KR100567508B1

KR100567508B1 - 접속식 전극 템플레이트를 구비한 전기충격 장치

Info

Publication number: KR100567508B1
Application number: KR1019997008265A
Authority: KR
Inventors: 호프만귄터에이.
Original assignee: 제네트로닉스, 인코포레이티드
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2006-04-03
Also published as: KR20000076173A; EP0977616A1; US6208893B1; JP4050331B2; EP0977616B1; AU749497B2; CA2278443C; DK0977616T3; JP2001517998A; DE69927216D1; WO1999037358A1; ES2247781T3; AU2463399A; CA2278443A1; ATE304390T1; HK1024645A1; DE69927216T2

Abstract

본 발명은 전기충격법의 분야, 및 특히 세포를 손상시키는 종양성 세포에 제제를 도입하기 위해 전기충격법을 사용하는 것에 관한 것으로서,

각 전극이 전극을 전원(12)에 접속하기 위한 적어도 하나의 도체에 접속되어 있도록, 전극 템플레이트 장치(22)는 대향면을 갖는 3차원 지지 부재, 상기 지지 부재 및 대향면을 통해 연장하는 복수의 소공(26, 28, 30, 32, 34, 36, 38), 복수의 소공에 개별적으로 접속된 부재상의 복수의 도체, 복수의 소공 및 조직내에 선택적으로 삽입가능한 복수의 바늘 전극(58, 60, 62, 64, 66, 68)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

접속식 전극 템플레이트를 구비한 전기충격 장치{ELECTROPORATION APPARATUS WITH CONNECTIVE ELECTRODE TEMPLATE}

본 발명은 전기충격법 분야, 및 특히 세포를 손상시키는 종양 세포에 제제를 도입하기 위해 전기충격법을 사용하는 것에 관한 것이다.

세포는 세포 세포질로 세포 막을 통해 분자들이 통과하는 것에 대한 자연적 저항성을 가진다. 1970년대 과학자들은 세포를 영구적으로 손상시키지 않고 세포내에 구멍을 형성하는데 전계(electrical fields)가 사용되는 "전기충격법(electroporation)"을 최초로 발견하였다. 상기 발견으로 인해 큰 분자들을 세포 세포질에 직접 삽입할 수 있게 되었다. 전기충격법은 분자가 세포를 통과하는 세포내 구멍을 임시로 형성함으로써 세포 세포질내에 여러 분자들을 삽입하는데 도움을 주기 위해 추가로 개발되었다.

전기충격법은 여러 다른 종류의 세포로 물질을 삽입시키기 위해 사용되어 왔다. 상기 세포는 예를 들어, 알, 혈소판, 사람세포, 적혈구세포, 포유동물세포, 식물 원형질체, 식물 꽃가루, 리포좀, 세균, 균류, 효모 및 정자를 포함한다. 또한, 전기충격법은 "삽입 물질(implant materials)", "삽입 분자(implant molecules)" 및 "삽입 제제(implant agents)"로서 이하에 언급되는 여러 다른 물질을 삽입하는데 사용되어 왔다. 상기 물질들은 DNA, 유전자 및 여러 화학 제제를 포함한다.

전기충격법은 생세포에 외부 물질을 도입하기 위한 시험관내 및 생체내 과정에 모두 사용되어 왔다. 시험관내 용도로, 생세포의 샘플은 먼저 삽입 제제와 혼합되어 병렬판과 같은 전극 사이에 놓여진다. 그후, 전극이 세포/삽입물 혼합물에 전계를 가한다.

전기충격법의 생체내 용도로, 전극은 처리되는 세포 부분상의 상피를 잡는 칼리퍼와 같은 여러 구성으로 제공된다. 선택적으로, 바늘형 전극은 보다 깊게 위치되어 있는 세포에 접근하기 위해, 환자에 삽입될 것이다. 그외의 경우, 삽입 제제가 처리부분에 주입된 후, 전극은 상기 부분에 전계를 가한다. 생체내 전기충격법을 실시하는 시스템의 예는 Electro Cell Manipulator ECM 600 제품 및 Electro Square Porator T820을 포함하며, 상기 둘은 모두 Genetronics, Inc의 BTX Division에서 제조되어 이용가능하다.

화학요법제로 특정 종류의 암을 치료하는데 있어서, 수용할 수 없을 정도로 많은 수의 정상세포를 죽이지 않고 암세포를 죽이기에 충분히 높은 투여량의 약물을 사용하는 것이 필요하다. 만약, 화학요법제가 암세포내에 직접 삽입될 수 있었다면, 상기 목적은 이루어질 수 있었다. 블레오마이신과 같은 몇몇의 최상의 항암약물은 보통 특정의 암세포의 막을 효과적으로 침투할 수 없다. 그러나, 전기충격법으로는 블레오마이신을 세포안으로 삽입할 수 있다.

보통, 상기 치료는 항암약물을 종양에 직접 주입하고, 한쌍 또는 그 이상의 전극쌍사이의 종양에 전계를 가함으로써 실시된다. 약물 분자는 종양세포사이 및 종양세포안 그리고 종양 세포 주위의 간질액내에 현탁된다. 종양세포를 전기충격함으로써, 여러 세포에 근접한 약물분자는 세포안으로 밀어넣어지거나 또는 들어가 계속해서 암성 종양세포를 죽인다. "전기화학요법(Electrochemotherapy)"은 종양세포에 화학요법제를 직접 전달하기 위해 전기충격법을 치료적으로 사용하는 것이다.

공지된 전기충격법 기술(시험관내 및 생체내 모두)은 치료영역의 주위에 위치되어 있는 전극에 적은 고전압 펄스를 가함으로써 작용한다. 전극 사이에서 발생되는 전계는 세포막이 임시로 다공성이 되도록 하며, 그 결과 삽입제제의 분자가 세포안으로 들어간다. 공지된 전기충격법의 응용에 있어서, 상기 전계는 약 100㎲ 지속시간에서, 1000V/㎝의 오더(order)의 단일 구형파 펄스(single square wave pulse)를 포함한다. 상기 펄스는 예를 들어, Genetronics, Inc.의 BTX Division에서 생성된 Electro Square Porator T820의 공지된 응용에서 발생될 것이다. 바늘 전극은 체내의 많은 기관 및 체내 종양에 전기충격법을 응용하는데 매우 유용한 것으로 알려져 있다.

전계는 실제로 일부의 경우에 전기충격된 세포를 손상시킬 수 있다. 예를 들면, 과잉 전계는 세포벽내에 영구적인 구멍들을 형성함으로써 세포를 손상시킬 것이다. 극단적인 경우에, 전계는 세포를 완전히 파괴할 것이다. 선택가능한 바늘 전극 배열을 갖는 장치 및 향상된 전기충격법을 사용할 수 있는 것이 바람직하다.

발명의 요약

본 발명은 세포를 손상시키기위해서 세포, 특히 종양 세포를 처리하는 치료용 전기충격법 장치를 제공한다.

본 발명의 제1 측면은 전극 템플레이트 장치를 포함한다. 상기 전극 템플레이트 장치는 대향면(opposite surfaces)을 갖는 제1 지지 부재(support member), 상기 지지 부재 및 대향면을 통해 연장하는 복수의 소공(bores), 복수의 소공 중 적어도 하나에 개별적으로 접속된 지지 부재상의 복수의 도체, 각 도체가 적어도 하나의 전극에 접속되도록 하는, 복수의 소공을 통해 선택적으로 연장할 수 있는 복수의 전극 및 전원에 도체를 연결하기 위한 수단을 포함한다. 전극 템플레이트 장치는 치료제를 세포에 도입하기 위해 세포에 고전압 전계를 가하는데 사용된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 장치는 대향 평행면(opposite parallel surfaces)을 갖는 제1 지지 부재, 상기 지지 부재 및 대향면을 통해 연장하고, 직사각형 형태로 배열되어 있는 복수의 소공, 복수의 소공들 중 적어도 하나에 개별적으로 접속된 지지 부재상의 복수의 도체, 각 도체가 적어도 하나의 전극에 접속되도록 복수의 소공에 장치된 복수의 바늘 전극 및 전원에 도체를 접속하기 위한 커넥터를 포함하며, 상기 바늘 전극중 적어도 하나는 조직에 제제를 주입하기 위한 관상 배열을 가지고 있다. 상기 조직은 제제와 접촉하고, 세포를 제제로 전기충격을 주기 위해 고진폭 전기 신호의 펄스가 세포에 가해진다.

도 1은 본 발명의 예시적인 구체예를 사용하는 시스템을 나타내는 투시도이 며,

도 2는 사용시의 도 1의 구체예를 나타내는 측면도이고, 도 2a는 바늘전극팁의 한 구체예를 상세히 나타내는 확대부분측면도이며,

도 3은 도 1의 커넥터의 PC 보드 또는 제1 층이며,

도 4는 커넥터의 제2 층의 도 3 유사도이며,

도 5는 커넥터의 제3 층의 도 3 유사도이며,

도 6은 커넥터의 제4 층의 도 3 유사도이며,

도 7은 커넥터의 제5 층의 도 3 유사도이며,

도 8은 커넥터의 제6 층의 도 3 유사도이며,

도 9는 커넥터의 제7 층의 도 3 유사도이며,

도 10은 바늘이 제 위치에 있는 도 3-9의 층 위치를 나타내는 투시도이며,

도 11은 커넥터 열에 따른 부분단면도이며,

도 12는 유닛의 전도체의 세줄에 따른 부분 단면도이며,

도 13은 바늘전극배열의 개략도이며, 도 13a는 교대의 전극 연결 모드를 갖는 도 1의 바늘 전극 배열의 개략도이며,

도 13b는 교대 전극 연결 모드를 갖는 교대 바늘 전극 배열의 개략도이며,

도 14는 도 13의 레이아웃을 위한 회로연결을 나타내는 PC 기판의 평면도이며,

도 15는 도 13의 레이아웃을 위한 연결의 제2 시리즈의 도 14 유사도이며,

도 16은 전극배열의 교대 구체예의 개략도이며,

도 17은 전극배열의 다른 구체예의 개략도이며,

도 18은 전극배열의 또다른 구체예의 개략도이며,

도 19는 전극배열의 기타 구체예의 개략도이며,

도 20은 전극배열에 연결된 스위칭 회로 및 펄스 발생기를 포함하는 시스템의 개략도이며,

도 21은 위축된 위치의 전극을 구비한 홀더내에 장착된 바늘 전극을 나타내는 본 발명의 다른 구체예를 나타내는 측면도이며,

도 22는 연장된 위치의 바늘 전극을 나타내는 도 16 유사도이며,

도 23은 도 21의 홀더를 상세히 나타내는 확대도이며,

도 24는 위축된 위치의 바늘 전극을 나타내는 카테터에 대해 적용된 도 21과 같은 본 발명의 구체예를 나타내는 부분 측면도이며,

도 25는 연장된 위치의 바늘 전극을 나타내는 도 24 유사도이며,

도 26은 도 24의 전극 배열을 통합하는 카테터의 투시도이며,

도 27은 사용시의 본 발명의 다른 구체예를 나타내는 부분 측면도이며,

도 28은 시험관내 가해진 전압(v)에 대한 PC-3 세포 생존처리의 비율을 나타내는 그래프이며,

도 29는 시험관내 가해진 블레오마이신 농도에 대한 PC-3 세포 생존 처리의 비율을 나타내는 그래프이며, 결과는 블레오마이신 단독으로 처리된 세포(●) 및 블레오마이신 및 전기충격법으로 처리된 세포(○)에 대해 나타나 있으며,

