JPH05221469A - コントロールリリースシステム - Google Patents
コントロールリリースシステムInfo
- Publication number
- JPH05221469A JPH05221469A JP5637392A JP5637392A JPH05221469A JP H05221469 A JPH05221469 A JP H05221469A JP 5637392 A JP5637392 A JP 5637392A JP 5637392 A JP5637392 A JP 5637392A JP H05221469 A JPH05221469 A JP H05221469A
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- JP
- Japan
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- shape memory
- memory alloy
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- spring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 環境が必要とする時に、必要な分量の機能性
物質を放出せしめる。 【構成】 昇温により収縮する形状記憶合金１とスプリ
ングばね８と機能性物質３の貯蔵室４および外室６Ａよ
り成り、前記形状記憶合金１の収縮により前記機能性物
質３を放出する通電応答性のコントロールリリースシス
テム
物質を放出せしめる。 【構成】 昇温により収縮する形状記憶合金１とスプリ
ングばね８と機能性物質３の貯蔵室４および外室６Ａよ
り成り、前記形状記憶合金１の収縮により前記機能性物
質３を放出する通電応答性のコントロールリリースシス
テム
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】近年、医薬、農薬、ホルモン、触
媒、肥料、香料、化粧品など、各種の環境に作用して種
々の機能を発揮する物質を、必要な時、適切な割合で、
必要な期間にわたって持続的に放出するコントロールリ
リースと呼ばれる技術が注目され、内外で活発に研究開
発が進められるとともに、多方面に応用されようとして
いる。本発明は、このようなコントロールリリースのた
めの新しい技術とシステムを提供せんとするものであ
る。
媒、肥料、香料、化粧品など、各種の環境に作用して種
々の機能を発揮する物質を、必要な時、適切な割合で、
必要な期間にわたって持続的に放出するコントロールリ
リースと呼ばれる技術が注目され、内外で活発に研究開
発が進められるとともに、多方面に応用されようとして
いる。本発明は、このようなコントロールリリースのた
めの新しい技術とシステムを提供せんとするものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、医薬のコントロールリリースを目
的とするドラッグデリバリーシステム（ＤＤＳ）の分野
での研究開発が非常に活発に行われてきたが、最近、農
薬、肥料、化粧品などの新しい分野へコントロールリリ
ースの技術を応用拡大しようとする機運が高まってい
る。こうした従来のコントロールリリースの技術の大半
は、機能性物質を高分子フイルムではさんでラミネート
したり、高分子ゲルの中に混合分散したりして、機能性
物質と高分子材料の複合体を作るものがほとんどであ
る。コントロールリリースの目的である放出速度の制御
や放出持続期間の制御は、高分子の材質を適当に選択
し、機能性物質の高分子中の拡散速度をコントロールす
ることによって行われる。あるいはまた高分子との複合
体の構造を多孔質化し、内部表面積を増加させて、放出
を促進することや逆に複合体中に拡散のバリヤーとなる
充填物を添加して、放出を制御したりすることも行われ
ている。しかし、従来の技術によって作られたものは、
機能性物質の放出自体は自動的に起こり、連続的に機能
性物質が放出されつくされるまで継続するもので、必要
な時に必要なだけ放出が可能なＯＮーＯＦＦ制御機構を
備えたものではなかった。
的とするドラッグデリバリーシステム（ＤＤＳ）の分野
での研究開発が非常に活発に行われてきたが、最近、農
薬、肥料、化粧品などの新しい分野へコントロールリリ
ースの技術を応用拡大しようとする機運が高まってい
る。こうした従来のコントロールリリースの技術の大半
は、機能性物質を高分子フイルムではさんでラミネート
したり、高分子ゲルの中に混合分散したりして、機能性
物質と高分子材料の複合体を作るものがほとんどであ
る。コントロールリリースの目的である放出速度の制御
や放出持続期間の制御は、高分子の材質を適当に選択
し、機能性物質の高分子中の拡散速度をコントロールす
ることによって行われる。あるいはまた高分子との複合
