JP2002532166A - 非貫通性エレクトロポレーション装置および方法 - Google Patents
非貫通性エレクトロポレーション装置および方法Info
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- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/327—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for enhancing the absorption properties of tissue, e.g. by electroporation
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- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/0404—Electrodes for external use
- A61N1/0408—Use-related aspects
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- A61N1/0424—Shape of the electrode
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Abstract
(57)【要約】
この操作器は、支持体と、該支持体に固定され且つ離れて伸びる少なくとも一つの部材とを有する。該部材は、少なくとも二つの差別的に活性化可能な電極を有する。これらの電極は、選択された電極間の生体内で標的組織に対し分子を操作するのに充分な第一の電磁場を形成すると共に、標的組織内の細胞膜に一時的な浸透を起こさせるのに充分な、第二の、通常、一層高度の電磁場を形成するために構成されている。この装置の一使用方法は、分子を或る組織部位に配送するためである。関連した実施例では、この装置は、多成分反応性系の少なくとも二種の成分を細胞膜の付着生長の中にマイグレーションさせて、所望の標的組織部位で反応を起こさせることである。標的組織としては、腫瘍、器官または外傷部位が挙げられる。
Description
【０００１】 本発明は、分子を標的細胞中に配送する方法および装置に関し、更に詳しくは
、このような配送をエレクトロポレーションによって行う上記方法および装置に
関する。
、このような配送をエレクトロポレーションによって行う上記方法および装置に
関する。
【０００２】 １９６０年代より細胞膜に対する電磁場の効果について研究されてきた。初期
の研究では、印加された電磁場が生体内の細胞膜を可逆的に破壊できるという観
察についての説明に絞られていた。１９７０年代ではずっと、この論題は文献で
普通になり、強い電場で短時間暴露して得られた現象や細胞破壊による細胞内部
への外生(exogenous）分子の導入についての説明に絞られていた。１９８０年代
では、可逆性の膜破壊について更に理解を深めながら、応用が始まった。 従来の研究から細胞を強い電場に短時間暴露すると、一時的に膜が脱安定化す
ることが現在判っている。この効果は、誘引されたトランス膜(transmembrane）
電位による絶縁破壊として説明され、“エレクトロポレーション”または“電子
浸透化(electropermeabilization）”といわれる。これは、普通、膜を通過しな
い分子が細胞の電場処理後、細胞内に接近することが観察されたからである。こ
の穿孔状態は一時的であることに注目された。通常、電気処理の停止後、分のオ
ーダーで脱安定化の状態が残る。
の研究では、印加された電磁場が生体内の細胞膜を可逆的に破壊できるという観
察についての説明に絞られていた。１９７０年代ではずっと、この論題は文献で
普通になり、強い電場で短時間暴露して得られた現象や細胞破壊による細胞内部
への外生(exogenous）分子の導入についての説明に絞られていた。１９８０年代
では、可逆性の膜破壊について更に理解を深めながら、応用が始まった。 従来の研究から細胞を強い電場に短時間暴露すると、一時的に膜が脱安定化す
ることが現在判っている。この効果は、誘引されたトランス膜(transmembrane）
電位による絶縁破壊として説明され、“エレクトロポレーション”または“電子
浸透化(electropermeabilization）”といわれる。これは、普通、膜を通過しな
い分子が細胞の電場処理後、細胞内に接近することが観察されたからである。こ
の穿孔状態は一時的であることに注目された。通常、電気処理の停止後、分のオ
ーダーで脱安定化の状態が残る。
【０００３】 エレクトロポレーションの物性は至る所に利用できる。種々の方法で、このよ
うな処理が利用され、細胞質基質への一時的な接近が得られている。これらの方
法には、モノクローナル抗体での生産、細胞−細胞融合、細胞−組織融合、膜蛋
白質の挿入および遺伝子変態がある。更に、エレクトロポレーション現象を研究
するため、染料や蛍光分子が使用されている。生体内の細胞に分子を負荷する注
目すべき例は、電子化学療法である。この方法は、腫瘍細胞に抗癌剤を充填する
手段として、薬剤に電気パルスを組合せて使用するもので、多数の試験動物や本
発明者の臨床試験で行われている。またプラスミドDNＡも生体内のラットの肝細
胞に充填している（Heller等、FEBS Lett, 389, 225−28）。 エレクトロポレーションを生体内の細胞に充填するのに使用する実験計画では
、生長面に平坦な方法で固定した単体細胞または細胞の懸濁液が使用される。生
体内エレクトロポレーションは、組織が含まれるので一層複雑である。組織は、
集団で三次元構造を形成する個々の細胞で構成されている。いずれの場合も、細
胞に対する効果は同じである。図１は、エレクトロポレーション法の詳細を示す
ものである。治療効果のための電気波形を配送する電極および電極配列は、エレ
クトロポレーションを誘引するもので、Bernard （ＷＯ９８／４７５６２）によ
り説明されている。
うな処理が利用され、細胞質基質への一時的な接近が得られている。これらの方
法には、モノクローナル抗体での生産、細胞−細胞融合、細胞−組織融合、膜蛋
白質の挿入および遺伝子変態がある。更に、エレクトロポレーション現象を研究
するため、染料や蛍光分子が使用されている。生体内の細胞に分子を負荷する注
目すべき例は、電子化学療法である。この方法は、腫瘍細胞に抗癌剤を充填する
手段として、薬剤に電気パルスを組合せて使用するもので、多数の試験動物や本
発明者の臨床試験で行われている。またプラスミドDNＡも生体内のラットの肝細