도 30은 누드 마우스에서 사람 전립선 종양(PC-3) 세포의 종양부피의 그래프이며, 결과는 비처리군(●), 블레오마이신 단독 처리군(○) 및 블레오마이신 및 전기충격법 처리군(▼)에 대해 나타나 있다.

본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 사용된 바와 같이, 단수형태 "하나의(a)", "및(and)" 및 "그(he)"는 문맥상 다른 것을 지시하지 않는한 복수관계를 포함한다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 예를 들어 "하나의 세포(a cell)"라는 관계는 복수의 상기 세포를 포함한 적어도 하나의 세포를 포함하며, "그 바늘(the needle)"이라는 관계는 하나 또는 그 이상의 바늘 및 당업자에게 공지되어 있는 이의 균등물 등을 포함한다.

다르게 특정하지 않는한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 용어 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 분야에 보통의 기술을 가진 자가 보통 이해할 수 있는 의미와 같은 의미를 가진다. 본 명세서에 기술된 것과 유사하거나 또는 균등한 방법, 장치 및 물질이 본 발명의 실시예 또는 실험에 사용될 수 있지만, 바람직한 방법, 장치 및 물질은 지금부터 기술된다.

본 명세서에 언급된 모든 공보들은 본 발명과 연관되어 사용된 공보에 기술된 세포, 치료제 및 방법론을 기술하고 개시하기 위해 이후에 참고문헌으로 전문통합된다. 상기 공보 및 내용은 본 출원의 출원일전에 그들의 개시 내용에 대해서만 제공된다.

본 발명은 전기충격법을 치료용으로 사용하기 위한 장치를 사용하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 화학요법제 또는 분자를 주입하고, 상기 제제 또는 분자를 종양에 전기충격을 가하는 것을 포함한다. 상기 제제는 조직으로 주입되고, 적어도 하나의 전압펄스가 조직내에 배치되어 있는 바늘 전극 사이에 가해지고, 상기 바늘은 전극으로서 작용하여 조직 세포내에서 전계를 발생시킨다. 하기 바늘 전극 조립체는 종양 또는 다른 조직 표면에 인접하거나 그 안에 전극이 생체내에 위치될 수 있게 한다. 상기 치료는 전기 화학 요법 형태인 소위 전기충격 요법(EPT)이다. 하기 주제를 EPT에 두는 반면에, 본 발명은 체내 특정 기관의 유전자 치료와 같은 다른 치료에 적용될 수 있다.

치료방법

본 발명의 치료방법은 생체내 또는 시험관내 세포 또는 조직에 제제를 운반하기 위한 본 발명의 기구를 사용하는, 이하 전기충격 요법(EPT)이라고 하는, 전기 요법을 포함한다. 본 명세서에 사용된 "제제(agent)" 또는 "분자(molecule)"라는 용어는 항체를 포함하여 약물(예를 들어, 화학요법제), 핵산(예를 들어, 폴리뉴클레오티드), 펩티드 및 폴리펩티드를 의미한다. 폴리뉴클레오티드란 용어는 DNA, cDNA 및 RNA 서열을 포함한다.

"화학요법제(chemotherapeutic agent)"는 항암효과 또는 세포독성 효과를 갖는 제제이다. 상기 제제는 생물체내에서 보통 발견되지 않는 "외인성(exogenous)" 제제(예를 들어, 화학화합물 및 약물)일 수 있다. 상기 약물 또는 제제는 블레오마이신, 네오카시노스타틴(neocarcinostatin), 수라민(suramin), 독소루비신(doxorubicin), 탁솔, 미토마이신 C 및 시스플라틴을 포함한다. 다른 외인성 화학요법제는 당업자에게 공지되어 있을 것이다(예를 들어, The Merck Index 참조). 화학요법제는 또한, 생물체에서 산출되는 "내인성(endogenous)" 제제일 수 있다. 내인성 제제는 사이토카인과 같은 생물학적 반응 변형제 등의 적당한 자연 제제 또는 호르몬을 포함한다.

치료용 펩티드 또는 폴리펩티드는 또한 본 발명의 치료 방법에 포함된다. 예를 들어, 면역 조절제 및 다른 생물학적 반응 변형제는 세포에 의해 도입하기 위해 투여될 수 있다. "생물학적 반응 변형제(biological response modifiers)"란 용어는 면역 반응을 변형시키는데 포함되는 물질을 포함하는 것을 의미한다. 면역 반응 변형제의 예로는 사이토카인과 같은 상기 화합물이 있다. "사이토카인(cytokine)"이라는 용어는 나노몰량 농도 내지 피코몰량 농도에서 체액 조절제로 작용하고, 정상 또는 병리 조건하에서 각 세포 및 조직의 기능 활성을 조절하는 가용성 단백질 및 펩티드의 다양한 그룹에 대한 속명으로 사용된다. 또한, Ⅷ 인자 또는 Ⅸ 인자와 같은 항맥관형성 화합물을 포함하는 대사 효소 및 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드가 포함된다.

전기화학요법에 있어서, 전기충격법은 종양 세포에 화학요법제를 직접 전달하기 위해 사용된다. "전기충격법"은 세포를 가로질러 전압이 가해지는 것의 결과로서 투과능이 향상될 경우 제제에 대한 목적 조직의 세포일부(또는 세포군) 및/또는 세포막의 향상된 투과능을 의미한다. 전기충격법은 세포막에 구멍을 형성함으로써 블레오마이신과 같은 화학 요법제 또는 다른 약물을 종양 세포에 주입하는 것을 용이하게 한다고 여겨진다. 치료는 종양에 항암제를 직접 투여하고, 한쌍의 전극사이의 종양에 전계를 가함으로써 실시된다. 이론에 구애받지 않고, 약물 분자는 종양 세포 사이, 종양 세포내 및 종양 세포 주위의 간질액내에 현탁된다. 종양 세포를 전기 충격을 줌으로써, 많은 세포에 인접한 약물 분자가 세포안으로 들어가게 되거나 또는 이끌어 종양성 암세포를 실질적으로 죽인다.

생체내 어느 세포나 본 발명의 방법에 의해 치료될 수 있다. 본 발명의 방법은 체내 여러 기관 시스템의 세포 증식 질병을 치료하는데 유용하다. 본 발명의 방법은 전립선, 췌장, 후두, 인두, 입술, 인후, 폐, 신장, 근육, 유방, 결장, 자궁, 흉선, 정소, 피부 및 난소의 세포를 치료하는데 사용되며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 세포는 마우스, 쥐, 토끼, 개, 고양이, 돼지, 소, 양 및 사람을 포함하는 포유동물의 세포이다. 바람직한 구체예에서, 상기 세포는 사람 세포이다.

"종양(neoplasia)"이라는 용어는 부적당한 세포 증식 질병을 의미한다. 이러한 상해는 대부분 종양 조직 벌크(tumor tissue bulk)가 생체 기관의 기능을 손상시키는 경우 임상적으로 증명된다. "세포 증식 질병(cell proliferative disorder)"이라는 용어는 주위 조직과 형태학적 및 유전자 형태상 다른 것으로 종종 나타나는 비악성 뿐만 아니라 악성 세포군을 의미한다. 악성 세포(예를 들어, 종양 또는 암)는 다단계 과정의 결과로서 발생한다. 정상 조직 생장을 의미하는 개념은 정상 조직 및 악성 조직이 단일 세포의 수준 및 조직의 수준에서 모두 유사한 성장 특성을 공유할 수 있기 때문에 악성 조직에 적용할 수 있다. 종양은 세포 수준의 증식의 조절 상해와 동일하게 조직 수준의 증식의 조절 상해를 일으키는 질병이다. 종양의 성장 특성은 새로운 세포 생산이 세포 사망을 초과하고, 종양은 간세포가 자체 갱생하는 비율에 있어서 증가하고, 성숙으로 진행하는 비율에 있어서 감소하는 경향을 갖는다(McCulloch, E.A.외 복수, "The contribution of blast cell properties to outcome variation in acute myeloblastic leukemia(AML), Blood 59:601-608, 1982). 한 구체예에서, 본 발명의 방법에 의해 처리된 세포는 종양 세포이다. 따라서, 본 발명의 전기충격법은 세포 증식 질병을 치료하는데 사용될 수 있다.