体の構造を多孔質化し、内部表面積を増加させて、放出
を促進することや逆に複合体中に拡散のバリヤーとなる
充填物を添加して、放出を制御したりすることも行われ
ている。しかし、従来の技術によって作られたものは、
機能性物質の放出自体は自動的に起こり、連続的に機能
性物質が放出されつくされるまで継続するもので、必要
な時に必要なだけ放出が可能なＯＮーＯＦＦ制御機構を
備えたものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
コントロールリリースシステムは、放出のＯＮーＯＦＦ
制御機構を備えたものでないため、放出が一度始まれば
自動的に進み、放出が真に必要な時に必要な分量を放出
するものでないため、効率のすぐれた放出方法とはいえ
なかった。さらに必要でない時にも放出が持続するた
め、かえって有害であることも少なくなかった。今後の
コントロールリリースシステムは、環境が必要とする時
にだけ放出するＯＮーＯＦＦスウィッチング機構を有す
るものであることが求められている。
コントロールリリースシステムは、放出のＯＮーＯＦＦ
制御機構を備えたものでないため、放出が一度始まれば
自動的に進み、放出が真に必要な時に必要な分量を放出
するものでないため、効率のすぐれた放出方法とはいえ
なかった。さらに必要でない時にも放出が持続するた
め、かえって有害であることも少なくなかった。今後の
コントロールリリースシステムは、環境が必要とする時
にだけ放出するＯＮーＯＦＦスウィッチング機構を有す
るものであることが求められている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、上記の
ような要求に応じて、いかにして機能成分放出のＯＮー
ＯＦＦスウィッチング機構を付与するかという点にあ
る。この点に関して、本発明では、形状記憶合金の可逆
的な伸縮運動を利用し、図１〜図２のようなデバイスを
構成することによってこの課題の解決をはかろうとする
ものである。
ような要求に応じて、いかにして機能成分放出のＯＮー
ＯＦＦスウィッチング機構を付与するかという点にあ
る。この点に関して、本発明では、形状記憶合金の可逆
的な伸縮運動を利用し、図１〜図２のようなデバイスを
構成することによってこの課題の解決をはかろうとする
ものである。
【０００５】
【実施例】すなわち、形状記憶合金１にスイッチ２をＯ
Ｎして電場を印加（通電）すると、形状記憶合金１の温
度上昇が起こって合金が収縮し、この運動によって機能
性物質３の貯蔵室４が移動してその開口部５が外壁本体
６の開口部７の位置と合致するに至るため、貯蔵室４か
らの機能性物質３の放出が開始される。この収縮移動
は、貯蔵室４の反対側にあるスプリングばね８の伸長に
より応力として蓄えられるので、電場が除かれて形状記
憶合金１の温度が低下すると、スプリングばね８の収縮
復元力の動きによって機能性物質３の貯蔵室４は逆向き
に移動し、その開口部５がふさがって放出が停止する。
このような機構によって、通電のＯＮーＯＦＦに応答し
て、形状記憶合金１の伸縮と貯蔵室４の移動が起こり、
機能性物質３の放出が断続されれることが明らかになっ
た。６Ａは外室である。
Ｎして電場を印加（通電）すると、形状記憶合金１の温
度上昇が起こって合金が収縮し、この運動によって機能
性物質３の貯蔵室４が移動してその開口部５が外壁本体
６の開口部７の位置と合致するに至るため、貯蔵室４か
らの機能性物質３の放出が開始される。この収縮移動
は、貯蔵室４の反対側にあるスプリングばね８の伸長に
より応力として蓄えられるので、電場が除かれて形状記
憶合金１の温度が低下すると、スプリングばね８の収縮
復元力の動きによって機能性物質３の貯蔵室４は逆向き
に移動し、その開口部５がふさがって放出が停止する。
このような機構によって、通電のＯＮーＯＦＦに応答し
て、形状記憶合金１の伸縮と貯蔵室４の移動が起こり、
機能性物質３の放出が断続されれることが明らかになっ
た。６Ａは外室である。
【０００６】以下に、本発明の内容をさらに詳しく説明
する。本発明において、中心的な素材は形状記憶合金１
であるが、利用可能な形状記憶合金１の例として、Ｔｉ
ーＮｉ系合金、ＣｕーＺｎーＡｌ系合金、ＮｉーＡｌ系
合金、ＡｇーＣｄ系合金、ＡｕーＣｄ系合金、ＣｕーＮ
ｉーＡｌ系合金、ＣｕーＡｕーＺｎ系合金、ＣｕーＳｎ
系合金、ＣｕーＺｎ系合金、ＩｎーＴｌ系合金、Ｉｎー
Ｃｄ系合金、ＴｉーＮｉーＦｅ系合金などを挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。
する。本発明において、中心的な素材は形状記憶合金１
であるが、利用可能な形状記憶合金１の例として、Ｔｉ
ーＮｉ系合金、ＣｕーＺｎーＡｌ系合金、ＮｉーＡｌ系
合金、ＡｇーＣｄ系合金、ＡｕーＣｄ系合金、ＣｕーＮ
ｉーＡｌ系合金、ＣｕーＡｕーＺｎ系合金、ＣｕーＳｎ