胞に充填している（Heller等、FEBS Lett, 389, 225−28）。 エレクトロポレーションを生体内の細胞に充填するのに使用する実験計画では
、生長面に平坦な方法で固定した単体細胞または細胞の懸濁液が使用される。生
体内エレクトロポレーションは、組織が含まれるので一層複雑である。組織は、
集団で三次元構造を形成する個々の細胞で構成されている。いずれの場合も、細
胞に対する効果は同じである。図１は、エレクトロポレーション法の詳細を示す
ものである。治療効果のための電気波形を配送する電極および電極配列は、エレ
クトロポレーションを誘引するもので、Bernard （ＷＯ９８／４７５６２）によ
り説明されている。
【０００４】 エレクトロポレーションによる生体内や生体外への分子の充填は、通常、まず
関心のある細胞または組織を薬剤に曝すことにより行われる（図２）。次いで、
一種以上の直流パルスを施すことにより、細胞または組織を電場に曝す。電気処
理は、最小の細胞毒（cytotoxicity）による一時的な膜脱安定化が得られるよう
な方法で行う。電気処理の強さは、印加電場の大きさで説明される。この電場は
、電極に印加した電圧を電極間の距離で割った値として定義される。使用される
電場の強度範囲は１０００〜５０００Ｖ／cmであり、研究中の細胞または組織に
対し特定される。パルスの形状は通常、長方形であるが、幾何級数的に減衰する
パルスも使用されていた。各パルスの期間は、パルス幅と呼ばれている。分子の
充填は、マイクロ秒（μｓ）〜ミリ秒（ms）の範囲のパルス幅で行われている。
配送されるパルスの数は、１〜８の範囲である。通常、電気処理中は、多数パル
スが利用される。 エレクトロポレーションにより細胞内部に配送される分子については、関心の
ある分子がエレクトロポレーションの際に細胞膜の外側近くにあることが重要で
ある。また、処理容積内の実質的に全ての細胞を効果的に配送するためには、処
理組織内の実質的に全ての細胞の近くに分子を持ってくることが重要である。
関心のある細胞または組織を薬剤に曝すことにより行われる（図２）。次いで、
一種以上の直流パルスを施すことにより、細胞または組織を電場に曝す。電気処
理は、最小の細胞毒（cytotoxicity）による一時的な膜脱安定化が得られるよう
な方法で行う。電気処理の強さは、印加電場の大きさで説明される。この電場は
、電極に印加した電圧を電極間の距離で割った値として定義される。使用される
電場の強度範囲は１０００〜５０００Ｖ／cmであり、研究中の細胞または組織に
対し特定される。パルスの形状は通常、長方形であるが、幾何級数的に減衰する
パルスも使用されていた。各パルスの期間は、パルス幅と呼ばれている。分子の
充填は、マイクロ秒（μｓ）〜ミリ秒（ms）の範囲のパルス幅で行われている。
配送されるパルスの数は、１〜８の範囲である。通常、電気処理中は、多数パル
スが利用される。 エレクトロポレーションにより細胞内部に配送される分子については、関心の
ある分子がエレクトロポレーションの際に細胞膜の外側近くにあることが重要で
ある。また、処理容積内の実質的に全ての細胞を効果的に配送するためには、処
理組織内の実質的に全ての細胞の近くに分子を持ってくることが重要である。
【０００５】 現在、分子は処理の部位に体型的にまたは直接注入している。特定の分布を作
るような試みはなされていない。これらの方法では、分子の分布が実質的に全て
の細胞に効果的に配送するのに充分であるとは保証されていない。 表皮と接触させた表面電極から、印加した電気パルスを用いて腫瘍細胞膜を電
子浸透化する方法が報告されている（Rols等, Nature Biotechnology 16, 173,
1998）。蛋白質や遺伝子は、報告者の遺伝子を持った蛋白質またはプラスミドの
いずれかを編入することにより、細胞内に移行させることができる。この蛋白質
およびプラスミドの移行効率は、それぞれ２０％および４％である。 従来公知の電極の第一のタイプは、腫瘍の両側に置いた平行板電極である。他
の公知の電極は、現時点では、関心のある組織の中または周囲に挿入した針から
なる。第三のタイプは、組織の表面に置くことができる平行ワイヤーの平坦な配
列からなる。 従来公知の電極および方法では、細胞の膜浸透性が大きい状態にある場合、マ
イグレーション、分布およびポストエレクトロポレーション時期のためのプレエ
レクトロポレーション時間中、分子は移動しない。組織内の分子の移動は、細胞
への移動を増進させることにより分子の配送量を増大させるものと考えられる。
るような試みはなされていない。これらの方法では、分子の分布が実質的に全て
の細胞に効果的に配送するのに充分であるとは保証されていない。 表皮と接触させた表面電極から、印加した電気パルスを用いて腫瘍細胞膜を電
子浸透化する方法が報告されている（Rols等, Nature Biotechnology 16, 173,
1998）。蛋白質や遺伝子は、報告者の遺伝子を持った蛋白質またはプラスミドの
いずれかを編入することにより、細胞内に移行させることができる。この蛋白質
およびプラスミドの移行効率は、それぞれ２０％および４％である。 従来公知の電極の第一のタイプは、腫瘍の両側に置いた平行板電極である。他
の公知の電極は、現時点では、関心のある組織の中または周囲に挿入した針から
なる。第三のタイプは、組織の表面に置くことができる平行ワイヤーの平坦な配
列からなる。 従来公知の電極および方法では、細胞の膜浸透性が大きい状態にある場合、マ
イグレーション、分布およびポストエレクトロポレーション時期のためのプレエ
レクトロポレーション時間中、分子は移動しない。組織内の分子の移動は、細胞
への移動を増進させることにより分子の配送量を増大させるものと考えられる。
【０００６】 したがって、本発明の目的は、標的の組織部位内で分子を操作する装置および
方法を提供することである。 他の目的は、目標の細胞が浸透化可能の状態にある間に分子を操作する上記の
ような装置および方法を提供することである。 更なる目的は、標的の組織内に所望の電磁場分布を付与できる上記のような装
置および方法を提供することである。 別の目的は、多成分不安定系を所望の部位で活性化するように構成できる上記
のような装置および方法を提供することである。 更に他の目的は、腫瘍を退化させるシステムを提供することである。 なお更なる目的は、エレクトロポレーションおよびマイグレーションにより生
体内の遺伝子を配送するシステムを提供することである。
方法を提供することである。 他の目的は、目標の細胞が浸透化可能の状態にある間に分子を操作する上記の
ような装置および方法を提供することである。 更なる目的は、標的の組織内に所望の電磁場分布を付与できる上記のような装