일명 전기화학요법의 방법에서 세포 증식 질병을 위한 전기충격법의 치료용도를 시험하기 위해 여러 실험을 진행하였다. 상기 치료는 종양에 항암제를 직접 주입하고, 한쌍의 전극 사이의 종양에 전계를 가함으로써 실시된다. 상기 전계 세기는 상당수의 정상 세포 또는 건강 세포를 손상시키지 않고 종양 세포의 전기충격화가 일어나도록 신속하고 정확하게 조정되어야 한다. 이는 전계가 전극 사이에 있도록 종양의 반대쪽에 전극을 가함으로써 외부 종양으로 일어날 수 있다. 전극 사이의 거리가 측정될 수 있고, 식 E=V/d에 따른 적당한 전압이 상기 전극에 가해질 수 있다. 본 발명의 방법에 사용되는 전극 장치는 미리측정된 전계가 종양 세포의 전기충격법을 위한 종양 조직에서 발생될 수 있도록 종양에 인접하거나 종양에 삽입될 수 있는 전극을 구비한다. 한 구체예에서, 상기 장치에 의해 가해진 전계는 약 50V/㎝ 내지 1500V/㎝이다. 전계는 약 1 내지 10의 전기 펄스로 가해질 수 있다. 한 구체예에서, 전기 펄스는 지속적으로 약 5 μsec 내지 50 msec를 지속하는 펄스로 전달된다. 전기 펄스는 구형파 펄스, 지수파 펄스(exponential wave pulse), 한정 지속기간의 단극형 진동파 형태(unipolar oscillating wave form) 또는 한정 지속기간의 양극형 진동파 형태(bipolar oscillating wave form)로서 가해질 수 있다.

전기 펄스는 제제를 가하기 전, 가함과 동시에 또는 가한 후에 전달될 수 있다. 제제의 화학적 조성물은 전기 펄스의 투여와 관련된 제제를 투여하기 위해 가장 적당한 시간을 지시할 것이다. 예를 들면, 특정 이론에 의해 구애받지 않는 반면에 낮은 등전점을 갖는 약물(예를 들어, 네오카시노스타틴, IEP=3.78)은 투여된다면 전계내에서 고도로 하전된 약물의 정전기 상호 작용을 피하기 위해 후-전기충격법이 보다 효과적인 것으로 여겨진다. 그리고, 매우 음성의 log P(P는 옥탄올과 물사이의 분배 계수임)를 갖는 블레오마이신과 같은 약물은 크기면에서 매우 크며(MW=1400), 친수성이어서 지질막과 밀접한 관계에 있으며, 종양 세포내에서 매우 천천히 확산하며, 전기 펄스와 동시에 또는 그 전에 투여된다. 바람직하게, 상기 분자는 전기충격법 처리와 실질적으로 동시에 투여된다. "실질적으로 동시에"라는 용어는 분자 및 전기충격법 치료가 시간에 관해 서로 밀접하게 투여되는 것을 의미한다. 분자 또는 치료제의 투여 및 전기충격법은 종양의 성질, 환자 상태, 분자의 크기 및 화학 특성 및 분자의 반감기와 같은 요소에 따라 특정 간격으로 일어날 수 있다.

전기충격법은 사용된 화학요법제의 양을 최소화하는 것을 도울 수 있으며, 상기 화학물은 정상 세포에 종종 유해하다. 특히, 전기충격법으로 실제로 보다 많은 삽입 제제가 세포안으로 들어가도록 할 수 있을 것이므로 종양 영역내에 적은 양의 화학요법제가 주입될 수 있다.

본 발명에서 제제를 "투여"하는 방법은 당업자에 공지된 어느 방법으로나 실시될 수 있다. 본 발명의 방법에서 제제를 투여하는 것은 예를 들어, 비경구 주입술, 신속한 도입술, 인두 흡수, 피하 흡수 및 경구에 의해 실시될 수 있다. 종양의 경우, 예를 들어 화학요법제 또는 다른 제제는 국소적, 조직적으로 투여될 수 있거나 또는 직접 종양에 주사될 수 있다. 한 구체예에서, 약물이 종양에 직접 투여되는 경우, 약물은 "패닝(fanning)"방법으로 주사될 수 있다. "패닝"이라는 용어는 종양을 통해 약물을 보다 광범위하게 제공하기위해 약물을 주입할 때 바늘의 방향을 바꾸거나 또는 여러 방향에서 다수회 주입함으로써 환약이 아니라 부채(hand fan)를 넓게 편 것과 같이 약물을 투여하는 것을 의미한다. 종양으로 약물을 적당히 분포시키기 위해, 종양에 적당히 투여시키는 약물-함유 용액의 부피를 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 종래의 주사는 치료되는 조직의 크기, 부피 또는 중량에 근거한다. 본 명세서의 개를 사용한 비한정적인 한 실시예(실시예 참조)에서, 0.25㎖/㎤의 약물-함유 용액은 처리된 조직으로 주입된다. 따라서 약물 함유 용액의 부피는 처리된 조직의 크기에 기초하여 조정된다. 사람 조직에 있어서, 부피는 종양을 적당히 관류시키기 위해 유사하게 조정된다. 한 구체예에서, 주입은 사람 대상에서 패닝에 의해, 그리고 매우 느리게 종양 주위에서 실시된다.

비경구 투여를 위한 제조물은 멸균 또는 수성 또는 비수성 용액, 현탁액 및 유탁액을 포함한다. 비수성 용매의 예로는 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브유 등의 식물성 오일 및 에틸 올레이트와 같은 주사가능한 유기 에스테르가 있다. 비활성 희석제외에, 상기 조성물은 또한 보조제, 습윤제, 유화제 및 현탁제를 포함할 수 있다. 그리고, 혈관 수축제는 펄싱(pulsing)전에 집중되어 있는 치료제를 유지하는데 사용될 수 있다.

전기충격법 장치

도면중 도 1을 참고하면, 본 발명의 방법에 유용한 구체예를 구체화하는 전기충격법 시스템(10)이 도시되어 있다. 상기 시스템은 고전압 펄스를 발생시키기 위한 펄스 발생기(12)를 포함하며, Genetronics, Inc.제 제품 상표명 "MedPulser"가 바람직하다. 펄스 발생기는 연속출원 제08/905,240호(1997. 8. 1) "Method of Treatment Using Electroporation Mediated Delivery of Drugs and Genes"(이후에 참고문헌을 통합됨)에 개시된 종류가 바람직하며, 상기 사용자 정의 펄스가 선택되며, 여러 변수가 계획될 수 있다. 상기는 특정 용도에 적당한 예비 선택가능한 펄싱 계획을 가능하게 한다.

펄싱 단위는 전원 선택기 스위치(14)를 구비한 통상의 제어 패널을 가지며, 원격 활성 수단(remote activation means)(16)과 같은 다른 제어 장치를 구비한다. 상기 패널은 또한 치료 설정-포인트(therapy set-point)를 위한 디지털 판독 장치(18)와 같은 여러 작동 조건 및 변수로 지시하기 위한 다양한 인디케이터를 가진다. 도체 케이블(20)은 복수의 전극용 커넥터 및 템플레이트(22)에 펄스 발생기를 접속시킨다. 전극 커넥터 및 템플레이트(22)는 선택된 도체에 선택된 전극을 연결시키고, 차례로 전극을 펄스 발생기에 접속시킨다. 또한, 상기 템플레이트는 전극의 미리 결정된 배열 또는 여러 배열을 이루는데 도움이 된다.

세포의 최적 전기충격화 또는 충격화를 제공하기 위해 정확하게 제어된 전압이 조직에 가해져야 한다. 그러므로 최적의 전압이 선택된 전극 사이에 가해지도록 전극의 간격은 공지된 것이 필수적이다. 상기 전압은 세포에 최적의 전압을 가하기 위해 전극 사이의 간격에 따라 가해져야 한다. 커넥터 템플레이트(22)는 미리 정해진 간격을 갖는 미리 정해진 배열로 여러 전극을 선택적으로 위치시키는 수단을 제공한다.

도시된 시스템은 전립선 암에 전기충격요법을 적용하기 위해 바늘 전극을 사용하기 위해서 초기에 고안되었다. 그러나, 상기 시스템은 신체 또는 다른 표면으로부터 도달될 수 있는 체내 기관 또는 외부 종양 및 내부 종양에 대해 유용한 것이 적당하다. 예를 들면, 상기 시스템은 전립선 암, 유방암, 국소 종양, 췌장암, 간암 또는, 개방 수술을 포함한 다른 방법 또는 바늘 전극에 의해 접근가능한 체내 기관 종양을 치료할 수 있게 할 것이다. 본 명세서의 기술은 일차적으로 종양내 세포 등에 약물을 삽입하기 위한 것인 반면에, 기관 또는 조직내 세포내 또는 체내 기관내 유전 반응을 변경하거나 발생시키기 위한 체내 선택된 기관 또는 조직내 세포에 DNA 또는 다른 유전 물질을 삽입하는데 사용될 수 있는 것이 적당할 것이다.

본 출원인은 실험을 통해, 바람직하게, 병렬형, 직사각형 또는 정방형 패턴으로 설치된 다중 전극 배열의 적어도 세트의 전극과 같은 다중 전극의 대향 세트사이에서 펄싱하는 것이 한쌍의 전극 사이에서 펄싱하는 것 이상으로 향상된 결과를 제공한다는 것을 알았다. 여러쌍의 바늘이 영역을 한정하고, 치료 동안 펄스되는 바늘의 배열은 예를 들어 연속출원 제08/467,566호 "Electroporation Mediated Delivery of Drugs and Genes"에 개시되어 있다. 이후에 참고문헌으로 전문 통합되는 상기 출원에서, 바늘은 원형 배열로 배치되어 있지만, 대향쌍의 바늘 전극 사이에서 펄싱할 수 있게 하는 스위칭 장치 및 커넥터를 구비한다.

본 발명의 커넥터 템플레이트는 여러 전극 사이에 미리 정해진 간격을 가지고, 전기충격법이 필요한 조직내에 위치되어 있는 바늘 전극의 미리 정해진 배열을 신속하게 형성하기 위한 시스템을 제공하도록 고안되어 있다. 커넥터(22)는 바늘 전극이 선택된 배열을 정하기 위해 선택적으로 삽입되며, 케이블과 같은 적당한 커넥터에 의해 펄스 발생기에 도체에 의한 구멍(hole)을 통하여 접속된 복수의 소공 열을 갖는 지지체의 형태로 되어 있다. 상세한 구체예에서, 7개의 소공의 7개의 열은 동일한 거리로 떨어져 있는 소공과 열을 구비하고 있다. 각 열 사이의 간격은 특정 용도로 선택되지만, 바람직한 간격은 약 0.65㎝로 되어 있다. 상기 배열로, 각 바늘 전극은 인접한 전극으로부터 0.65㎝의 거리로 떨어져 있을 수 있다.