系合金、ＣｕーＺｎ系合金、ＩｎーＴｌ系合金、Ｉｎー
Ｃｄ系合金、ＴｉーＮｉーＦｅ系合金などを挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。
【０００７】本発明でいう機能性物質３とは、抗癌剤、
鎮痛剤、解熱剤、抗炎症剤、胃腸薬、精神安定剤、眼
薬、抗アレルギー薬、心臓薬、免疫抑制剤、免疫賦活
剤、各種の向精神薬、抗菌剤等々の医薬、ホルモン、ビ
タミン、フェロン、成長因子、酵素、抗体、その他の生
理活性ポリペプチド、農薬、魚病薬、成長ホルモン、肥
料、染料、香料、防腐剤、防錆剤、化粧品、クリーム、
触媒、反応調整剤、酸化剤、還元剤など化学的、医学
的、生物学、電気的、電子的、その他の観点から一定の
作用効果を発現することの可能なあらゆる物質の総称で
ある。
鎮痛剤、解熱剤、抗炎症剤、胃腸薬、精神安定剤、眼
薬、抗アレルギー薬、心臓薬、免疫抑制剤、免疫賦活
剤、各種の向精神薬、抗菌剤等々の医薬、ホルモン、ビ
タミン、フェロン、成長因子、酵素、抗体、その他の生
理活性ポリペプチド、農薬、魚病薬、成長ホルモン、肥
料、染料、香料、防腐剤、防錆剤、化粧品、クリーム、
触媒、反応調整剤、酸化剤、還元剤など化学的、医学
的、生物学、電気的、電子的、その他の観点から一定の
作用効果を発現することの可能なあらゆる物質の総称で
ある。
【０００８】本発明においては、機能性物質３を本体６
デバイスの内部にある貯蔵室４に充填し、形状記憶合金
１ならびにスプリングばね８を図１のように装着して、
電気的入力の断続に応じて、機能性物質３の放出が開口
部５より行われるように設計、構成されたものである。
こうして、デバイスの本体（外室）６および機能性物質
３、貯蔵室４の材質は特に限定されず、セラミック、金
属、プラスチック等の使用が可能である。また、その寸
法は目的用余に応じて生体内にインプラントして使用す
るきわめてコンパクトな小型なものから、産業環境や生
活環境で比較的大規模で使用するまで広い範囲に選択す
ることができるものである。以下、若干の実施例を示
す。
デバイスの内部にある貯蔵室４に充填し、形状記憶合金
１ならびにスプリングばね８を図１のように装着して、
電気的入力の断続に応じて、機能性物質３の放出が開口
部５より行われるように設計、構成されたものである。
こうして、デバイスの本体（外室）６および機能性物質
３、貯蔵室４の材質は特に限定されず、セラミック、金
属、プラスチック等の使用が可能である。また、その寸
法は目的用余に応じて生体内にインプラントして使用す
るきわめてコンパクトな小型なものから、産業環境や生
活環境で比較的大規模で使用するまで広い範囲に選択す
ることができるものである。以下、若干の実施例を示
す。
【０００９】（実施例１）ＮｉーＴｉ系合金よりなる形
状記憶機能を有するスプリングばねと普通の鉄製スプリ
ングばねとを使用し、２つのバネの間に、底部に２mm径
の小円状の開口部を有する５ーＦＵ５０mgのエタノール
溶液を含んだ薬物貯蔵室をはさんで、図１に示したよう
なコントロールリリースシステムを構成した。形状記憶
合金スプリングの両端には微小電極を埋め込みシステム
外部に電気回路を構成するように設計した。この電気回
路に電池を接続し、断続的に通電を行ったところ、次の
事実が判明した。通電が始まると、約３分後に形状記憶
合金製スプリングは約１.8センチ収縮し、５ーＦＵ（５
ーフルオロウラシル）を含有する貯蔵室は凡そ１.6cm移
動して、その開口部は本体の開口部と重なり、５ーＦＵ
溶液が外部に放出された。しかし、さらに１分後に通電
を停止したところ、約２分後に形状記憶合金製スプリン
グは再び伸長し、５ーＦＵ溶液の放出は停止した。この
ような通電の断続操作を計８回くり返したところ、５ー
ＦＵ溶液の放出は、これに対応して、通電によるＮｉー
Ｔｉ合金スプリングの収縮とともに開始され、通電停止
によるＮｉーＴｉ合金スプリングの伸長とともに中断さ
れることが認められた。
状記憶機能を有するスプリングばねと普通の鉄製スプリ
ングばねとを使用し、２つのバネの間に、底部に２mm径
の小円状の開口部を有する５ーＦＵ５０mgのエタノール
溶液を含んだ薬物貯蔵室をはさんで、図１に示したよう
なコントロールリリースシステムを構成した。形状記憶
合金スプリングの両端には微小電極を埋め込みシステム
外部に電気回路を構成するように設計した。この電気回
路に電池を接続し、断続的に通電を行ったところ、次の
事実が判明した。通電が始まると、約３分後に形状記憶
合金製スプリングは約１.8センチ収縮し、５ーＦＵ（５
ーフルオロウラシル）を含有する貯蔵室は凡そ１.6cm移
動して、その開口部は本体の開口部と重なり、５ーＦＵ
溶液が外部に放出された。しかし、さらに１分後に通電
を停止したところ、約２分後に形状記憶合金製スプリン
グは再び伸長し、５ーＦＵ溶液の放出は停止した。この