置および方法を提供することである。 別の目的は、多成分不安定系を所望の部位で活性化するように構成できる上記
のような装置および方法を提供することである。 更に他の目的は、腫瘍を退化させるシステムを提供することである。 なお更なる目的は、エレクトロポレーションおよびマイグレーションにより生
体内の遺伝子を配送するシステムを提供することである。
【０００７】 これらの目的および他の目的は、標的組織に対し生体内の分子を操作する本発
明の装置により達成される。この装置は、支持体と、該支持体に固定され、且つ
支持体から離れて伸びる少なくとも一つの部材とを有する。この部材は、少なく
とも二つの別個の電極を有し、各電極は電気エネルギー源のそれぞれの部分と回
路連絡し、したがって差別的に活性化可能である。 前記別個の電極は、標的組織に対して分子を操作するのに充分な第一の電磁場
を、選択された電極間の生体内に形成するように構成される。これらの電極は、
更に標的組織内の細胞膜に一時的な浸透性を起こさせるのに充分な第二の、通常
、前記第一電磁場より高い第二の電磁場を形成するように構成される。 この装置は、例えば交流、直流、パルスした交流、パルスした直流、可変の周
波数および振幅を持った高電圧及び低電圧の交流、可変直流波形、可変直流波形
でバイアスした可変交流信号、および一定の直流でバイアスした可変交流信号に
より使用できる。
明の装置により達成される。この装置は、支持体と、該支持体に固定され、且つ
支持体から離れて伸びる少なくとも一つの部材とを有する。この部材は、少なく
とも二つの別個の電極を有し、各電極は電気エネルギー源のそれぞれの部分と回
路連絡し、したがって差別的に活性化可能である。 前記別個の電極は、標的組織に対して分子を操作するのに充分な第一の電磁場
を、選択された電極間の生体内に形成するように構成される。これらの電極は、
更に標的組織内の細胞膜に一時的な浸透性を起こさせるのに充分な第二の、通常
、前記第一電磁場より高い第二の電磁場を形成するように構成される。 この装置は、例えば交流、直流、パルスした交流、パルスした直流、可変の周
波数および振幅を持った高電圧及び低電圧の交流、可変直流波形、可変直流波形
でバイアスした可変交流信号、および一定の直流でバイアスした可変交流信号に
より使用できる。
【０００８】 本発明方法の幾つかの実施例としては、前述のような装置を用いて分子の配送
を増進する方法が挙げられる。前記分子としてはバイオ活性分子、核酸、アミノ
酸、ポリペプチド、蛋白質、抗体、糖蛋白質、酵素、オリゴヌクレオチド、プラ
スミドＤＮＡ、染色体、または薬剤が挙げられるが、これらが全てではないし、
或いは限定されるものでもない。 関連する実施例では、この装置は、多成分反応系の少なくとも二種の成分を細
胞膜の付着生長（apposition）の中にマイグレーションさせて、所望の標的組織
部位で反応を起こさせるのに使用してよい。標的組織としては、腫瘍、器官また
は外傷部位が挙げられる。 操作の構成および方法の両方についての本発明の目的および利点と併せた本発
明の特徴は、添付の図面と関連して用いた説明により、一層良く理解されよう。
図面は、例示および説明の目的のためで、本発明を限定するものではないことを
明確に理解すべきである。本発明により達成されたこれらの目的および他の目的
並びに提供された利点は、添付の図面と関連して以下に説明するように一層充分
に明確になろう。
を増進する方法が挙げられる。前記分子としてはバイオ活性分子、核酸、アミノ
酸、ポリペプチド、蛋白質、抗体、糖蛋白質、酵素、オリゴヌクレオチド、プラ
スミドＤＮＡ、染色体、または薬剤が挙げられるが、これらが全てではないし、
或いは限定されるものでもない。 関連する実施例では、この装置は、多成分反応系の少なくとも二種の成分を細
胞膜の付着生長（apposition）の中にマイグレーションさせて、所望の標的組織
部位で反応を起こさせるのに使用してよい。標的組織としては、腫瘍、器官また
は外傷部位が挙げられる。 操作の構成および方法の両方についての本発明の目的および利点と併せた本発
明の特徴は、添付の図面と関連して用いた説明により、一層良く理解されよう。
図面は、例示および説明の目的のためで、本発明を限定するものではないことを
明確に理解すべきである。本発明により達成されたこれらの目的および他の目的
並びに提供された利点は、添付の図面と関連して以下に説明するように一層充分
に明確になろう。
【０００９】
図１（従来技術）は、電磁場に曝した細胞についてのエレクトロポレーション
の二次元描写を示す。小孔として表示した膜の破壊領域は電極と対面する細胞の
端部に形成される。電磁場への暴露は、−電極と＋電極間に電位を印加すること
により達成される。 図２（従来技術）は、従来のエレクトロポレーションによる分子の配送方法を
示す。図２Ａ：生体外または生体内の腫瘍分子を関心のある分子に曝す。図２Ｂ
：直流パルスを該細胞に施して、細胞内部に分子が一層自由に入れるような一時
的な膜の脱安定化を起こさせる。図２Ｃ：パルス印加後、細胞は正常な状態に戻
り、細胞内に薬剤を残す。 図３は、非導電材料により隔離された電極を有する環状部材を備えた非貫通性
分子操作器の第一実施例である。 図４は、図３の実施例の下部平面図である。 図５は、概略円筒状の支持体から下向きに垂下する柱上に配置された多数の電
極を備えた非貫通性分子操作器の第二実施例である。 図６は、図５の実施例の下部平面図である。 図７は、内部に移動する電極支持部材を備えた非貫通性分子操作器の第三実施
例の側面図である。 図８は、調整可能な分離方式で一対の電極保持部材を備えた非貫通性分子操作
器の第四実施例の側面斜視図である。 また図９は、多成分反応系の成分を標的の組織位置で細胞膜の付着生長に参入
させるための非貫通性分子操作器の使用状態を示す。
の二次元描写を示す。小孔として表示した膜の破壊領域は電極と対面する細胞の
端部に形成される。電磁場への暴露は、−電極と＋電極間に電位を印加すること
により達成される。 図２（従来技術）は、従来のエレクトロポレーションによる分子の配送方法を
示す。図２Ａ：生体外または生体内の腫瘍分子を関心のある分子に曝す。図２Ｂ
：直流パルスを該細胞に施して、細胞内部に分子が一層自由に入れるような一時
的な膜の脱安定化を起こさせる。図２Ｃ：パルス印加後、細胞は正常な状態に戻
り、細胞内に薬剤を残す。 図３は、非導電材料により隔離された電極を有する環状部材を備えた非貫通性
分子操作器の第一実施例である。 図４は、図３の実施例の下部平面図である。 図５は、概略円筒状の支持体から下向きに垂下する柱上に配置された多数の電
極を備えた非貫通性分子操作器の第二実施例である。 図６は、図５の実施例の下部平面図である。 図７は、内部に移動する電極支持部材を備えた非貫通性分子操作器の第三実施
