促進するのに十分な光で処置される時点で光活性薬の少なくとも一部分を保 持するようにする。 本発明はまた特定量の材料に含まれる少なくとも１つの光活性分子薬の光励起 を促進するのに十分な光で特定量の材料を処置することを含む特定量の材料にお ける少なくとも１つの光活性分子薬を生成するための方法であって、少なくとも １つの光活性分子薬は特定量の材料において光活性分子薬となる方法を提供する ものである。 また、本発明の好ましい実施の形態において、光活性分子薬の同時２光子励起 を促進するのに十分な光はパルスレーザー光である。 本発明の別の好ましい実施の形態において、光活性分子薬の同時２光子励起を 促進するのに十分な光は焦点をあわせた光ビームであり、さらに好ましくは焦点 を合わせたレーザー光である。 本発明の別の好ましい実施の形態において、光活性分子薬は、ソラレン、ソラ レン誘導体、ポリフィリン誘導体、ヘマトポルフィリン誘導体、テトラアザポル フィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ローダミン誘導体、クマリン誘導体、 ベンゾフェノキサジン誘導体、クロルプロマジン、クロルプロマジン誘導体、ク ロロフィル誘導体、バクテリオクロルフィル誘導体、金属リガンド錯体、フェノ ホルバイドａ、メロシアニン５４０、ビタミンＤ、５−アミノ−レブリン酸、ホ トサン、クロリンｅ６、クロリンｅ６エチレンジアミド、モノ−Ｌ−アスパーチ ルクロリンｅ６およびフェノキサジンネルルブルー誘導体からなる群から選択さ れる。 さらに光活性分子薬は、ソラレン、５−メトキシソラレン（５−ＭＯＰ）、８ −メトキシソラレン（８−ＭＯＰ）、４，５’，８−トリメチルソラレン （ＴＭＰ）、４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソラレン（ＡＭＴ ）、５−クロロメチル−８−メトキシソラレン（ＨＭＴ）、アンゲルシン（イソ ソラレン）、５−メチルアンゲルシン（５−ＭＩＰ）、および３−カルボキシソ ラレンからなる群から選択されることが好ましい。 またさらに光活性分子薬は、ポルフィリン、ヘマトポルフィリン（ＨＰＤ）、 フォトフリンＩＩ、ベンゾポルフィリン誘導体（ＢＰＤ）、フォトポルフィリン ＩＸ（ＰｐＩＸ）、色素ヘマトポルフィリンエーテル（ＤＨＥ）、ポリヘマトポ ルフィリンエステル（ＰＨＥ）、プロトポルフィリンの１３，１７−Ｎ，Ｎ，Ｎ ，−ジメチルエチルエタンアミンエステル（ＰＨ１００８）、テトラ（３−ヒド ロキシフェニル）−ポルフィリン（３−ＴＨＰＰ）、モノスルホン酸テトラフェ ニルポルフィリン（ＴＰＰＳ１）、二スルホン酸テトラフェニルポルフィリン（ ＴＰＰＳ２ａ）、ジヘマトポルフィリンエーテル、メソテトラフェニルポルフィ リン、メソテトラ（４Ｎ−メチルピリジル）ポルフィリン（Ｔ４ＭｐｙＰ）、お よびオクタ−（４−第三−ブチルフェニル）テトラピラジノポルフィラジン（Ｏ ＰＴＰ）からなる群から選択されることが好ましい。 さらに光活性分子薬は、フタロシアニン、テトラ−（４−第三−ブチル）フタ ロシアニン（ｔ₄−ＰｃＨ₂）、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアン酸マ グネシウム（ｔ₄−ＰｃＭＧ）、スルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン （ＣＡＳＰｃ）、テトラスルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＡｌＰ ｃＴＳ）、モノスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳＰｃ）、ジスル ホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ２Ｐｃ）、トリスルホン酸アルミニ ウムフタロシアニン（ＡｌＳ３Ｐｃ）、テトラスルホン酸アルミニウムフタロシ アニン（ＡｌＳ４Ｐｃ）、シリコーンフタロシアニン（ＳｉＰｃＩＶ）、亜鉛II フタロシアニン（ＺｎＰｃ）、ビス（ジイソブチルオクタデシルシロキシ）シリ コーン２，３−ナフタロシアニン（ｉｓｏＢＯＳＩＮＣ）、およびゲルマニウム ＩＶオクタブトキシフタロシアニ ン（ＧｅＰｃ）からなる群から選択されることが好ましい。 さらに光活性分子薬は、ローダミン１０１（Ｒｈ−１０１）、ローダミン１１ ０（Ｒｈ−１１０）、ローダミン１２３（Ｒｈ−１２３）、ローダミン１９（Ｒ ｈ−１９）、ローダミン５６０（Ｒｈ−５６０）、ローダミン５７５（Ｒｈ−５ ７５）、ローダミン５９０（Ｒｈ−５９０）、ローダミン６１０（Ｒｈ−６１０ ）、ローダミン６４０（Ｒｈ−６４０）、ローダミン６Ｇ（Ｒｈ−６Ｇ）、ロー ダミン７００（Ｒｈ−７００）、ローダミン８００（Ｒｈ−８００）、ローダミ ンＢ（Ｒｈ−Ｂ）、スルホローダミン１０１、スルホローダミン６４０、および スルホローダミンＢからなる群から選択されることが好ましい。 さらに光活性分子薬は、クマリン１、クマリン２、クマリン４、クマリン６、 クマリン６Ｈ、クマリン７、クマリン３０、クマリン４７、クマリン１０２、ク マリン１０６、クマリン１２０、クマリン１５１、クマリン１５２、クマリン１ ５２Ａ、クマリン１５３、クマリン３１１、クマリン３０７、クマリン３１４、 クマリン３３４、クマリン３３７、クマリン３４３、クマリン４４０、クマリン ４５０、クマリン４５６、クマリン４６０、クマリン４６１、クマリン４６６、 クマリン４７８、クマリン４８０、クマリン４８１、クマリン４８５、クマリン ４９０、クマリン５００、クマリン５０３、クマリン５０４、クマリン５１０、 クマリン５１５、クマリン５１９、クマリン５２１、クマリン５２２、クマリン ５２３、クマリン５３５、クマリン５４０、クマリン５０４Ａ、およびクマリン ５４８からなる群から選択されることが好ましい。 さらに本発明の別の好ましい実施の形態において、光活性分子薬は、５−エチ ルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＡ） 、５−エチルーアミノ−９−ジエチルーアミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム （ＥｔＮＢＳ）、および５−エチルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フ ェノセレナジニウム（ＥｔＮＢＳｅ）からなる群から選択 される。また、光活性分子薬は、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ルテニ ウム（ＩＩ）（ＲｕＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ロジウム （ＩＩ）（ＲｈＢＰＹ）、および二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）白金（ ＩＩ）（ＰｔＢＰＹ）からなる群から選択されることが好ましい。 また、スチルベン、スチルベン誘導体、および４−（Ｎ−（２−ヒドロキシエ チル）−Ｎ−メチル）−アミノフェニル）−４’−（６−ヒドロキシヘキシルス ルフォニル）スチルベン（ＡＰＳＳ）からなる群から選択されることが好ましい 。 さらに少なくとも１つの光活性分子薬は少なくとも１つの生体光活性分子薬を 含み、少なくとも１つの生体薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸、タンパク質、抗 体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂質受容体または複 合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレート剤、および被包担体からな る群から選択される部分を含み、さらに少なくとも１つの生体光活性分子薬は同 時２光子励起を促進するのに十分な光に当てた時に光活性化される部分を含むこ とが好ましい。図面の簡単な説明： 以下の好ましい実施の形態の詳細な説明の参照は、本発明をよく説明するため に役立つと思われる。以下の図面とともに説明を参照されたい。 図１は線形および非線形光励起のエネルギーレベル図を例示する図である。 図２は単一光子および２光子励起についての入射力と励起効率との間の関係を 示す図である。 図３は単一光子および２光子光イオン化を示す略図である。 図４は単一光子および２光子光イオン化の励起状態挙動を例示する図である。 図５は単一光子励起および同時２光子励起の放出波長の関数としての分子 ＲｕＢＰＹのルミネセンス放出特性を比較した図である。 図６は励起状態クエンチャー濃度の関数としてのルミネセンス放出寿命のシュ テルン−ホルマー図である。 図７は単一光子励起および同時２光子励起を用いたときの１，４−ナフタレン ジオンの励起波長の関数としての吸収断面図を比較した図である。 図８は紫外から近赤外までのスペクトル域をカバーする動物組織の吸収スペク トルを例示する図である。 図９は紫外から近赤外までのスペクトル域をカバーする動物組織の散乱スペク トルを示す図である。 図１０は短波長および長波長光の動物組織の光学吸収特性における一般的な傾 向を示す図である。 図１１は単一光子および２光子励起法を用いたときの組織における光誘発性損 傷を比較した図である。 図１２はアガロースゼラチンのブロック全体にわたり一様に分布した染料分子 クマリン４８０の２光子励起蛍光の写真を示す図である。 図１３は癌標本全体にわたり一様に分布した染料分子クマリン４８０の２光子 励起蛍光の写真を示す図である。 図１４はＰＤＴ薬の選択的２光子ＮＩＲ（近赤外）光活性化の本発明による第 １の好ましい実施の形態を示す図である。 図１５は焦点を合わせたＮＩＲ光を用いた局所光力学的治療の第１の好ましい 実施の形態の変形例を示す図である。 図１６は焦点を合わせていないＮＩＲ光を用いた局所光力学的治療の第１の好 ましい実施の形態の変形例を示す図である。 図１７は焦点を合わせていないＮＩＲ光を用いた表面下病変の光力学的処置の 第１の好ましい実施の形態の変形例を示す図である。 図１８は３６５ｎｍでの連続ＵＶ照射への累積曝露の挿入ＡＭＴ（４’−アミ ノメチル−４，５’，８−トリメチルソラレン）蛍光帯位置の典型的な 連続シフトを示す図である。 図１９は３６４ｎｍでのＵＶ光のサブピコ秒パルスへの累積曝露の挿入ＡＭＴ 蛍光帯位置の典型的な連続シフトを示す図である。 図２０は蛍光室内光への曝露時における挿入ＡＭＴの調節結果を示す図である 。 図２１は７２８ｎｍでのＮＩＲ光のサブピコ秒パルスへの累積曝露の挿入ＡＭ Ｔ蛍光帯位置の典型的な連続シフトを示す図である。 図２２は生体ＰＤＴ薬の細胞内光活性化を示す図である。 図２３は生体ＰＤＴ薬の使用の本発明による第２の好ましい実施の形態を示す 図である。発明の詳細な説明： 本発明では分子薬の非線形光励起の独特な物理的特性を利用し、分子薬の光活 性化にわたる改善された空間的調節を達成する。また、非線形光励起はさらに、 副励起および励起路に沿った損傷の減少、有害な光波長への曝露の減少、励起薬 周囲の環境から発する吸収や散乱過程からの干渉の減少、および薬の励起におけ る増強分子特異性を含む治療薬および他の薬の光活性化時の利点を示すことが明 らかにされている。本発明において使用される非線形光励起法は、同時２光子励 起と呼ばれ、多くの疾患を治療するための優れた手段を提供することが明らかに されている。 （線形および非線形活性化過程のエネルギーレベルモデル） この説明において開示される本発明の基本的な趣旨は、高度な空間的調節によ る１種類以上の分子薬を選択的に光活性化するための非線形光励起過程の使用に ある。この選択的光活性化はある分子エネルギーレベルから別のレベルまでの薬 の非線形光励起の空間的特性を利用する手段により達成される。この方法の顕著 な特徴を完全に理解するために、関連する線形および非線形 過程のそれといっしょに非線形同時２光子励起の概念上のモデルを開発すること が必要である。これはエネルギーレベル図の形で最も便利に示される。 図１は数種類の線形および非線形光励起過程の典型的な分子エネルギーレベル 図を示す。簡略ヤブロンスキー図であるこの図において、垂直方向はエネルギー の変化に対応し、水平方向は事象の順序を示し、左から右へ進行する。水平実線 は量子力学的に許容される分子エネルギーレベルを示し、水平破線は許容されな い仮想エネルギーレベルを示す。量子力学的に許容される分子エネルギーレベル は比較的長く生き、エネルギー吸収時の分子の励起の確率は、適切なエネルギー の光子の吸収により得られる確率のように高い。仮想エネルギーレベルは各種励 起法により達することができるが、許容分子遷移とは対照的に、寿命がきわめて 短く（ハイゼンベルク不確実性原理により、約１０^-15ｓと予測される）、特別 な励起条件下においてのみ有意となる。ヤブロンスキー図におけるまっすぐな矢 印は放射性エネルギー転移過程を示し、上向きの矢印はエネルギーの吸収を示す のに対して、下向きの矢印は光子の蛍光放出など放射性放出を示す。曲がった矢 印は振動緩和など非放射性エネルギー転移過程を示す。まっすぐな矢印または曲 がった矢印の縦方向の長さは上記の過程において吸収または放出されるエネルギ ーに比例する。 図１に示した第１のヤブロンスキー図について、許容エネルギーレベル２への 単一光子励起は、第１の許容電子エネルギーレベル６（一般に最も低い電子エネ ルギーレベル、または基底レベル、Ｓ₀と呼ばれる）から全体的に高いエネルギ ーレベルを示す第２の許容電子エネルギーレベル８（ここではＳ₂状態で表わさ れる）まで分子を直接促進するのに十分なエネルギーを有する光子４の吸収時に 起こる。注意すべきは、第２の許容電子エネルギーレベル８および第３の許容電 子エネルギーレベル１０で表わされるような、励起が起こり得る多数の高い許容 電子エネルギーが存在することであり、これらはエネルギーが増大するに従って Ｓ₁、Ｓ₂等で示される。こうして、それぞれの許容電子エネルギーはさらに別個 の振動レベル１２の集団に分類す ることができ、こうした別個の振動レベル１２のそれぞれはさらに別個の回転エ ネルギーレベルの集団に分類することができる。このため、それぞれの許容電子 エネルギーレベル、Ｓ₀、Ｓ₁、Ｓ₂等は、可能な振動状態および回転状態の大多 数により許容エネルギーレベルの複雑な帯を構成する。光子４からのエネルギー の吸収時に、分子は特定の固有の電子および振動レベル１４に促進され、これは 場合によりバイブロニックレベルと呼ばれる。次に、この励起状態から、分子は 急速な内部転換１６を受け、例えば第３の許容電子エネルギーレベル１０におけ る最も低い許容励起バイブロニックエネルギーレベル１８になり、これはＳ₁で 表わされる。この内部転換１６は典型的にきわめて急速であり、約１０^-12〜１ ０^-15秒の時間スケールで起こる。最後に、励起分子はさらに光子２０の放出な どによる緩和を受け、初期の第１のエネルギーレベル６に戻る。考えられる緩和 過程には、衝突失活性、蛍光および燐光がある。この過程の例は、４００ｎｍで の光子の吸収後、４８０ｎｍでの蛍光光子の放出による基底状態から励起状態ま での染料分子クマリンの促進である。この例における励起の確率は入射光放射の 出力と線形関係であり、許容エネルギーレベル１２への単一光子励起は線形励起 過程と呼ばれる。 図１に示した第２のヤブロンスキー図について、仮想エネルギーレベル２２へ の単一光子励起は、分子を許容電子エネルギーレベル２６に直接促進するのに十 分なエネルギーを有する光子２４の吸収時に起こる。その代わりとして、分子は 寿命がきわめて短いエネルギーレベル２８に促進される。この仮想エネルギーレ ベル２８の寿命は典型的に約１０^-15秒となる。この仮想レベル２８からの吸収 光子２４のほぼ瞬間的な再放出３０は典型的に弾性散乱などの過程を介して起こ る。この過程の重要な例は、８００ｎｍでの光による励起時のクマリンからの８ ００ｎｍでのレイリー散乱である。別の例はラーマン散乱であり、これは分子が 基底状態と関連した種々の振動レベルに戻るときに起こる。こうした過程の例に おける励起の確率は入射光放射の出 力と線形関係であり、許容エネルギーレベル１２への単一光子励起は線形励起過 程と呼ばれる。 図１に示した第３のヤブロンスキー図について、許容エネルギーレベル３２へ の連続２光子励起は、ある許容エネルギーレベルから別の許容エネルギーレベル まで分子を直接促進するのに十分である第１の光子３４と第２の光子３６の連続 吸収時に起こる。第１の光子３４の吸収時に、分子は基底状態Ｓ₀など第１の許 容電子エネルギーレベル６から励起状態Ｓ₁など第２の許容電子エネルギーレベ ル３８まで促進され、この状態から分子は典型的に急速内部変換４２を受け、比 較的長命の最低許容励起バイブロニックエネルギーレベル４４となり、寿命は典 型的に約１０^-7秒〜１０^-9秒を示す。第２の光子３６の連続吸収は、分子がこの きわめて低い許容励起バイブロニックエネルギーレベル４４にある間に、分子を 励起状態Ｓ₂など第３の許容電子エネルギーレベル４０に促進する。第２の光子 ３６は第１の光子３４と同じエネルギーを有し、または第１の光子３４および第 ２の光子３６は異なるエネルギーを有することがある。第３の許容エネルギーレ ベル４０への促進時、分子は別の内部変換４６やエネルギーの再放出４８を含む 多数の過程を受ける。または、第２の光子３６が十分なエネルギーを有する場合 は、光イオン化過程により分子をイオン化することがある。この過程の例が、イ オン化分子を生成する４４０ｎｍでの光によるきわめて強い励起時の染料クマリ ンの光イオン化であり、クマリン分子は４４０ｎｍでの光の２つの光子を連続的 に吸収する。この第３の例における励起の確率は入射光放射の出力とは線形関係 ではなく、むしろ第１の光子３４および第２の光子３６の出力の生成物と線形関 係である。このため、許容エネルギーレベル３２への連続２光子励起は非線形励 起過程と呼ばれる。 図１に示した最後のヤブロンスキー図について、許容エネルギー５０への同時 ２光子励起は２光子の第１の光子５２および２光子の第２の光子５４の同時吸収 時に起こる。この場合、２光子の第１の光子５２と２光子の第２の 光子５４の結合エネルギーは第１の許容エネルギーレベル６から第２の許容エネ ルギーレベル５６まで分子を促進するのに十分である。典型的に、２光子の第１ の光子５２および２光子の第２の光子５４の個々のエネルギーは、これや別の許 容電子遷移を直接促進するにはいずれも不十分である。その代わりとして、２光 子の第１の光子５２はきわめて短命の仮想エネルギーレベル５８に分子を促進す る。これは第２のヤブロンスキー図に示したものと同じ仮想エネルギーレベルで ある。緩和が起こる前に、２光子の第２の光子５４は直ちに分子を第２の許容電 子エネルギーレベル５６に促進する。その結果は許容エネルギーレベル２への線 形単一光子励起を用いて達成されるものと同等である励起である。注意すべきは 、２光子の第１の光子５２および２光子の第２の光子５４のエネルギーは同等の 場合も同等でない場合もある。したがって、入射励起光の瞬間放射照度、すなわ ちＷｍ^-2はきわめて高く、仮想エネルギーレベル５８が緩和を受けて最初の第１ の許容電子エネルギーレベル６に戻る前に２光子の第２の光子５４の有意な効果 を得る必要がある。事実、仮想エネルギーレベル５８の寿命は約１０^-15秒であ るため、きわめて高いピーク出力を有するパルス励起源を一般的に用いてこれら の過程を効果的に刺激する。パルス励起源は仮想エネルギーレベル５８の短い寿 命の間に励起分子に対して多数の光子を供給する能力があるため多くの場合に好 ましい。同時２光子励起過程の例が、８００ｎｍでの２光子の同時吸収の後、４ ８０ｎｍでの蛍光光子の放出による基底状態から励起電子状態への染料クマリン の促進である。この第４の例において、励起の確率は２光子の第１の光子５２お よび２光子の第２の光子５４の瞬間出力またはピーク出力に関連する。これは光 化学的反応の形で以下のように概念化することができる。 分子基底状態＋２ｈν_800nm→分子励起状態 （１） この式は基底状態における分子が８００ｎｍ、ｈν_800nmでの２光子の同時吸 収後に励起状態に促進されることを示す。反応速度Ｒは、Ｒ＝κ［分子基底状態 ］［ｈν_800nm］²で示され、式中κは速度定数であり、［分子基 底状態］および［ｈν_800nm］は、それぞれ基底状態分子および励起光子の濃度 を示す。このため、瞬間光子放射への公知の二次依存性により、許容エネルギー レベル５０への同時２光子励起は非線形励起過程とも呼ばれる。 許容エネルギーレベル３２への連続２光子励起と許容エネルギーレベル５０へ の同時２光子励起との間の重要な違いを理解することが重要である。