KR20080033429A - 이온토포레시스 장치 - Google Patents

Abstract

이온토포레시스 장치의 작용측 전극 구조체 또는 비작용측 전극 구조체 중의 전극에. 예를 들어 도전성 폴리머 등의 이온의 도프 또는 탈도프에 의해 전기화학적 반응을 일으키는 물질로 이루어지는 도핑층을 형성함으로써, 전극 구조체 중에서 발생하는 전극 반응에 의한 가스의 발생이나 바람직하지 않은 이온의 생성, 혹은 통전 시에 있어서의 약제의 화학 반응에 의한 변질을 억지, 혹은 적어도 저감할 수 있는 이온토포레시스 장치가 개시된다.

이온토포레시스 장치

Description

이온토포레시스 장치{IONTOPHORESIS APPARATUS}

본 발명은 이온토포레시스 장치에 관련된 것으로서 특히 전극 구조체에 있어서의 바람직하지 않은 전극 반응을 억지 내지 억제할 수 있는 이온토포레시스 장치에 관한 것이다.

이온토포레시스는 용액 중에 있어서 플러스 또는 마이너스 이온으로 해리된 약제를 전압에 의해 구동하여 경피적으로 생체 내로 이행시키는 것으로서 환자에 대한 부담이 적고 약제 투여량의 제어성이 우수하다는 등의 이점을 갖는다.

도 10 은 상기 이온토포레시스를 실시하기 위한 장치인 이온토포레시스 장치의 기본적인 구성을 나타내는 설명도이다.

도시하는 바와 같이 이온토포레시스 장치는 전극 (111) 과 플러스 또는 마이너스의 약제 이온으로 해리되는 약제의 용액 (약제액) 을 유지하는 약제액 유지부 (114) 를 갖는 작용측 전극 구조체 (110), 전극 (121) 과 전해액을 유지하는 전해액 유지부 (122) 를 갖는 비작용측 전극 구조체 (120), 및 전극 (111, 121) 에 양단이 접속된 전원 (130) 을 구비하고 있고 약제액 유지부 (114) 및 전해액 유지부 (122) 를 생체 피부에 접촉시킨 상태에서 전극 (111) 에 약제 이온과 동일한 도전형의 전압을 전극 (121) 에 그 반대 도전형의 전압을 인가함으로써 약제 이온이 생 체에 투여된다.

이와 같은 이온토포레시스 장치에 있어서의 해결 과제의 하나로서 전극 구조체 (110, 120) 중에서 발생하는 여러 가지 전극 반응이 있다.

예를 들어 약제가 플러스의 약제 이온으로 해리되는 캐티온성 약제인 경우에는 물의 전기분해에 의해 전극 (111) 에서는 수소 이온이나 산소 가스가 발생하는 경우가 있고 전극 (121) 에서는 수산기 이온이나 수소 가스가 발생하는 경우가 있으며 약제의 종류나 통전 조건에 따라서는 통전 시에 전극 (111) 근방에서 약제가 화학 반응을 일으켜 변질되는 경우가 있고 나아가 약제액 유지부 (114) 에 염소 이온이 함유되어 있는 경우에는 염소 가스나 하이포아염소산이 발생하는 경우가 있다.

마찬가지로 약제가 마이너스의 약제 이온으로 해리되는 애니온성 약제인 경우에는 물의 전기분해에 의해 전극 (111) 에서는 수산기 이온이나 수소 가스가 발생하는 경우가 있고 전극 (121) 에서는 수소 이온이나 산소 가스가 발생하는 경우가 있으며 약제의 종류나 통전 조건에 따라서는 통전 시에 전극 (111) 근방에서 약제가 화학 반응을 일으켜 변질되는 경우가 있고 나아가 전해액 유지부 (122) 에 염소 이온이 함유되어 있는 경우에는 염소 가스나 하이포아염소산이 발생하는 경우가 있다.

전극 구조체 (110, 120) 에 있어서 상기와 같은 가스가 발생한 경우에는, 전극 (111, 121) 으로부터 약제액, 전해액으로 통전되는 것이 저해되게 되고, 수소 이온, 수산기 이온, 하이포아염소산이 발생한 경우에는, 이것들이 생체의 계면으로 이행하여 생체에 유해한 작용을 미치게 된다. 또 약제가 변질되면, 소기의 약효를 얻을 수 없게 되거나 유독성 물질이 생성되는 등의 바람직하지 않은 상황을 발생시키는 경우가 있다.