例の側面図である。 図８は、調整可能な分離方式で一対の電極保持部材を備えた非貫通性分子操作
器の第四実施例の側面斜視図である。 また図９は、多成分反応系の成分を標的の組織位置で細胞膜の付着生長に参入
させるための非貫通性分子操作器の使用状態を示す。
【００１０】 本発明の好ましい実施例を図３〜９を参照して説明する。 標的組織Ｔに対し生体内の分子Ｍを操作する非貫通性装置１０の第一の実施例
（図３〜４）は、上端１１２から下端１１４まで連通する入口１１０を有する概
略円筒状の柱１１を備えた支持体を有するものである。 概略円盤状の物体１２は、該柱の下端１１４に固定されている。この円盤１２
は、外側下方に垂下する環１２４を備えた下表面１２２を有し、環１２４は、導
電域１２６と非導電域１２８との交互放射状セクターで構成される。導電性セク
ター１２６は電極として役立ち、非導電域１２８はこれらの電極を互いに隔離す
るのに役立つ。環１２４は、標的組織Ｔの少なくとも一部の周辺の表面突起を包
囲するように構成されている。図３において、標的組織は、器官の表皮または表
面として表わしたＴであるが、これに限定されるものではない。
（図３〜４）は、上端１１２から下端１１４まで連通する入口１１０を有する概
略円筒状の柱１１を備えた支持体を有するものである。 概略円盤状の物体１２は、該柱の下端１１４に固定されている。この円盤１２
は、外側下方に垂下する環１２４を備えた下表面１２２を有し、環１２４は、導
電域１２６と非導電域１２８との交互放射状セクターで構成される。導電性セク
ター１２６は電極として役立ち、非導電域１２８はこれらの電極を互いに隔離す
るのに役立つ。環１２４は、標的組織Ｔの少なくとも一部の周辺の表面突起を包
囲するように構成されている。図３において、標的組織は、器官の表皮または表
面として表わしたＴであるが、これに限定されるものではない。
【００１１】 円盤１２は、標的組織の選択された部分の形状に適合できるように、可とう性
材料で構成することが好ましい。また円盤１２は、標的組織の選択された部分を
透視できるように透明部分を有することが好ましい。 独立した導電リード線１３は、各導電域１２８と回路連絡している。各リード
線１３は、円盤１２から柱の入口１１０を通って柱の上端１１２まで伸びている
。 柱の入口の上端１１２付近に複数個のコンタクト手段が配置され、各リード線
１３と回路連絡している。特定の実施例では、各コンタクト手段は、入口１１０
の内壁１１１に対して該入口内に固定されたコンタクトブラシ１４で構成される
。柱入口の上端１１２の付近にはインターフェース手段が配置され、該手段は、
信号発生器５０と回路連絡させるために、各コンタクトブラシ１４と連絡する手
段を有する。特定の実施例では、インターフェース手段は、上端１１２で入口１
１０内に挿入可能なキー連動装置１５からなる。キー連動装置１５は、当該技術
分野における周知の方法に従って、各コンタクトブラシ１４と連絡させるために
配置されたコンタクトパッドを有する。
材料で構成することが好ましい。また円盤１２は、標的組織の選択された部分を
透視できるように透明部分を有することが好ましい。 独立した導電リード線１３は、各導電域１２８と回路連絡している。各リード
線１３は、円盤１２から柱の入口１１０を通って柱の上端１１２まで伸びている
。 柱の入口の上端１１２付近に複数個のコンタクト手段が配置され、各リード線
１３と回路連絡している。特定の実施例では、各コンタクト手段は、入口１１０
の内壁１１１に対して該入口内に固定されたコンタクトブラシ１４で構成される
。柱入口の上端１１２の付近にはインターフェース手段が配置され、該手段は、
信号発生器５０と回路連絡させるために、各コンタクトブラシ１４と連絡する手
段を有する。特定の実施例では、インターフェース手段は、上端１１２で入口１
１０内に挿入可能なキー連動装置１５からなる。キー連動装置１５は、当該技術
分野における周知の方法に従って、各コンタクトブラシ１４と連絡させるために
配置されたコンタクトパッドを有する。
【００１２】 各電極１２６は、電気エネルギー源５０のそれぞれの部分と回路連絡している
。好ましい実施例では、この電源は当該技術分野で知られているようなパルス発
生器（例えばPA−2000またはPA−4000、両方とも Cyto Pulse Sciences, Inc.,
Columbia, MD製； T820, BTX, Inc., Sandiego, CA）からなり、所定の形状、電
圧、期間および間隔のパルスを送るようになっている。特に電源５０は、選択さ
れた電極間の生体内に第一の低度の電磁場を、次に通常、前記第一電磁場よりも
高度の第二の電磁場を形成するために、各電極１２６に電圧を送るようにしなけ
ればならない。各電極間に電気信号を適用する際の選択的な制御は、種々の方法
で、例えばPA−201 Programmable Pulse Switch にPA−4000発生器（両方とも C
yto Pulse Sciences, Inc., Columbia, MD製）を組合せることにより行えるし、
或いは人手により、機械的に、または電気的に実施することもできる。
。好ましい実施例では、この電源は当該技術分野で知られているようなパルス発
生器（例えばPA−2000またはPA−4000、両方とも Cyto Pulse Sciences, Inc.,
Columbia, MD製； T820, BTX, Inc., Sandiego, CA）からなり、所定の形状、電
圧、期間および間隔のパルスを送るようになっている。特に電源５０は、選択さ
れた電極間の生体内に第一の低度の電磁場を、次に通常、前記第一電磁場よりも
高度の第二の電磁場を形成するために、各電極１２６に電圧を送るようにしなけ
ればならない。各電極間に電気信号を適用する際の選択的な制御は、種々の方法
で、例えばPA−201 Programmable Pulse Switch にPA−4000発生器（両方とも C
yto Pulse Sciences, Inc., Columbia, MD製）を組合せることにより行えるし、
或いは人手により、機械的に、または電気的に実施することもできる。
【００１３】 低度の電磁場は、ここでは集団として示した標的組織Ｔに対し分子Ｍを操作す
るためである。高度の電磁場は、標的組織Ｔ内の細胞膜に一時的な浸透性を起こ
させるためである。このような浸透性は、分子Ｍを細胞の内部に入り込ませるの
に有用である（図１および図２参照）。 電極１２６は使用時に通常、反対の対（oppositing pairs）で活性化し、これ
により各対電極１２６の少なくとも一つの電極に、殆ど同時に少なくとも一対の