許容エネル ギーレベル３２への連続２光子励起において、第１の光子３４および第２の光子 ３６の両方の個々のエネルギーは、分子を第２の許容電子エネルギーレベル３８ および第３の許容電子エネルギーレベル４０に直接促進するように適切である必 要がある。これに対して、許容エネルギーレベル５０への同時２光子励起は、第 ２の許容電子エネルギーレベル５６へ分子を促進するのに十分である２光子の第 １の光子５２と２光子の第２の光子５４との結合エネルギーのみが必要であると いう点でより一般的である。 ここで開示された発明では許容エネルギーレベル５０への非線形同時２光子励 起を利用する。この開示の次の部分において、許容エネルギーレベル５０への同 時２光子励起は「同時２光子励起」と呼ぶ。許容エネルギーレベル３２への「同 時２光子励起」と２光子励起とを区別ことが必要である場合は、後者については 「連続２光子励起」の用語を用いて説明する。連続２光子励起は、特に実験室条 件下で分子薬の光イオン化を誘発するために有効であるが、適用の空間的調節の 困難さや、必要な多重光子エネルギーを供給する励起源の必要性を含むいくつか の不利な点の結果としてほとんど商業的に応用されていない。 （単一光子励起および同時２光子励起の比較） 光が分子系と相互作用すると、印加された電界の大きさに応じて増幅される線 形感受性に比例する分極が誘発される。この電界がきわめて強いと、分子系は簡 単に説明することができず、高位の相互作用の用語を誘発分極の説明に記載する 必要がある。同時２光子励起は、２光子からの電磁場がこれら の高位の用語を介して結合し、特に第３順位感受性χ⁽³⁾”の虚数部が電子遷移 を誘発するため、非線形過程と呼ばれる。これは同時２光子吸収の非線形性を述 べる別の方法である。すなわち、分子系は強い電磁場に対して非線形的に反応し ているのである。これに対して、単一励起過程は線形感受性で説明され、励起出 力と線形である。入射力と励起効率との間のこうした離隔関係は、単一励起６０ および同時２光子励起６２についての図２に示されている。注意すべきは、同時 ２光子の断面が典型的に同等の単一光子励起過程のものに比べて１００万分の１ 小さいということである。これは２光子がきわめて短い仮想エネルギーレベルの 寿命の間に分子と同時に相互作用する確率が低いことによるものである。しかし 、モードロック型レーザーなどきわめて高いピーク出力を供給する能力がある光 励起源の利用可能性は、瞬間入射力を増大するとともに、同時２光子励起の有効 な効率を劇的に増大することによりこの低い効率の影響を実質的に改善すること ができる。例えば、連続波励起を用いると、特定分子系の２光子励起の効率は単 一光子励起で達成される効率の１０⁵小さくなる。しかし、きわめて短いパルス の列の形で同じ平均光出力が放出された場合は、ピークおよび平均出力の生成に おける転位がこの比率を変化させ、１に近くなることがある。 同時２光子励起の非線形性を利用して、同時２光子励起と線形励起の空間的励 起特性における重要な違いを達成することができる。例えば、図３は単一光子励 起効率プロフィール６４および同時２光子励起効率プロフィール６６が、レーザ ービーム７０が材料７４に焦点７２が合うとビーム強度プロフィール６８の関数 として劇的に差ができることを示している。この材料７４はキュベット７６の壁 の間に保持されるレーザー色素液である。レンズ７８でレーザービーム７０の焦 点７２合わせにより、試料７４を介した距離の関数として変化するビーム強度プ ロフィール６８が生じ、これは伝統的なガウス光学理論で予測される焦点８０の 中心で最大レベルに達する。単一光子過程では、ビーム強度（入射力）と励起効 率との間の線形関係により、ビーム 強度プロフィール６８に線形的に従う単一光子励起効率６４となる。これに対し て、同時２光子励起過程では、ビーム強度（入射力）と励起効率との間の非線形 関係により、ビーム強度プロフィール６８の二乗に従う同時２光子励起効率プロ フィール６６となる。このため、レーザービーム７０の焦点７２合わせを用いて 、同時２光子励起を行うときに励起の程度を小さな焦点域に実質的に限定するこ とができる。これは場合により共焦点部と呼ばれ、２πω₀ ²／λの距離を延びる 区域と規定され、ω₀は最小ビームウエストの直径であり、λは光放射の波長で ある。これに対して、線形励起を行うと、励起は実質的に光路全体にわたって起 こり、励起の空間位置を相当に不明確なものとする。 分子が励起状態に促進されていると、光子のルミネセンス放出、異性化や酸化 など光化学的変換、または光イオン化を含む種々の物理的または化学的過程が起 こる。重大なのは、これは分子の最終的運命を決定する励起状態およびその環境 の基本的特性であるということである。分子を励起状態に促進する原因となる機 構は、励起過程それ自体が励起分子またはその環境のその後の特性に直接影響を 及ぼすことがないため、この運命に重要な影響はない。 等価の励起状態挙動については、ペルクロエチレンなど分子薬の単一光イオン 化８２および同時２光子光イオン化８４の図４（ヤブロンスキー図の形式）に示 されている。単一光子光イオン化８２において、単一光子８６からのエネルギー の吸収は分子をその基底状態８８から分子のイオン化ポテンシャル９０以上のエ ネルギーレベルに促進する。このイオン化ポテンシャル９０は正常励起状態エネ ルギーレベル９２を超える。単一光子８６の吸収によるイオン化ポテンシャル９ ０以上のエネルギーレベルへの促進時に、分子は光イオン化９４を受け、これは 反応、Ｒ→Ｒ⁺で示され、Ｒは分子の初期形式であり、Ｒ⁺では分子のインオ化形 式である。分子ペルクロエチレンでは、光イオン化９４は２５４ｎｍ（４．８８ ｅＶ）での単一光子８６の吸収時に起こる。同時２光子励起光イオン化８４にお いて、２光子の第１の光子９６ および２光子の第２の光子９８からのエネルギーの同時吸収が起こる。２光子の 第１の光子９６および２光子の第２の光子９８の結合エネルギーが、単一光子光 イオン化８２の例において吸収される単一光子８６のエネルギーと同等である場 合は、分子に対する影響は同一である。２光子の第１の光子９６は分子を仮想エ ネルギーレベル１００に促進し、そこから直ちに２光子の第２の光子９８により 供給される追加エネルギーの吸収によりイオン化ポテンシャル９０以上のエネル ギーに促進される。励起が起こっていると、光イオン化９４は単一光子８２で示 されているところまで同一の方法で進行す。ペルクロエチレンの例では、５０８ ｎｍ（２．４４ｅＶ）での２光子の第１の光子９６および５０８ｎｍ（２．４４ ｅＶ）での２光子の第２の光子９８の同時吸収により、２５４ｎｍ（４．８８ｅ Ｖ）での単一光子が吸収された場合に起こるのと同一である光イオン化９４が生 じる。 注意すべきは、図１および図４に示した例としてのエネルギーレベル図に加え て、分子系の特徴、その環境、および時間的・空間的相関関係とともに、エネル ギーの吸収形式や放出形式の特定エネルギーを含む多数の因子により、そのほか 多くの遷移およびエネルギーレベルの状態が考えられることである。例えば、図 １または図４から明確性のために省略したが重要な遷移は、一重励起状態から三 重励起状態までのシステム間交叉である。この遷移は特に発光過程において重要 である。図１および図４に示した、Ｓ₀→Ｓ₂など一重電子遷移は、全電子のスピ ンが一対のままであり、これらの一対の電子スピンが別の一対に対向するパウリ の禁制原理に従う量子力学的に許容される遷移を構成する。高エネルギーレベル が低エネルギーレベルにおける電子と同じスピンの方向性を有するという点で、 三重状態は一重状態と異なる。このような一重−三重遷移が量子力学的に禁止さ れる一方で、内部変換の確率はシステム間交叉速度定数に比べてＳ₁状態の寿命 が比較的長い結果として一部の分子系ではゼロよりも大きい。Ｔ₁→Ｓ₀など三重 状態から一重状態に戻る遷移も禁止されているため、三重励起状態の寿命は特に 長く、典型的に １０^-6〜１０^-1秒である。これは、この長い三重状態の寿命が、励起分子を特に 別の分子へのエネルギー移動を伴う種々の化学反応を受けるようにできるため重 要である。三重状態の中間物を伴う反応は多くの大きな有機分子または生体有機 分子の光化学において特に重要であり、光力学的療法で使用される多くの分子薬 の光活性化における主要な機械的ステップとして有効である。 励起状態挙動の等価に関する上記の考察は拡大し、三重状態を伴うものを含む 分子励起、反応、および放出のための光路が分子およびその環境により決定され るため、三重励起状態を伴う場合のものを含めることができる。このため、三重 励起状態への促進時に特異的な光化学的または光物理的変換を受ける分子は、単 一光子過程または同時２光子過程により励起されているかどうかにかかわらず、 同じ変換を経験することになる。一例として、われわれは、金属リガンド錯体、 二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）（ＲｕＢＰＹ）が３ ９０ｎｍでの単一光子励起時または７８０ｎｍでの同時２光子励起時に同一の励 起状態特性を示すことを明らかにしている（７８０ｎｍでの２光子の結合エネル ギーは３９０ｎｍでの単一光子と同等）。図５は、円で示される３９０ｎｍでの 単一光子励起１０２後、および実線で示される７８０ｎｍでの同時２光子励起１ ０４後の放出波長の関数としてＲｕＢＰＹの発光放出特性を比較したものである 。三重励起状態からの放出特性は２つの方法で同一であり、励起状態およびその 後の特性が同一であり、励起法に左右されないことを示している。 励起状態挙動におけるこの等価の別の確認として、図６は、ＲｕＢＰＹの発光 放出寿命が、円で示される３８６．５ｎｍでの単一光子１０６、および正方形で 示される７８２ｎｍでの同時２光子励起１０８を用いて測定される場合は、同一 の励起状態特性が再び確認されることを示している。分子が励起状態に促進され ると、時間τの長さは、励起状態で分子の基本的特性により決定され、τ＝τ₀ で規定される。励起状態クエンチャーがシステムに加 えられた場合は、この寿命は異なる値τに変化する。周知の通り、τ₀／τの比 を励起状態クエンチャー濃度の関数としてプロットすると、線形関係が期待され る。これはシュテルン−ホルマープロットと呼ばれる。図６は、異なる量の添加 Ｆｅ³⁺クエンチャーを有するＲｕＢＰＹ水溶液について、単一光子励起１０６お よび同時２光子励起１０８のシュテルン−ホルマープロットが同一であることを 示している。これにより、分子の励起状態特性が同一であり、励起状態への促進 の原因となる機構に左右されないことが確認される。 励起過程の選択規則および断面積は単一光子励起および同時２光子励起で大き く異なることもあるが、分子の特異的励起状態の特性は分子をその励起状態に促 進するために用いられる励起機構にかかわらず同じである。図７は、単一光子励 起１１２および同時２光子励起１１４を用いたときの１，３−ナフタレンジオー ル１１１０の励起波長の関数としての吸収断面積の相対比較を示す。注意すべき は、同時２光子励起１１４を表すデータの波長スケールは、同時２光子吸収が２ 光子のそれぞれの２倍のエネルギー（または波長の半分）で単一光子の吸収に対 するエネルギーにおいて同等であることを反映するように決められていることで ある。１，４−ナフタレンジオール１１０の単一光子１１２および同時２光子励 起１１４の相対断面積の比較は、波長の関数として有意差を示す。断面積におけ るこれらの差は特定分子遷移の単一光子および２光子選択規則の差に原因があり 、単一光子および２光子選択規則、または特別な２光子吸収特性による特異的分 子薬の計画の差に基づく励起の選択性を最適化するために有効であると考えられ る。しかし、一般に、特異的分子薬についてこれらの選択規則および断面積には 有意差がある場合もない場合もあるが、これらの特異的分子薬の励起状態特性は 励起方法に関係なくそれぞれの励起波長で実質的に同一となる。 （単一光子および同時２光子励起における吸収および散乱特性の意義） 同時２光子励起の断面積は単一光子励起で確認されるよりも相当に低いが、同 時２光子法の使用は、長い波長の光放射での基質吸収および光散乱が低いという 点で多くの条件下で単一光子励起よりは有利とみられる。例えば、図８は、ヒト の皮膚など動物組織の紫外（ＵＶ）から近赤外（ＮＩＲ）までのスペクトル域を カバーする吸収スペクトル１１６を示す。図９は、同様の条件下でのヒトの皮膚 など動物組織の散乱スペクトルを示す。特に、図８は、高エネルギー光子１１８ が低エネルギー光子１２０よりも相当に大きな組織吸収を経験するかを示してい る。例えば、ヒトの皮膚は４００ｎｍで高エネルギー光子１１８を強く吸収する が、８００ｎｍで低エネルギー光子１２０に対して比較的透明である。これは皮 膚の他の天然成分の中でも色素、タンパク質、遺伝物質による高エネルギー光子 １１８の自然吸収の結果である。図９はさらに高エネルギー１２４が低エネルギ ー光子１２６よりも相当に大きな組織散乱を経験することを示している。ヒトの 皮膚など光学的に稠密な媒体はいずれも、例えば６００ｎｍで強く高エネルギー 光子を散乱するが、１２００ｎｍでの低エネルギー光子１２６でははるかに低い 散乱を示す。光特性のこうした違いは２つの重要な結果を示す。第一に、組織に よる短波長の高エネルギー光子１１８はＵＶまたは他の高エネルギー光への曝露 時に望ましくない組織の損傷の原因となる。これに対して、ＮＩＲ光など低エネ ルギー光子１２０による照射下では、ＮＩＲ光の光力がＵＶ放射の光力よりも何 倍も高い場合でも、ごくわずかな影響しか受けない。第二に、組織による高エネ ルギー光子１１８の内在的に高い吸収および散乱により、組織浸透深度はきわめ て浅くなるが、低エネルギー光子１２０は一般にはるかに大きな浸透深度を示す 。 高エネルギーおよび低エネルギー光の吸収および浸透深度の特性におけるこう した重要な違いを、図１０に示す。例えば４００ｎｍでのＵＶ光１２８がヒトの 組織１３０を照射すると、大半の光エネルギーは、表皮や皮膚など最も外側の層 １３２に直ちに吸収される。吸収は、細胞核における生体物質 を含むものなどこの細胞１３０の細胞内の一部の分子の励起により起こることが ある。この細胞成分による高エネルギー光の吸収により、これらの細胞における 種々の副光化学的変化１３４が開始される。ＵＶ光１２８の吸収の結果であるこ れらの副光化学的変化１３４として、非可逆性生体損傷や癌の誘発が挙げられる 。これに対して、例えば８００ｎｍでのＮＩＲ光１３６は組織１３０により明ら かに吸収または散乱されることはない。浸透の全体的な深度は、はるかに大きく 、細胞に対する副損傷の程度は実質的に低い。このため、長波長励起光を用いて 高エネルギーの単一光子励起に変える場合は、比較的非損傷性で高浸透深度の同 時２光子励起法を用いて特異的分子を光活性化することが可能である。 さらに、図３に示した非線形励起の特性には、ＮＩＲ光の内在的に非損傷的性 質や低い吸収と結合したときに別の意義がある。例えば、図１１は単一光子励起 １３８および同時２光子ＮＩＲ励起１４０の方法を用いて皮下腫瘍１４２を照射 したときの組織内の光誘発性損傷の程度を比較したものである。単一光子励起１ ３８は実質的に光路全体に沿って延在し、有意な生体特異性を示さない光損傷域 １４４を誘発する。このため、腫瘍１４２における望ましい光損傷の誘発のほか に、表皮１４６や周囲皮膚１４８など周囲組織全体にわたって副損傷が生じる。 単一光子励起１３８が焦点を合わせられた場合は、光損傷域１４４は焦点１５０ でわずかに強化される。しかし注意すべきは、この光損傷域１４４は、ＵＶまた は可視光が腫瘍１４２に達する前に表皮１４６や皮膚１４８により吸収される場 合は、腫瘍１４２内に延在しないということである。これは短波長での内在的に 高い組織の吸収性の結果として生じる。これに対して、ＮＩＲ同時２光子励起の 使用により、この励起法の非線形特性の結果として実質的に焦点１５４に位置決 めされるはっきりと限定された遠隔の光損傷が生じる。さらに、組織は明らかに ＮＩＲ光を吸収することがないため、周囲表皮１４６および皮膚１４８に対する 副損傷は最小限となる。 光学的に稠密な媒体における位置決めされた遠隔の光活性化反応の刺激が、図 １２に示されている。これはアガロースゼラチンのブロック全体にわたって一様 に分布した染料分子クマリン４８０の２光子励起蛍光の写真を示す。７３０ｎｍ 波長の連続列を放出したモードロック型チタン：サファイアレーザーのＮＩＲ出 力、口径約１ｍｍのビームにおける７８ＭＨｚパルス繰返し周波数での光の＜２ ００ｆｓ（１０^-15秒）パルスを拡大し、ビーム拡大テレスコープを用いて口径 約５０ｍｍの平行ビームを生成した。次にこの拡大ビームを１００ｍｍの焦点距 離（ｆ．ｌ．）の５０ｍｍ径両凸単一ガラスレンズを用いてゼラチンブロックに 焦点を合わせた。さらにゼラチンブロックは１００−ｍｍ ｆ．ｌ．の焦点がブ ロックに位置４０ｍｍで合うように位置決めした。図１２は、クマリン４８０か らの蛍光がＮＩＲビームの焦点でのみ刺激されることを明らかに示している。２ 光子励起と瞬間レーザー出力との間の二次関係により、焦点前後のビーム路に沿 った位置での分子刺激はごくわずかである。したがって、焦点部の外側では副光 活性化はほとんど、または、まったく起こらない。注意すべきは、焦点の鋭さが ガウスの光特性により決定されることであり、このため焦点部の長さはビーム拡 大およびその後の焦点合わせに用いられる光パラメータを変更することで容易に 調整される。同様の結果は、図１３に示すように、同等の過程を標識腫瘍試料に 適用した場合に得られる。図１３は、マウス癌組織のブロック全体にわたって一 様に分布した染料分子クマリン４８０の２光子励起蛍光の写真を示す。図１２の ように、活性化の隙間なく位置決めされた部位が明らかにされている。 （同時２光子励起の治療的応用） 上述の考察では、同時２光子励起の特別な非線形特性と結合した組織や細胞の 成分によるＵＶおよびＮＩＲの吸収における基本的な違いは、特に光力学的療法 （ＰＤＴ）の分野での疾患の治療における改善に直接応用可能であろうというこ とを示唆している。在来のＰＤＴ、またはさらに最近開発され た「２光子」ＰＤＴ法では、光エネルギーを利用し、疾患組織に投与されている 光感受性薬剤を半選択的に光活性化する。これらの薬剤の投与経路は典型的に疾 患組織への局所適用または全身投与を介するものである。理想的な条件下では、 ＰＤＴ薬は疾患組織に配分されるか、そうでない場合は、疾患組織上または内部 に凝縮する。この凝縮は表在病変上へ直接分離した局所適用の結果、または病変 へのＰＤＴ薬の配分につながる病変の物理的または化学的特性の違いによるもの と考えられる。ＰＤＴ薬の投与後、光放射を用いて治療効果につながるＰＤＴ薬 の光化学的変化を励起する。または、２種類以上の薬を疾患組織に投与し、少な くとも１つは光との相互作用により直接励起され、また１つ以上の励起薬はこの 捕捉エネルギーを（電荷移動または光再放出など）エネルギー転換過程を介して その他の同じ場所に位置決めされた薬を転換し、治療効果を発生する能力がある 。一例としてＰＤＴといっしょに染料分子を使用し、この染料分子は活性光を捕 捉し、このエネルギーをＰＤＴ薬に転換することにより、生化学的効果を開始す る。すべての場合において、これらの光化学的変化が病変における細胞増殖また は細胞壊死の局所停止につながることが、ＰＤＴ従事者により望まれている。 現行のＰＤＴ励起法は、直接単一光子励起２または連続２光子励起３２のいず れかを用いた、図１に示したものと実質的に同等である種々の方法に基づくもの であり、後者の方法は、技術および特許文献で述べられている以前に開示された 「２光子」ＰＤＴ法のすべての基礎となっている。これらの広範囲な種類の励起 法において、比較的高エネルギー、短波長光に対する一般的な信頼性により、浸 透深度は短くなり、副組織損傷の可能性は高くなる。例えば、食道癌のＰＤＴ療 法は表在病変の治療に有効であるが、局所的に曝露されていない病変にはあまり 有効ではない。したがって、８−メトキシソラレン（８−ＭＯＰ）に基づく腰筋 炎のＰＤＴ療法は、ＵＶ照射を用いて約２５０〜４００ｎｍの波長で８−ＭＯＰ を励起すると有効であることが判明しているが、これと同じＵＶ放射は周囲部分 における皮膚癌の発現と強い関 係がある。ＮＩＲ光を用いて光活性化される新しいＰＤＴ薬はＵＶ照射と関連し た障害を回避するために開発されおり、ほとんどの症例においてこれらの薬は比 較的安定性が低く、比較的毒性である場合が多いことが判明している。この原因 の一部は、目的処置域の外側における自然な反応または望ましくない反応に対し てさらに感受性となるこれらの薬の活性閾値が低いことにあると考えられる。在 来のＰＤＴ法の別の不利な点として、適用部位にわたって特異性が不十分である こと、光励起路に沿った健常組織の壊死の可能性が挙げられる。 