상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 이온토포레시스 장치로서, 특허 문헌 1 은, 양극에 은 전극, 음극에 염화은 전극이 사용되는 이온토포레시스 장치를 개시하고 있다.

이 이온토포레시스 장치에서는, 통전에 의해 양극의 은은 산화되어 불용성의 염화은이 되고, 음극에서는 염화은이 환원되어 금속은이 되는 반응이 우선적으로 발생하기 때문에, 상기와 같은 전극 반응에 의한 각종 가스의 발생이나 각종 이온의 생성을 억제할 수 있다.

그러나 이 이온토포레시스 장치에서는 장치의 보관 중에 있어서의 은 전극의 용해를 방지하기 어렵고 특히 캐티온성의 약제를 투여하는 장치인 경우에는 적용할 수 있는 약제의 종류가 매우 한정되어 버린다. 또 은 전극으로부터 염화은이 생성될 때의 모르폴로지의 변화가 크기 때문에 그러한 모르폴로지의 변화가 장치의 특성에 영향을 주지 않도록 하기 위하여 특별히 배려할 필요가 있는데 예를 들어 부착시킬 수 있는 구조를 채용할 수 없는 등, 장치의 형태에 큰 제약을 초래하는 문제도 있다. 또한 이 이온토포레시스 장치에서는 통전 시의 약제의 변질 문제가 해소되지 않는다.

상기 문제를 해결할 수 있는 다른 이온토포레시스 장치로서 특허 문헌 2 는 도 11 에 나타내어지는 이온토포레시스 장치를 개시하고 있다.

도시하는 바와 같이 이 이온토포레시스 장치는 전극 (211) 과 전극 (211) 에 접촉하는 전해액을 유지하는 전해액 유지부 (212) 와 전해액 유지부 (212) 의 전면 (前面) 측에 배치되는 제 2 도전형의 이온 교환막 (213) 과 이온 교환막 (213) 의 전면 측에 배치되는 제 1 도전형의 약제 이온을 함유하는 약제액을 유지하는 약제액 유지부 (214) 와 약제액 유지부 (214) 의 전면 측에 배치되는 제 1 도전형의 이온 교환막 (215) 을 구비하는 작용측 전극 구조체 (210) 와 도 10 과 동일한 비작용측 전극 구조체 (220) 및 전극 (230) 으로 구성되어 있다.

이 이온토포레시스 장치에서는 전해액과 약제액이 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막 (213) 에 의해 구획되어 있기 때문에 전해액의 조성을 약제액과 독립적으로 선택할 수 있다. 따라서 염소 이온을 함유하지 않은 전해액을 사용할 수 있고 전해액 중의 전해질로서 물의 전기분해보다도 산화 또는 환원 전위가 낮은 것을 선택함으로써 물의 전기분해에서 기인하는 산소 가스나 수소 가스, 수소 이온이나 수산기 이온의 생성을 억지할 수 있다. 혹은 복수 종류의 전해질을 용해시킨 완충 전해액을 사용함으로써 수소 이온이나 수산기 이온이 생성됨에 따른 pH 변화를 억제할 수도 있다. 나아가 이 이온토포레시스 장치에서는 약제 이온의 전해액 유지부로의 이행이 제 2 이온 교환막에 의해 차단되기 때문에 통전 시의 화학 반응에 의한 약제의 변질 문제도 해결된다.

그 반면 특허 문헌 2 의 이온토포레시스 장치는 장치를 구성하는 부재의 수가 많고 게다가 전해액 유지부 (212) 및 약제액 유지부 (214) 는 웨트한 상태 (함수율이 높은 상태) 에서 취급할 필요가 있다는 점에서 제조의 자동화나 대량 생산 화가 어렵거나 혹은 제조 코스트의 저감이 어렵다는 문제가 있다.