反対極性電圧が付与されるようにしてよい。勿論、当該技術分野に精通する者な
らば、容易に他の組合せを予想することが可能である。更に、所定のパターンに
従って各電極対に選択的に電圧を印加することが望ましいこともある。このよう
に予め選択されたパターンを負荷する手段としては、例えばパルス発生器を駆動
して、予め選択されたパターンに従って各選択された電極に信号を送るソフトウ
エアプログラムを挙げることができる。
るためである。高度の電磁場は、標的組織Ｔ内の細胞膜に一時的な浸透性を起こ
させるためである。このような浸透性は、分子Ｍを細胞の内部に入り込ませるの
に有用である（図１および図２参照）。 電極１２６は使用時に通常、反対の対（oppositing pairs）で活性化し、これ
により各対電極１２６の少なくとも一つの電極に、殆ど同時に少なくとも一対の
反対極性電圧が付与されるようにしてよい。勿論、当該技術分野に精通する者な
らば、容易に他の組合せを予想することが可能である。更に、所定のパターンに
従って各電極対に選択的に電圧を印加することが望ましいこともある。このよう
に予め選択されたパターンを負荷する手段としては、例えばパルス発生器を駆動
して、予め選択されたパターンに従って各選択された電極に信号を送るソフトウ
エアプログラムを挙げることができる。
【００１４】 標的組織Ｔに対し生体内の分子Ｍを操作する非貫通性装置２０の第二の実施例
（図５〜６）は、上端２１２から下端２１４まで伸びる内腔２１０を備えた概略
円筒状の支持体２１を有するものである。 複数個の下方に垂下する柱２２は、該支持体の下端２１４付近に固定され、各
柱２２の下表面２２４には、導電域２２０がある。各柱２２は、互いに隔離した
状態で配置され、また導電域２２０は電極を構成する。 特定の実施例において、各柱２２は、移動可能に支持体２１に固定される。各
柱２２は、第一の位置とこの第一位置よりも低い第二の位置との間を軸方向に移
動可能であり、また第二位置に偏っている。この動作は、各柱２２と標的組織Ｔ
の表面との接触を行うためである。図５に示すように、特定種類の移動可能な柱
２２では、各柱２２は、スプリング負荷方式で支持体２１に固定されている。こ
のような動作により、支持体の概略平坦な下表面２１４は、電極と非平坦表面と
の接触を可能にする。 内腔２１０は、例えば電極の活性化前に組織Ｔ中に所望の分子を導入できる注
入ガイドとして使用してよい。
（図５〜６）は、上端２１２から下端２１４まで伸びる内腔２１０を備えた概略
円筒状の支持体２１を有するものである。 複数個の下方に垂下する柱２２は、該支持体の下端２１４付近に固定され、各
柱２２の下表面２２４には、導電域２２０がある。各柱２２は、互いに隔離した
状態で配置され、また導電域２２０は電極を構成する。 特定の実施例において、各柱２２は、移動可能に支持体２１に固定される。各
柱２２は、第一の位置とこの第一位置よりも低い第二の位置との間を軸方向に移
動可能であり、また第二位置に偏っている。この動作は、各柱２２と標的組織Ｔ
の表面との接触を行うためである。図５に示すように、特定種類の移動可能な柱
２２では、各柱２２は、スプリング負荷方式で支持体２１に固定されている。こ
のような動作により、支持体の概略平坦な下表面２１４は、電極と非平坦表面と
の接触を可能にする。 内腔２１０は、例えば電極の活性化前に組織Ｔ中に所望の分子を導入できる注
入ガイドとして使用してよい。
【００１５】 図７に上記装置２０と同様な装置の第三の実施例３０を示す。この実施例では
、柱３２は、互いに放射状内側に対面する角度で配置された、尖った導電性下部
先端３２４を有する。各柱３２は、第一の位置と下部先端３２４がこの第一位置
よりも共に近い第二の位置との間を内側に移動可能である。この第二位置は、下
部先端３２４間の組織Ｔをしっかり掴むためである。 本実施例で図示した他の特徴は、支持体３１中に伸びる中空針３３を有するこ
とである。この針の先端は柱３２の直下に伸びていて、針３３は、組織Ｔ内に導
入される一用量の物質を運ぶことができ、或いはこの導入が可能な入口として使
用することができる。関連する実施例では、針３３は、貫通深度を選択できるよ
うに軸方向に移動可能である。 本装置（図８）の第四実施例４０は、一対の絶縁板４２を概略平行方式で移動
可能に保持した支持体４１を有するものである。この実施例では、絶縁板４２は
、概略長方形の平坦部材からなる。支持体４１は、絶縁板４２間の間隔を変更す
る手段を有し、それらの間の組織Ｔをしっかり掴むのに有用である。 各絶縁板４２は、内側の対面する表面４２４に固定された複数個の電極４３を
有し、各電極４３には、信号発生器５０と回路連絡させるためのリード線４４が
接続されている。
、柱３２は、互いに放射状内側に対面する角度で配置された、尖った導電性下部
先端３２４を有する。各柱３２は、第一の位置と下部先端３２４がこの第一位置
よりも共に近い第二の位置との間を内側に移動可能である。この第二位置は、下
部先端３２４間の組織Ｔをしっかり掴むためである。 本実施例で図示した他の特徴は、支持体３１中に伸びる中空針３３を有するこ
とである。この針の先端は柱３２の直下に伸びていて、針３３は、組織Ｔ内に導
入される一用量の物質を運ぶことができ、或いはこの導入が可能な入口として使
用することができる。関連する実施例では、針３３は、貫通深度を選択できるよ
うに軸方向に移動可能である。 本装置（図８）の第四実施例４０は、一対の絶縁板４２を概略平行方式で移動
可能に保持した支持体４１を有するものである。この実施例では、絶縁板４２は
、概略長方形の平坦部材からなる。支持体４１は、絶縁板４２間の間隔を変更す
る手段を有し、それらの間の組織Ｔをしっかり掴むのに有用である。 各絶縁板４２は、内側の対面する表面４２４に固定された複数個の電極４３を
有し、各電極４３には、信号発生器５０と回路連絡させるためのリード線４４が
接続されている。
【００１６】 次に本発明方法の実施例を開示する。これらの方法は、前述の装置１０で具体
的に説明するが、これだけで本発明方法を限定するものではない。何故ならば装
置１０、２０、３０または４０のいずれも同様に使用できるし、或いは他の均等
物も当該技術分野に精通する者ならば理解できるからである。 第一の実施例は、所望の分子Ｍを標的組織Ｔに分配、配送する改良方法である
。この方法は、少なくとも二つの電極を標的組織Ｔの表面に一般に隣接するが非
貫通方式で置く工程を含む。所望の分子Ｍを含む物質、例えばその溶液を装置１
０の位置決めの前または後のいずれかで、体型的に標的組織Ｔの付近または組織
Ｔ上の領域中で本体に導入する。一対の電極１２６−１２６’間に、所望分子Ｍ
に対し標的組織Ｔ上の最初の位置から更に所望の位置までマイグレーションを起