本発明において開示された同時２光子励起法は、こうした制限や在来のＰＤＴ 法と関連した合併症の回避が可能であり、新しい種類のＮＩＲ活性ＰＤＴ薬とい っしょに現行のＰＤＴ薬剤と互換性がある。特に、本発明はＰＤＴ薬の光活性化 における局限の改善を可能とし、在来法を用いたものに比べて副組織損傷の可能 性が有意に減少する。浸透の調節が重要でないところでは、焦点を合わせていな いＮＩＲ光を用いて、比較的大きな照射部分に存在するＰＤＴ薬の同時２光子光 活性化を刺激することができる。この場合、ＰＤＴ薬光活性化の程度はＮＩＲビ ームへの曝露の位置、強度および持続時間を変化させることで調節される。治療 的適用の浸透深度または容量範囲の精確な調節がさらに重要であるところでは、 焦点を合わせたＮＩＲ光を用いて同時２光子光活性化過程を刺激する。この場合 には、ビーム照射照度、曝露時間、および焦点合わせの程度を用いてＰＤＴ薬光 活性化の範囲を調節する。両方の場合、高照射照度ＮＩＲ放射を用いて最大の効 果を達成することができる。さらに、焦点を合わせた同時２光子励起により可能 である光活性化の固有の局在化と結合したＮＩＲ放射で達成される高い浸透深度 により、上層または下層にある健常組織に損傷を与えることなく表面下の病変に おけるＰＤＴ薬を光活性化するための独自の手段が得られる。 （本発明の第１の実施の形態） したがって、本発明の特に好ましい実施の形態は、モードロック型チタン：サ ファイアレーザーなどＮＩＲ源の出力を用いて、従来の単一光子光活性化に必要 な約２倍の波長での光を用いることによりＰＤＴ薬の同時２光子光活性化を誘発 することである。この好ましい実施の形態を図１４に示す。ＮＩＲ源１５６はＮ ＩＲ放射の一連の急速な最高出力パルスからなるＮＩＲ放射１５８のビームを発 生させる。例えば、標準の市販モードロック型チタン：サファイアレーザーは持 続時間＜２００ｆｓのモードロック型パルスおよび７５ＭＨｚを超えるパルス繰 返し周波数で約２０ｎＪのパルスエネルギーの出力が可能であり、この源は約６ ９０〜１０８０ｎｍからのＮＩＲ波長帯にわたって連続的に調節可能である、比 較的低い平均出力（数ワットまで）であるが、最高出力（約１００ｋＷ）を有す る光の準連続ビームを発生させる。ＮＩＲ源１５６からのパルス列は、反射また は屈折レンズ１６０など標準光学手段を用いて容易に焦点が合わせられるＮＩＲ 放射１５８のビームを構成する。そして焦点の合ったＮＩＲビーム１６２は疾患 組織１６４に方向づけられる。ＰＤＴ薬の同時２光子光活性化は、焦点にのみ存 在する高い同時照射レベルにより焦点ビーム１６２の共焦点部１６６に実質的に 限定されることになる。さらに、ＰＤＴ薬が周囲の健常組織１６８または皮膚１ ７０に存在するかどうかに関係なく、わずかに副光活性化または光損傷が共焦点 部１６６の外側で発生する。これは同時光出力と同時２光子励起との間の非線形 関係の結果であり、これにより共焦点部１６６への重要な励起が制限され、ＰＤ Ｔ薬が共焦点部１６６の外側に存在している場合でも、励起出力レベルは重要な 光活性を発生するために必要なレベルより低くなる。本発明の好ましい実施の形 態のこの態様は、ビームの面拡大およびその放射路の両方に沿った光活性化域の 寸法を厳密に制限するための実際的な手段が得られない従来技術と顕著に異なる 点である。疾患組織１６４の分量全体にわたってビーム１６２の焦点の位置を走 査することにより、疾患組織１６４の全体に わたるＰＤＴ薬の完全な光活性化を達成することができる。この走査活動は疾患 組織１６４に対する焦点１６２の位置を変更することにより、または定常焦点１ ６２位置に対する疾患組織１６４を移動することにより得ることができる。焦点 が合ったＮＩＲビーム１６２の共焦点部１６６の質は、標準光学手段を用いて焦 点を合わせる前に、ビーム拡大器または他の装置を用いて、ＮＩＲ放射１５８の ビームを予備拡大することにより改善することができる。 この同時２光子光活性の実施の形態には、図１５および図１６に示すように、 局所疾患組織の治療用にいくつかの変形がある。例えば、図1.5に示した焦点の 合ったＮＩＲ光の非損傷性、または図１６に示した焦点に合っていないＮＩＲ光 により基礎または小異の組織に対するリスクなしに局所位置でＰＤＴ薬を光活性 化することが可能である。 図１５に示した局所療法用のＰＤＴ薬の焦点の合ったＮＩＲ同時２光子光活性 化は、反射または屈折レンズ１６０など標準光学手段を用いて疾患組織１６４に ＮＩＲ源１５６からのＮＩＲ放射１５８のビームの焦点が合うときに達成される 。このようにして、ＰＤＴ薬の光活性化は共焦点部１６６でのみ起こる。周囲の 健常組織１６８および皮膚１７０は、ＰＤＴ薬を含む場合で合っても、光活性化 が実質的に共焦点１６６に限定されるため、この過程において影響を受けること はない。前述した通り、走査活動を用いて疾患組織１６４の分量の全体にわたっ てＰＤＴ薬の光活性を達成することはできない。 図１６に示したように、局所療法のためのＰＤＴ薬の焦点の合っていないＮＩ Ｒ同時２光子光活性は、ＮＩＲ源１５６からの光１７２の焦点に合っていないま たは拡大されたビームが疾患組織１６４に方向づけられるときに達成される。光 １７２のこのビームは疾患組織１６４よりも小さい、または等しい、もしくは大 きい断面積を有する。管理された適用または選択的な系統集中の手段によって、 ＰＤＴ薬が疾患組織１６４の分量に実質的に制限されて生成されている場合は、 治療活動は実質的に疾患組織１６４の分量に限定 される。光１７２のビームはＰＤＴ薬の有意な濃度を含むことがない組織に対し て非損傷性であるため、周囲の健常組織１６８および皮膚１７０に対する損傷は 回避される。この実施の形態は、疾患組織の正確な位置、大きさ、形状が不明で あるとき、またはそのほか光１７２のビームの適用位置を注意深く調節すること が望ましくないときに特に有効であるが、これは光１７２のビームの位置の注意 深い調節がこの治療法の有効な適用に重要ではないためである。焦点が合ってい ない光を用いると、Ｑスイッチレーザーまたは再生増幅モデルロック型レーザー など、きわめて高い最高出力励起源の使用が、大きな面積にわたって高い瞬間照 射が得られる例外的に高い（ＧＷ範囲にある）最高放射出力により有利となる。 同時２光子光活性のこの第１の好ましい実施の形態の最後の関連変形が図１７ に示されており、ＮＩＲ源１４５からの光１７２の焦点の合ったまたは拡大した ビームが表面疾患組織１６４に方向づけられている。この光１７２のビームは疾 患組織１６４よりも小さい、または等しい、もしくは大きい断面積を有する。管 理された適用または選択的な系統集中の手段によって、ＰＤＴ薬が疾患組織１６ ４の分量に実質的に制限されて生成されている場合は、治療活動は実質的に疾患 組織１６４の分量に限定される。光１７２のビームはＰＤＴ薬の有意な濃度を含 むことがない組織に対して非損傷性であるため、周囲の健常組織１６８および皮 膚１７０に対する損傷は回避される。この実施の形態は、疾患組織の正確な位置 、大きさ、形状が不明であるとき、またはそのほか光１７２のビームの適用位置 を注意深く調節することが望ましくないときに特に有効であるが、これは光１７ ２のビームの位置の注意深い調節がこの治療法の有効な適用に重要ではないため である。前述の焦点の合ってない実施の形態におけるように、きわめて高い最高 出力励起の使用が、大きな面積にわたって高い瞬間照射が得られる例外的に高い 最高放射出力により有利となる。 （単一光子と同時２光子励起の治療的適用の比較） ソラレン誘導体ＡＭＴ（４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソラ レン）はＤＮＡ二重らせんの既知の介在薬であり、介在形態においてＵＶ放射線 に対する曝露時に段階的に付加物形成および架橋形成を受ける。介在ソラレンの 付加物形成および架橋形成は典型的に３２０〜４００ｎｍの範囲の光への単一光 子曝露により誘導される。それらの反応により、付加物形成および架橋形成時に 介在ＡＭＴの蛍光特性に分光移動をきたす。したがって、付加物形成および架橋 形成はこれらの蛍光特性の分光移動を測定することで検出することができる。図 １８は３６５ｎｍでの連続ＵＶ放射への種々の累積曝露のための介在ＡＭＴ蛍光 帯位置における典型的な進行性移動を示す。特に、付加物がＵＶ曝露時に形成さ れると、ＡＭＴの蛍光帯位置は４５０ｎｍから３９０ｎｍへ移動する。３６４ｎ ｍでの（モデルロック型チタン：サファイアレーザーの７２８ｎｍＮＩＲを周波 数倍加することにより生成される）ＵＶ光のサブピコ秒パルスを用いてほぼ同じ 介在ＡＭＴサンプルを照射した場合は、図１９に示したように同等の結果が得ら れる。図１８および図１９に示したデータの平均光子束はほぼ同じに生成され、 ＡＭＴ分子は実質的に励起パルス幅に対して非感受性であるが、累積光子量に対 して主に反応性であることを示す。図２０に示した制御サンプルにより、介在Ａ ＭＴは標準蛍光室内灯への曝露時に有意な付加物形成を受けないことが確認され る。７２８ｎｍＮＩＲ光（モデルロック型チタン：サファイアレーザーにより生 成される）サブピコ秒パルスのほぼ同じ介在ＡＭＴサンプルの照射では、図２１ に示したように、ＵＶ光への曝露時に得られるものと同等の結果が得られる。し たがって、ＰＤＴ活動の同等の刺激が、直接単一光子励起または同時２光子励起 のいずれかを用いることにより、モデルコンパウンドＡＭＴで示される。 技術文献における報告では、一部のＰＤＴ薬の完全な活性化を最も有効に刺激 するには比較的長い励起パルスが必要であることが示されている。特に、 架橋形成後の添加物形成など、連続多重ステップ活性化過程の場合には、その後 のステップのために必要な光エネルギーが適切な間隔で供給されることが重要で あると思われる。例えば、ハーストら（Ｊ．Ｅ．Ｈｅａｒｓｔ、Ｔ．Ｔ．Ｉｓａ ａｃｓ、Ｄ．Ｋａｎｅ、Ｈ．Ｒａｐｏｐｏｒｔ、Ｋ．Ｓｔｒａｕｂ、「デオキリ リボ核酸によるソラレンの研究」、Ｑｕａｒｔｅｒｌｙ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃｓ、１７（１９８４）１−４４）は、介在ソラレン誘導体に よる多重パルスレーザー励起法を用いて、付加物形成の初期刺激後の約１μｓ遅 延に光エネルギーを供給すると最も有効な架橋形成が起こることを示している。 これは付加物形成ステップと架橋形成ステップとの間で必要な緩徐な配座変更と 関係した運動遅延のためである。モデルロック型チタン：サファイアレーザーな どモデルロック型レーザーの出力の準連続性は、この要件に十分に適合している が、これはこのようなレーザーが典型的に１０〜２０ｎｓ間隔でパルスの連続列 を放出し、このパルスの列により、励起分子がその後の光活性ステップに要求さ れる必要なエネルギーを吸収する多大な機会を有するためである。しかし、再生 増幅されるモデルロック型チタン：サファイアレーザーなど再生増幅されるモデ ルロック型レーザーによりさらに有効な適合が得られる。これらのレーザーにお いては、短くきわめて強い光パルスを１〜１０μｓの間隔で放出することができ 、典型的に、この間隔はパルス間遅延の大きな範囲にわたって調整可能である。 したがって、マイクロ秒のパルス繰返し速度で結合された（標準モデルロック型 レーザーと比較して）達成可能なさらに高い最高出力により、連続多重ステップ 同時２光子光活性化過程を励起するために理想的なこのような源が得られる。 （ＰＤＴ薬の同時２光子励起を確認するためのＡｍｅｓＩＩ試験） ソラレン誘導体ＰＤＴ薬ＡＭＴ（４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメ チルソラレン）は、ＤＮＡの光活性化付加物形成と架橋形成の組み合わ せにより治療的結果が得られることが知られている。それとともに、これらの反 応により腫瘍細胞など治療された細胞における細胞再産生および生理的過程が遅 れたり、停止したりする。従来的に、ＡＭＴはＵＶ波長（すなわち３６５ｎｍ） で単一光子励起を用いて光活性化され、これによりＤＮＡによるＡＭＴ付加物お よび架橋の形成によるＤＮＡにおける突然変異が生じる。したがって、ＰＤＴ薬 の光活性化用に改善された手段として使用するための同時２光子光活性化の特性 をさらに評価するために、ＡｍｅｓＩＩ変異原性アッセイを実施した。特に、Ａ ＭＡＸ ＧＴＡ−２２５遺伝毒性アッセイ（Ｘｅｎｏｍｅｔｒｉｘ、Ｂｏｕｌｄ ｅｒ、ＣＯ）を用いて、７３０ｎｍで２光子活性化と組み合わせてＡＭＴの変異 原性を評価した。 ＡＭＡＸ ＧＴＡ−２２５試験では、サルモネラ・ティフィムリウムのヒスチ ジン（Ｈｉｓ）オペロンにおける突然変異を検出することにより薬または過程の 変異原性が分析される。この細菌のテスター株は、細菌のヒスチジン産生を不可 能にするＨｉｓオペロンにおける特異的点突然変異により、ヒスチジン栄養要求 （Ｈｉｓ^-）に与えられている。このようなＨｉｓ^-生物はヒスチジンが供給され ない限り成長することができない。このため、ヒスチジンのない環境にさらされ ると、可逆突然変異を経験する（Ｈｉｓ⁺となる）Ｈｉｓ^-栄養要求菌のみが生存 可能となる。非細胞毒性下に、突然変異誘発物質を適用すると自然復帰突然変異 株の基線上に多数のテスター株復帰突然変異株が増大する。塩基対合置換（株Ｔ Ａ７００１−ＴＡ７００６）とフレームシフト（株ＴＡ９８）突然変異の両方を 有するテスター株をＡＭＡＸ ＧＴＡ−２２５アッセイに用いた。試験は次の５ つの条件を用いて２種類のテスター株について独立して行った：（１）陰性制御 （滅菌蒸留水）、（２）陽性制御、（３）滅菌蒸留水による光放射、（４）ＡＭ Ｔのみ、（５）光放射によるＡＭＴ。塩基対合置換およびフレームシフト突然変 異に用いた陽性制御はそれぞれ、Ｎ−メチル−Ｎ’−ニトロ−Ｎ−ニトロソグア ニジン（ＭＮＮＧ、Ｓｉｇｍａ、アッセイ中０．２５μＭ）および２−ニトロフ ル オレン（２−ＮＦ、Ａｌｄｒｉｃｈ、アッセイ中０．５μＭ）であった。すべて の条件は３回試験し、それぞれ個別の１５試験例をアッセイ評価後の光栄養増殖 のために４８マイクロウェルに分布させた。 最適なＡＭＴ濃度は両方の種類のテスター株について独立して測定した。ＡＭ Ｔをヒスチジンドープ培地で３７℃下静かに攪拌して９０分培養後に特殊なテス ター株の種類に滴定した。栄養要求変異株の増殖は非細胞毒性ＡＭＴ濃度のため のこの培養期間中に発生する。アッセイに用いたＡＭＴ濃度は、培養後の６００ ｎｍでの光学密度の測定値に基づき、最大非細胞毒性量として選択した。塩基対 合置換およびフレームシフト突然変異に用いたＡＭＴ濃度はそれぞれ、アッセイ において７２０μＭおよび３９０μＭであった。必要な照射量を最小限にするた めに、試験化学薬品（水、ＡＭＴまたは陽性対照）とテスター株のみを混合し、 ６４μＬの総サンプル量を得た。その後の照射を行ったサンプルを水晶マイクロ キュベットに移し、キュベットの縦軸に沿って焦点を合わせたモデルロック型チ タン：サファイアレーザーからの７３０ｎｍＮＩＲレーザーのビームを用いて、 これらのサンプルを３０分間照射した。照射されていないときは、各６４μＬサ ンプルを大気条件下、ふたをしたＵＶ遮断バイアルに保存した。 初期曝露（陽性または陰性制御、ＡＭＴ、光、または光とＡＭＴに対する）後 、４００μＬのヒスチジンドープ培地を各６４μＬサンプルに添加し、これらを ３７℃下静かに攪拌して９０分間培養した。この培地における希釈ヒスチジン濃 度により限定された栄養要求変異細胞分裂が可能となり、したがって、Ｈｉｓ⁺ 復帰突然変異を介した変異原性の発現が可能となった。培養後、約５Ｘのヒスタ ジンを含まない指示薬培地を各サンプルに添加し、これらをそれぞれその後に５ ０μＬ部分標本にして４８マイクロウェルに配分した。次にこれらの微量サンプ ルを攪拌せずに３７℃下に約４０分間培養した。この二次培地はヒスタジンを欠 いているため、この培養ステップは、初期培養時の逆変異の結果として発現した Ｈｉｓ⁺細菌による原栄養性増殖のみを 支援することができる。したがって、原栄養増殖が突然変異原性の指標である。 指示薬培地には、原栄養増殖の程度を評価するために使用されたｐＨ指示薬が含 まれていた。上記の試験条件のための相対突然変異原性は各条件について陽性マ イクロウェルの数を計算することで評価した。塩基対合置換およびフレームシフ ト突然変異の結果を表Ｉおよび表ＩＩに示す。 表Ｉ．３６時間培養したサルモネラ・ティフィムリウムにおける 塩基対合置換突然変異のＡｍｅｓＩＩ試験結果。 ＡＭＴ濃度、７２０μＭ；陰性制御、滅菌蒸留水；陽性制御、 ＭＮＮＧ（Ｎ−メチル−Ｎ’−ニトロ−Ｎ−ニトロソグアニ ジン、アッセイ中０．２５μＭ）。 表II．４０時間培養したサルモネラ・ティフィムリウムにおける フレームシフト突然変異のＡｍｅｓＩＩ試験結果。 ＡＭＴ濃度、３９０μＭ；陰性制御、滅菌蒸留水；陽性制御、 ２−ＮＦ（２−ニトロフルオレン、アッセイ中０．５μＭ）。 表Ｉおよび表ＩＩにおける結果は、ＡＭＴ処置のみおよび（ＡＭＴなど）光活 性化薬の非存在下の２光子刺激が試験細菌に対する有意な影響を示さないことを 示す。これに対して、２光子刺激によるＡＭＴ処置のきわめて低い原栄養性増殖 評価は、塩基対合突然変異試験およびフレームシフト突然変異試験についてほと んどまたはまったく突然変異を示さないように思われる。しかし、その後にヒス チジンを豊富に含む培地で培養すると、これらのサンプルは増殖を示さなかった 。このため、以上の試験は、同時２光子刺激によるＡＭＴ処置が試験細菌におけ る突然変異を誘発するだけではなく、実際にそれらを完全に死滅させることを示 している。これにより同時２光子励起を用いたＰＤＴ治療の有効性が明らかにさ れるが、これはこのような励起が治療効果に必要な薬剤活性化を誘発するだけで はなく、処置を受けた細胞の殺 傷能もあるためである。さらに、２光子刺激のみで確認された低い突然変異原性 は、この光活性化法が光活性物質の非存在下に細胞に対して損傷を与えないこと を明らかに示している。 （標準ＰＤＴ薬および新しいＰＤＴ薬のための同時２光子活性化法の意義） 標準ＰＤＴ薬は、一般に癌病変など薬剤や組織の科学的特性と物理的特との結 合に基づく組織特異性を有する。例えば、 ・ソラレンおよびその誘導体（５−メトキシソラレン〔または５−ＭＯＰ〕； ８−メトキシソラレン〔８−ＭＯＰ〕；４，５’，８−トリメチルソラレン〔Ｔ ＭＰ〕；４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソラレン〔ＡＭＴ〕； ５−クロロメチル−８−メトキシソラレン〔ＨＭＴ〕，アンゲルシン〔イソソラ レン〕；５−メチルアンゲルシン〔５−ＭＩＰ〕；および３−カルボキシソラレ ンソラレンを含む）； ・各種ポリフィリン誘導体およびヘマトポルフィリン誘導体（ヘマトポルフィ リン〔ＨＰＤ〕；フォトフリンＩＩ；ベンゾポルフィリン誘導体〔ＢＰＤ〕；フ ォトポルフィリンＩＸ〔ＰｐＩＸ〕；色素ヘマトポルフィリンエーテル〔ＤＨＥ 〕；ポリヘマトポルフィリンエステル〔ＰＨＥ〕；プロトポルフィリンの１３， １７−Ｎ，Ｎ，Ｎ，−ジメチルエチルエタンアミンエステル〔ＰＨ１００８〕； テトラ（３−ヒドロキシフェニル）−ポルフィリン〔３−ＴＨＰＰ〕；モノスル ホン酸テトラフェニルポルフィリン〔ＴＰＰＳ１〕；ニスルホン酸テトラフェニ ルポルフィリン〔ＴＰＰＳ２ａ〕；ジヘマトポルフィリンエーテル；メソテトラ フェニルポルフィリン：および各種テトラアザポルフィリン（オクタ−（４−第 三−ブチルフェニル）−テトラピラジノポルフィラジン〔ＯＰＴＰ〕；テトラ− （４−第三−ブチル）フタロシアニン〔ｔ₄−ＰｃＨ₂〕；およびテトラ−（４− 第三−ブチル）フタロシアン酸マグネシウム〔ｔ₄−ＰｃＭＧ〕を含む）ととも にメソテトラ（４Ｎ−メチルピリジル）ポルフィリン〔Ｔ４ＭｐｙＰ〕を含む） ； ・各種フタロシアニン誘導体（スルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン 〔ＣＡＳＰｃ〕；テトラスルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン〔ＡｌＰ ｃＴＳ〕；１−、２−、３−、４−スルホン酸アルミニウムフタロシアニン〔Ａ ｌＳＰｃＡｌＳ２Ｐｃ、ＡｌＳ３Ｐｃ、ＡｌＳ４Ｐｃを含む〕；シリコンフタロ シアニン〔ＳｉＰｃＩＶ〕；亜鉛IIフタロシアニン〔ＺｎＰｃ〕；ビス（ジイソ ブチルオクタデシルシロキシ）シリコン２，３−ナフタロシアニン〔ｉｓｏＢＯ ＳＩＮＣ〕；およびゲルマニウムＩＶオクタブトキシフタロシアニン〔ＧｅＰｃ 〕 ・各種ローダミン誘導体（ローダミン１０１〔Ｒｈ−１０１〕；ローダミン１ １０〔Ｒｈ−１１０〕；ローダミン１２３〔Ｒｈ−１２３〕；ローダミン１９〔 Ｒｈ−１９〕；ローダミン５６０〔Ｒｈ−５６０〕；ローダミン５７５〔Ｒｈ− ５７５〕；ローダミン５９０〔Ｒｈ−５９０〕；ローダミン６１０〔Ｒｈ−６１ ０〕、ローダミン６４０〔Ｒｈ−６４０〕、ローダミン６Ｇ〔Ｒｈ−６ｇ〕；ロ ーダミン７００〔Ｒｈ−７００〕；ローダミン８００〔Ｒｈ−８００〕；ローダ ミンＢ〔Ｒｈ−Ｂ〕；スルホローダミン６４０または１０１；およびスルホロー ダミンＢを含む）； ・各種クマリン誘導体（１、２、４、６、６Ｈ、７、３０、４７、１０２、１ ０６、１２０、１５１、１５２、１５２Ａ、１５３、３１１、３０７、３１４、 ３３４、３３７、３４３、４４０、４５０、４５６、４６０、４６１、４６６、 ４７８、４８０、４８１、４８５、４９０、５００、５０３、５０、５１０、５ １５、５１９、５２１、５２２、５２３、５３５、５４０、５４０Ａ、５４８を 含む）； ・各種ベンゾフェノキサジン誘導体（５−エチルアミノ−９−ジエチルアミノ ベンゾ［ａ］フェノキサジニウム〔ＥｔＮＢＡ〕；５−エチル−アミノ−９−ジ エチルーアミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム〔ＥｔＮＢＳ〕；および５−エ チルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノセレナジニウム〔ＥｔＮＢ Ｓｅ〕を含む）； ・クロルプロマジンおよびその誘導体； ・各種クロロフィル誘導体およびバクテリオクロルフィル誘導体（バクテリオ クロリン〔ＢＣＡ〕）； ・二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ルテニウム（１１）（ＲｕＢＰＹ） など各種金属リガンド錯体； ・フェノホルバイドａ〔Ｐｈｅｏ ａ〕；メロシアニン５４０〔ＭＣ５４０〕 ；ビタミンＤ；５−アミノ−レブリン酸〔ＡＬＡ〕；ホトサン；クロリンｅ６、 クロリンｅ６エチレンジアミド、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６；フェノ ホルバイド−ａ〔Ｐｈ−ａ〕：フェノキサジンＮｉｌｅブルー誘導体（各種フェ ノキサジン色素を含む）； ・スチルベン、スチルベン誘導体、および４−（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル ）−Ｎ−メチル）−アミノフェニル）−４’−（６−ヒドロキシヘキシルスルフ ォニル）スチルベン（ＡＰＳＳ）など各種電荷移動薬およびrediative移動薬； および ・その他多数の光活性または光感受性薬、 は、一般に適用の点もしくは点の近く、または半選択的にＰＤＴ薬の組織への分 割につながる組織の物理的または化学的特性による特殊組織内のいずれかで蓄積 される。