전극은 종양내 각 구역(4개의 바늘 또는 두쌍으로 결합됨)이 펄스 사이에서 90°회전하는 교대 극성의 4개의 펄스에 가해질 수 있도록 종양 부위에 걸쳐 선택적으로 바늘이 분포되도록 조직의 원하는 영역 및 전극으로의 연결부를 덮는 선택된 방법으로 그리드(grid)에 위치되어 있다. 스위칭은 총 처리 시간이 몇 초 정도되도록 높은 빈도로 일치시킨후 전자 평균 스퀘어(electronic means square)에 의해 실시된다. 상기 배열로, 고전압은 불편한 전압 또는 전류 수준에 조직의 다른 부위를 적용시키지 않고 전극 사이의 세포에 가해질 수 있다.

도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 커넥터 템플레이트는 앞면(24) 및 뒷면(도시되지 않음)을 갖는 박스형 지지 구조체이다. 소공의 제1 열(26, 28, 30, 32, 34, 36 및 38)은 적당한 수단으로 직접 또는 플러그 및 소켓 구조체에 의해 케이블(20)에 접속되어 있는 지지체 하우징의 측부 모서리에 도체(40, 42, 44, 46, 48, 50 및 52)에 의해 상부표면에서 접속된다.

구멍(번호매기지 않음)의 제2 및 연속 열은 후술될 커넥터 구조체를 이루는 다른 수준의 박층상에서 도체에 의해 접속될 것이다. 상기는 전극의 간격을 더 가깝게 할 수 있다. 바늘 군(58, 60, 62, 64, 66 및 68)은 소공 중 일부에 나타나 있다. 전극중 일부(60, 64 및 68)는 속이 비어 있으며, 약물 또는 유전자의 주입을 가능하게 하도록 외단부에 적당한 커넥터를 가진다. 상기 바늘은 또한 삽입 단부에서 또는 그 근처에서 하나 또는 그 이상의 포트 또는 열린 단부와 같은 적당한 하나 또는 그 이상의 출구를 가진다. 예를 들면, 속이 빈 바늘 전극은 출구 포트를 가지는 것으로 나타나 있으며, 출구 포트를 갖는 것으로 나타나 있는 전극(60)의 포트는 숫자 70 및 72로 표시되어 있다.

도 2를 참고하면, 상술된 커넥터 템플레이트는 전립선 암 등을 치료하는데 사용되는 것이 도시되어 있다. 일례에서, 커넥터(22)는 환자의 직장으로 삽입되는 것으로 보이는 초음파 프로브(ultra-sound probe, 56)의 신장된 지지체 로드(elongated support rod, 54)상에 장착되어 있는 것으로 나타나 있다. 초음파 프로브는 전립선에서 전극의 위치 및 전립선을 가시화하는데 사용된다. 그리고, 템플레이트는 복수의 바늘 전극(58, 60 및 62)이 소공을 통하여 수평으로 3개의 열로 환자의 전립선에 삽입되도록 배치되어 있다. 일례에서, 바늘 전극중 둘(58, 62)은 고체의 바늘 전극으로 나타나 있으며, 중앙 전극(60)은 약물 또는 치료제 또는 다른 물질과 같은 분자를 주입할 수 있도록 속이 비어있는 것으로 나타나 있다. 바늘 전극의 제2 군(64, 66 및 68)은 상기 전극아래에 있으며, 커넥터 템플레이트의 소공을 통하여 환자의 전립선에 확장된다. 일례에서, 상기 바늘 전극중 둘(64, 68)은 환자의 전립선에 치료제 또는 다른 제제의 주입을 가능하게 하도록 속이 비어 있다. 상기는 치료제를 주입한 후 제 위치에 남아 있으며, 전립선내 암세포 또는 전립선의 조직에 전기 펄스를 가하기 위한 전극으로서 제공한다. 본 발명의 한 구체예에서, 바늘 전극은 선택된 조직 및 템플레이트내에서 오직 일부분만 전도성이 되도록 축의 중간부분을 따라 일부 절연되어 있다. 상기는 처리되는 조직을 통한 전도성 경로를 따라 위치하고 있으며, 전기 펄스로부터 상부 조직을 분리시킨다.

상기 서술 및 기재로 명확히 구분되는 바와 같이, 충분한 바늘 전극은 전기충격법이 가해지는 조직의 필요 구역을 덮는 원하는 배열로 커넥터 템플레이트를 통하여 배치되어 있다. 상기 바늘 전극은 전기적으로 전도성인 적당한 물질로 구성된다. 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 상기 물질은 플레티늄, 은, 금, 스테인레스 스틸 및/또는 상기 및/또는 다른 물질의 합금을 포함한다. 특정 용도에 있어서, 처리되는 조직은 건강한 조직 바로 아래에 있으며, 전극은 펄스로부터 상부 조직을 분리하기 위한 길이의 일부를 따라 절연되는 것이 바람직하다. 바늘 전극은 또한 적당한 형태로 있으며, 특정 용도를 위해 적당한 길이를 가진다. 예를 들면, 뼈와 같은 단단한 물질로 또는 그를 통한 삽입이 필요한 용도에 있어서, 바늘은 도 2a에 나타난 바와 같은 적당한 드릴 지점(drilling point)을 가지고 형성된다. 도 2a를 참고하면 바늘 전극(69)은 뼈 및 다른 단단한 조직을 통과해 뚫기 위해 스페이드형 드릴 지점(spade type drilling point, 69a)을 가지는 것으로 형성되는 것으로 도시되어 있다. 상기 지점은 천공 드릴로서 또는 적당한 다른 드릴 배열로 형성되어 있다. 드릴 지점 전극은 핸드 드릴(hand drill) 또는 소형 핸드 고정 드릴 모터(small hand held drill motor)와 같은 적당한 전원 수단에 의해 회전된다.

도 3-9를 참고하면, 조합된 템플릿 커넥터(22)로 이루어져 적층된 복수의 인쇄 회로 기판이 도시되어 있다. 도 3에서와 같은 PC 기판(24)은 커넥터 템플레이트 유닛의 페이스(face, 24)를 형성한다. 각 기판에서 상기 기판은 약 5㎠의 두께를 가진다. 각 전극에 대한 커넥터를 포함하는 구멍을 통한 유용한 좁은 공간으로 인해, 구멍을 통한 각 열과 같은 구멍을 통한 여러 분리형 회로는 분리형 PC 기판상에 있다. 따라서, 도 3-9에 도시된 바와 같이, 구멍을 통해 삽입될 바늘 전극의 각 열을 위한 분리형 커넥터 및 도체는 분리형 PC 기판의 표면상에 형성된다. 그 다음에, 이는 도 10에 나타난 바와 같은 배열로 적층되어 있다. PC 기판내 각 구멍에 대한 연결은 수직 배열 또는 수평 배열과 같은 여러 배열로 제조될 수 있는 것이 높이 평가될 것이다.

도 4를 참조하면, PC 기판(24) 바로 아래에 배치될 PC 기판(74)은 도 11에 도시된 바와 같이 상기 기판상의 커넥터의 하단부를 수용하기 위해 고안되어 있는 확대된 구멍(76-88)의 열을 가지는 것으로 보인다. 게다가, 상기 PC 기판은 조립체의 바늘 전극을 위한 연결 구멍의 제2 열을 형성하는 커넥터(90-102)의 열을 가진다. 상기 연결 소켓은 PC 기판의 표면을 따라, 케이블(2)에 연결되어 있을 기판의 모서리로 연장하는 도체를 분리하기 위해 상기 구체예에서와 같이 각각 연결되어 있다. 각 커넥터는 바람직한 방법으로 발생기에 연결될 수 있는 펄스 발생기에 대한 회로로 그의 도체를 통하여 개별적으로 접속된다. 예를 들면, 각 바늘은 극성 또는 대향 극성으로 각각의 인접한 바늘과 쌍을 이룰 수 있다. 따라서, 상기 바늘은 쌍으로(예를 들어, 대향 극성의 두 바늘), 여러 쌍으로(예를 들어, 쌍에 대한 쌍) 또는 대향 열로(예를 들어, 위치에 있어서 홀수, 짝수 또는 다른 수의 전극을 갖는 열에 대한 열) 펄스될 수 있다.

도 11을 참조하면, 커넥터 조립체 일부의 단면도가 단면으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 좁은 공간관계에서 그들을 지지하는 프레임(114)내에 장착된 복수의 회로 기판이 나타나 있다. 도시된 바와 같이, 소켓(26)과 같은 소켓은 예를 들어 하단부에서 개구(118)를, 상단부 또는 입구 단부에서 개구(116)를 갖기 위해 형성된 관상 금속 셀(tubular metal shell, 116)을 포함한다. 상기 셀은 스프링 접촉부(122)주위에서 형성되어 압착되고, 바늘과의 맞물림 또는 접촉부를 이동시키기 위해 중앙에서 안쪽으로 굽어 있거나 압축되어 있다. 소켓 조립체는 하부 PC 기판(74)내 소공(76)을 통해 상부 PC 기판(24)내 소공으로 연장된 길이를 갖고 있다. 소켓 조립체는 저항 기판의 면에서 인쇄 회로 기판과 전도성으로 접촉하고 있다.