특허 문헌 1 : 미국 특허공보 제4744787호

특허 문헌 2 : 일본 특허공보 제3040517호

비특허 문헌 1 : 오가타 나오야 (편) 「KS 화학 전문서 도전성 고분자」, 코오단샤 (講談社), 1990년 1월 발행

비특허 문헌 2 : 코바야시 마사오 (저) 「신재료 시리즈 도전성 고분자의 최신 응용 기술」, 씨엠씨 출판사, 2004년 7월 발행

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 전극 구조체 중에 있어서의 산소 가스, 염소 가스 또는 수소 가스의 발생을 억지 또는 억제할 수 있는 이온토포레시스 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 전극 구조체 중에 있어서의 수소 이온, 수산기 이온 또는 하이포아염소산의 발생을 억지 또는 억제할 수 있는 이온토포레시스 장치를 제공하는 것도 그 목적으로 한다.

본 발명은 통전 시에 있어서의 약제의 화학 반응에 의한 변질을 억지 또는 억제할 수 있는 이온토포레시스 장치를 제공하는 것도 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 가스 또는 이온의 발생, 혹은 약제의 변질을 억지 또는 억제할 수 있는 것과 함께 통전에 의해 전극에 큰 모르폴로지의 변화를 일으키지 않는 이온토포레시스 장치를 제공하는 것도 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 가스 또는 이온의 발생, 혹은 약제의 변질을 억지 또는 억제할 수 있음과 함께 구성이 간략화된 이온토포레시스 장치를 제공하는 것도 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 가스 또는 이온의 발생, 혹은 약제의 변질을 억지 또는 억제할 수 있음과 함께 제조의 자동화 또는 대량 생산화하기 쉬운 이온토포레시스 장치를 제공하는 것도 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 가스 또는 이온의 발생, 혹은 약제의 변질을 억지 또는 억제할 수 있음과 함께 제조 코스트를 저감할 수 있는 이온토포레시스 장치를 제공하는 것도 그 과제로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은 이온의 도프 또는 탈도프에 의해 전기화학적 반응을 일으키는 물질로 이루어지는 도핑층이 형성된 전극을 갖는 적어도 하나의 전극 구조체를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치이다.

본 발명에서는 전극 구조체가 구비하는 전극이 이온의 도프 또는 탈도프에 의해 전기화학적 반응을 일으키는 물질의 층인 도핑층을 갖고 있다 (이하, 이와 같은 도핑층을 갖는 전극을 「도핑 전극」이라고 하는 경우가 있다).

따라서 전원으로부터 전해액이나 약제액으로 통전되는 전부 또는 많은 부분이 도핑층에 대한 이온의 도프 또는 탈도프에 의해 발생하게 되고 그 결과 산소 가스, 염소 가스 또는 수소 가스 등의 가스의 발생, 혹은 수소 이온, 수산기 이온, 하이포아염소산 등의 바람직하지 않은 이온을 발생시키는 전극 반응을 억지하거나 혹은 적어도 저감할 수 있다.

또한 상기한 「이온의 도프에 의해 전기화학적 반응을 일으킨다」란 도핑층에 플러스 또는 마이너스 전하를 주었을 경우에 도핑층에 접촉하는 전해액이나 약제액 등으로부터 그 전하의 반대로 하전된 이온이 들어가 도프됨 (도핑층을 구성하는 물질과 결합함) 으로써 주어진 전하가 보상되는 것을 의미하고 「이온의 탈도프에 의해 전기화학적 반응을 일으킨다」란 도핑층에 플러스 전하를 주었을 경우에 도핑층에 도프되어 있는 플러스 이온이 탈도프되어 도핑층으로부터 방출됨으로써 주어진 전하가 보상되거나 또는 도핑층에 마이너스 전하를 주었을 경우에 도핑층에 도프되어 있는 마이너스 이온이 탈도프되어 도핑층으로부터 방출됨으로써 주어진 전하가 보상되는 것을 의미한다.

본 발명에 있어서의 도핑층의 재료는 전형적으로는 도전성 폴리머인 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 또는 폴리아세틸렌, 혹은 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물이 사용되고 이 중에서 폴리아닐린이 가장 바람직하게 사용된다. 본 발명의 도핑층에 사용할 수 있는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 또는 폴리아세틸렌의 유도체는 비특허 문헌 1, 2 에 상세하게 기재되어 있다.