こさせるのに充分な第一の電位差を形成する。特定の実施例では、このパルスの
高さ範囲は、ミリ秒範囲で１〜１５Ｖ／cmである。
的に説明するが、これだけで本発明方法を限定するものではない。何故ならば装
置１０、２０、３０または４０のいずれも同様に使用できるし、或いは他の均等
物も当該技術分野に精通する者ならば理解できるからである。 第一の実施例は、所望の分子Ｍを標的組織Ｔに分配、配送する改良方法である
。この方法は、少なくとも二つの電極を標的組織Ｔの表面に一般に隣接するが非
貫通方式で置く工程を含む。所望の分子Ｍを含む物質、例えばその溶液を装置１
０の位置決めの前または後のいずれかで、体型的に標的組織Ｔの付近または組織
Ｔ上の領域中で本体に導入する。一対の電極１２６−１２６’間に、所望分子Ｍ
に対し標的組織Ｔ上の最初の位置から更に所望の位置までマイグレーションを起
こさせるのに充分な第一の電位差を形成する。特定の実施例では、このパルスの
高さ範囲は、ミリ秒範囲で１〜１５Ｖ／cmである。
【００１７】 予め活性化したのと同じ電極対１２６−１２６’でも或いは異なる電極対でも
よいが、一対の電極間に第二の電位差を形成する。この第二電位差は、第一電位
差よりも高く、且つ標的組織中でエレクトロポレーションを起こして所望分子Ｍ
の細胞内への移動を増進するのに充分な電位とする。具体的なパルスの高さおよ
び期間の範囲は限定されるものではないが、１〜１０，０００ボルト／cmおよび
ナノ秒の範囲である。特定の実施例では、パルスの高さ範囲は、ミリ秒の範囲に
亘って７５０〜１５００Ｖ／cmである。これら電位差のいずれか或いは両方でも
、一連の所定の連続パルスで配送することができる。これら電位差は、各々、連
続的にまたは同時に配送されたパルスで構成されていてよい。 第二の方法は、皮下の標的組織Ｔにバイオ活性の分子を配送するためである。
この方法は、前述のように帯電した(charged）バイオ活性分子Ｍを含有する物質
を、標的組織Ｔ付近の皮下領域に導入する工程を含む。装置１０のような装置を
、標的組織Ｔに一般に隣接するが非貫通方式で置き、電極対を再び低度におよび
高度に活性化して、それぞれ標的組織Ｔ付近のバイオ活性分子Ｍのマイグレーシ
ョン、およびこのバイオ活性分子Ｍを細胞内部に導入させるのに充分な、標的組
織Ｔ内の細胞膜のエレクトロポレーションを行う。
よいが、一対の電極間に第二の電位差を形成する。この第二電位差は、第一電位
差よりも高く、且つ標的組織中でエレクトロポレーションを起こして所望分子Ｍ
の細胞内への移動を増進するのに充分な電位とする。具体的なパルスの高さおよ
び期間の範囲は限定されるものではないが、１〜１０，０００ボルト／cmおよび
ナノ秒の範囲である。特定の実施例では、パルスの高さ範囲は、ミリ秒の範囲に
亘って７５０〜１５００Ｖ／cmである。これら電位差のいずれか或いは両方でも
、一連の所定の連続パルスで配送することができる。これら電位差は、各々、連
続的にまたは同時に配送されたパルスで構成されていてよい。 第二の方法は、皮下の標的組織Ｔにバイオ活性の分子を配送するためである。
この方法は、前述のように帯電した(charged）バイオ活性分子Ｍを含有する物質
を、標的組織Ｔ付近の皮下領域に導入する工程を含む。装置１０のような装置を
、標的組織Ｔに一般に隣接するが非貫通方式で置き、電極対を再び低度におよび
高度に活性化して、それぞれ標的組織Ｔ付近のバイオ活性分子Ｍのマイグレーシ
ョン、およびこのバイオ活性分子Ｍを細胞内部に導入させるのに充分な、標的組
織Ｔ内の細胞膜のエレクトロポレーションを行う。
【００１８】 第三の方法（図９）は、二つの分子Ｍ、Ｍ’を所望の標的組織部位Ｓの所で細
胞膜の付着生長に参入させて、多成分不安定系の場合のように、それらの間で反
応または細胞“爆弾”を生じさせるためである。この方法は、第一の分子Ｍを含
有する物質を標的組織部位Ｓ付近の第一の領域Ａに導入し、更に第二の分子Ｍ’
を含有する物質を標的組織部位Ｓ付近の第二の領域Ａ’に導入する工程を含む。 次に、第一分子Ｍおよび第二分子Ｍ’のマイグレーションを標的組織部位Ｓが
ある第三の領域Ａ”に起こさせる。このマイグレーションは、標的組織に一般に
隣接するが非貫通方式の表面に対面して配置した少なくとも一対の電極によって
起こる。この第三領域Ａ”は実際には第一領域Ａまたは第二領域Ａ’或いはこれ
ら領域とは離れた他の領域を含んでいてよい。 次に、第一分子Ｍと第二分子Ｍ’とを第三領域Ａ”で反応させる。
胞膜の付着生長に参入させて、多成分不安定系の場合のように、それらの間で反
応または細胞“爆弾”を生じさせるためである。この方法は、第一の分子Ｍを含
有する物質を標的組織部位Ｓ付近の第一の領域Ａに導入し、更に第二の分子Ｍ’
を含有する物質を標的組織部位Ｓ付近の第二の領域Ａ’に導入する工程を含む。 次に、第一分子Ｍおよび第二分子Ｍ’のマイグレーションを標的組織部位Ｓが
ある第三の領域Ａ”に起こさせる。このマイグレーションは、標的組織に一般に
隣接するが非貫通方式の表面に対面して配置した少なくとも一対の電極によって
起こる。この第三領域Ａ”は実際には第一領域Ａまたは第二領域Ａ’或いはこれ
ら領域とは離れた他の領域を含んでいてよい。 次に、第一分子Ｍと第二分子Ｍ’とを第三領域Ａ”で反応させる。
【００１９】 当該技術分野に精通する者ならば、操作器の代替実施例のような他の実施例も
考慮できるものと理解できる。この出願において、生体中で電磁場を形成するよ
うに“構成される”装置とは、（ｉ）本体の組織または液体と接触する装置の部
分がバイオ相溶性材料で作られていること、（ｉｉ）電極が、電解質（処理され
る組織、間質液、処理部位で注入された材料、標的組織に適用された材料、及び
それらの組合せが挙げられる。）中で生体内のリビング細胞のエレクトロポレー
ションおよび／またはマイグレーションに必要な電流を搬送し得ること、および
（ｉｉｉ）各支持部材上の電極間の材料（支持部材と同じ材料であってよい。）
は、電気的処理中、近くの反対極性の電極によって破壊しないように充分な誘電
定数を持たなければならないことを意味する。また、標的組織の選択された部分
に対して位置するように構成される装置とは、装置の形状、可とう性および材料
は、装置が組織に対して直接置けるようなものであることを意味する。更に、マ
イグレーションおよびエレクトロポレーションを行うために電極または電極系が
構成される場合、このような電極または電極系はいずれか一方または両方の機能
を果たすために使用できることは、当該技術分野に精通する者ならば明白である
。
考慮できるものと理解できる。この出願において、生体中で電磁場を形成するよ
うに“構成される”装置とは、（ｉ）本体の組織または液体と接触する装置の部