도 12를 참조하면, PC 기판상에 있는 도체의 적층 배열이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 도체 또는 소켓의 제2 열은 PC 기판(74)에 형성되며, 이는 PC 기판(24) 아래에 배치되어 있다. 그 아래에 있는 PC 기판(104)은 1열의 전도성 소켓을 가지며, 이는 전술한 바와 같이 그의 면을 따라 진행하는 도체를 구비한 소켓(124)을 구비하고 있다. 다음 열의 전도성 소켓은 소켓(126)을 포함한 보다 아래에 있는 PC 기판(106)위에 있다. 따라서, 각 전극에 대한 커넥터는 회로 기판의 배열내에서 다른 층에 배치되어 있다. 이는 각 도체간에 매우 간격이 좁은 조합 커넥터 템플레이트를 형성할 수 있게 하며, 그로써 도시된 바와 같이 고밀도 배열을 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 상기 장치는 도 2의 전립선 암 전기충격법 치료 시스템으로 사용되는 것으로 도시되어 있다. 템플레이트는 도시된 바와 같이 전립선(130)으로 삽입되는 복수의 바늘과 함께 배치하고 있다. 예시적 구체예에서, 템플레이트는 클램프(136)에 의해 초음파 프로브(156)의 확장부(154) 또는 핸들위에 장착되어 있다. 초음파 프로브는 환자의 직장으로 삽입되며, 전립선안의 종양을 가시화하기 위해 내과의사들에 의해 사용된다. 내과의사들은 초음파 프로브를 삽입하고, 템플레이트를 통해 종양으로 바늘을 삽입한다. 그 후, 화학물을 속이 빈 복수의 바늘을 통해 전립선내 종양으로 전달한다. 그 후, 전기 펄스는 상기 용도로 기술된 바와 같이, 또는 이후에 기술될 바와 같이 적당한 스위칭 수단으로 바늘에 전달된다. 예를 들어, 적어도 하나의 펄스는 두개의 대향쌍의 바늘사이에서 시작하며, 펄스는 극성에 있어서 역전되고, 바늘연결이 90°바뀌고, 둘 이상의 펄스는 제1 및 제2 극성으로 가해진다.

상기 템플레이트 배열은 펄스 발생기에 대한 분리형 연결부를 갖는 49개의 전극을 포함할 수 있다. 발생기에 의해 스위치되거나 어드레스되기 위해 필요한 전극의 수를 최소화시키는 것이 바람직하다. 이하 기술된 선택적인 구체예에 있어서, 전극의 배열은 요구되는 스위칭의 수를 감소시킴으로써 동시에 여러 영역이 스위칭될 수 있도록 복수의 병렬 연결부로 되어 있다.

도 13a를 참조하면, 49개의 모든 전극이 병렬로 접속되어 있는 49개의 바늘 전극의 배열이 도시되어 있다. 따라서, 각 수평 열의 모든 다른 전극은 병렬로 접속되어 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 바늘(3, 4)에 대해 모든 전극(1, 2)을, 그리고 모든 전극(2, 4)에 대해 모든 전극(1, 3)을 스위칭하고, 극성을 역전함으로써, 제1 열 및 제2 열사이의 전체 조직 영역을 덮기 위해서는 단지 4개의 펄스만 필요하다. 펄스는 모든 인접한 전극 열 사이에 유사하게 가해질 수 있다. 처리영역은 대향쌍, 즉 한쌍의 음극에 대한 한쌍의 양극에서 펄스된 전극을 구비하는 4개의 전극사이의 영역이다. 바람직한 펄싱 계획은 대향쌍 사이의 제1 펄스, 역전된 극성에서 같은쌍 사이의 제2 펄스이다. 그후, 스위칭은 제1 쌍에 대해 전극을 90°로 하기 위해 90° 회전시키고, 제1 극성, 대향 극성으로 펄스한다. 상기 펄싱 계획은 각 열, 28의 펄스를 갖는 전극의 전체 배열을 통한 인접 열에 대해 실시된다. 상기 대향쌍 접근의 효능은 다양하다.

상기 전극 배열은 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같은 2층 회로 기판에 의해 실시될 수 있으며, 펄스 발생기에 대한 14개의 연결부만을 필요로 한다. 도시된 레이아웃에 있어서, 같은 숫자는 모두 같은 도체 연결부에 병렬로 접속되어 있다. 상기 전체 배열은 2층 인쇄 회로 기판위에 제조될 수 있다. 병렬의 스위칭 영역의 주재는 매우 많은 바늘을 병렬로 구비할 수 있어, 4의 펄스만 49개의 바늘의 전체 템플레이트를 스위치하기 위해 필요하다. 따라서, 전체는 아니지만, 적어도 복수의 처리 영역이 동시에 펄스된다.

도 13b를 참조하면, 25개의 바늘 전극의 선택 배열이 도시되어 있는데, 같은 수의 모든 바늘이 회로 기판상에 병렬로 접속되어 있다. 따라서, 수평 및 수직 열의 교대 전극은 병렬로 접속되어 있다. 적당한 모든 전극(1, 2)은 병렬로 서로 연결되어 있는 바늘(3, 4)에 대해 펄스되며; 제2 펄스는 역전 극성을 갖는 같은 전극에 연결되어 있으며; 제3 펄스 전극(1)은 전극(3)에 연결되어있고, 서로 연결된 전극(2, 4)에 대해 펄스하고; 제4 펄스는 상기 연결에 대해 역극성으로 있다. 상기 연결 및 펄싱 계획으로, 복수의 전극을 갖는 특정의 큰 템플레이트는 4의 펄스로만 펄스될 수 있다.

상기 스위칭 계획 및 그의 변형은 특정의 크기 및 실질적으로 특정 형태의 배열에 가해질 수 있다. 도 13a의 전극 배열 및 스위칭 계획은 도 14 및 15에 도시된 바와 같이 도시된 2층 회로 기판에 의해 실시될 수 있으며, 이는 펄스 발생기에 대해 14개의 연결부만 필요로 한다. 도 14 및 15에 도시된 바와 같이, 다층 연결 템플레이트(138)는 4개의 바늘 연결부를 제1 열에 병렬로 접속하는 도체(140)를 나타낸다. 같은 기판의 내부 또는 역면상에 있는 제2 층은 남은 3개의 바늘 소켓을 제1 열에 병렬로 접속하는 도체(142)와 함께 도 15에 도시되어 있다. 따라서, 상기 배열로, 각 층상에서 7의 도체는 상기 방법으로 전체 기판상의 모든 소켓을 펄스 발생기에 연결할 수 있다. 회로 기판의 소켓은 상기 스프링 접촉부를 구비하고 있으며, 이로 인해 바늘 전극이 슬라이딩 접촉할 수 있게 하고 연장되어 신축될 수 있게 한다. 이는 바늘이 홀더로부터 연장되고, 홀더로 신축가능하게 하는 구조에 쉽게 사용될 수 있게 한다.

상기 회로기판 시스템은 다른 배열의 복수의 바늘 전극이 바람직하게 복수의 병렬 열로 복수의 바늘 전극을 가질 수 있게 한다. 각 열의 바늘은 숫적으로 같거나 또는 다르며, 직접적으로 대향하며, 또는 오프셋(offset)이 된다. 여러 배열의 전극에 더해, 전극은 물리적 배열에 의해 반드시 제한되는 것은 아니지만, 기타 선택가능한 복수의 배열 및 순서로 펄스된다. 광범위한 의미에 있어서, 한 극성의 다중 전극이 대향 극성의 다중 전극에 대해 펄스될 것이 바람직하다. 다중 전극은 적어도 쌍이 될 것이며, 숫적으로 홀수거나 짝수이며, 또는 같거나 또는 다른 수에 반대로 같은 수일 수 있다. 여러 선택적인 전극의 배열은 도 16-19에 도시되어 있으며, 상기 각각은 특정 용도로 유리하다.

도 16을 참조하면, 교대 오프셋 열의 바늘 전극을 구비한 일반적인 직각 배열이 도시되어 있으며, 숫자 200으로 표시되어 있다. 상기 배열로, 수평 열(202, 204)은 숫적으로 적은 열(204)의 전극과 평행하며, 열(202)의 전극으로부터 측면에 오프셋된다. 교대 오프셋 열을 갖는 수직 열이 또한 형성되어 있는 것을 볼 수 있을 것이다. 더 짧은 내부 열의 각 전극은 각 인접 열의 두개의 전극으로부터 동일하게 떨어질 것이다. 다중 전극의 페어링(pairing)은 덮개의 직사각형이 아닌 영역을 형성할 것이다.

도 17을 참조하면, 전극 배열이 도시되어 있으며, 여기서 전극의 각 열은 같은 수의 전극을 가지며, 한 공간에서 한 방향으로 측면에 오프셋되고, 숫자 206으로 보통 표시한다. 교대 열은 도시된 바와 같이 같은 방향으로보다는 교대 방향으로 오프셋될 수 있다. 다중 전극이 제1 열 및 최종 수직 열을 제외한 각 열에 있는 것을 볼 수 있을 것이다. 모든 수평 열(208, 210)은 같은 수의 전극을 가지며, 모든 수직 열이 다른 수의 전극을 가진다. 모든 수직으로 기울어진 열은 공간중 반을 오프셋하는 인접 열로 같은 수를 가진다. 쌍은 같은 수의 전극을 가지며, 한공간에서 한 방향으로 측면에서 오프셋된다.

도 18을 참조하면, 보통 직사각형의 전극 배열(212)이 도시되어 있으며, 여기서 전극의 각 최외부 열은 단부 전극 손실을 갖는다. 외부 열(214, 216)은 적은 전극을 가지며, 인접한 내부 열보다 더 짧다. 그러나, 모든 열이 수직 및 수평으로 배열되어 있어서, 전극이 다중 쌍 및, 인접 평행열의 다중 대향전극에서 펄스된다.

도 19를 참조하면, 6개의 전극의 이중 원형 배열이 도시되어 있으며, 이는 보통 6각 전극 배열을 형성하고, 보통 숫자 218로 표시한다. 상기 배열은 6각형을 형성하는 바늘(222, 224, 226, 228 및 230)로 단일 또는 다중 6각으로 구성될 수 있다. 각 6각형은 처리영역을 나타내거나 또는 둘러싸며, 여기서 각 전극은 유사극성으로 각 인접한 전극과 쌍을 이루며, 극성으로 스위칭된다. 상기 배열에서, 바늘은 대향극성의 쌍에 대한 유사 극성으로 쌍을 이루는 것이 바람직하다. 따라서, 각 전극(220)은 유사 극성으로 인접한 전극(222)과 쌍을 이루고, 대향극성으로 쌍을 이루는 전극(226, 228)에 대해 펄스된다. 상기 시스템은 특정 극성으로 인접한 전극과 각 전극을 페어링하기 위한 스위치 수단 및 원을 점점 둘러싸는 극성의 스위치를 포함한다. 상기 배열은 각 쌍에서 두 펄스가 영역을 가로지를 것이기 때문에 선택된 영역조직을 완전히 전기충격화하는 잇점을 가지고 있다. 대향쌍의 바늘은 교대 극성의 배열주위에서 순서대로 펄스된다.