さらに、これらのＰＤＴ薬は、結合形成または分割、付加物形成、架橋 、遊離基生産、一重項酸素生産、毒性物質の生成、およびエネルギー移動に限定 されることなくこれらを含む、１種類以上の光化学的過程または光物理的過程を 促進する単一光子または連即２光子活性を用いて従来通りに活性化される。活性 化の従来の方法により活性化の程度または深度における最小限の選択性が得られ るが、通常、表層の組織または病変での使用に限定される。ＰＤＴ活性を誘発す る原因となる機構は（ＡＭＴの光励起時の付加物形成の刺激など）単一薬の直接 的活性化、または間接的光活性化（例えば、ＡＰＳＳなど光吸収体の光活性化で あり、これはその後にエネルギーをフォロフリンなど近位生体活性薬に転換する ））であると考えられる。 しかし、前述の第１の好ましい実施の形態や、裏づけ性能および有効性データに より、本願中に開示された本発明は、列挙した以上のＰＤＴ薬および光増感薬の ほか特に列挙されていない光増感薬のすべてに適用可能であることが明らかであ る。特に、以上の全薬剤は単一光子励起に使用される約２倍の波長で同時２光子 励起に反応性となり、励起されると、単一光子励起から得られるものと同等の挙 動を示す。特に、単一光子励起および同時２光子励起のための励起状態挙動にお ける光物理的および光化学的同等性の各種例のこの適用に示した結果（例えばＤ ＮＡによるＡＭＴ付加物形成、およびＤＮＡや細胞生育力に対するＡｍｅｓＩＩ アッセイの効果のためのＲｕＢＰＹ光化学の場合）は、同時２光子励起が全ＰＤ Ｔ薬の有効な活性化およぶ薬活性化機構に適用可能であることを明らかに示して いる。さらに、適用点の調節全体の改善および副損傷の減少における改善により 、従来の単一光子または連続２光子活性化の代わりに同時２光子励起を使用する ことにさらに特異的な利点が得られる。これらの利点として、浸透深度の強化、 適用点にわたる空間的調節の強化、およびＰＤＴ処置からの副作用の減少が含ま れる。 多くの新しいＰＤＴ薬はＮＩＲにおける直接的単一光子活性化に対して感受性 であるように開発されており、本発明によりこれらの薬による、従来のＵＶまた は可視光活性化と関係した副作用および他の制限が減少する。一例がフォトフリ ンＩＩおよび５００ｎｍを超える波長で単一光励起を用いて光活性化が可能であ る関連薬である。本願中に開示された本発明ははこれらのクラスのＰＤＴ薬を用 いても特異的な利点を示す。特に、１．０〜２．０μｍのスペクトル帯における 波長での同時２光子活性化の使用により、このスペクトル帯は０．５〜１．０μ ｍ帯に比べて組織吸収率および散乱が大きく減少するという点で単一光子活性で 可能であるよりも大幅に高い浸透深度が得られる。また、本願中に開示された同 時２光子活性化の空間的位置決めの利点により、単一光子活性化法に比べてこの ような治療の適用点にわたる調節の改善が得られる。モデルロック型光パラメー タオシレータなどＮＩＲレ ーザー源および他のこのような装置は、同時２光子法を用いたＮＩＲ ＰＤＴ薬 の活性化に適した光エネルギーを得るために容易に使用することができる。 （先進生物ＰＤＴ薬の同時２光子活性化法の意義） 理想的な条件下に、標準ＰＤＴ薬は疾患組織の化学的または物理的親和性に基 づき標的特異性を誘導する。このようにして、ＰＤＴ薬の分配またはその他の場 合は疾患組織に凝縮する。残念ながら、この標的特異性は通常は完全ではない。 実際に、ＰＤＴ薬の用途および活性化の目的における特異性を増大するための改 善された方法を得ることが望ましい。ＰＤＴ薬の用途の特異性におけるこのよう な改善を達成するための手段が、疾患の特異的生物的特徴の利用に基づくもので ある。特に、アンチセンスオリゴヌクレオチド薬を、ソラレンまたはその誘導体 など１種類以上の光活性分子に結合することにより、疾患細胞のみを選択的に攻 撃することが可能である新しい生物ＰＤＴ薬が生成される。さらに、基本的な方 法は、生物プローブに使用されるオリゴマーコードを変更することにより多数の 遺伝子に基づく疾患または障害に容易に拡大される。同時２光子活性化の使用に より、同時２光子光活性化過程に固有の生物プローブとび高い空間的位置決めの 結合生物特異性を用いて適用されるこの強力な方法が可能となる。このため、結 合生物および光子特異性に基づく新しいＰＤＴ治療方式の活動は、特定の臓器、 組織、または病変に対してきわめて特異的に目標として設定することができる。 一例として、生物プローブが、イソチオシアン酸フッ素樹脂（ＦＩＴＣ）など 有効な同時２光子活性化を受けるように考えられた光活性群により「化学的に標 識」される。ヒトｐ５３腫瘍サプレッサに対するＤＮＡ配列相補性（アンチセン ス）が、図２２に示すように、モデルとして使用されている。この遺伝子はヒト およびマウスにおける乳癌の進展で優勢な役割を果たすために選択された。ヒト における胸部腫瘍の大半は、この重要な増殖抑制遺伝 子の欠失および突然変異により進展する。ｐ５３における交代は腫瘍の進展の充 分前に起こるため、この遺伝子の変化に基づく治療を用いて腫瘍の進展前に前癌 性細胞を破壊することができる。分化および増殖促進遺伝子（腫瘍遺伝子）も腫 瘍ビルレンスの開始および進行に重要である。アンチセンスＤＮＡ療法を介した 増殖促進活性の抑制は癌の潜在的治療であることが知られている。しかし、これ らの遺伝子のコントロール不良のアンチセンス抑制は清浄細胞において毒性が高 い。正確に標的を設定した２光子光活性を用いた抗腫瘍遺伝子プローブの活性化 部位にわたる二次調節は、この方法を癌のｉｎ ｖｉｖｏ治療に適したものにす る。 図２２は生物ＰＤＴ薬の細胞間光活性化が、ハイブリッド形成１７４または非 ブロック化１７６の後に起こるようにできることを示している。特にハイブリッ ド形成後１７４の生物ＰＤＴ薬活性化のために、光活性薬１８２に結合手段１８ ０を介して結合したアンチセンス遺伝子プローブ１７８を、ＤＮＡまたはＲＮＡ １８８に含まれる標的遺伝子配列１８６とハイブリッド形成１８４する。ハイブ リッド形成前のプローブの送達はトランスフェクション法または他の方法を用い て行い、細胞内に生物ＰＤＴプローブを導入する。ハイブリッド形成プローブ１ ９０は、光活性化されるまでは、細胞の挙動に影響を及ぼすことはなく、また遺 伝子転写や他の細胞過程に影響を及ぼすことがない。活性化は光エネルギー１９ ２によるハイブリッド形成プローブ１９０の照射時に生じる。光エネルギー１９ ２による照射時のハイブリッド形成プローブ１９０の光活性化により、架橋、切 断のほか、細胞機能、生殖、または生育力に影響を及ぼす塩基置換を含む細胞遺 伝子材料のその後の変形１９４が誘発される。または、光エネルギー１９２によ る照射時のハイブリッド形成プローブ１９０の光活性化により、遊離基化合物お よび一重項酸素を含む毒性材料１９８の毒性反応または生成の開始により細胞壊 死１９６が誘発される。非ブロック化１７６後のＰＤＴ薬活性化は、結合手段２ ０４を介してアンチセンス遺伝子プローブ２００に結合された光活性薬２０２の 存 在によりブロックされているアンチセンス遺伝子プローブ２００が、光エネルギ ー２０６による光活性薬２０２の光活性化時に非ブロック化されると達成される 。注意すべきは、非ブロック化１７６の前にブロックされたアンチセンス遺伝子 プローブ２００にはハイブリッド形成またはその標的遺伝子配列１８６との相互 作用の能力がないということである。これは立体阻害、極性の変化、三次または 四次確認、または光活性薬２０２の存在が原因である他の影響によるものと考え られる。非ブロック化時に、アンチセンスプローブ２００は自由にハイブリッド 形成２０８または標的遺伝子配列１８６と相互作用し、細胞機能、生殖、または 生育力の変化をもたらす。 図２２に示した例では、実施の形態として原核または真核細胞遺伝子材料を用 いる。しかし、本願中に開示された発明は細胞遺伝子材料に限定されていないが 、ウイルスまたは他の源を含む、またはそれらから誘導される遺伝子材料に適用 することができることは明らかである。同じく、遺伝子手段ではなく免疫学的ま たは他の生物特異的手段に基づく標的を設定した手段が、本発明の有効性を失う ことなく代わりの手段となることも明らかである。特に、抗体プローブが光活性 群に結合されている抗原−抗体法に基づく薬特異性により、疾患や感染の治療の ための強力な新しい手段が得られる。薬標的化における生物特異性を達成するた めの追加の手段として、リガンド、ハプテン、糖質、脂質、タンパク受容体また は複合薬「キレート薬」、およびリポソーム、フラーレン、クラウンエーテル、 シクロデキストリンなど被包性賦形剤が挙げられるが、これらに限定されるもの ではない。プローブ薬の標的化の原因である機構にかかわらず、プローブ薬の同 時２光子活性化の使用により、非線形光活性化の部位の調節に可能な固有の正確 性に基づき適用部位をさらに調節することができる。空間的に特異的な光活性化 を介した調節のこの二次レベルは、正常細胞におけるそれらの毒性による多くの 生物的治療のためにきわめて重要である。したがって、同時２光子活性化の使用 は、このような治療が有効に用いることができるうえで重要である。 （本発明の第２の実施の形態） したがって、本発明の特に好ましい実施の形態は、ＰＤＴの投与において、特 にこのような薬を２光子光活性化の固有の特性といっしょに用いる場合に、標的 特異性および有効性を改善するために生物ＰＤＴ薬を使用することである。この 好ましい実施の形態を図２３に示す。生物ＰＤＴ薬２１０は、癌増殖または微生 物感染など病変２１４に局所的または全身的に適用され２１２、この病変２１４ は健常組織２１６上またはその内部に位置することがある。この生物ＰＤＴ薬２ １０では、実質的に病変２１４に固有であり、薬生物学的標的配列２２２に相補 的である病変生物学的標的配列２１８に基づき病変２１４の特異性が達成される 。この薬生物学的標的配列２２０は光活性群２２２に付着される。薬生物学的標 的配列２２０の病変生物学的標的配列２１８との複合化２２４により、実質的に 病変２１４の部位に位置決めされる標的薬２２６が生じる。標的薬２２６の光活 性群２２２はその後に光放射２２８との相互作用の手段により、活性化光活性群 ２３０に形質転換するが、この形質転換は付随光放射２２８による光活性群２２ ２における光化学的または光物理的形質転換過程の刺激による結果である。活性 化群２３０への光活性群２２２の形質転換により、局所的細胞壊死または他の望 ましくない治療的過程２３２をきたす。光活性群２２２のこの形質転換は、モー ドロック型チタン：サファイヤレーザーなど高照射光源から放射する光の焦点が 合ったまたは焦点が合っていないビームによる光活性群２２２の照明から生じる ２光子活性化過程の適用により空間的に位置決めされる。このようにして、治療 過程２３２の適用部位は、薬生物学的標的配列２２０により得られる特異性の組 み合わせおよび付随光放射２２８の適用部位を調節することにより調節すること ができる。 癌や遺伝性遺伝子障害のような疾患は、特に生物ＰＤＴに基づく療法は非侵襲 的に遺伝子材料を変形することが本来的に可能であるため、この方法により選択 に治療することができた。過剰成長遺伝子を特異的に損傷させたり 変形するために目標を設定した非侵襲的方法により、処置を癌細胞のみに限局化 しながら癌治療の有効性が大きく改善されるとみられる。実際に、遺伝性または 自然の遺伝子事象により引き起こされた特定組織における遺伝子成分の過剰な発 現は、この方法を用いて治療することができた。適用性は、特に限定されるもの ではないが、ＡＩＤＳ、および限局性または全身性細菌感染など微生物感染症を 含むレトロウイルス感染症薬により引き起こされる感染症の治療に拡大する。 同時２光子励起時に選択的な（結合分割または遊離基形成など）形質転換の断 面の改善や高い有効性が得られる特別な発色団の光活性群はを選択または選定す ることができる。このような分子は先進ＰＤＴ薬としてのみ用いること、または 成分ＰＤＴ薬に組み込むことができる。例えば、選択に標的配列と結合し、光放 射を用いて活性化されるこのような薬を用いることにより、特異的遺伝子配列は 破壊され、変形され、またはそれらの発現レベルがｉｎ ｖｉｖｏで変化される とみられる。 前述の開示は、モードロック型チタン：サファイヤレーザーにより得られるパ ルスＮＩＲ光放射によるＰＤＴ薬の同時２光子励起を用いた例としての治療的適 用が中心であったのに対して、本発明はこのような光子励起またはこのような狭 く規定された光源に限定されるものではないことは明らかである。実際に、本発 明の態様は光励起が線形方法または他の非線形方法を用いて達成される場合に適 用可能である。例えば、本願中に述べた生物ＰＤＴ薬は線形光励起法に対しても 反応性ある。また他の各種光源が単独または組み合わせて適用可能であり、例え ば、連続波およびパルスライト、ダイオード光源、半導体レーザー、別の種類の ガス、色素、個体連続、パルス、またはモデルロック型レーザーなどで、これに はアルゴンイオンレーザー、クリプトンイオンレーザー、ヘリウムネオンレーザ ー、ヘリウムカドミウムレーザー、ルビーレーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎ ｄ：ＹＬＦレーザー、Ｎｄ：ＹＡＰレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｎｄ： Ｇｌａｓｓレーザー、 Ｎｄ：ＣｒＧｓＧＧレーザー、再生的に増幅されるレーザー、Ｃｒ：ＬｉＳＦレ ーザー、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｆ−ｃｅｎｔｅｒレーザー、Ｈｏ：ＹＡＦレー ザー、ＨｏＹＬＦレーザー、銅蒸気レーザー、窒素レーザー、光パラメータオシ レータ、増幅器および発生器、太陽光が含まれる。 さらに、前述の開示は疾患のｉｎ ｖｉｖｏ治療のための治療的適用が中心で あったのに対して、本発明では標識薬または反応性標的薬の選択的変形が望まし い場合はいつでも追加の利用性を有することも明らかである。特に、生物学的起 源の材料または生物学的起源の材料と汚染された物質の製造または精製の管理に おける本発明の適用は本発明の態様範囲内でカバーされる。一例として、ＨＩＶ ウイルスなど標的実体との光感受性薬の標的相互関係に基づく、血液または血漿 など生物学的液体の選択的処理または精製が予想される。この方法はＨＩＶ感染 の治療における治療的役割および輸血によるＨＩＶ伝播を予防するための保護的 手段として有効となる。第２の例として、不均質親培養株が標的汚染薬の破壊に より精製される細胞培養などきわめて純粋な生物学的製品の製造が予想される。 第３の例として、標的生物薬における１種類以上の特異的遺伝子配列の選択的刺 激に基づく遺伝的に誘発された生物学的製品の生産が予想される。 各種生物学的適用のほかに、多数の非生物学的適用が可能であり、または特に 非線形光励起の特別な特性が重要な場合に、高純度または商品材料の製造を含む 、本発明の利用により劇的に改善されることもさらに明らかである。例えば、特 殊なキラル化学薬品、顔料、塗料、ポリマー材料および他の工業または商業薬品 が、本発明の態様の適用により改善することができる。特に、独特な選択規則、 選択性の利点、および活性化の限局により、多くの材料の製造または処理ステッ プにおける利点が得られる。事実、これらの例により、形質転換が腫瘍から壊死 組織または１つの分子薬から別の分子薬であるかにかかわらず、開始材料の製品 への選択的変換における特異的改善を得るために、非線形光励起の特別な特性が 生物学的または非生物学的材料で使用され る一般的な材料処理範例を本発明が構成することが明らかとなる。 また、一部の例において、ある系に対して特別な反応性薬を添加しない場合出 あっても、非線形光励起の独特な特性が有効となる。例えば、可視またはＮＩＲ 波長での非線形光放射の局所適用は、ＵＶ波長による直接的処置により通常達成 されるものと同等の多くの方法である局所方法の刺激に有効とみられる。一例と して、表在性または表面下癌病変の治療が、線形ＵＶ励起で可能であるよりも有 効的に限局されるが同等である限局性壊死を開始するための可視またはＮＩＲ非 線形励起を用いることにより予想される。他の光帯へのこの方法の同様の拡大も 予想される。例えば、１０μｍ光を用いて眼または皮膚の病変の高度に限局した 剥離を達成される。 また、前述の例は主にヒトへの治療的課題の配分が中心であったのに対して、 微生物、植物および動物試料への直接的適用性も自明である。例えば、家畜類、 育種群体における疾患の治療、または別の獣医学的可能性における疾患の治療が 考えられる。また、治療のための方法または微生物または細胞培養における選択 性を達成するための手段としての使用が考えられる。例えば、本発明の部分は不 均質細胞培養の精製およびｉｎ ｖｉｖｏの細胞機能の発現において有効となる 。したがって、本発明は遺伝子工学、動物育種学、生殖的療法、クローニング、 その他の分野に適用を有する。 上述した要素のそれぞれ、または２種類以上は、上述した種類と異なる構成ま たは適用の別の種類における有効な適用が見いだされると理解される。 本発明は治療薬の光活性化の選択性を改善するための一般的な方法において実 施されるものとして図示され説明されているのが、示された詳細に限定すること を意図されていない。これは図示した方法の形態や詳細およびその操作における 種々の省略、修正、変換および変更が、本発明の精神からいかなる方法において も離れることなく、当業者により行うことができるためである。 さらに分析を行うことなく、前記は、現在の知識を適用することにより、 先行技術の立場から、本発明の包括的または特殊な態様の本質的な特徴を正しく 構成する特徴を省略することなく各種適用のために容易にこれを適用することが できる本発明の要旨を完全に示すものである。 新規性があり特許により保護されるべき望ましい請求の範囲を添付クレームに 記載する。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年１１月４日（１９９９．１１．４） 【補正内容】 請求の範囲 １． 