도전성 폴리머의 생성 방법, 혹은 도전성 폴리머를 제막 (製膜) 하는 방법은 여러 가지가 공지되어 있는데 예를 들어 산화 중합법으로 화학 합성한 분말 형상의 도전성 폴리머를 압축 형성하는 방법, 또는 도전성 폴리머를 N―메틸피롤리돈 등의 극성 유기용매를 사용하여 잉크 형상으로 한 것을 성형하여 용매를 제거하는 방법, 혹은 도전성 폴리머를 생성하는 모노머의 용액에 적당한 도전성의 기재를 침지하여 전해 중합을 실시함으로써 기재 상에 도전성 폴리머층을 형성하는 방법 등이 알려져 있고 본 발명의 도핑층은 이들의 임의적인 방법에 의해 형성할 수 있다.

이 경우 도핑층은 그 전체를 도전성 폴리머만으로 구성해도 되고 도전성 폴리머 이외의 성분을 함유해도 된다. 예를 들어 도핑층에 인열이나 파열 등에 대한 기계적 강도를 부여하기 위하여 적당한 직포나 부직포에 도전성 폴리머를 함침시킨 것을 사용하거나 도전성 폴리머와 적당한 고분자 바인더를 블렌드할 수 있고 혹은 도전성 폴리머의 도전성을 향상시키기 위하여 도전성 폴리머에 카본 등의 도전성 필러를 배합할 수도 있다.

도전성 폴리머에는 후술하는 바와 같이 생체에 투여하기 위한 약제 이온이나 제 1 이온 교환막에 도프된 약제 이온을 치환하기 위한 이온이 도프되는 경우가 있는 것 이외에 도전성 폴리머의 도전성 향상을 목적으로 하여 전자 수용체 또는 전자 공여체로서의 이온을 도프할 수도 있다.

또한 도전성 폴리머 이외의 것으로서 본 발명의 도핑층으로서 사용할 수 있는 재료로는 예를 들어 흑연이나 그라파이트 등의 카본 재료를 들 수 있다.

도핑 전극을 갖는 전극 구조체는 청구항 14 의 발명에 대하여 후술하는 바와 같이 그 자체로 비작용측 전극 구조체로서 사용할 수 있으나 동시에 도핑 전극을 갖는 전극 구조체는 사용 전에 도핑층에 약제 이온을 도프하면 작용측 전극 구조체로서 사용할 수도 있다.

즉, 적당한 농도로 약제 이온을 함유하는 약제액에 도핑층을 침지한 상태에서 약제 이온의 반대 도전형의 전압을 도핑 전극에 인가하여 통전시킴으로써 약제 이온을 도핑층에 도프할 수 있다.

그리고 약제 이온이 도프된 도핑층을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 약제 이온과 동일한 도전형의 전압을 도핑 전극에 인가함으로써 약제 이온을 생체에 투여할 수 있다.

이 경우 도핑 전극으로부터 생체로 통전되는 전부 또는 일부는 도핑층의 약제 이온이 탈도프되어 생체로 이행됨으로써 발생하기 때문에 상기 서술한 가스나 바람직하지 않은 이온의 생성이 억지되거나 혹은 적어도 저감된다.

또한 약제 이온이 도프된 도핑층은 약제 이온과 동일한 도전형의 이온 교환막으로서 기능한다. 즉, 플러스의 약제 이온을 도핑층에 도프함으로써 도핑층에 플러스 이온의 통과를 허용하고 마이너스 이온의 통과를 차단하는 이온 교환 기능이 부여된다. 마찬가지로 마이너스의 약제 이온을 도핑층에 도프함으로써 도핑층에 마이너스 이온의 통과를 허용하고 플러스 이온의 통과를 차단하는 이온 교환 기능이 부여된다.

따라서 상기 약제 이온을 생체에 투여할 때에 생체 반대이온 (생체 표면 또는 생체 내에 존재하는 이온으로서 약제 이온과는 반대 도전형으로 하전된 이온) 이 도핑층으로 이행되는 것이 차단되게 되고 이로써 소비되는 전류량이 저감되어 약제의 투여 효율을 상승시킬 수 있다.

또한 도핑 전극을 갖는 전극 구조체를 상기와 같은 양태로 작용측 전극 구조체로서 사용할 경우에 도핑층에 약제 이온을 도프하는 것은 이온토포레시스 장치 또는 작용측 전극 구조체의 제조 단계부터 사용 (생체에 대한 약제 투여) 직전의 단계까지의 어떠한 시점에서 실시해도 상관없다.