전극에 대한 펄스는 도 20에 도시된 시스템과 같은 적당한 시스템으로 적당한 방법에 적용된다. 펄스 발생기(232)는 스위칭 회로(236)를 통해 전극(240, 242, 244, 246, 248 및 250)에 펄스(234)를 전달한다. 전극은 선택된 배열로 되어 있다. 발생기와 연관된 다음의 각 펄스 제어 수단은 극성에 있어서의 전극의 스위칭 및/또는 페어링을 야기하는 신호(238)를 통해 스위칭 회로를 스위치한다. 바람직한 배열에서, 스위칭 회로는 극성의 각 전극을 각각 연결하고, 그것을 유사극성 또는 대향극성의 인접한 각 전극과 페어링한다.

도 21-26을 참조하면, 연장가능하고, 신축가능한 조립체가 도시되어 있으며, 보통 144로 표시되어 있다. 상기 조립체는 헤드(head) 또는 노즈 피스(nose piece, 148)를 갖는 신장된 중앙 지지 부재(146)를 포함한다. 회로 기판(150)은 바늘이 지지 부재(146)상에 장착되어 연장 및 신축 바늘을 수용하는 복수의 슬라이딩 소켓을 갖는다. 복수의 바늘(152)은 중앙 지지 부재(146)상에 장착되어 있는 관상형 슬리브(154)위에 장착되어 있다. 슬리브가 지지 부재를 따라 이동함에 따라, 도 23에 도시된 바와 같이 선택적으로 연장하고, 바늘을 신축한다. 상기 장치는 또한 바늘의 연장 길이를 가리키기 위해 인디케이터 또는 게이지(156)를 구비하는 것이 바람직하다. 작업시, 노즈 피스(148)는 바늘이 연장되는 조직에 대해 위치되어 있고, 슬리브(154)는 원하는 깊이로 바늘 전극이 연장할때까지 연장된다. 이전의 구체예에서, 하나 또는 그 이상의 전극은 유전자 또는 약물을 도입하기 위해 속이 빈 바늘이다. 케이블(158)은 장치중 바늘 전극을 펄스 발생기에 연결한다.

연장가능하고 신축가능한 바늘은 또한 카테터에 가할 수 있는 것이 바람직하다. 도 24-26을 참조하면, 카테터 팁 조립체가 도시되어 있으며, 숫자 160으로 표시한다. 본 구체예에서, 연장된 가요성 카테터 부재(162)는 슬라이딩 커넥터(166, 168, 170 및 172)를 구비한 복수의 소켓을 갖는 템플레이트(164)와 말단부에서 결합된다. 복수의 고체 도체 전극(174)은 카테터를 따라 이동하기 위해 이동가능한 작동기 플레이트(176)내에 장착된다. 핵산 또는 약물을 주입하기 위해 속이 빈 바늘(178)은 이동가능한 지지 플레이트(176)내에 장착되고, 소켓중 하나를 통해, 그리고 루멘(180)에 의해 도시되지 않은 약물원 또는 유전자원으로 연장한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 바늘 전극은 카테터의 단부에서 연장되고, 신축된다.

도 21에 도시된 바와 같이, 카테터는 여러 커넥터 및 단부에서 바늘 및, 다른 쪽 단부에서 수단을 제어하는 여러 커넥터를 갖는 연장된 가요성 부재이다. 주입 루멘(infusion lumen, 180)은 경우에 따라 유전자원 또는 약물원에 연결하기 위해 카테터의 최단으로부터 연장한다. 복수의 전극 와이어 또는 도체(182)는 전극 와이어 루멘(184)으로 또는 그를 통해 연장한다. 상기는 적당한 펄스 발생기에 연결하기 위해 카테터의 최단부에서 루멘(184)의 단부로부터 연장한다. 가이드 와이어(186)는 카테터의 말단부로부터 연장하며, 루멘(188)에 의해 그의 길이를 연장한다. 루멘(188)은 이동가능한 지지체(176)에 한 단부에서 연결되고, 카테터의 단부로부터 바늘을 연장시키고, 신축시키기는데 사용하기 위해 말단부에서 디스크(190)를 포함한다.

도 27은 숫자 160으로 표시한 포유동물의 체내 조직의 영역을 도시하고 있으며, 여기서 종양 또는 기관(162)과 같은 조직의 선택된 영역은 조직(164)내에 포함되어 있다. 복수의 바늘 전극, 그 중 하나(166)를 선택하여 체내 조직(164)을 통해 선택된 조직(162)에 삽입한다. 전극은 그의 중앙 부분(168)을 따라 절연 코팅되어 있다. 끝부분(170)은 조직(162)과 전도성 접촉을 하기위해 벗겨져 있다. 상부(172)는 PC 기판(176)내 소공(174)내에서 전도성 접촉하거나 벗기면서 전도성 접촉하기 위해 또한 벗겨져 있다. 상기 배열은 전기 펄스가 조직(164)을 와해하지 않고 선택된 조직(162)내에서 완전히 가해질 수 있도록 한다. 상기 특징은 장치의 특정 상술된 구체예중 어느 곳에 포함될 수 있다.

상기 시스템은 바람직하게 다중 병렬 열의 다중 바늘을 갖는 바늘 전극의 여러 다른 배열을 사용한다. 각 열의 바늘은 숫적에서 같거나 다르며, 직접 대향하며, 또는 오프셋되어 있다. 전극의 물리적 배열외에, 전극은 다른 선택가능한 배열 및 순서로 펄스되며, 이는 물리적 배열에 의해 반드시 제한되지는 않는다. 그의 광범위한 의미에 있어서, 한 극성의 다중 전극이 대향 극성의 다중 전극에 대해 펄스될 것이 바람직하다. 다중 전극은 적어도 쌍이 될 것이며, 숫적에서 홀수 또는 짝수일 것이고 또는 같은 수 또는 다른 수로 대향하여 같은 수로 된다.

하기 실시예는 본 발명을 한정하지 않고 상술하기 위해 기술된다. 종래의 방법도 사용될 수 있지만, 당 분야에 공지된 다른 기술들도 선택적으로 사용될 수 있다.

실시예 1

전기충격요법의 시험관내 연구

15% 새끼 송아지 혈청(FCS) 및, 5% CO₂내 1% L-글루타민이 보유되어 있는 37℃의 RPMI-1640내에서 PC-3 세포(ATCC CRL-1435, 전립선 암 세포선)를 배양하였다. 지수적 성장 단계에서 세포는 트립신 처리에 의해 채취되어 그들의 생존 능력을 트립판 블루 배제(trypan blue exclusion)에 의해 측정하였다. 세포를 2×10⁵세포/㎖로 배양배지내에 현탁하고, 웰(well)당 4×10⁴세포의 최종농도로 96-웰 플레이트(96-well plate)의 웰에 심었다. 구형파 펄스 발생기에 연결된 적당한 바늘 배열 전극을 사용하여 세포를 펄스시켰다. 바늘 배열은 96웰 마이크로플레이트의 웰에 삽입하고, 하기 변수를 사용하여 펄스시켰다:

전압: 0-1000v

펄스 길이: 99μsec

펄스 수: 6

세포 생존 곡선은 다른 전계에 대해 형성되었다. 그 결과는 도 30에 도시되어 있다. 0.5㎝의 바늘배열에서 99㎲의 펄스길이를 갖는 400-600볼트의 6의 펄스에서, 세포 중 75-80%가 처리후 20시간 생존했다. 따라서, 상기 변수는 전기충격요법 연구를 위해 선택되었다.

화학요법제(블레오마이신, 시스플라틴 및 미토마이신 C)를 용해시키고, 인산완충 식염수(PBS)로 희석하여 1.3×10^-9M 내지 1×10^-4M의 최종 농도로 세포 현탁액에 직접 첨가했다. 전계를 사용하면서, 그리고 사용하지 않고 화학요법제의 존재하에서 세포 생존은 처리하고 20시간 후 XTT 세포 증식 분석에 의해 측정했다(Roehm, N.W., Rodgers, G.H., Hatfield, S.M., Glasebrook, A.L., "An Improved Colorimetric Assay for Cell Proliferation and Viability Utilizing the Tetrazolium Salt XTT", J. Immunol. Methods, 142:2, 257-265, 1991). XTT 분석은 테트라졸륨염의 포르마잔으로의 대사 전환을 분광 측정 분석에 기초하며; 살아있는 세포는 XTT를 분광측정할 수 있는 포르마잔으로 전환시킨다. 샘플 생존 곡선은 도 28에 도시되어 있다. 결과는 전기충격법의 존재 및 부재하에서 각 제제의 IC₅₀(세포중 50%를 저해하는 약물의 농도)의 비교로 표현하며, 이는 표 1에 나타나 있다.

시험관내 PC-3 세포의 처리효과

제제	IC₅₀ 전기충격법 없음	IC₅₀ 전기충격법 있음	세포독성 향상비율
블레오마이신	1×10^-5	1×10^-8	1000
시스플라틴	5×10^-5	1×10^-5	5
미토마이신 C	8×10^-5	6×10^-5	1.33

PC-3 세포상에 화학요법제가 미치는 세포 독성 효과는 제제를 전기충격법과 조합함에 의해 상당히 향상되었다. 가장 높은 세포 독성 향상은 블레오마이신 및 전기충격법을 사용하여 얻어졌으며, 그 뒤로 시스플라틴 및 미토마이신 C에 의해 향상되었다(시험관내 샘플의 수는 6 내지 9이며, 통계를 실시하지 않았지만, 도표에 표준오차를 나타냄). 따라서, 전기충격법은 세포 독성 제제인 블레오마이신과 시스플라틴에 대한 세포 민감도를 향상시킨다.