ような通電の断続操作を計８回くり返したところ、５ー
ＦＵ溶液の放出は、これに対応して、通電によるＮｉー
Ｔｉ合金スプリングの収縮とともに開始され、通電停止
によるＮｉーＴｉ合金スプリングの伸長とともに中断さ
れることが認められた。
【００１０】（実施例２）ＮｉーＡｌ系形状記憶合金製
ばねの両端を本体外壁と機能性物質貯蔵室の壁に固定
し、かつその両端にリード線を接続してこのリード線を
本体外部に導き、外部においてさらにこれを電池ならび
ＯＮーＯＦＦスィッチに接続して電気回路を構成した。
機能性物質貯蔵室の反対側には、鉄製スプリングばねを
導入し、その両端を貯蔵室の壁と本体の壁に固定した。
すなわち、図１で示したようなシステムを構成した。機
能性物質貯蔵室にスミチオン（殺虫剤）の懸濁液３ｃｃ
を充填し、５Ｖ、１０mAの電流を２分間通じたところ、
形状記憶合金ばねの収縮による貯蔵室の移動が１.5cm起
って、スミチオンが外部に放出された。通電を停止した
ところ、貯蔵室は逆向きに１.5cm移動し、スミチオンの
放出は停止した。このような通電のＯＮーＯＦＦ操作を
１５回以上くり返しても、全く上と同様のスミチオンの
放出のＯＮーＯＦＦ現象がくり返されることが判明し
た。
ばねの両端を本体外壁と機能性物質貯蔵室の壁に固定
し、かつその両端にリード線を接続してこのリード線を
本体外部に導き、外部においてさらにこれを電池ならび
ＯＮーＯＦＦスィッチに接続して電気回路を構成した。
機能性物質貯蔵室の反対側には、鉄製スプリングばねを
導入し、その両端を貯蔵室の壁と本体の壁に固定した。
すなわち、図１で示したようなシステムを構成した。機
能性物質貯蔵室にスミチオン（殺虫剤）の懸濁液３ｃｃ
を充填し、５Ｖ、１０mAの電流を２分間通じたところ、
形状記憶合金ばねの収縮による貯蔵室の移動が１.5cm起
って、スミチオンが外部に放出された。通電を停止した
ところ、貯蔵室は逆向きに１.5cm移動し、スミチオンの
放出は停止した。このような通電のＯＮーＯＦＦ操作を
１５回以上くり返しても、全く上と同様のスミチオンの
放出のＯＮーＯＦＦ現象がくり返されることが判明し
た。
【００１１】
【発明の効果】昇温により収縮する形状記憶合金を採用
することにより貯蔵室内の機能性物質を必要な時に必要
な分量だけ放出することが可能となった。
することにより貯蔵室内の機能性物質を必要な時に必要
な分量だけ放出することが可能となった。
【図１】本発明のコントロールリリースシステムの説明
図であって非通電状態を示す。
図であって非通電状態を示す。
【図２】同じく本発明のコントロールリリースシステム
の説明図であって通電状態下の機能性物質の放出状態を
示す。
の説明図であって通電状態下の機能性物質の放出状態を
示す。
１ 形状記憶合金 ３ 機能性物質 ４ 貯蔵室 ５ 開口部 ６ 外壁本体 ６Ａ 外室 ７ 開口部 ８ スプリングばね
Claims (1)
- 【請求項１】 昇温により收縮する形状記憶合金とスプ
リングばねと機能性物質の貯蔵室および外室より成り、
形状記憶合金の収縮により機能性物質を放出する通電応
答性のコントロールリリースシステム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5637392A JPH05221469A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | コントロールリリースシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5637392A JPH05221469A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | コントロールリリースシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05221469A true JPH05221469A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=13025457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5637392A Pending JPH05221469A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | コントロールリリースシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05221469A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006510431A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-03-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | インピーダンス制御を有する電極アセンブリ及びシステム |