이온토포레시스 장치는 상기와 같이 생체에 투여해야 할 약제를 유지하는 작용측 전극 구조체와 그 대극 (對極) 으로서의 역할을 갖는 비작용측 전극 구조체를 갖는 것이 통상적이지만 이 경우에는 본 발명의 이온토포레시스 장치는 작용측 전극 구조체와 비작용측 전극 구조체의 적어도 일방을 도핑 전극을 갖는 전극 구조체로 한 것으로서 바람직하게는 이 쌍방을 도핑 전극을 갖는 전극 구조체로 할 수 있다.

이온토포레시스 장치의 종류에 따라서는 전원의 양극에 접속되는 2개의 전극 구조체의 쌍방에 생체에 투여해야 할 약제가 유지되는 경우가 있고 (이 경우에는 쌍방의 전극 구조체가 작용측 전극 구조체임과 함께 비작용측 전극 구조체이다), 혹은 전원의 각각의 극에 복수의 전극 구조체가 접속되는 경우도 있으나 이러한 경우에 본 발명의 이온토포레시스 장치는 이들 전극 구조체의 적어도 하나를 도핑 전극을 갖는 전극 구조체로 한 것으로서 바람직하게는 그 모두를 도핑 전극을 갖는 전극 구조체로 할 수 있다.

도핑 전극을 갖는 전극 구조체는 매우 단순한 구조이기 때문에 작용측 전극 구조체, 및/또는 비작용측 전극 구조체로서 도핑 전극을 갖는 전극 구조체를 구비하는 이온토포레시스 장치는 생산의 자동화나 대량 생산화가 용이하여 제조 코스트를 대폭 저감할 수 있다.

청구항 1 ∼ 3 의 발명에 있어서는 상기 전극 구조체가 도핑층의 전면 측에 배치되고 제 1 도전형의 약제 이온을 함유하는 약제액을 유지하는 약제액 유지부를 추가로 구비할 수 있다 (청구항 4).

이러한 전극 구조체는 이온토포레시스 장치에 있어서의 작용측 전극 구조체로서 사용할 수 있고 약제액 유지부를 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 도핑 전극에 제 1 도전형의 전압을 인가함으로써 약제액 유지부의 약제 이온이 생체에 투여된다.

이 경우 약제액 유지부 중의 제 2 도전형의 이온이 도핑층에 들어가 도프됨으로써 도핑 전극으로부터 약제액 유지부에 대한 통전이 발생하기 때문에 상기 서술한 가스나 바람직하지 않은 이온의 발생을 억제할 수 있다.

도핑층에는 미리 제 1 도전형의 이온을 도프해 놓을 수도 있고 그 경우에는 상기 약제액 유지부의 제 2 도전형의 이온의 도프, 및 도핑층의 제 1 도전형의 이온의 탈도프에 의해 도핑 전극으로부터 약제액 유지부에 대한 통전이 발생하게 된다. 또한 이 점은 청구항 7 등의 발명에서도 동일하다.

도핑층에 대한 제 1 도전형의 이온의 도프는 적당한 농도의 당해 제 1 도전형의 이온을 함유하는 전해액 중에 도핑층을 침지한 상태에서 도핑 전극에 제 2 도전형의 전압을 인가하여 통전함으로써 실시할 수 있다.

상기 청구항 4 의 발명에서는 상기 전극 구조체가 상기 약제액 유지부의 전면 측에 배치된 제 1 도전형의 제 1 이온 교환막을 추가로 구비하는 것이 바람직하다 (청구항 5).

이러한 구성의 전극 구조체에서는 제 1 이온 교환막을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 도핑 전극에 제 1 도전형의 전압을 인가함으로써 약제액 유지부의 약제 이온이 제 1 이온 교환막을 개재하여 생체에 투여된다.

이 경우 생체 반대이온의 약제액 유지부에 대한 이행이 제 1 이온 교환막에 의해 차단되기 때문에 약제 이온의 투여 효율의 상승이라는 추가적인 효과를 얻을 수 있다.

상기 청구항 4 또는 5 의 발명에서는 상기 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막을 추가로 구비하고 상기 약제액 유지부가 상기 제 2 이온 교환막의 전면 측에 배치되는 것이 바람직하다 (청구항 6).

이러한 구성의 전극 구조체에서는 상기와 동일한 양태로 약제를 생체에 투여하는 것에 더하여 제 2 이온 교환막이 약제 이온이 도핑 전극 측으로 이행하는 것을 차단하기 때문에 통전 중인 도핑 전극 근방에서의 약제의 변질이 방지 내지 억제된다.