特定量の植物または動物組織を処置するための方法において、 （ａ）植物または動物組織を少なくとも１つの光活性分子薬で処置するステッ プであって、植物または動物組織の特定量が前記少なくとも１つの光活性分子薬 の少なくとも一部を保持するステップと、 （ｂ）植物または動物組織の特定量を、植物または動物組織の特定量に保持さ れる前記少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促 進するのに十分な光で処置するステップであって、前記少なくとも１つの励起光 活性分子薬は植物または動物組織の特定量において活性となるステップと、を含 むことを特徴とする方法。 ２． 前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分 な光はレーザー光であることを特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ３． 前記レーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とする請求の範囲２ に記載の方法。 ４． 前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分 な光は焦点を合わせた光ビームであることを特徴とする請求の範囲１に記載の方 法。 ５． 前記焦点を合わせた光ビームは焦点を合わせたレーザー光であることを特 徴とする請求の範囲４に記載の方法。 ６． 前記焦点を合わせたレーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とす る請求の範囲５に記載の方法。 ７． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は、ソラレン、５−メトキシソラレン （５−ＭＯＰ）、８−メトキシソラレン（８−ＭＯＰ）、４，５’，８−トリメ チルソラレン（ＴＭＰ）、４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソラ レン（ＡＭＴ）、５−クロロメチル−８−メトキシソラレン（ＨＭＴ）、アンゲ ルシン（イソソラレン）、５−メチルアンゲルシン（５−ＭＩＰ）、３−カルボ キシソラレン、ポルフィリン、ヘマトポルフィリン誘導体（ＨＰＤ）、 フォトフリンＩＩ、ベンゾポルフィリン誘導体（ＢＰＤ）、フォトポルフィリン ＩＸ（ＰｐＩＸ）、色素ヘマトポルフィリンエーテル（ＤＨＥ）、ポリヘマトポ ルフィリンエステル（ＰＨＥ）、プロトポルフィリンの１３，１７−Ｎ，Ｎ，Ｎ ，−ジメチルエチルエタンアミンエステル（ＰＨ１００８）、テトラ（３−ヒド ロキシフェニル）−ポルフィリン（３−ＴＨＰＰ）、モノスルホン酸テトラフェ ニルポルフィリン（ＴＰＰＳ１）、二スルホン酸テトラフェニルポルフィリン（ ＴＰＰＳ２ａ）、ジヘマトポルフィリンエーテル、メソテトラフェニルポルフィ リン、メソテトラ（４Ｎ−メチルピリジル）ポルフィリン（Ｔ４ＭｐｙＰ）、オ クタ−（４−第三−ブチルフェニル）テトラピラジノポルフィラジン（ＯＰＴＰ ）、フタロシアニン、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアニン（ｔ₄−Ｐ ｃＨ₂）、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアン酸マグネシウム（ｔ₄−Ｐ ｃＭＧ）、スルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＣＡＳＰｃ）、テト ラスルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＡｌＰｃＴＳ）、モノスルホ ン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳＰｃ）、ジスルホン酸アルミニウムフ タロシアニン（ＡｌＳ２Ｐｃ）、トリスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ ＡｌＳ３Ｐｃ）、テトラスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ４Ｐｃ ）、シリコーンフタロシアニン（ＳｉＰｃＩＶ）、亜鉛IIフタロシアニン（Ｚｎ Ｐｃ）、ビス（ジイソブチルオクタデシルシロキシ）シリコーン２，３−ナフタ ロシアニン（ｉｓｏＢＯＳＩＮＣ）、ゲルマニウムＩＶオクタブトキシフタロシ アニン（ＧｅＰｃ）、ローダミン１０１（Ｒｈ−１０１）、ローダミン１１０（ Ｒｈ−１１０）、ローダミン１２３（Ｒｈ−１２３）、ローダミン１９（Ｒｈ− １９）、ローダミン５６０（Ｒｈ−５６０）、ローダミン５７５（Ｒｈ−５７５ ）、ローダミン５９０（Ｒｈ−５９０）、ローダミン６１０（Ｒｈ−６１０）、 ローダミン６４０（Ｒｈ−６４０）、ローダミン６Ｇ（Ｒｈ−６ｇ）、ローダミ ン７００（Ｒｈ−７００）、ローダミン８００（Ｒｈ−８００）、ローダミンＢ （Ｒｈ−Ｂ）、スルホローダミン１０１、スルホローダミン６４０、スルホロー ダミンＢ、クマリン１、クマリン２、クマリン４、クマリン６、クマリン６Ｈ、 クマリン７、 クマリン３０、クマリン４７、クマリン１０２、クマリン１０６、クマリン１２ ０、クマリン１５１、クマリン１５２、クマリン１５２Ａ、クマリン１５３、ク マリン３１１、クマリン３０７、クマリン３１４、クマリン３３４、クマリン３ ３７、クマリン３４３、クマリン４４０、クマリン４５０、クマリン４５６、ク マリン４６０、クマリン４６１、クマリン４６６、クマリン４７８、クマリン４ ８０、クマリン４８１、クマリン４８５、クマリン４９０、クマリン５００、ク マリン５０３、クマリン５０４、クマリン５１０、クマリン５１５、クマリン５ １９、クマリン５２１、クマリン５２２、クマリン５２３、クマリン５３５、ク マリン５４０、クマリン５０４Ａ、クマリン５４８、５−エチルアミノ−９−ジ エチルアミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＡ）、５−エチル−ア ミノ−９−ジエチル−アミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＳ）、 ５−エチルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノセレナジニウム（Ｅ ｔＮＢＳｅ）、クロプロマジン、クロプロマジン誘導体、クロロフィル誘導体、 バクテリオクロロフィル誘導体、金属リガンド錯体、二塩化トリス（２，２’− ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）（ＲｕＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビ ピリジン）ロジウム（ＩＩ）（ＲｈＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリ ジン）白金（ＩＩ）（ＰｔＢＰＹ）、フェノホルバイドａ、メロシアニン５４０ 、ビタミンＤ、５−アミノ−レブリン酸、ホトサン、クロリンｅ６、クロリンｅ ６エチレンジアミド、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６、フェノキサジンＮ ｉｌｅブルー誘導体、スチルベン、スチルベン誘導体、および４−（Ｎ−（２− ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチル）−アミノフェニル）−４’−（６−ヒドロキ シヘキシルスルフォニル）スチルベン（ＡＰＳＳ）を含む群から選択されること を特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ８． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は前記植物または動物組織の特定量内 の特定組織に対して特異的である少なくとも１つの生体光活性分子薬を含むこと を特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ９． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸、 タンパク質、抗体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂質 受容体または複合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレート剤、および 被包担体を含む群から選択される部分を含むことを特徴とする請求の範囲８に記 載の方法。 １０． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬はさらに同時２光子励起を促進 するのに十分な光を当てた時に光活性である部分を含むことを特徴とする請求の 範囲９に記載の方法。 １１． 植物または動物組織の癌を処置するための方法において、 （ａ）植物または動物組織を少なくとも１つの光活性分子薬で処置するステッ プであって、前記植物または動物組織の癌が前記少なくとも１つの光活性分子薬 の少なくとも一部を保持するステップと、 （ｂ）植物または動物組織を、前記植物または動物組織の癌に保持される前記 少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促進するの に十分な光で処置するステップであって、前記少なくとも１つの励起光活性分子 薬は前記植物または動物組織の癌において活性となるステップと、を含むことを 特徴とする方法。 １２． 前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十 分な光はレーザー光であることを特徴とする請求の範囲１１に記載の方法。 １３． 前記レーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とする請求の範囲 １２に記載の方法。 １４． 前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十 分な光は焦点を合わせた光ビームであることを特徴とする請求の範囲１１に記載 の方法。 １５． 前記焦点を合わせた光ビームは焦点を合わせたレーザー光であることを 特徴とする請求の範囲１４に記載の方法。 １６． 前記焦点を合わせたレーザー光はパルスレーザー光であることを特徴と する請求の範囲１５に記載の方法。 １７． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は、ソラレン、５−メトキシソラレ ン（５−ＭＯＰ）、８−メトキシソラレン（８−ＭＯＰ）、４，５’，８−トリ メチルソラレン（ＴＭＰ）、４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソ ラレン（ＡＭＴ）、５−クロロメチル−８−メトキシソラレン（ＨＭＴ）、アン ゲルシン（イソソラレン）、５−メチルアンゲルシン（５−ＭＩＰ）、３−カル ボキシソラレン、ポルフィリン、ヘマトポルフィリン誘導体（ＨＰＤ）、フォト フリンＩＩ、ベンゾポルフィリン誘導体（ＢＰＤ）、フォトポルフィリンＩＸ（ ＰｐＩＸ）、色素ヘマトポルフィリンエーテル（ＤＨＥ）、ポリヘマトポルフィ リンエステル（ＰＨＥ）、プロトポルフィリンの１３，１７−Ｎ，Ｎ，Ｎ，−ジ メチルエチルエタンアミンエステル（ＰＨ１００８）、テトラ（３−ヒドロキシ フェニル）−ポルフィリン（３−ＴＨＰＰ）、モノスルホン酸テトラフェニルポ ルフィリン（ＴＰＰＳ１）、二スルホン酸テトラフェニルポルフィリン（ＴＰＰ Ｓ２ａ）、ジヘマトポルフィリンエーテル、メソテトラフェニルポルフィリン、 メソテトラ（４Ｎ−メチルピリジル）ポルフィリン（Ｔ４ＭｐｙＰ）、オクタ− （４−第三−ブチルフェニル）テトラピラジノポルフィラジン（ＯＰＴＰ）、フ タロシアニン、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアニン（ｔ₄−ＰｃＨ₂） 、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアン酸マグネシウム（ｔ₄−ＰｃＭＧ ）、スルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＣＡＳＰｃ）、テトラスル ホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＡｌＰｃＴＳ）、モノスルホン酸ア ルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳＰｃ）、ジスルホン酸アルミニウムフタロシ アニン（ＡｌＳ２Ｐｃ）、トリスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ ３Ｐｃ）、テトラスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ４Ｐｃ）、シ リコーンフタロシアニン（ＳｉＰｃＩＶ）、亜鉛IIフタロシアニン（ＺｎＰｃ） 、ビス（ジイソブチルオクタデシルシロキシ）シリコーン２，３−ナフタロシア ニン（ｉｓｏＢＯＳＩＮＣ）、ゲルマニウムＩＶオクタブトキシフタロシアニン （ＧｅＰｃ）、ローダミン１０１（Ｒｈ−１０１）、ローダミン１１０（Ｒｈ− １１０）、ローダミン１２３（Ｒｈ−１２３）、ローダミン１９（Ｒｈ−１９） 、ローダミ ン５６０（Ｒｈ−５６０）、ローダミン５７５（Ｒｈ−５７５）、ローダミン５ ９０（Ｒｈ−５９０）、ローダミン６１０（Ｒｈ−６１０）、ローダミン６４０ （Ｒｈ−６４０）、ローダミン６Ｇ（Ｒｈ−６ｇ）、ローダミン７００（Ｒｈ− ７００）、ローダミン８００（Ｒｈ−８００）、ローダミンＢ（Ｒｈ−Ｂ）、ス ルホローダミン１０１、スルホローダミン６４０、スルホローダミンＢ、クマリ ン１、クマリン２、クマリン４、クマリン６、クマリン６Ｈ、クマリン７、クマ リン３０、クマリン４７、クマリン１０２、クマリン１０６、クマリン１２０、 クマリン１５１、クマリン１５２、クマリン１５２Ａ、クマリン１５３、クマリ ン３１１、クマリン３０７、クマリン３１４、クマリン３３４、クマリン３３７ 、クマリン３４３、クマリン４４０、クマリン４５０、クマリン４５６、クマリ ン４６０、クマリン４６１、クマリン４６６、クマリン４７８、クマリン４８０ 、クマリン４８１、クマリン４８５、クマリン４９０、クマリン５００、クマリ ン５０３、クマリン５０４、クマリン５１０、クマリン５１５、クマリン５１９ 、クマリン５２１、クマリン５２２、クマリン５２３、クマリン５３５、クマリ ン５４０、クマリン５０４Ａ、クマリン５４８、５−エチルアミノ−９−ジエチ ルアミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＡ）、５−エチル−アミノ −９−ジエチル−アミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＳ）、５− エチルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノセレナジニウム（ＥｔＮ ＢＳｅ）、クロプロマジン、クロプロマジン誘導体、クロロフィル誘導体、バク テリオクロロフィル誘導体、金属リガンド錯体、二塩化トリス（２，２’−ビピ リジン）ルテニウム（ＩＩ）（ＲｕＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリ ジン）ロジウム（ＩＩ）（ＲｈＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン ）白金（ＩＩ）（ＰｔＢＰＹ）、フェノホルバイドａ、メロシアニン５４０、ビ タミンＤ、５−アミノ−レブリン酸、ホトサン、クロリンｅ６、クロリンｅ６エ チレンジアミド、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６、フェノキサジンＮｉｌ ｅブルー誘導体、スチルベン、スチルベン誘導体、および４−（Ｎ−（２−ヒド ロキシエチル）−Ｎ−メチル）−アミノフェニル）−４’−（６−ヒドロキシヘ キシルスルフ ォニル）スチルベン（ＡＰＳＳ）を含む群から選択されることを特徴とする請求 の範囲１１に記載の方法。 １８． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は前記植物または動物組織の特定量 内の特定組織に対して特異的である少なくとも１つの生体光活性分子薬を含むこ とを特徴とする請求の範囲１１に記載の方法。 １９． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸 、タンパク質、抗体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂 質受容体または複合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレート剤、およ び被包担体を含む群から選択される部分を含むことを特徴とする請求の範囲１８ に記載の方法。 ２０． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬はさらに同時２光子励起を促進 するのに十分な光を当てた時に光活性である部分を含むことを特徴とする請求の 範囲１９に記載の方法。 ２１． 特定量の材料中に少なくとも１つの光活性分子薬を生成するための方法 において、前記特定量の材料を特定量の材料に含まれる少なくとも１つの光活性 分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な光で処置する方法であって、前記 少なくとも１つの光活性分子薬は特定量の材料中で光活性分子薬となることを特 徴とする方法。 ２２． 前記材料は植物組織および動物組織を含む群から選択されることを特徴 とする請求の範囲２１に記載の方法。 ２３． 前記光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な光はレーザー 光であることを特徴とする請求の範囲２１に記載の方法。 ２４． 前記レーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とする請求の範囲 ２３に記載の方法。 ２５． 前記光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な光は焦点を合 わせた光ビームであることを特徴とする請求の範囲２１に記載の方法。 ２６． 前記光ビームはレーザー光であることを特徴とする請求の範囲２５に記 載の方法。 ２７． 前記レーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とする請求の範囲 ２６に記載の方法。 ２８． 前記材料は少なくとも１つの光活性分子薬で前処置され、前記特定量の 材料が前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分 な光で処置される時点で前記材料が前記少なくとも１つの光活性分子薬の少なく とも一部を保持するようにすることを特徴とする請求の範囲２１に記載の方法。 ２９． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は、ソラレン、５−メトキシソラレ ン（５−ＭＯＰ）、８−メトキシソラレン（８−ＭＯＰ）、４，５’，８−トリ メチルソラレン（ＴＭＰ）、４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソ ラレン（ＡＭＴ）、５−クロロメチル−８−メトキシソラレン（ＨＭＴ）、アン ゲルシン（イソソラレン）、５−メチルアンゲルシン（５−ＭＩＰ）、３−カル ボキシソラレン、ポルフィリン、ヘマトポルフィリン誘導体（ＨＰＤ）、フォト フリンＩＩ、ベンゾポルフィリン誘導体（ＢＰＤ）、フォトポルフィリンＩＸ（ ＰｐＩＸ）、色素ヘマトポルフィリンエーテル（ＤＨＥ）、ポリヘマトポルフィ リンエステル（ＰＨＥ）、プロトポルフィリンの１３，１７−Ｎ，Ｎ，Ｎ，−ジ メチルエチルエタンアミンエステル（ＰＨ１００８）、テトラ（３−ヒドロキシ フェニル）−ポルフィリン（３−ＴＨＰＰ）、モノスルホン酸テトラフェニルポ ルフィリン（ＴＰＰＳ１）、二スルホン酸テトラフェニルポルフィリン（ＴＰＰ Ｓ２ａ）、ジヘマトポルフィリンエーテル、メソテトラフェニルポルフィリン、 メソテトラ（４Ｎ−メチルピリジル）ポルフィリン（Ｔ４ＭｐｙＰ）、オクタ− （４−第三−ブチルフェニル）テトラピラジノポルフィラジン（ＯＰＴＰ）、フ タロシアニン、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアニン（ｔ₄−ＰｃＨ₂） 、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアン酸マグネシウム（ｔ₄−ＰＣＭｇ ）、スルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＣＡＳＰｃ）、テトラスル ホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＡｌＰｃＴＳ）、モノスルホン酸ア ルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳＰｃ）、ジスルホン酸アルミニウムフタロシ アニン（ＡｌＳ２Ｐｃ）、 トリスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ３Ｐｃ）、テトラスルホン 酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ４Ｐｃ）、シリコーンフタロシアニン（ ＳｉＰｃＩＶ）、亜鉛IIフタロシアニン（ＺｎＰｃ）、ビス（ジイソブチルオク タデシルシロキシ）シリコーン２，３−ナフタロシアニン（ｉｓｏＢＯＳＩＮＣ ）、ゲルマニウムＩＶオクタブトキシフタロシアニン（ＧｅＰｃ）、ローダミン １０１（Ｒｈ−１０１）、ローダミン１１０（Ｒｈ−１１０）、ローダミン１２ ３（Ｒｈ−１２３）、ローダミン１９（Ｒｈ−１９）、ローダミン５６０（Ｒｈ −５６０）、ローダミン５７５（Ｒｈ−５７５）、ローダミン５９０（Ｒｈ−５ ９０）、ローダミン６１０（Ｒｈ−６１０）、ローダミン６４０（Ｒｈ−６４０ ）、ローダミン６Ｇ（Ｒｈ−６Ｇ）、ローダミン７００（Ｒｈ−７００）、ロー ダミン８００（Ｒｈ−８００）、ローダミンＢ（Ｒｈ−Ｂ）、スルホローダミン １０１、スルホローダミン６４０、スルホローダミンＢ、クマリン１、クマリン ２、クマリン４、クマリン６、クマリン６Ｈ、クマリン７、クマリン３０、クマ リン４７、クマリン１０２、クマリン１０６、クマリン１２０、クマリン１５１ 、クマリン１５２、クマリン１５２Ａ、クマリン１５３、クマリン３１１、クマ リン３０７、クマリン３１４、クマリン３３４、クマリン３３７、クマリン３４ ３、クマリン４４０、クマリン４５０、クマリン４５６、クマリン４６０、クマ リン４６１、クマリン４６６、クマリン４７８、クマリン４８０、クマリン４８ １、クマリン４８５、クマリン４９０、クマリン５００、クマリン５０３、クマ リン５０４、クマリン５１０、クマリン５１５、クマリン５１９、クマリン５２ １、クマリン５２２、クマリン５２３、クマリン５３５、クマリン５４０、クマ リン５４０Ａ、クマリン５４８、５−エチルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＡ）、５−エチル−アミノ−９−ジエチル −アミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＳ）、５−エチルアミノ− ９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノセレナジニウム（ＥｔＮＢＳｅ）、クロ プロマジン、クロプロマジン誘導体、クロロフィル誘導体、バクテリオクロロフ ィル誘導体、金属リガンド錯体、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ルテニ ウム（ＩＩ） （ＲｕＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ロジウム（ＩＩ）（Ｒ ｈＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）白金（ＩＩ）（ＰｔＢＰＹ ）、フェノホルバイドａ、メロシアニン５４０、ビタミンＤ、５−アミノ−レブ リン酸、ホトサン、クロリンｅ６、クロリンｅ６エチレンジアミド、モノ−Ｌ− アスパルチルクロリンｅ６、フェノキサジンＮｉｌｅブルー誘導体、スチルベン 、スチルベン誘導体、および４−（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチル ）−アミノフェニル）−４’−（６−ヒドロキシヘキシルスルフォニル）スチル ベン（ＡＰＳＳ）を含む群から選択されることを特徴とする請求の範囲２８に記 載の方法。 ３０． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は前記特定量の材料内の特定物質に 対して特異的である少なくとも１つの生体光活性分子薬を含むことを特徴とする 請求の範囲２８に記載の方法。 ３１． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸 、タンパク質、抗体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂 質受容体または複合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレート剤、およ び被包担体を含む群から選択される部分を含むことを特徴とする請求の範囲３０ に記載の方法。 ３２． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬はさらに同時２光子励起を促進 するのに十分な光を当てた時に光活性である部分を含むことを特徴とする請求の 範囲３１に記載の方法。 ３３． 特定量の材料中に少なくとも１つの光活性分子薬を生成するための方法 において、前記特定量の材料を特定量の材料に含まれる少なくとも１つの光活性 分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な光で処置する方法であって、前記 少なくとも１つの光活性分子薬は特定量の材料中で光活性分子薬となることを特 徴とする方法。 ３４． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は前記特定量の材料内の特定物質に 対して特異的である少なくとも１つの生体光活性分子薬を含むことを特徴とする 請求の範囲３３に記載の方法。 ３５． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸 、タンパク質、抗体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂 質受容体または複合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレート剤、およ び被包担体を含む群から選択される部分を含むことを特徴とする請求の範囲３４ に記載の方法。 ３６． 前記少なくとも１つの生体光活性分子物資はさらに光励起を促進するの に十分な光を当てた時に光活性である部分を含むことを特徴とする請求の範囲３ ５に記載の方法。３７． 前記特定量の植物または動物組織を処置する前記ステ ップは、焦点距離に範囲にわたって光ビームの焦点を合わせるステップを含み、 該光ビームの焦点面が組織の表面と実質的に組織表面を超える点との間に位置決 めされた位置で生じ、前記特定量の植物または動物組織を処置する前記ステップ は拡大し、組織内部に深く浸透することができることを特徴とする請求の範囲１ に記載の方法。 ３８． 光ビームが現存する間に、組織内の焦点距離の位置を変化させ、前記組 織表面と実質的に組織表面を超えて位置決めされた位置との間の位置に沿って前 記少なくとも１つの光活性分子薬を光活性化することを特徴とする請求の範囲３ ７に記載の方法。 ３９． 前記第２の処置ステップはレーザーを操作し、約７５メガヘルツを超え るパルス繰返し周波数及びサブナノ秒パルス幅を有するパルス出力を生成するこ とを特徴とする請求の範囲３８に記載の方法。 ４０． 前記レーザーは約２０ナノジュールのパルスエネルギーを生成すること を特徴とする請求の範囲３９に記載の方法。 ４１． 前記レーザーを操作し、近赤外光を生成するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲３９に記載の方法。 ４２． 前記光活性化するステップは前記少なくとも光活性分子薬の同時２光子 励起を実施するステップを含むことを特徴とする請求の範囲４１に記載の方法。 ４３． 少なくとも１つの光活性分子薬を含む特定量の植物または動物組織を 処置するための装置において、 平行光源であって、前記平行光は実質的に組織に浸透するのに効果的な周波数 を有し、前記平行光は組織内に含まれる分子薬の同時２光子励起（ＴＰＥ）を促 進するために適応される平行光源と、 前記組織の表面から実質的に前記表面を超える深さまで延びる焦点距離の範囲 にわたって前記平行光の焦点を合わせるための焦点を合わせる装置であって、前 記光源および焦点を合わせる装置は協働して前記分子薬のＴＰＥを促進する装置 と、を含み、 焦点または焦点面が前記光源に対して調節可能であることを特徴とする装置。 ４４． 前記光源は約７５メガヘルツを超えるパルス繰返し周波数及びサブナノ 秒パルス幅を有するパルス出力を生成することを特徴とする請求の範囲４３に記 載の装置。 ４５． 前記光源は近赤外光を生成することを特徴とする請求の範囲４４に記載 の装置。 ４６． 前記光源は約２０ナノジュールのパルスエネルギーを生成することを特 徴とする請求の範囲４５に記載の装置。 ４７． 前記光源はレーザーを含むことを特徴とする請求の範囲４５に記載の装 置。 ４８． 特定量の組織の医学的処置のための方法において、 光活性分子薬を組織に導入するステップであって、前記薬は組織内に吸収され 、蓄積されるように選択され、前記薬を関連の特異的組織内に蓄積させた後、実 質的に組織表面より下の部分を含む組織内の関連の特異的部分に光を方向づけ、 前記光は組織を浸透し、実質的に共焦点のみでＴＰＥを促進するステップと、 前記組織の深さの範囲にわたって共焦点部の位置を調節するステップと、 ＴＰＥを用い、前記組織内の深さの範囲にわたって前記薬を光活性化すること により、共焦点部で光活性薬を生成するステップと、を含むことを特徴とする方 法。 ４９． 前記光を方向づけるステップは短パルス幅および高パルス繰返しレート で操作されたパルスレーザーを用いて近赤外光を生成するステップと、前記レー ザーを前記組織に焦点を合わせるステップと、を含むことを特徴とする請求の範 囲４８に記載の方法。 ５０． 前記位置を調節するステップは検査下の組織に対して共焦点部の位置を 変化させるステップ、または固定共焦点部に対して検査下の組織の位置を変化さ せるステップを含むことを特徴とする請求の範囲４８に記載の方法。 ５１． 光医学的処置を行うための装置において、 処置すべき深部組織に拘束光を方向づけるための光源手段であって、前記光は 組織表面より下に浸透し、実質的に共焦点部でのみ２光子励起（ＴＰＥ）を促進 する周波数およびエネルギーで選択される光源と、 処置すべき組織の深さの範囲内で光の共焦点部の位置を変化させ、組織内の分 子薬が２光子励起（ＴＰＥ）を用いて光活性化となるための手段と、を含むこと を特徴とする装置。 ５２． 前記光源手段は平行光ビームを含むとともに、 前記光源は組織表面より下の点で組織により位置決めされる共焦点部に平行光 ビームの焦点をあわせるための焦点を合わせる手段を含むことを特徴とする請求 の範囲５１に記載の装置。 ５３． 平行光ビームを生成するための手段は近赤外スペクトルで操作するパル スレーザーを含むことを特徴とする請求の範囲５２に記載の装置。 ５４． 特定量の植物または動物組織を処置するための方法において、 （ａ）植物または動物組織を少なくとも１つの光活性分子薬で処置するステッ プであって、植物または動物組織の特定量が前記少なくとも１つの光活性分子薬 の少なくとも一部を保持するステップと、 （ｂ）植物または動物組織の特定量を、植物または動物組織の特定量に保持さ れる前記少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促 進するのに十分な光で処置するステップであって、前記少なくとも１つの光活性 分子薬は一時的な仮想レベルに励起されるとともに、前記少なくとも１ つの励起光活性分子薬は特定量の植物または動物組織において光活性となるステ ップと、を含むことを特徴とする方法。 ５５． 前記一時的な仮想レベルは光源と特定量との間の組織を損傷する高周波 放射線と反応するレベルよりも下であることを特徴とする請求の範囲５４に記載 の方法。 ５６． 特定量の植物または動物組織を処置するための方法において、該組織は 少なくとも１つの光活性分子薬を含み、 前記少なくとも１つの分子薬の同時２光子励起を促進する光で前記特定量を処 置し、前記少なくとも１つの励起分子薬は調節可能な位置で前記特定量で光活性 となるステップを含むことを特徴とする方法。 ５７． 前記少なくとも１つの励起分子薬は実質的に組織表面より下の調節可能 な位置で前記特定量で光活性となることを特徴とする請求の範囲５６に記載の方 法。 ５８． 前記光が現存する間に、前記組織内の前記光の焦点距離の位置を変化さ せ、前記組織表面と実質的に組織表面を超えて位置決めされた位置との間の調節 可能な位置で前記少なくとも１つの分子薬を光活性化するステップをさらに含む ことを特徴とする請求の範囲５７に記載の方法。 ５９． 前記処置するステップはレーザー光を前記特定量に方向づけるステップ を含むことを特徴とする請求の範囲５６に記載の方法。 ６０． 前記処置するステップはパルスレーザー光を前記特定量に方向づけるス テップを含むことを特徴とする請求の範囲５９に記載の方法。 ６１． 前記レーザーはパルスされ、サブナノ秒の継続時間のパルスを生成する ことを特徴とする請求の範囲６０に記載の方法。 ６２． 前記レーザーは約１キロヘルツから約１０ギガヘルツまでの範囲のパル ス周波数を生成することを特徴とする請求の範囲６０に記載の方法。 ６３． 前記レーザーは約７５メガヘルツを超えるパルス周波数を生成すること を特徴とする請求の範囲６２に記載の方法。 ６４． 前記レーザーは約１０ピコジュールから約５０ミリジュール魔での範 囲のエネルギーを有することを特徴とする請求の範囲６０に記載の方法。 ６５． 前記レーザーパルスは約２０ナノジュールのエネルギーを有することを 特徴とする請求の範囲６４に記載の方法。 ６７． レーザー光源を操作して近赤外光を生成するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲５６に記載の方法。 ６８． 特定量の癌性植物または動物組織を処置するための方法において、該組 織は少なくとも１つの光活性分子薬を含む方法であって、 前記少なくとも１つの分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促進する光 で前記特定量を処置し、前記少なくとも１つの励起分子薬は調節可能な位置で前 記特定量で光活性化となるステップを含むことを特徴とする方法。 ６９． 前記少なくとも１つの励起分子薬は実質的に組織表面よりも下の調節可 能な位置で前記特定量で光活性化となることを特徴とする請求の範囲６８に記載 の方法。 ７０． 前記光が現存する間に、前記組織内の前記光の焦点距離の位置を変化さ せ、前記組織表面と実質的に組織表面を超えて位置決めされた位置との間の調節 可能な位置で前記少なくとも１つの分子薬を光活性化するステップをさらに含む ことを特徴とする請求の範囲６８に記載の方法。 ７１． 前記処置するステップはレーザー光を前記特定量に方向づけるステップ を含むことを特徴とする請求の範囲６８に記載の方法。 ７２． 前記処置するステップはパルスレーザー光を前記特定量に方向づけるス テップを含むことを特徴とする請求の範囲７１に記載の方法。 ７３． 前記レーザーはパルスされ、サブナノ秒の継続時間のパルスを生成する ことを特徴とする請求の範囲７２に記載の方法。 ７４． 前記レーザーは約１キロヘルツから約１０ギガヘルツまでの範囲のパル ス周波数を生成することを特徴とする請求の範囲７２に記載の方法。 ７５． 前記レーザーは約７５メガヘルツを超えるパルス周波数を生成すること を特徴とする請求の範囲７４に記載の方法。 ７６． 前記レーザーは約１０ピコジュールから約５０ミリジュール魔での範 囲のエネルギーを有することを特徴とする請求の範囲７２に記載の方法。 ７７． 前記レーザーパルスは約２０ナノジュールのエネルギーを有することを 特徴とする請求の範囲７６に記載の方法。 ７８． レーザー光源を操作して近赤外光を生成するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲６８に記載の方法。 ７９． 特定量の組織の医学的処置のための方法において、該組織は少なくとも １つの光活性分子薬を含む方法であって、 実質的に組織表面より下の部分を含む組織内の関連する特異的部分に光を方向 づけ、前記光は組織を浸透し、実質的に共焦点部分でのみ２光子励起（ＴＰＥ） を促進するために選択されるステップと、 前記組織内の深さの範囲にわたる前記共焦点部の位置を調節するステップと、 ＴＰＥを用い、前記組織内の深さの前記範囲にわたって前記少なくとも１つの 分子薬の少なくとも１つを光活性化することにより、実質的に共焦点部のみで少 なくとも１つの活性薬を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。 ８０． 前記方向づけるステップはレーザー光を前記特定量に方向づけるステッ プを含むことを特徴とする請求の範囲７９に記載の方法。 ８１． 前記方向づけるステップはパルスレーザー光を前記特定量に方向づける ことを特徴とする請求の範囲８０に記載の方法。 ８２． 前記レーザーはサブナノ秒の持続期間のパルスを生成するための操作さ れることを特徴とする請求の範囲８１に記載の方法。 ８３． 前記レーザーは約１キロヘルツから約１０ギガヘルツまでの範囲のパル ス周波数を生成することを特徴とする請求の範囲８１に記載の方法。 ８４． 前記レーザーは約７５メガヘルツを超えるパルス周波数を生成すること を特徴とする請求の範囲８３に記載の方法。 ８５． 前記レーザーは約１０ピコジュールから約５０ミリジュール魔での範囲 のエネルギーを有することを特徴とする請求の範囲８１に記載の方法。 ８６． 前記レーザーパルスは約２０ナノジュールのエネルギーを有すること を特徴とする請求の範囲８５に記載の方法。 ８７． レーザー光源を操作して近赤外光を生成するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲７２に記載の方法。 ８８． 前記方法は前記共焦点部で同時ＴＰＥを引き起こすことを特徴とする請 求の範囲７９に記載の方法。 ８９． 前記光活性化ステップは、第１の光子のエネルギーを用いて基底状態と 励起電子状態との間の一時的な仮想レベルに前記少なくとも１つの分子薬の少な くとも１つを励起するステップと、第２の光子のエネルギーを用いて前記薬が実 質的に異なる励起状態に転移する前に励起電子状態に前記分子薬を励起するステ ップと、を含むことを特徴とする請求の範囲７９に記載の方法。 ９０． 特定量の植物または動物組織を処置するための方法において、該組織は 特定量で少なくとも１つの光活性分子薬を含む方法であって、 前記特定量の組織を照射して前記少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも １つの同時２光子励起（ＴＰＥ）を引き起こすステップであって、 前記ＴＰＥの部位での前記少なくとも１つの光活性分子薬は一時的な仮想レベ ルに励起されるとともに、前記少なくとも１つの光活性分子薬は特定量で光活性 化となるステップを含むことを特徴とする方法。 ９１． 実質的に組織表面より下に位置決めされた特定量の植物または動物組織 の処置を含むことを特徴とする請求の範囲９０に記載の方法。 ９２． 前記一時的な仮想レベルは、光が前記表面と前記特定量との間の他の組 織部分を通過するにもかかわらず、実質的に前記特定量でのみ生じることを特徴 とする請求の範囲９１に記載の方法。 ９３． ＴＰＥが前記組織表面よりも下の範囲にわたって生じる位置を変化させ るステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲９２に記載の方法。 ９４． 前記照射するステップはレーザービームを前記特定量に方向づけるステ ップを含むことを特徴とする請求の範囲９０に記載の方法。 ９５． 前記照射するステップはサブナノ秒のパルスを有するパルスレーザービ ームを前記特定量に方向づけることを特徴とする請求の範囲９４に記載の方 法。 ９６． 前記パルスレーザービームにより供給される個別光子が、基底状態から 励起電子状態まで分子薬を直接励起するには不十分なエネルギーを有することを 特徴とする請求の範囲９５に記載の方法。 ９７． 前記光源装置がビーム拡張器を含むことを特徴とする請求の範囲４３に 記載される装置。 ９８． 前記光源装置が前記平行化された光の拡張とその後の集束により、 前記焦点又は焦点平面の微細性を制御するための手段を含むことを特徴とする 請求の範囲４３に記載される装置。 ９９． 前記光源手段がビーム拡張器を含むことを特徴とする請求の範囲５１に 記載される装置。 １００． 前記光源装置が前記平行化された光の拡張とその後の集束により、 前記焦点又は焦点平面の微細性を制御するための手段を含むことを特徴とする 請求の範囲５１に記載される装置。 １０１． 前記光源装置が焦点又は焦点平面の質又は鋭さを改善するように前記 平行光を変更するための手段を含むことを特徴とする請求の範囲４３に記載され ている装置。 １０２． 前記光源装置が共焦点部の質又は鋭さを改善するように前記平行光を 変更するための手段を含むことを特徴とする請求の範囲５１に記載されている装 置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 エイッチ．クライ ディース アメリカ合衆国 テネシー州 37923 ノ ックスビル ノース セダー ブルフロー ド 790 サンチェイスアパートメント 1805