分がバイオ相溶性材料で作られていること、（ｉｉ）電極が、電解質（処理され
る組織、間質液、処理部位で注入された材料、標的組織に適用された材料、及び
それらの組合せが挙げられる。）中で生体内のリビング細胞のエレクトロポレー
ションおよび／またはマイグレーションに必要な電流を搬送し得ること、および
（ｉｉｉ）各支持部材上の電極間の材料（支持部材と同じ材料であってよい。）
は、電気的処理中、近くの反対極性の電極によって破壊しないように充分な誘電
定数を持たなければならないことを意味する。また、標的組織の選択された部分
に対して位置するように構成される装置とは、装置の形状、可とう性および材料
は、装置が組織に対して直接置けるようなものであることを意味する。更に、マ
イグレーションおよびエレクトロポレーションを行うために電極または電極系が
構成される場合、このような電極または電極系はいずれか一方または両方の機能
を果たすために使用できることは、当該技術分野に精通する者ならば明白である
。
【００２０】 上記の説明で簡潔、明確および理解のため、ある種の用語を用いたが、これら
の用語はここでは説明の目的で使用し、広範に解釈されることを意図している以
上、従来技術で要求される以上に不必要な限定を暗示するものではない。更に、
ここで図示し説明した装置の実施例は、例示のためであり、本発明の範囲はこれ
らの正確な構造の詳細に限定されるものではない。 以上に本発明を説明したが、特許請求の範囲には、好ましい実施例の構造、操
作および使用、それによる有利な新規で且つ有用な結果、新規で且つ有用な構造
、並びに当該技術分野に精通する者ならば自明なそれらの妥当な機械的均等物を
述べた。
の用語はここでは説明の目的で使用し、広範に解釈されることを意図している以
上、従来技術で要求される以上に不必要な限定を暗示するものではない。更に、
ここで図示し説明した装置の実施例は、例示のためであり、本発明の範囲はこれ
らの正確な構造の詳細に限定されるものではない。 以上に本発明を説明したが、特許請求の範囲には、好ましい実施例の構造、操
作および使用、それによる有利な新規で且つ有用な結果、新規で且つ有用な構造
、並びに当該技術分野に精通する者ならば自明なそれらの妥当な機械的均等物を
述べた。
【図１】従来の電磁場に曝した細胞の二次元描写を示す。
【図２】従来のエレクトロポレーションによる分子の配送方法を示す。図２
Ａ：生体外または生体内の腫瘍分子を関心のある分子に曝す。図２Ｂ：直流パル
スを該細胞に施して、細胞内部に分子が一層自由に入れるような一時的な膜の脱
安定化を起こさせる。図２Ｃ：パルス印加後、細胞は正常な状態に戻り、細胞内
に薬剤を残す。
Ａ：生体外または生体内の腫瘍分子を関心のある分子に曝す。図２Ｂ：直流パル
スを該細胞に施して、細胞内部に分子が一層自由に入れるような一時的な膜の脱
安定化を起こさせる。図２Ｃ：パルス印加後、細胞は正常な状態に戻り、細胞内
に薬剤を残す。
【図３】非導電材料により隔離された電極を有する環状部材を備えた非貫通
性分子操作器の第一実施例。
性分子操作器の第一実施例。
【図４】図３の実施例の下部平面図。
【図５】概略円筒状の支持体から下方に垂下する柱上に配置された多数の電
極を備えた非貫通性分子操作器の第二実施例。
極を備えた非貫通性分子操作器の第二実施例。
【図６】図５の実施例の下部平面図。
【図７】内部に移動する電極支持部材を備えた非貫通性分子操作器の第三実
施例の側面図。
施例の側面図。
【図８】調整可能な分離方式で一対の電極保持部材を備えた非貫通性分子操
作器の第四実施例の側面斜視図。
作器の第四実施例の側面斜視図。
【図９】多成分反応系の成分を標的の組織位置で細胞膜の付着生長に参入さ
せるための非貫通性分子操作器の使用状態を示す。
せるための非貫通性分子操作器の使用状態を示す。
Ｔ‥‥標的の組織 Ｍ、Ｍ’‥‥分子 Ｓ‥‥標的の組織部位 １０、２０、３０、４０‥‥本発明の装置 １１、２２、３２‥‥支持体の柱 ２１、３１‥‥支持体 ４３‥‥電極 ５０‥‥電気エネルギー源または信号発生器 １２６‥‥電極としての導電性セクター ２１０‥‥内腔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 マーク・ジェイ・ジャロスゼスキー アメリカ合衆国 フロリダ州 33613 タ ムパ グレナディン ドライヴ ナンバー ４ 14621 (72)発明者 リチャード・ヘラー アメリカ合衆国 フロリダ州 33617 テ ムプル テラス テラス ヒル ドライヴ 509 Ｆターム(参考） 4B029 AA24 BB01 CC01 4C053 BB02 BB22 BB23 BB32 HH02 JJ02 JJ13
Claims (28)
- 【請求項１】標的組織に対し生体内の分子を操作する装置であって、 支持体と、該支持体から離れて伸び、且つ互いに間隔を置いて前記支持体に固
定された少なくとも二つの別個の電極とを有し、各電極は電気エネルギー源のそ
れぞれの部分と回路連絡し、 前記少なくとも二つの電極は、選択された電極間で標的組織に対し分子を操作
するのに充分な第一の電磁場および該標的組織内の細胞膜の一時的な浸透性を起
こさせるのに充分な第二の電磁場を形成するように構成され、 前記装置は、前記少なくとも二つの電極が標的組織の選択された部分に対して
設置可能に構成されている、 前記装置。 - 【請求項２】前記支持体が上端から下端まで連通する入口を有する概略円筒
状の柱を有し；前記装置は更に、 該柱の下端に固定された円盤を有し、該円盤は外側下方に垂下し、且つ導電域
と非導電域との交互放射状セクターで構成され、前記電極は該導電性セクターで
構成されている、と、 前記導電域と回路連絡していると共に、前記円盤から前記柱の入口を通って該
柱の上端まで伸びるリード線と を有する請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】更に、前記柱の入口上端付近に配置され、各リード線と回路連
絡している複数個のコンタクト手段と、 前記柱の入口上端付近に配置され、信号発生器と回路連絡させるため、各コン
タクト手段と回路連絡する手段を有するインターフェース手段と を有する請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】前記各コンタクト手段が前記入口の内壁に対し該入口内に固定
されたコンタクトブラシで構成され； 前記インターフェース手段が入口内の上端に挿入可能なキー連動装置で構成さ
れ、且つ各コンタクトブラシと連絡させるために配置されたコンタクトパッドを
有する請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】前記円盤が前記標的組織の選択された部分と形状適合可能な可