이 경우 제 2 이온 교환막은 도핑층과 일체적으로 접합되어 있는 것이 바람직하고 이로써 도핑층과 제 2 이온 교환막의 통전성을 양호하게 하고 또한 전극 구조체의 조립 작업을 간략화할 수 있다. 따라서 전극 구조체의 제조의 자동화나 대량 생산화가 용이해지거나 혹은 제조 코스트의 저감을 도모할 수 있게 된다.

제 2 이온 교환막과 도핑층의 접합은 열압착 등에 의해 실시할 수 있는 것 이외에 제 2 이온 교환막 상에서 상기한 각종 방법에 의해 도핑층을 제막함으로써도 실시할 수 있다.

청구항 1 ∼ 3 의 발명에 있어서는 상기 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 전해액을 유지하는 전해액 유지부와 상기 전해액 유지부의 전면 측에 배치되고 제 1 도전형의 약제 이온이 도프된 제 1 도전형의 제 1 이온 교환막을 추가로 구비할 수 있다 (청구항 7).

이러한 전극 구조체는 이온토포레시스 장치에 있어서의 작용측 전극 구조체로서 사용할 수 있고 제 1 이온 교환막을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 도핑 전극에 제 1 도전형의 전압을 인가함으로써 제 1 이온 교환막에 도프된 약제 이온을 생체에 투여할 수 있다.

여기에서 전해액 유지부의 전해액은 제 1 이온 교환막 중의 약제 이온을 치환하기 위한 제 1 도전형의 이온 (이하, 전해액 중의 제 1 도전형의 이온을 「제 1 전해 이온」이라고 한다.) 을 공급하는 역할과 도핑층에 도프하기 위한 제 2 도전형의 이온 (이하, 전해액 중의 제 2 도전형의 이온을 「제 2 전해 이온」이라고 한다.) 을 공급하는 역할을 한다.

즉, 제 2 전해 이온이 도핑층에 들어가 도프됨으로써 도핑 전극으로부터 전해액 유지부에 대한 통전이 발생하고 제 1 이온 교환막 중의 약제 이온은 전해액 유지부로부터의 제 1 전해 이온으로 치환됨으로써 생체로 이행할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서의 약제 이온의 제 1 이온 교환막에 대한 도프는 적당한 농도의 약제 이온을 함유하는 약제액에 제 1 이온 교환막을 소정 시간 침지함으로써 실시할 수 있고 이 경우의 약제 이온의 농도나 침지 시간, 침지 횟수를 조정함으로써 제 1 이온 교환막에 대한 약제 이온의 도프량을 제어할 수 있다.

또한 제 1 전해 이온의 이동도가 약제 이온에 비해 큰 경우에는 약제 이온의 생체에 대한 이행보다도 제 1 전해 이온의 생체에 대한 이행이 우선적으로 발생하여 약제의 투여 효율이 저하하는 경우가 있기 때문에 전해액 유지부의 전해액은 제 1 전해 이온의 이동도가 약제 이온의 이동도와 동일한 정도이거나 혹은 그보다 작은 조성을 선택하는 것이 바람직하다. 혹은 전해액 유지부의 제 1 전해 이온을 약제 이온으로 함으로써 상기한 바와 같은 투여 효율의 저하를 방지할 수도 있다.

본 발명에서는 제 1 이온 교환막에 의해 생체 반대이온이 전해액 유지부로 이행되는 것이 차단되기 때문에 약제 이온의 투여 효율을 상승시킬 수 있고 생체 피부에 직접 접촉시키는 부재인 제 1 이온 교환막에 약제 이온이 유지되고 있기 때문에 약제 이온의 투여 효율을 더욱 상승시킬 수 있다.

또 약제 이온이 제 1 이온 교환막에 도프되는 형태로 (이온 교환막 중의 이온 교환기에 결합된 상태로) 유지되기 때문에 보존 중인 약제 이온의 안정성이 높아져 안정화제, 항균제, 방부제 등의 사용량 저감 또는 장치의 보존 기간 연장이 가능해진다. 또 약제 이온의 도프량을 엄밀하게 조정할 수 있기 때문에 약제 투여의 안전성을 높일 수 있고 나아가 종래 웨트한 상태에서 취급할 필요가 있었던 약제액 유지부 대신에 약제 이온이 도프된 제 1 이온 교환막이 사용되기 때문에 전극 구조체의 조립 작업을 용이하게 할 수 있고 따라서 전극 구조체의 제조의 자동화나 대량 생산화가 용이해지거나 혹은 제조 코스트의 저감을 도모할 수 있게 된다.