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 特定量の植物または動物組織を処置するための方法において、 （ａ）植物または動物組織を少なくとも１つの光活性分子薬で処置するステッ プであって、植物または動物組織の特定量が前記少なくとも１つの光活性分子薬 の少なくとも一部を保持するステップと、 （ｂ）植物または動物組織の特定量を、植物または動物組織の特定量に保持さ れる前記少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促 進するのに十分な光で処置するステップであって、前記少なくとも１つの励起光 活性分子薬は植物または動物組織の特定量において活性となるステップと、を含 むことを特徴とする方法。 ２． 前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分 な光はレーザー光であることを特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ３． 前記レーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とする請求の範囲２ に記載の方法。 ４． 前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分 な光は焦点を合わせた光ビームであることを特徴とする請求の範囲１に記載の方 法。 ５． 前記焦点を合わせた光ビームは焦点を合わせたレーザー光であることを特 徴とする請求の範囲４に記載の方法。 ６． 前記焦点を合わせたレーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とす る請求の範囲５に記載の方法。 ７． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は、ソラレン、５−メトキシソラレン （５−ＭＯＰ）、８−メトキシソラレン（８−ＭＯＰ）、４，５’，８−トリメ チルソラレン（ＴＭＰ）、４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソラ レン（ＡＭＴ）、５−クロロメチル−８−メトキシソラレン（ＨＭＴ）、アンゲ ルシン（イソソラレン）、５−メチルアンゲルシン（５ −ＭＩＰ）、３−カルボキシソラレン、ポルフィリン、ヘマトポルフィリン誘導 体（ＨＰＤ）、フォトフリンＩＩ、ベンゾポルフィリン誘導体（ＢＰＤ）、フォ トポルフィリンＩＸ（ＰｐＩＸ）、色素ヘマトポルフィリンエーテル（ＤＨＥ） 、ポリヘマトポルフィリンエステル（ＰＨＥ）、プロトポルフィリンの１３，１ ７−Ｎ，Ｎ，Ｎ，−ジメチルエチルエタンアミンエステル（ＰＨ１００８）、テ トラ（３−ヒドロキシフェニル）−ポルフィリン（３−ＴＨＰＰ）、モノスルホ ン酸テトラフェニルポルフィリン（ＴＰＰＳ１）、二スルホン酸テトラフェニル ポルフィリン（ＴＰＰＳ２ａ）、ジヘマトポルフィリンエーテル、メソテトラフ ェニルポルフィリン、メソテトラ（４Ｎ−メチルピリジル）ポルフィリン（Ｔ４ ＭｐｙＰ）、オクタ−（４−第三−ブチルフェニル）テトラピラジノポルフィラ ジン（ＯＰＴＰ）、フタロシアニン、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシア ニン（ｔ₄−ＰｃＨ₂）、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアン酸マグネシ ウム（ｔ₄−ＰｃＭＧ）、スルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＣＡ ＳＰｃ）、テトラスルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＡｌＰｃＴＳ ）、モノスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳＰｃ）、ジスルホン酸 アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ２Ｐｃ）、トリスルホン酸アルミニウムフ タロシアニン（ＡｌＳ３Ｐｃ）、テトラスルホン酸アルミニウムフタロシアニン （ＡｌＳ４Ｐｃ）、シリコーンフタロシアニン（ＳｉＰｃＩＶ）、亜鉛IIフタロ シアニン（ＺｎＰｃ）、ビス（ジイソブチルオクタデシルシロキシ）シリコーン ２，３−ナフタロシアニン（ｉｓｏＢＯＳＩＮＣ）、ゲルマニウムＩＶオクタブ トキシフタロシアニン（ＧｅＰｃ）、ローダミン１０１（Ｒｈ−１０１）、ロー ダミン１１０（Ｒｈ−１１０）、ローダミン１２３（Ｒｈ−１２３）、ローダミ ン１９（Ｒｈ−１９）、ローダミン５６０（Ｒｈ−５６０）、ローダミン５７５ （Ｒｈ−５７５）、ローダミン５９０（Ｒｈ−５９０）、ローダミン６１０（Ｒ ｈ−６１０）、ローダミン６４０（Ｒｈ−６４０）、ローダミン６Ｇ（Ｒｈ−６ ｇ）、ローダミン７００（Ｒｈ−７００）、ロー ダミン８００（Ｒｈ−８００）、ローダミンＢ（Ｒｈ−Ｂ）、スルホローダミン １０１、スルホローダミン６４０、スルホローダミンＢ、クマリン１、クマリン ２、クマリン４、クマリン６、クマリン６Ｈ、クマリン７、クマリン３０、クマ リン４７、クマリン１０２、クマリン１０６、クマリン１２０、クマリン１５１ 、クマリン１５２、クマリン１５２Ａ、クマリン１５３、クマリン３１１、クマ リン３０７、クマリン３１４、クマリン３３４、クマリン３３７、クマリン３４ ３、クマリン４４０、クマリン４５０、クマリン４５６、クマリン４６０、クマ リン４６１、クマリン４６６、クマリン４７８、クマリン４８０、クマリン４８ １、クマリン４８５、クマリン４９０、クマリン５００、クマリン５０３、クマ リン５０４、クマリン５１０、クマリン５１５、クマリン５１９、クマリン５２ １、クマリン５２２、クマリン５２３、クマリン５３５、クマリン５４０、クマ リン５０４Ａ、クマリン５４８、５−エチルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＡ）、５−エチル−アミノ−９−ジエチル −アミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＳ）、５−エチルアミノ− ９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノセレナジニウム（ＥｔＮＢＳｅ）、クロ プロマジン、クロプロマジン誘導体、クロロフィル誘導体、バクテリオクロロフ ィル誘導体、金属リガンド錯体、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ルテニ ウム（ＩＩ）（ＲｕＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ロジウム （ＩＩ）（ＲｈＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）白金（ＩＩ） （ＰｔＢＰＹ）、フェノホルバイドａ、メロシアニン５４０、ビタミンＤ、５− アミノ−レブリン酸、ホトサン、クロリンｅ６、クロリンｅ６エチレンジアミド 、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６、フェノキサジンＮｉｌｅブルー誘導体 、スチルベン、スチルベン誘導体、および４−（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル） −Ｎ−メチル）−アミノフェニル）−４’−（６−ヒドロキシヘキシルスルフォ ニル）スチルベン（ＡＰＳＳ）を含む群から選択されることを特徴とする請求の 範囲１に記載の方法。 ８． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は前記植物または動物組織の特定量内 の特定組織に対して特異的である少なくとも１つの生体光活性分子薬を含むこと を特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ９． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸、 タンパク質、抗体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂質 受容体または複合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレート剤、および 被包担体を含む群から選択される部分を含むことを特徴とする請求の範囲８に記 載の方法。 １０． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬はさらに同時２光子励起を促進 するのに十分な光を当てた時に光活性である部分を含むことを特徴とする請求の 範囲９に記載の方法。 １１． 植物または動物組織の癌を処置するための方法において、 （ａ）植物または動物組織を少なくとも１つの光活性分子薬で処置するステッ プであって、前記植物または動物組織の癌が前記少なくとも１つの光活性分子薬 の少なくとも一部を保持するステップと、 （ｂ）植物または動物組織を、前記植物または動物組織の癌に保持される前記 少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促進するの に十分な光で処置するステップであって、前記少なくとも１つの励起光活性分子 薬は前記植物または動物組織の癌において活性となるステップと、を含むことを 特徴とする方法。 １２． 前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十 分な光はレーザー光であることを特徴とする請求の範囲１１に記載の方法。 １３． 前記レーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とする請求の範囲 １２に記載の方法。 １４． 前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十 分な光は焦点を合わせた光ビームであることを特徴とする請求の範囲１ １に記載の方法。 １５． 前記焦点を合わせた光ビームは焦点を合わせたレーザー光であるこを特 徴とする請求の範囲１４に記載の方法。 １６． 前記焦点を合わせたレーザー光はパルスレーザー光であることを特徴と する請求の範囲１５に記載の方法。 １７． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は、ソラレン、５−メトキシソラレ ン（５−ＭＯＰ）、８−メトキシソラレン（８−ＭＯＰ）、４，５’，８−トリ メチルソラレン（ＴＭＰ）、４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソ ラレン（ＡＭＴ）、５−クロロメチル−８−メトキシソラレン（ＨＭＴ）、アン ゲルシン（イソソラレン）、５−メチルアンゲルシン（５−ＭＩＰ）、３−カル ボキシソラレン、ポルフィリン、ヘマトポルフィリン誘導体（ＨＰＤ）、フォト フリンＩＩ、ベンゾポルフィリン誘導体（ＢＰＤ）、フォトポルフィリンＩＸ（ ＰｐＩＸ）、色素ヘマトポルフィリンエーテル（ＤＨＥ）、ポリヘマトポルフィ リンエステル（ＰＨＥ）、プロトポルフィリンの１３，１７−Ｎ，Ｎ，Ｎ，−ジ メチルエチルエタンアミンエステル（ＰＨ１００８）、テトラ（３−ヒドロキシ フェニル）−ポルフィリン（３−ＴＨＰＰ）、モノスルホン酸テトラフェニルポ ルフィリン（ＴＰＰＳ１）、二スルホン酸テトラフェニルポルフィリン（ＴＰＰ Ｓ２ａ）、ジヘマトポルフィリンエーテル、メソテトラフェニルポルフィリン、 メソテトラ（４Ｎ−メチルピリジル）ポルフィリン（Ｔ４ＭｐｙＰ）、オクタ− （４−第三−ブチルフェニル）テトラピラジノポルフィラジン（ＯＰＴＰ）、フ タロシアニン、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアニン（ｔ₄−ＰｃＨ₂） 、テトラ−（４−第三−ブチル）フタロシアン酸マグネシウム（ｔ₄−ＰｃＭＧ ）、スルホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＣＡＳＰｃ）、テトラスル ホン酸クロロアルミニウムフタロシアニン（ＡｌＰｃＴＳ）、モノスルホン酸ア ルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳＰｃ）、ジスルホン酸アルミニウムフタロシ アニン（ＡｌＳ２Ｐｃ）、トリスルホン酸アルミニウムフタロシア ニン（ＡｌＳ３Ｐｃ）、テトラスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ ４Ｐｃ）、シリコーンフタロシアニン（ＳｉＰｃＩＶ）、亜鉛IIフタロジアニン （ＺｎＰｃ）、ビス（ジイソブチルオクタデシルシロキシ）シリコーン２，３− ナフタロシアニン（ｉｓｏＢＯＳＩＮＣ）、ゲルマニウムＩＶオクタブトキシフ タロシアニン（ＧｅＰｃ）、ローダミン１０１（Ｒｈ−１０１）、ローダミン１ １０（Ｒｈ−１１０）、ローダミン１２３（Ｒｈ−１２３）、ローダミン１９（ Ｒｈ−１９）、ローダミン５６０（Ｒｈ−５６０）、ローダミン５７５（Ｒｈ− ５７５）、ローダミン５９０（Ｒｈ−５９０）、ローダミン６１０（Ｒｈ−６１ ０）、ローダミン６４０（Ｒｈ−６４０）、ローダミン６Ｇ（Ｒｈ−６ｇ）、ロ ーダミン７００（Ｒｈ−７００）、ローダミン８００（Ｒｈ−８００）、ローダ ミンＢ（Ｒｈ−Ｂ）、スルホローダミン１０１、スルホローダミン６４０、スル ホローダミンＢ、クマリン１、クマリン２、クマリン４、クマリン６、クマリン ６Ｈ、クマリン７、クマリン３０、クマリン４７、クマリン１０２、クマリン１ ０６、クマリン１２０、クマリン１５１、クマリン１５２、クマリン１５２Ａ、 クマリン１５３、クマリン３１１、クマリン３０７、クマリン３１４、クマリン ３３４、クマリン３３７、クマリン３４３、クマリン４４０、クマリン４５０、 クマリン４５６、クマリン４６０、クマリン４６１、クマリン４６６、クマリン ４７８、クマリン４８０、クマリン４８１、クマリン４８５、クマリン４９０、 クマリン５００、クマリン５０３、クマリン５０４、クマリン５１０、クマリン ５１５、クマリン５１９、クマリン５２１、クマリン５２２、クマリン５２３、 クマリン５３５、クマリン５４０、クマリン５０４Ａ、クマリン５４８、５−エ チルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＡ ）、５−エチル−アミノ−９−ジエチル−アミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウ ム（ＥｔＮＢＳ）、５−エチルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノ セレナジニウム（ＥｔＮＢＳｅ）、クロプロマジン、クロプロマジン誘導体、ク ロロフィル誘導体、バクテリオクロロフィル誘導 体、金属リガンド錯体、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ルテニウム（Ｉ Ｉ）（ＲｕＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）ロジウム（ＩＩ） （ＲｈＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビピリジン）白金（ＩＩ）（ＰｔＢ ＰＹ）、フェノホルバイドａ、メロシアニン５４０、ビタミンＤ、５−アミノ− レブリン酸、ホトサン、クロリンｅ６、クロリンｅ６エチレンジアミド、モノ− Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６、フェノキサジンＮｉｌｅブルー誘導体、スチル ベン、スチルベン誘導体、および４−（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メ チル）−アミノフェニル）−４’−（６−ヒドロキシヘキシルスルフォニル）ス チルベン（ＡＰＳＳ）を含む群から選択されることを特徴とする請求の範囲１１ に記載の方法。 １８． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は前記植物または動物組織の特定量 内の特定組織に対して特異的である少なくとも１つの生体光活性分子薬を含むこ とを特徴とする請求の範囲１１に記載の方法。 １９． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸 、タンパク質、抗体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂 質受容体または複合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレート剤、およ び被包担体を含む群から選択される部分を含むことを特徴とする請求の範囲１８ に記載の方法。 ２０． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬はさらに同時２光子励起を促進 するのに十分な光を当てた時に光活性である部分を含むことを特徴とする請求の 範囲１９に記載の方法。 ２１． 特定量の材料中に少なくとも１つの光活性分子薬を生成するための方法 において、前記特定量の材料を特定量の材料に含まれる少なくとも１つの光活性 分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な光で処置する方法であって、前記 少なくとも１つの光活性分子薬は特定量の材料中で光活性分子薬となることを特 徴とする方法。 ２２． 前記材料は植物組織および動物組織を含む群から選択されることを 特徴とする請求の範囲２１に記載の方法。 ２３． 前記光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な光はレーザー 光であることを特徴とする請求の範囲２１に記載の方法。 ２４． 前記レーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とする請求の範囲 ２３に記載の方法。 ２５． 前記光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な光は焦点を合 わせた光ビームであることを特徴とする請求の範囲２１に記載の方法。 ２６． 前記光ビームはレーザー光であることを特徴とする請求の範囲２５に記 載の方法。 ２７． 前記レーザー光はパルスレーザー光であることを特徴とする請求の範囲 ２６に記載の方法。 ２８． 前記材料は少なくとも１つの光活性分子薬で前処置され、前記特定量の 材料が前記少なくとも１つの光活性分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分 な光で処置される時点で前記材料が前記少なくとも１つの光活性分子薬の少なく とも一部を保持するようにすることを特徴とする請求の範囲２１に記載の方法。 ２９． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は、ソラレン、５−メトキシソラレ ン（５−ＭＯＰ）、８−メトキシソラレン（８−ＭＯＰ）、４，５’，８−トリ メチルソラレン（ＴＭＰ）、４’−アミノメチル−４，５’，８−トリメチルソ ラレン（ＡＭＴ）、５−クロロメチル−８−メトキシソラレン（ＨＭＴ）、アン ゲルシン（イソソラレン）、５−メチルアンゲルシン（５−ＭＩＰ）、３−カル ボキシソラレン、ポルフィリン、ヘマトポルフィリン誘導体（ＨＰＤ）、フォト フリンＩＩ、ベンゾポルフィリン誘導体（ＢＰＤ）、フォトポルフィリンＩＸ（ ＰｐＩＸ）、色素ヘマトポルフィリンエーテル（ＤＨＥ）、ポリヘマトポルフィ リンエステル（ＰＨＥ）、プロトポルフィ４４リンの１３，１７−Ｎ，Ｎ，Ｎ， −ジメチルエチルエタンアミンエステル（ＰＨ１００８）、テトラ（３−ヒドロ キシフェニル）−ポルフィリン（３ −ＴＨＰＰ）、モノスルホン酸テトラフェニルポルフィリン（ＴＰＰＳ１）、二 スルホン酸テトラフェニルポルフィリン（ＴＰＰＳ２ａ）、ジヘマトポルフィリ ンエーテル、メソテトラフェニルポルフィリン、メソテトラ（４Ｎ−メチルピリ ジル）ポルフィリン（Ｔ４ＭｐｙＰ）、オクタ−（４−第三−ブチルフェニル） テトラピラジノポルフィラジン（ＯＰＴＰ）、フタロシアニン、テトラ−（４− 第三−ブチル）フタロシアニン（ｔ₄−ＰｃＨ₂）、テトラ−（４−第三−ブチル ）フタロシアン酸マグネシウム（ｔ₄−ＰｃＭｇ）、スルホン酸クロロアルミニ ウムフタロシアニン（ＣＡＳＰｃ）、テトラスルホン酸クロロアルミニウムフタ ロシアニン（ＡｌＰｃＴＳ）、モノスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（Ａ ｌＳＰｃ）、ジスルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ２Ｐｃ）、トリ スルホン酸アルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ３Ｐｃ）、テトラスルホン酸ア ルミニウムフタロシアニン（ＡｌＳ４Ｐｃ）、シリコーンフタロシアニン（Ｓｉ ＰｃＩＶ）、亜鉛IIフタロシアニン（ＺｎＰｃ）、ビス（ジイソブチルオクタデ シルシロキシ）シリコーン２，３−ナフタロシアニン（ｉｓｏＢＯＳＩＮＣ）、 ゲルマニウムＩＶオクタブトキシフタロシアニン（ＧｅＰｃ）、ローダミン１０ １（Ｒｈ−１０１）、ローダミン１１０（Ｒｈ−１１０）、ローダミン１２３（ Ｒｈ−１２３）、ローダミン１９（Ｒｈ−１９）、ローダミン５６０（Ｒｈ−５ ６０）、ローダミン５７５（Ｒｈ−５７５）、ローダミン５９０（Ｒｈ−５９０ ）、ローダミン６１０（Ｒｈ−６１０）、ローダミン６４０（Ｒｈ−６４０）、 ローダミン６Ｇ（Ｒｈ−６Ｇ）、ローダミン７００（Ｒｈ−７００）、ローダミ ン８００（Ｒｈ−８００）、ローダミンＢ（Ｒｈ−Ｂ）、スルホローダミン１０ １、スルホローダミン６４０、スルホローダミンＢ、クマリン１、クマリン２、 クマリン４、クマリン６、クマリン６Ｈ、クマリン７、クマリン３０、クマリン ４７、クマリン１０２、クマリン１０６、クマリン１２０、クマリン１５１、ク マリン１５２、クマリン１５２Ａ、クマリン１５３、ク４４マリン３１１、クマ リン３０７、クマリン３１４、クマリン３３４、クマリ ン３３７、クマリン３４３、クマリン４４０、クマリン４５０、クマリン４５６ 、クマリン４６０、クマリン４６１、クマリン４６６、クマリン４７８、クマリ ン４８０、クマリン４８１、クマリン４８５、クマリン４９０、クマリン５００ 、クマリン５０３、クマリン５０４、クマリン５１０、クマリン５１５、クマリ ン５１９、クマリン５２１、クマリン５２２、クマリン５２３、クマリン５３５ 、クマリン５４０、クマリン５４０Ａ、クマリン５４８、５−エチルアミノ−９ −ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＡ）、５−エチル −アミノ−９−ジエチル−アミノベンゾ［ａ］フェノキサジニウム（ＥｔＮＢＳ ）、５−エチルアミノ−９−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノセレナジニウム （ＥｔＮＢＳｅ）、クロプロマジン、クロプロマジン誘導体、クロロフィル誘導 体、バクテリオクロロフィル誘導体、金属リガンド錯体、二塩化トリス（２，２ ’−ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）（ＲｕＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’ −ビピリジン）ロジウム（ＩＩ）（ＲｈＢＰＹ）、二塩化トリス（２，２’−ビ ピリジン）白金（ＩＩ）（ＰｔＢＰＹ）、フェノホルバイドａ、メロシアニン５ ４０、ビタミンＤ、５−アミノ−レブリン酸、ホトサン、クロリンｅ６、クロリ ンｅ６エチレンジアミド、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６、フェノキサジ ンＮｉｌｅブルー誘導体、スチルベン、スチルベン誘導体、および４−（Ｎ−（ ２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチル）−アミノフェニル）−４’−（６−ヒド ロキシヘキシルスルフォニル）スチルベン（ＡＰＳＳ）を含む群から選択される ことを特徴とする請求の範囲２８に記載の方法。 ３０． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は前記特定量の材料内の特定物質に 対して特異的である少なくとも１つの生体光活性分子薬を含むことを特徴とする 請求の範囲２８に記載の方法。 ３１． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸 、タンパク質、抗体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂 質受容体または複合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレ ート剤、および被包担体を含む群から選択される部分を含むことを特徴とする請 求の範囲３０に記載の方法。 ３２． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬はさらに同時２光子励起を促進 するのに十分な光を当てた時に光活性である部分を含むことを特徴とする請求の 範囲３１に記載の方法。 ３３． 特定量の材料中に少なくとも１つの光活性分子薬を生成するための方法 において、前記特定量の材料を特定量の材料に含まれる少なくとも１つの光活性 分子薬の同時２光子励起を促進するのに十分な光で処置する方法であって、前記 少なくとも１つの光活性分子薬は特定量の材料中で光活性分子薬となることを特 徴とする方法。 ３４． 前記少なくとも１つの光活性分子薬は前記特定量の材料内の特定物質に 対して特異的である少なくとも１つの生体光活性分子薬を含むことを特徴とする 請求の範囲３３に記載の方法。 ３５． 前記少なくとも１つの生体光活性分子薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アミノ酸 、タンパク質、抗体、リガンド、ハプテン、炭水化物受容体または複合物質、脂 質受容体または複合物質、タンパク質受容体または複合物質、キレート剤、およ び被包担体を含む群から選択される部分を含むことを特徴とする請求の範囲３４ に記載の方法。 ３６． 前記少なくとも１つの生体光活性分子物資はさらに光励起を促進するの に十分な光を当てた時に光活性である部分を含むことを特徴とする請求の範囲３ ５に記載の方法。３７．前記特定量の植物または動物組織を処置する前記ステッ プは、焦点距離に範囲にわたって光ビームの焦点を合わせるステップを含み、該 光ビームの焦点面が組織の表面と実質的に組織表面を超える点との間に位置決め された位置で生じ、前記特定量の植物または動物組織を処置する前記ステップは 拡大し、組織内部に深く浸透することができることを特徴とする請求の範囲１に 記載の方法。 ３８． 光ビームが現存する間に、組織内の焦点距離の位置を変化させ、前 記組織表面と実質的に組織表面を超えて位置決めされた位置との間の位置に沿っ て前記少なくとも１つの光活性分子薬を光活性化することを特徴とする請求の範 囲３７に記載の方法。 ３９． 前記第２の処置ステップはレーザーを操作し、約７５メガヘルツを超え るパルス繰返し周波数及びサブナノ秒パルス幅を有するパルス出力を生成するこ とを特徴とする請求の範囲３８に記載の方法。 ４０． 前記レーザーは約２０ナノジュールのパルスエネルギーを生成すること を特徴とする請求の範囲３９に記載の方法。 ４１． 前記レーザーを操作し、近赤外光を生成するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲３９に記載の方法。 ４２． 前記光活性化するステップは前記少なくとも光活性分子薬の同時２光子 励起を実施するステップを含むことを特徴とする請求の範囲４１に記載の方法。 ４３． 少なくとも１つの光活性分子薬を含む特定量の植物または動物組織を処 置するための装置において、 平行光源であって、前記平行光は実質的に組織に浸透するのに効果的な周波数 を有し、前記平行光は組織内に含まれる分子薬の同時２光子励起（ＴＰＥ）を促 進するために適応される平行光源と、 前記組織の表面から実質的に前記表面を超える深さまで延びる焦点距離の範囲 にわたって前記平行光の焦点を合わせるための焦点を合わせる装置であって、前 記光源および焦点を合わせる装置は協働して前記分子薬のＴＰＥを促進する装置 と、を含み、 焦点または焦点面が前記光源に対して調節可能であることを特徴とする装置。 ４４． 前記光源は約７５メガヘルツを超えるパルス繰返し周波数及びサブナノ 秒パルス幅を有するパルス出力を生成することを特徴とする請求の範囲４３に記 載の装置。 ４５． 前記光源は近赤外光を生成することを特徴とする請求の範囲４４に記載 の装置。 ４６． 前記光源は約２０ナノジュールのパルスエネルギーを生成することを特 徴とする請求の範囲４５に記載の装置。 ４７． 前記光源はレーザーを含むことを特徴とする請求の範囲４５に記載の装 置。 ４８． 特定量の組織の医学的処置のための方法において、 光活性分子薬を組織に導入するステップであって、前記薬は組織内に吸収され 、蓄積されるように選択され、前記薬を関連の特異的組織内に蓄積させた後、実 質的に組織表面より下の部分を含む組織内の関連の特異的部分に光を方向づけ、 前記光は組織を浸透し、実質的に共焦点のみでＴＰＥを促進するステップと、 前記組織の深さの範囲にわたって共焦点部の位置を調節するステップと、 ＴＰＥを用い、前記組織内の深さの範囲にわたって前記薬を光活性化すること により、共焦点部で光活性薬を生成するステップと、を含むことを特徴とする方 法。 ４９． 前記光を方向づけるステップは短パルス幅および高パルス繰返しレート で操作されたパルスレーザーを用いて近赤外光を生成するステップと、前記レー ザーを前記組織に焦点を合わせるステップと、を含むことを特徴とする請求の範 囲４８に記載の方法。 ５０． 前記位置を調節するステップは検査下の組織に対して共焦点部の位置を 変化させるステップ、または固定共焦点部に対して検査下の組織の位置を変化さ せるステップを含むことを特徴とする請求の範囲４８に記載の方法。 ５１． 光医学的処置を行うための装置において、 処置すべき深部組織に拘束光を方向づけるための光源手段であって、前記光は 組織表面より下に浸透し、実質的に共焦点部でのみ２光子励起（ＴＰＥ）を促進 する周波数およびエネルギーで選択される光源と、 処置すべき組織の深さの範囲内で光の共焦点部の位置を変化させ、組織内の分 子薬が２光子励起（ＴＰＥ）を用いて光活性化となるための手段と、を含むこと を特徴とする装置。 ５２． 前記光源手段は平行光ビームを含むとともに、 前記光源は組織表面より下の点で組織により位置決めされる共焦点部に平行光 ビームの焦点をあわせるための焦点を合わせる手段を含むことを特徴とする請求 の範囲５１に記載の装置。 ５３． 平行光ビームを生成するための手段は近赤外スペクトルで操作するパル スレーザーを含むことを特徴とする請求の範囲５２に記載の装置。 ５４． 特定量の植物または動物組織を処置するための方法において、 （ａ）植物または動物組織を少なくとも１つの光活性分子薬で処置するステッ プであって、植物または動物組織の特定量が前記少なくとも１つの光活性分子薬 の少なくとも一部を保持するステップと、 （ｂ）植物または動物組織の特定量を、植物または動物組織の特定量に保持さ れる前記少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促 進するのに十分な光で処置するステップであって、前記少なくとも１つの光活性 分子薬は一時的な仮想レベルに励起されるとともに、前記少なくとも１つの励起 光活性分子薬は特定量の植物または動物組織において光活性となるステップと、 を含むことを特徴とする方法。 ５５． 前記一時的な仮想レベルは光源と特定量との間の組織を損傷する高周波 放射線と反応するレベルよりも下であることを特徴とする請求の範囲５４に記載 の方法。 ５６． 特定量の植物または動物組織を処置するための方法において、該組織は 少なくとも１つの光活性分子薬を含み、 前記少なくとも１つの分子薬の同時２光子励起を促進する光で前記特定量を処 置し、前記少なくとも１つの励起分子薬は調節可能な位置で前記特定量で光活性 となるステップを含むことを特徴とする方法。 ５７． 前記少なくとも１つの励起分子薬は実質的に組織表面より下の調節可能 な位置で前記特定量で光活性となることを特徴とする請求の範囲５６に記載の方 法。 ５８． 前記光が現存する間に、前記組織内の前記光の焦点距離の位置を変化さ せ、前記組織表面と実質的に組織表面を超えて位置決めされた位置との間の調節 可能な位置で前記少なくとも１つの分子薬を光活性化するステップをさらに含む ことを特徴とする請求の範囲５７に記載の方法。 ５９． 前記処置するステップはレーザー光を前記特定量に方向づけるステップ を含むことを特徴とする請求の範囲５６に記載の方法。 ６０． 前記処置するステップはパルスレーザー光を前記特定量に方向づけるス テップを含むことを特徴とする請求の範囲５９に記載の方法。 ６１． 前記レーザーはパルスされ、サブナノ秒の継続時間のパルスを生成する ことを特徴とする請求の範囲６０に記載の方法。 ６２． 前記レーザーは約１キロヘルツから約１０ギガヘルツまでの範囲のパル ス周波数を生成することを特徴とする請求の範囲６０に記載の方法。 ６３． 前記レーザーは約７５メガヘルツを超えるパルス周波数を生成すること を特徴とする請求の範囲６２に記載の方法。 ６４． 前記レーザーは約１０ピコジュールから約５０ミリジュール魔での範囲 のエネルギーを有することを特徴とする請求の範囲６０に記載の方法。 ６５． 前記レーザーパルスは約２０ナノジュールのエネルギーを有することを 特徴とする請求の範囲６４に記載の方法。 ６７． レーザー光源を操作して近赤外光を生成するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲５６に記載の方法。 ６８． 特定量の癌性植物または動物組織を処置するための方法において、該組 織は少なくとも１つの光活性分子薬を含む方法であって、 前記少なくとも１つの分子薬の少なくとも１つの同時２光子励起を促進する光 で前記特定量を処置し、前記少なくとも１つの励起分子薬は調節可能な 位置で前記特定量で光活性化となるステップを含むことを特徴とする方法。 ６９． 前記少なくとも１つの励起分子薬は実質的に組織表面よりも下の調節可 能な位置で前記特定量で光活性化となることを特徴とする請求の範囲６８に記載 の方法。 ７０． 前記光が現存する間に、前記組織内の前記光の焦点距離の位置を変化さ せ、前記組織表面と実質的に組織表面を超えて位置決めされた位置との間の調節 可能な位置で前記少なくとも１つの分子薬を光活性化するステップをさらに含む ことを特徴とする請求の範囲６８に記載の方法。 ７１． 前記処置するステップはレーザー光を前記特定量に方向づけるステップ を含むことを特徴とする請求の範囲６８に記載の方法。 ７２． 前記処置するステップはパルスレーザー光を前記特定量に方向づけるス テップを含むことを特徴とする請求の範囲７１に記載の方法。 ７３． 前記レーザーはパルスされ、サブナノ秒の継続時間のパルスを生成する ことを特徴とする請求の範囲７２に記載の方法。 ７４． 前記レーザーは約１キロヘルツから約１０ギガヘルツまでの範囲のパル ス周波数を生成することを特徴とする請求の範囲７２に記載の方法。 ７５． 前記レーザーは約７５メガヘルツを超えるパルス周波数を生成すること を特徴とする請求の範囲７４に記載の方法。 ７６． 前記レーザーは約１０ピコジュールから約５０ミリジュール魔での範囲 のエネルギーを有することを特徴とする請求の範囲７２に記載の方法。 ７７． 前記レーザーパルスは約２０ナノジュールのエネルギーを有することを 特徴とする請求の範囲７６に記載の方法。 ７８． レーザー光源を操作して近赤外光を生成するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲６８に記載の方法。 ７９． 特定量の組織の医学的処置のための方法において、該組織は少なくとも １つの光活性分子薬を含む方法であって、 実質的に組織表面より下の部分を含む組織内の関連する特異的部分に光を 方向づけ、前記光は組織を浸透し、実質的に共焦点部分でのみ２光子励起（ＴＰ Ｅ）を促進するために選択されるステップと、 前記組織内の深さの範囲にわたる前記共焦点部の位置を調節するステップと、 ＴＰＥを用い、前記組織内の深さの前記範囲にわたって前記少なくとも１つの 分子薬の少なくとも１つを光活性化することにより、実質的に共焦点部のみで少 なくとも１つの活性薬を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。 ８０． 前記方向づけるステップはレーザー光を前記特定量に方向づけるステッ プを含むことを特徴とする請求の範囲７９に記載の方法。 ８１． 前記方向づけるステップはパルスレーザー光を前記特定量に方向づける ことを特徴とする請求の範囲８０に記載の方法。 ８２． 前記レーザーはサブナノ秒の持続期間のパルスを生成するための操作さ れることを特徴とする請求の範囲８１に記載の方法。 ８３． 前記レーザーは約１キロヘルツから約１０ギガヘルツまでの範囲のパル ス周波数を生成することを特徴とする請求の範囲８１に記載の方法。 ８４． 前記レーザーは約７５メガヘルツを超えるパルス周波数を生成すること を特徴とする請求の範囲８３に記載の方法。 ８５． 前記レーザーは約１０ピコジュールから約５０ミリジュール魔での範囲 のエネルギーを有することを特徴とする請求の範囲８１に記載の方法。 ８６． 前記レーザーパルスは約２０ナノジュールのエネルギーを有することを 特徴とする請求の範囲８５に記載の方法。 ８７． レーザー光源を操作して近赤外光を生成するステップを含むことを特徴 とする請求の範囲７２に記載の方法。 ８８． 前記方法は前記共焦点部で同時ＴＰＥを引き起こすことを特徴とする請 求の範囲７９に記載の方法。 ８９． 前記光活性化ステップは、第１の光子のエネルギーを用いて基底状 態と励起電子状態との間の一時的な仮想レベルに前記少なくとも１つの分子薬の 少なくとも１つを励起するステップと、第２の光子のエネルギーを用いて前記薬 が実質的に異なる励起状態に転移する前に励起電子状態に前記分子薬を励起する ステップと、を含むことを特徴とする請求の範囲７９に記載の方法。 ９０． 特定量の植物または動物組織を処置するための方法において、該組織は 特定量で少なくとも１つの光活性分子薬を含む方法であって、 前記特定量の組織を照射して前記少なくとも１つの光活性分子薬の少なくとも １つの同時２光子励起（ＴＰＥ）を引き起こすステップであって、 前記ＴＰＥの部位での前記少なくとも１つの光活性分子薬は一時的な仮想レベ ルに励起されるとともに、前記少なくとも１つの光活性分子薬は特定量で光活性 化となるステップを含むことを特徴とする方法。 ９１． 実質的に組織表面より下に位置決めされた特定量の植物または動物組織 の処置を含むことを特徴とする請求の範囲９０に記載の方法。 ９２． 前記一時的な仮想レベルは、光が前記表面と前記特定量との間の他の組 織部分を通過するにもかかわらず、実質的に前記特定量でのみ生じることを特徴 とする請求の範囲９１に記載の方法。 ９３． ＴＰＥが前記組織表面よりも下の範囲にわたって生じる位置を変化させ るステップをさらに含むことを特徴とする請求の範囲９２に記載の方法。 ９４． 前記照射するステップはレーザービームを前記特定量に方向づけるステ ップを含むことを特徴とする請求の範囲９０に記載の方法。 ９５． 前記照射するステップはサブナノ秒のパルスを有するパルスレーザービ ームを前記特定量に方向づけることを特徴とする請求の範囲９４に記載の方法。 ９６． 前記パルスレーザービームにより供給される個別光子が、基底状態から 励起電子状態まで分子薬を直接励起するには不十分なエネルギーを有することを 特徴とする請求の範囲９５に記載の方法。