실시예 2

쥐 모델 시스템

화학요법제의 생체내 효과에 전기충격법이 미치는 효과를 시험하기 위해, 누드 마우스 모델을 사용하였다. 상기 실험을 위해, 5×10⁶개의 PC-3 세포를 함유하는 0.1㎖ 마트리겔 용액(matrigel solution)(4부 RPMI-1640에 희석된 1부 마트리겔로 구성된 혈청이 없는 용액)을 누드마우스의 옆구리 살에 넣었다. 종양을 종양부피 80±20㎥까지 성장시켰다. 상기 마우스의 중량을 재고, 하기와 같이 무작위로 6개의 군으로 나누었다:

1군 : 화학요법제 없음, 전기충격법 없음

2군 : 0.5유닛 블레오마이신, 전기충격법 없음

3군 : 0.5유닛 블레오마이신, 4 바늘배열, 0.65㎝, 942V, 4×100㎲ 펄스

4군 : 0.5유닛 블레오마이신, 6 바늘배열, 1.00㎝, 1130V, 6×100㎲ 펄스

5군 : 0.5유닛 블레오마이신, 6 바늘배열, 0.50㎝, 559V, 6×100㎲ 펄스

6군 : 0.5유닛 블레오마이신, 4 바늘배열, 0.87㎝, 1500V, 4×100㎲ 펄스

블레오마이신을 수용한 상기 동물에서, 화학요법제(0.5유닛)를 0.01㎖ 식염수에 용해하고, "패닝"에 의해 종양내에 주입하였다. 10±1분후, 6 또는 4- 바늘 배열 전극 세트로 종양을 펄스시키기 위해 Genetronics Medpulser^TM 장치를 사용하였다. 모든 처리에 단일 세트의 펄스로 제공하였다.

상기 동물을 67일동안 질병징후 또는 행동에 대해 매일 측정하였다(도 24 참조, 여기서, D=약물처리군(블레오마이신) 및 e=전기충격법). 종양 크기를 측정하고, 하기 수학식 1을 사용하여 종양부피를 계산하였다:

(상기 수학식 1에서, a, b 및 c는 MOLD-TECH에서 종양의 길이, 폭 및 깊이이다)

측정기간후, 종양을 채취하여 조직 분석을 위해 섹션을 제조하였다. 동물을 진행성 질병(실제 상처 크기에 있어서 25% 또는 그 이상 증가가 측정되거나 또는 예전에 확인되지 않은 새로운 상처의 출현), 완전한 반응(모든 알려진 질병이 완전히 사라짐), 일부 반응(종양크기가 50% 또는 그 이상 감소함)을 갖는 것으로 분류하였다. 같은 우리에서 마우스의 암투로 인해 사망이 관찰되었다.

누드 마우스에서 PC-3 세포의 처리결과

그룹	동물 수	결과
1	5	4(80%) 진행성 질병 1 사망
2	6	6(100%) 진행성 질병
3	7	5(52%) 완전한 반응 1(14%) 일부 반응 1(14%) 사망
4	7	5(52%) 완전한 반응 1(14%) 일부 반응 1(14%) 사망
5	6	5(83%) 완전한 반응 1(17%) 일부 반응
6	8	5(63%) 완전한 반응 1(12%) 일부 반응 2(25%) 사망

상기 결과는 화학요법제와 전기충격법의 조합이 종양 치료에 대한 행동에 효과적인 것을 보여준다. 4 바늘 배열 및 6 바늘 배열 모두 효과적인 것으로 나타났다.

실시예 3

블레오마이신의 전립선내 주입의 기술적 가능성 평가

블레오마이신의 전립선내 주입의 기술적 가능성을 평가하기 위해, 다음 연구가 실시되었다. 직경 ≥2㎝의 전립선 크기를 갖는 수컷 비글 개를 마취시키고, 중심선 개복술을 실시하여 전립선을 가시화하기 위해 방광 및 내장을 반사시켰다. 직접 시각으로 보기 위해, 블레오마이신을 전립선의 6등분(좌측 및 우측 모두의 기부, 중앙 및 모두의 선단)에 주입하였다. 전기충격법 사이클을 실시하기 위해 시각 안내하에 4개의 전기충격법 바늘을 살을 통과해 삽입하였다. 시험 화합물 또는 전기충격법에 대한 심각한 국소적 또는 부작용이 일어나지 않았다. 작은 헤마토마는 주입자리에서 분명해졌으며, 이는 연구를 지속하는 동안 계속되었다. 전기충격법 펄스동안 근육농도를 관찰했다. ECG는 전기충격법 펄스 순서동안 기록하였다. 제1 두개의 서열은 회음을 통해 전립선에 삽입된 바늘로 실시되었다. 4개의 추가의 서열은 좌측 후지의 근육에 직접 삽입된 바늘로 기록하였다. 각 펄스 서열은 ECG 기록시 자극 물질을 형성했다. 그러나, 전기충격법 펄스의 트레인동안 QRS 복합체의 타이밍이 다르지 않은 것으로 나타남에 따라 심장의 전기 리듬에 아무 효과도 없으며, 심장 리듬의 임상적 방해가 관찰되지 않았음을 ECG 기록으로부터 명백히 할 수 있었다.

전기충격법하고 1시간후, 뷰타나시아(Beuthanasia) 칵테일을 사용하여 유탄화(euthanize)시키고, 전립선, 회음 및 주위 조직을 그 자체의 전체상처에 대해 시험하였다. 전립선, 회음 및 주위 조직의 전체시험은 전립선 표면상에 헤마토마외에 아무것도 발견할 수 없었다. 그후 전립선을 잘라내고, 조직학 평가를 하기 위해 처리하였다.

전립선에서 볼 수 있는 상당한 조직결과는 출혈, 부종 및 회저를 포함하며, 이는 심각성에 있어서 가벼우며, 분포형태에 있어서 다중초점적이다. 회저는 전립선의 선부분내 상피세포내에서 일어난다. 지지 간질의 괴사는 관찰되지 않았다. 상기 연구는 치료 방법이 전립선의 회저를 유도하기 위해 이용될 수 있다는 것을 입증한다.

실시예 4

전립선내 블레오마이신 및 전기충격법의 개 모델 시스템

전립선내 블레오마이신과 전기충격법의 조합의 독성 및 부작용을 조사하기 위해, 개 모델을 평가하였다. 직경 ≥2㎝의 전립선 크기를 갖는 수컷 비글 개를 이용하였다. 하기 방법을 사용한다:

그룹 1A, D-E+

(d=약물, E=전계, +/- = 각각 존재 또는 부재)

일반적인 마취로, 개복술을 실시하여 전립선을 노출시켰다. 전기충격법 바늘을 전립선 캡슐의 기저에서 정점까지 전립선으로 복강삽입한다. 상기는 방향 배열 템플레이트형 가이드(0.5㎝ 기저길이) 및 직장투과 초음파(TRUS) 초음파를 사용하여 삽입하였다. 바늘 정좌 및 스페이싱은 형광 분석으로 실시하였다. 식염수(0.25㎖/㎤)를 전립선에 복강으로 주입하였다. 상기 주입물은 TRUS 안내를 사용하여 전립선 로브의 기저, 중앙 및 정점 부분으로 전달되었다. 전기충격법전에 숙시닐콜린을 1㎎/㎏로 제공하였다. 하기 처리 변수에 따라 EP 펄스를 가했다:

실험 #1: 4개의 바늘 배열(1×처리영역)로 실시한 EPT 사이클(658V). 전기충격법을 실행하고 48시간 후 희생시킴.

실험 #2: 4개의 바늘 배열(1×처리영역)로 실시한 3회의 EPT 사이클(658V). 전기충격법을 실행하고 48시간 후 희생시킴.

전극위치는 전기충격법 전, 동안 그리고 후에 TRUS 이미지에 의해 측정하였다. EKG는 전기충격법 전에, 동안 그리고 후에 측정하였다. 독성은 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후 배뇨 작용(배출, 혈뇨)을 시험함으로써 측정한다. 발기(직장검사법)는 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후에 측정한다. 혈액 화학 프로필(신장 및 간기능 검사)은 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후에 측정한다. 총 병리 검사 및 조직 병리학 분석 모두를 실시한다. 특히, 전립선, 정소, 요도, 폐, 직장, 신장, 방광 및 카우디 에퀴나(caudi equina)가 시험되었다.

그룹 1B, D-E+

일반적인 마취로, 개복술을 실시하여 전립선을 노출시켰다. 전기충격법 바늘을 전립선 캡슐의 기저에서 정점까지 전립선으로 복강삽입한다. 상기는 방향 배열 템플레이트형 가이드(0.5㎝ 기저길이) 및 직장 투과 초음파(TRUS) 초음파를 사용하여 삽입하였다. 바늘 정좌 및 스페이싱은 형광 분석으로 실시하였다. 식염수(0.25㎖/㎤)를 전립선에 복강 주입하였다. 상기 주입물은 TRUS 안내를 사용하여 전립선 로브의 기저, 중앙 및 정점 부분으로 전달되었다. 전기충격법 전에 숙시닐콜린을 1㎎/㎏로 제공하였다. 하기 처리 변수에 따라 EP 펄스를 가했다:

실험 #3: 4개의 바늘 배열(1×처리영역)로 실시한 EPT 사이클(658V). 전기충격법을 실행하고 28일 후 희생시킴.

전극 위치는 전기충격법 전, 동안 그리고 후에 TRUS 이미지에 의해 측정하였다. EKG는 전기충격법 전에, 동안 그리고 후에 측정하였다. 독성은 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일후 배뇨 작용(배출, 혈뇨)을 시험함으로써 측정한다. 발기(직장검사법)는 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일 후에 측정한다. 혈액 화학 프로필(신장 및 간기능 검사)은 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일 후에 측정한다. 총 병리 검사 및 조직 병리학 분석 모두를 실시한다. 특히, 전립선, 정소, 요도, 폐, 직장, 신장, 방광 및 카우디 에퀴나가 시험되었다.

그룹 ⅡA: D+E+

일반적인 마취로, 개복술을 실시하여 전립선을 노출시켰다. 전기충격법 바늘을 전립선 캡슐의 기저에서 정점까지 전립선으로 복강 삽입한다. 상기는 방향 배열 템플레이트형 가이드(0.5㎝ 기저길이) 및 직장 투과 초음파(TRUS) 초음파를 사용하여 삽입하였다. 바늘 정좌 및 스페이싱은 형광 분석으로 실시하였다. 블레오마이신(4U/㎖)은 TRUS 안내를 사용하여 0.25㎖/㎤ 전립선 부피(1U/㎤ 전립선 부피)에서 전립선에 복강 주입한다. 전기충격법 전에 숙시닐콜린을 1㎎/㎏로 제공하였다. 하기 처리 변수에 따라 EP 펄스를 가했다:

실험 #4: 4개의 바늘 배열(1×처리영역)로 실시한 EPT 사이클(658V). 전기충격법을 실행하고 48시간 후 희생시킴.