상기 청구항 7 의 발명에서는 상기 전극 구조체가 상기 전해액 유지부의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막을 추가로 구비하고 상기 제 1 이온 교환막이 상기 제 2 이온 교환막의 전면 측에 배치되는 것이 바람직하다 (청구항 8).

이러한 전극 구조체에서는 상기와 동일한 양태로 약제를 생체에 투여하는 것에 더하여 약제 이온의 전해액 유지부에 대한 이동이 제 2 이온 교환막에 의해 차단되기 때문에 통전 시에 있어서의 약제의 변질을 방지할 수 있다는 추가적인 효과가 달성된다.

단, 제 2 이온 교환막의 수율이 1 인 경우에는 제 1 전해 이온이 제 1 이온 교환막으로 이행하여 약제 이온을 치환할 수 없기 때문에 본 발명에 있어서의 제 2 이온 교환막에는 어느 정도 수율 (輸率) 이 낮은 것 (예를 들어, 수율이 0.7 ∼ 0.95 등) 이 사용되는데 그러한 수율이 낮은 제 2 이온 교환막을 사용한 경우에도 약제 이온이 전해액 유지부로 이행되는 것을 충분히 억지할 수 있다.

또한, 여기에서의 수율은 전해액 유지부에 유지되는 전해액과 적당한 농도의 약제 이온 및 약제 반대이온을 함유하는 약제액 (예를 들어, 제 1 이온 교환막에 대한 약제 이온의 도프에 사용한 약제액) 사이에 제 2 이온 교환막을 배치한 상태에서 전해액 측에 제 1 도전형의 전압을 인가했을 때에 제 2 이온 교환막을 개재하여 운반되는 총 전하 중에서 약제 반대이온이 제 2 이온 교환막을 통과함으로써 운반되는 전하량의 비율로 정의된다.

청구항 8 의 발명에서는 통전 조건 등에 따라서 제 1, 제 2 이온 교환막의 계면에서 물의 전기분해를 일으키는 경우가 있기 때문에 이것을 방지하기 위하여 제 1, 제 2 이온 교환막 사이에 적어도 제 1 전해 이온의 통과를 허용할 수 있는 반투막을 개재시킬 수 있다.

또 청구항 8 에 있어서의 제 2 이온 교환막은 반투막으로 치환할 수도 있고 그 반투막으로써 약제 이온의 통과를 차단하는 한편, 제 1 전해 이온의 통과를 허용할 수 있는 분자량 분획 특성을 갖는 것을 사용함으로써 청구항 8 의 발명과 동일한 효과를 달성할 수 있다.

상기 제 2 이온 교환막 / 제 1 이온 교환막의 계면, 제 2 이온 교환막 / 반투막 / 제 1 이온 교환막의 계면, 및/또는 반투막 / 제 1 이온 교환막의 계면은 열압착 등에 의해 일체적으로 접합할 수 있고 이로써 청구항 6 에 대해 상기한 바와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

상기 청구항 7 의 발명에서는 상기 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막을 추가로 구비하고 상기 전해액 유지부가 상기 제 2 이온 교환막의 전면 측에 배치되는 것이 바람직하다 (청구항 9).

이러한 전극 구조체에서는 청구항 7 의 발명과 동일한 양태로 약제가 생체에 투여되는 것에 더하여 약제 이온이 도핑 전극으로 이행되는 것이 제 2 이온 교환막에 의해 차단되기 때문에 통전 시에 있어서의 약제의 변질을 방지한다는 추가적인 효과가 달성된다.

청구항 9 에 있어서의 제 2 이온 교환막은 반투막으로 치환할 수도 있고 그 반투막으로써 약제 이온의 통과를 차단하는 한편, 제 1 전해 이온의 통과를 허용할 수 있는 분자량 분획 특성을 갖는 것을 사용함으로써 청구항 9 의 발명과 동일한 효과를 달성할 수 있다.