| WO2007100089A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Waseda University | 外科手術訓練装置 |
| WO2007100090A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Waseda University | 心臓外科手術の訓練評価システム |
| US7270135B2 (en) * | 2002-10-15 | 2007-09-18 | Illinois Tool Works Inc. | Dishwasher dispensing assembly actuator mechanism |
| US7445616B2 (en) | 2001-03-23 | 2008-11-04 | Petrakis Dennis N | Temperature responsive systems |
| US7476224B2 (en) | 2003-03-17 | 2009-01-13 | Petrakis Dennis N | Temperature responsive systems |
| US7607402B2 (en) | 2001-03-23 | 2009-10-27 | Petrakis Dennis N | Temperature responsive systems |
| US7655001B2 (en) | 2001-03-23 | 2010-02-02 | Petrakis Dennis N | Temperature responsive systems |
| US9418574B2 (en) | 2006-03-03 | 2016-08-16 | EBM Corporation | Surgical operation training device |
| US9609995B2 (en) | 2011-12-30 | 2017-04-04 | Bitron Poland Sp. Zo.O | Electrically-controlled actuator device, and washing agents dispensing device comprising such an actuator device |
| CN111730980A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-02 | 浙江大学 | 新型水下示踪储墨器 |
| CN112498981A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-16 | 张燕薇 | 一种防潮型财务账簿专用收纳箱 |
-
1992
- 1992-02-06 JP JP5637392A patent/JPH05221469A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2007100090A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Waseda University | 心臓外科手術の訓練評価システム |
| WO2007100089A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Waseda University | 外科手術訓練装置 |
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| US9609995B2 (en) | 2011-12-30 | 2017-04-04 | Bitron Poland Sp. Zo.O | Electrically-controlled actuator device, and washing agents dispensing device comprising such an actuator device |
| CN111730980A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-02 | 浙江大学 | 新型水下示踪储墨器 |
| CN111730980B (zh) * | 2020-06-18 | 2023-11-07 | 浙江大学 | 新型水下示踪储墨器 |
| CN112498981A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-16 | 张燕薇 | 一种防潮型财务账簿专用收纳箱 |
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