실험 #5: 4개의 바늘 배열(1×처리영역)로 실시한 3회의 EPT 사이클(658V). 전기충격법을 실행하고 48시간 후 희생시킴.

약물 주입 및 전극 위치는 전기충격법 전, 동안 그리고 후에 TRUS 이미지에 의해 측정하였다. EKG는 전기충격법 전에, 동안 그리고 후에 측정하였다. 독성은 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후 배뇨 작용(배출, 혈뇨)을 시험함으로써 측정한다. 발기(직장검사법)는 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후에 측정한다. 혈액 화학 프로필(신장 및 간기능 검사)은 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후에 측정한다. 총 병리 검사 및 조직 병리학 분석 모두를 실시한다. 특히, 전립선, 정소, 요도, 폐, 직장, 신장, 방광 및 카우디 에퀴나가 시험되었다.

블레오마이신 약동학이 또한 평가된다. 혈액수준은 0시간, 주입끝, 전기충격법 후 10분, 20분, 30분, 60분, 120분에 측정한다. 블레오마이신의 혈액수준은 전기충격법 후 12시간, 24시간, 36시간 및 48시간에 더 측정한다.

그룹 ⅡB, D+E+

실험 #6: 4개의 바늘 배열(1×처리영역)로 실시한 3회의 EPT 사이클(658V). 전기충격법을 실행하고 28일 후 희생시킴.

약물 주입 및 전극 위치는 전기충격법 전, 동안 그리고 후에 TRUS 이미지에 의해 측정하였다. EKG는 전기충격법 전에, 동안 그리고 후에 측정하였다. 독성은 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일 후 배뇨 작용(배출, 혈뇨)을 시험함으로써 측정한다. 발기(직장검사법)는 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일 후에 측정한다. 혈액 화학 프로필(신장 및 간기능 검사)은 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일 후에 측정한다. 총 병리 검사 및 조직 병리학 분석 모두를 실시한다. 특히, 전립선, 정소, 요도, 폐, 직장, 신장, 방광 및 카우디 에퀴나가 시험되었다.

블레오마이신 약동학이 또한 평가된다. 혈액수준은 0시간, 주입끝, 전기충격법 후 10분, 20분, 30분, 60분, 120분에 측정한다. 블레오마이신의 혈액수준은 전기충격법 후 12시간, 24시간, 36시간, 48시간, 7일, 14일 및 28일에 더 측정한다.

그룹 ⅢA, D+E-

일반적인 마취로, 개복술을 실시하여 전립선을 노출시켰다. 블레오마이신(4U/㎖)은 TRUS 안내를 사용하여 0.25㎖/㎤ 전립선 부피(1U/㎤ 전립선 부피)에서 전립선 로브의 기저, 중앙 및 정점 부위로 복강주입한다. 전기충격법 전에 숙시닐콜린을 1㎎/㎏로 제공하였다. 동물은 블레오마이신 처리하고 48시간 후 희생된다.

약물 주입은 전기충격법 전, 동안 그리고 후에 TRUS 이미지에 의해 측정하였다. EKG는 전기충격법 전에, 동안 그리고 후에 측정하였다. 독성은 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후 배뇨 작용(배출, 혈뇨)을 시험함으로써 측정한다. 발기(직장검사법)는 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후에 측정한다. 혈액 화학 프로필(신장 및 간기능 검사)은 전기충격법 후 0시간, 24시간, 48시간 후에 측정한다. 총 병리 검사 및 조직 병리학 분석 모두를 실시한다. 특히, 전립선, 정소, 요도, 폐, 직장, 신장, 방광 및 카우디 에퀴나가 시험되었다.

그룹 ⅢB, D+E-

일반적인 마취로, 개복술을 실시하여 전립선을 노출시켰다. 블레오마이신(4U/㎖)은 TRUS 안내를 사용하여 0.25㎖/㎤ 전립선 부피(1U/㎤ 전립선 부피)에서 전립선 로브의 기저, 중앙 및 정점 부위로 복강 주입한다. 그 후 숙시닐콜린을 1㎎/㎏로 제공하였다. 동물은 28일 후 희생된다.

약물 주입은 전기충격법 전, 동안 그리고 후에 TRUS 이미지에 의해 측정하였다. EKG는 전기충격법 전에, 동안 그리고 후에 측정하였다. 독성은 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일 후 배뇨 작용(배출, 혈뇨)을 시험함으로써 측정한다. 발기(직장검사법)는 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일 후에 측정한다. 혈액 화학 프로필(신장 및 간기능 검사)은 전기충격법 후 0일, 2일, 2일, 7일, 14일 및 28일 후에 측정한다. 총 병리 검사 및 조직 병리학 분석 모두를 실시한다. 특히, 전립선, 정소, 요도, 폐, 직장, 신장, 방광 및 카우디 에퀴나가 시험되었다.

블레오마이신 약동학도 또한 평가하였다. 혈액 수준은 0분, 주입끝에, 전기충격법 후 10분, 20분, 30분, 60분, 120분에 측정하였다. 블레오마이신의 혈액수준은 전기충격법 후 12시간, 24시간, 36시간, 48시간, 7일, 14일 및 28일에 더 측정하였다.

본 발명이 바람직한 구체예를 참고로 기술되었지만, 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 다양한 변형이 가능한 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 하기 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims

대향면(opposite surfaces)을 갖는 제1 지지 부재(primary support member);

상기 제1 지지 부재 및 상기 대향면을 통해 연장하는 복수의 소공(小孔, bore);

상기 복수의 소공 중 1개 이상에 개별적으로 접속된 상기 제1 지지 부재상의 복수의 도체;

각 도체가 1개 이상의 전극에 접속되도록 상기 복수의 소공에 선택적으로 삽입가능한 복수의 전극; 및

상기 도체를 전원에 접속하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치(electrode template apparatus).
제 1 항에 있어서,

상기 제1 지지 부재는 다층 인쇄 회로 기판을 포함하고;

상기 소공은 상기 기판을 통하는 복수의 정렬된 소공을 포함하며;

상기 도체는 기판 상의 복수의 소공에 접속되는 각 층상의 도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 소공은 직사각형 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 각 기판상의 전극에의 도체의 접속은 직렬(直列)로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 열(列)은 2열 이상인 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 소공은 직사각형 형태의 배열의 복수의 열로 있는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 소공은 직사각형 형태로 배열되어 있고, 상기 복수의 소공은 병렬(竝列)로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 열(列)은 2열 이상인 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 8 항에 있어서,

복수의 전극은 조직내에 삽입하기 위한 바늘 구조(needle configuration)를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 복수의 전극들 중 1개 이상은 조직내에 분자를 삽입하기 위한 관상 구조(tubular configuration)를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 1 항에 있어서,

복수의 전극은 조직내에 삽입하기 위한 바늘 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 복수의 전극들 중 1개 이상은 조직내에 분자를 삽입하기 위한 관상 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 1 항에 있어서,

이동가능한 제2 지지 부재는 제1 지지 부재를 향하여 이동하기도 하며 제1 지지 부재로부터 떨어져 이동하기도 하도록 장착되고;

복수의 전극은 이동가능한 제2 지지 부재에 장착되고, 복수의 소공내에 활주가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 이동가능한 제2 지지 부재 및 상기 제1 지지 부재 중 하나는 관상(管狀)이며, 상기 이동가능한 제2 지지 부재 및 상기 제1 지지 부재 중 다른 하나는 상기 지지 부재들 중 하나내에서 이동하기 위해 출입가능하게 장착되어 있는(telescopically mounted) 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 지지 부재들은 카테터의 단부상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
대향 평행면(opposite parallel surfaces)을 갖는 제1 지지 부재;

상기 제1 지지 부재 및 상기 대향면을 통해 연장하며, 직사각형 형태로 배열된 복수의 소공;

상기 복수의 소공들 중 1개 이상에 개별적으로 접속된 상기 제1 지지 부재상의 복수의 도체;

각 도체가 1개 이상의 전극에 접속되도록 상기 복수의 소공에 장착된 복수의 바늘 전극(needle electrode);

조직내에 분자를 삽입하기 위한 관상 구조를 갖는 1개 이상의 상기 바늘 전극;

상기 도체를 전원에 접속하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 바늘 전극 템플레이트 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 소공은 2열 이상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 바늘 전극 템플레이트 장치.
제 16 항에 있어서,

이동가능한 제2 지지 부재는 상기 제1 지지 부재를 향하여 이동하기도 하며 제1 지지 부재로부터 떨어져 이동하기도 하도록 장착되고;

복수의 전극은 상기 이동가능한 제2 지지 부재에 장착되고, 복수의 소공내에 활주가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 바늘 전극 템플레이트 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 이동가능한 제2 지지 부재 및 상기 제1 지지 부재 중 하나는 관상이며, 상기 이동가능한 제2 지지 부재 및 상기 제1 지지 부재 중 다른 하나는 상기 지지 부재들 중 하나내에서 이동하기 위해 출입가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 바늘 전극 템플레이트 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 지지 부재들은 카테터의 단부상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 바늘 전극 템플레이트 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 지지 부재는 다층 인쇄 회로 기판을 포함하고;

상기 소공은 상기 기판을 통하는 복수의 정렬된 소공을 포함하며;

상기 도체는 각 기판상의 복수의 소공에 접속되는 각 기판상의 도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 복수의 소공은 복수의 병렬 열로 배치되어 있으며;

한 극성의 여러 바늘 전극이 대향 극성의 여러 바늘에 대향하도록 도체를 전원에 선택적으로 접속하기 위한 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 복수의 병렬 열은 각 방향에서 2열 이상이며;

스위칭 수단은 소정의 방향에서 바늘 전극의 모든 병렬 열이 동시에 펄스(pulse)되도록 전원에 도체를 선택적으로 접속하기 위해 작동하는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전극들 중 1개 이상은 뼈 등에 삽입하기 위한 드릴 비트(drill bit)로서 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 템플레이트 장치.
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