とう性材料で構成される請求項２に記載の装置。 - 【請求項６】前記円盤が前記標的組織の選択された部分を透視可能な透明部
分を有する請求項２に記載の装置。 - 【請求項７】更に、所望の分子移動を行うために、選択された複数対の電極
に、予め選択された信号パターンを配送する手段を有する請求項１に記載の装置
。 - 【請求項８】更に、前記支持体の下端付近に固定された複数個の下方に垂下
する柱を有し、各柱の下表面には導電性域を有し、該柱は互いに隔離された状態
にあり、前記導電性域が電極を構成する請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】前記各柱と標的組織の表面との接触を行うために、各柱は移動
可能に前記支持体に固定され、各柱は第一の位置とこの第一位置よりも低い第二
の位置との間を軸方向に移動可能であり、且つ第二位置に偏っている請求項８に
記載の装置。 - 【請求項１０】前記各柱がスプリング負荷方式で支持体に固定されている請
求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】前記柱は、互いに放射状内側に対面する角度で配置された、
尖った導電性下部先端を有し、各柱は、第一の位置と下部先端がこの第一位置よ
りも共に近い第二の位置との間を内側に移動可能であり、第二位置は、下部先端
間の組織をしっかり掴むための位置である請求項８に記載の装置。 - 【請求項１２】更に、調整可能な分離方式で前記支持体に移動可能に固定し
た一対の電極保持部材を有し、該各部材は、これに少なくとも一つの電極を固定
する手段である請求項１に記載の装置。 - 【請求項１３】前記各部材が絶縁板で構成され、前記電極が各絶縁板の内側
の対面する表面に固定された複数個の電極で構成され、且つ該絶縁板は、絶縁板
間の標的組織の少なくとも一部をしっかり掴むように構成された請求項１２に記
載の装置。 - 【請求項１４】更に、少なくとも一対の反対極性の電圧を殆ど同時にそれぞ
れの対の電極に形成する手段を有する請求項１に記載の装置。 - 【請求項１５】更に、所定のパターンに従って各電極を選択的に活性化する
手段を有する請求項１に記載の装置。 - 【請求項１６】前記電気エネルギー源が信号発生器で構成され、前記活性化
手段が該信号発生器に対し制御する関係のソフトウエア手段で構成される請求項
１５に記載の装置。 - 【請求項１７】前記支持体が、前記分子含有物質を標的組織中に導入させる
ために注入器を収容するように連通する内腔を有する請求項１に記載の装置。 - 【請求項１８】更に、前記支持体の下部から垂下する針部材を有し、該針部
材は、尖った先端と該先端付近に開口部とを有し、該先端および開口部は電極の
直下に配置され、前記針部材は前記分子含有物質を該開口部から標的組織中に配
送するようにした請求項１に記載の装置。 - 【請求項１９】所望の分子を最初の位置から標的組織に分配、配送する改良
方法であって、 各電極は電気エネルギー源のそれぞれの部分と回路連絡する少なくとも二つの
別個の電極を標的組織付近の表面に、一般に隣接するが非貫通方式で置く工程、 所望の分子に対し最初の位置から標的組織に向けてマイグレーションを起こさ
せるのに充分な第一の電位差を一対の電極間に形成する工程、および 所望分子の組織細胞内への移動を増進するために、標的組織中でエレクトロポ
レーションを起こすのに充分な、前記第一電位差よりも高い第二の電位差を一対
の電極間に形成する工程 を含む前記方法。 - 【請求項２０】前記形成工程が、所定の連続パルスで一連の第一および第二
の電位差を形成してなる請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】更に、所望分子に対し標的組織付近の位置から標的組織の細
胞膜内の小孔を通って組織内部へのマイグレーションを起こさせるのに充分な第
三の電位差を一対の電極に形成する工程を含む請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２２】前記形成工程が、所定の連続パルスで一連の第一、第二およ
び第三の電位差を形成する工程である請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】前記電極が標的組織の周辺の表面突起を少なくとも一部包囲
するように構成される請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２４】バイオ活性の分子を最初の位置から標的組織に配送する方法
であって、 標的組織に一般に隣接するが非貫通方式の表面に対し少なくとも二つの電極を
置く工程、ここで各部材は少なくとも二つの別個の電極を有し、各電極は電気エ
ネルギー源のそれぞれの位置と回路連絡している、 一対の電極を活性化して、前記バイオ活性分子に対し、最初の位置から標的組
織付近の或る位置までマイグレーションを行う工程、 一対の電極を活性化して、標的組織内の細胞膜に対し、前記バイオ活性分子を
細胞の内部に入り込ませるのに充分なエレクトロポレーションを行う工程、 を含む前記方法。 - 【請求項２５】二つの分子を二つのそれぞれの最初の位置から所望の標的組
織部位で細胞膜の付着生長に参入させて、分子間で反応させる方法であって、 所望の標的組織部位付近の表面に対して一対の電極を置く工程、 該一対の電極を活性化して、前記第一および第二の分子に対し標的組織部位付
近の第三の領域までまマイグレーションを起こさせる工程、および 前記第一および第二の分子を該第三領域で反応させる工程、 を含む前記方法。 - 【請求項２６】前記活性化工程が、前記第一および第二の分子を所望の方向
にマイグレーションを起こさせるのに充分な電位差を前記一対の電極間に形成す
る工程である請求項２５に記載の方法。 - 【請求項２７】各電極が差別的に活性化可能な少なくとも二つの別個の電極
を支持体に対し隔離された状態で固定する工程、 各電極と電気エネルギー源との間を回路連絡させる工程、ここで前記電極は、
選択された電極間の生体内で低度の電磁場を形成して標的組織に対し分子を操作
すると共に、前記電磁場より高度の電磁場を形成して標的組織内の細胞膜に一時
的な浸透性を起こさせるように構成されている、および 各電極と前記電気エネルギー源との間にスイッチング手段を設けて各電極を差
別的に活性化させる工程 を含む分子の電子操作器の製造方法。 - 【請求項２８】更に、予め選択されたパターンに従って電極を活性化するよ
うに、前記スイッチング手段を制御する手段を備える請求項２７に記載の方法。
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