상기 도핑 전극 / 제 2 이온 교환막의 계면 또는 도핑 전극 / 반투막의 계면은 청구항 6 에 대해 상기한 것과 동일하게 하여 일체적으로 접합할 수 있고 이로써 청구항 6 에 대해 상기한 바와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

청구항 1 ∼ 3 의 발명에 있어서는 상기 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치되고 제 1 도전형의 약제 이온이 도프된 제 1 도전형의 제 1 이온 교환막을 추가로 구비하고 상기 도핑층에 제 1 도전형의 이온이 도프되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 10).

이러한 전극 구조체는 이온토포레시스 장치에 있어서의 작용측 전극 구조체로서 사용할 수 있고 제 1 이온 교환막을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 도핑 전극에 제 1 도전형의 전압을 인가함으로써 도핑층 중의 제 1 도전형의 이온이 제 1 이온 교환막으로 이행하고 이 이온에 의해 치환된 제 1 이온 교환막 중의 약제 이온이 생체 내로 이행한다.

이 경우, 도핑 전극으로부터 제 1 이온 교환막에 대한 통전은 도핑층 중의 제 1 도전형의 이온이 제 1 이온 교환막으로 이행함으로써 발생하기 때문에 상기 서술한 가스나 바람직하지 않은 이온의 발생을 억지할 수 있다.

본 발명에서는 약제 이온이 도프된 제 1 도전형의 이온 교환막으로부터 약제 이온이 생체에 투여되기 때문에 청구항 7 의 발명과 동일하게 약제의 투여 효율의 상승, 약제 이온의 안정성의 향상 등이라는 효과가 달성된다.

게다가 본 발명에서는 약제 이온을 치환하기 위한 제 1 도전형의 이온이 도핑층에 도프되어 있기 때문에 청구항 7 의 발명에 있어서의 전해액 유지부를 생략 할 수 있어 전극 구조체의 조립시에 웨트한 부재를 취급할 필요성을 완전히 해소할 수 있다. 또한 조립에 필요한 부재는 도핑 전극과 제 1 이온 교환막의 2 개뿐이다. 따라서 본 발명에서는 전극 구조체의 조립 작업이 매우 간략화되어 전극 구조체의 제조의 자동화나 대량 생산화가 매우 용이해지거나 혹은 제조 코스트의 대폭적인 저감을 도모할 수 있다.

본 발명에 있어서의 도핑층에 대한 제 1 도전형의 이온의 도프는 청구항 4 에 대해 상기한 바와 동일한 양태로 실시할 수 있고 제 1 이온 교환막에 대한 약제 이온의 도프는 청구항 7 에 대해 상기한 바와 동일한 양태로 실시할 수 있다.

또 청구항 7 에 대해 상기한 바와 동일한 이유에 의해 도핑층에 도프하는 제 1 도전형의 이온은 약제 이온과 동일한 정도이거나 혹은 그보다 작은 이동도를 갖는 이온으로 하는 것이 바람직하다.

상기 도핑 전극 / 제 1 이온 교환막의 계면은 열압착 등에 의해 일체적으로 접합할 수 있고 이로써 청구항 6 에 대해 상기한 바와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

상기 청구항 10 의 발명에서는 상기 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막을 추가로 구비하고 상기 제 1 이온 교환막이 상기 제 2 이온 교환막의 전면 측에 배치되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 11).

이러한 전극 구조체에서는 청구항 10 의 발명과 동일한 효과가 달성되는 것에 더하여 제 2 이온 교환막에 의해 약제 이온이 도핑층으로 이행되는 것이 차단되기 때문에 통전 중에 있어서의 약제의 변질이 방지된다는 추가적인 효과가 달성된다.

또한 본 발명에 있어서의 제 2 이온 교환막은 청구항 7 에 대해 상기한 바와 동일한 이유에 의해 청구항 7 의 경우와 동일한 어느 정도 수율이 낮은 이온 교환막 (예를 들어, 수율이 0.7 ∼ 0.95 등) 이 사용된다.

청구항 10 의 발명에 있어서의 제 2 이온 교환막은 반투막으로 치환할 수도 있고 그 반투막으로써 약제 이온의 통과를 차단하는 한편, 제 1 전해 이온의 통과를 허용할 수 있는 분자량 분획 특성을 갖는 것을 사용함으로써 청구항 10 의 발명과 동일한 효과를 달성할 수 있다.

상기 도핑 전극과 제 2 이온 교환막 또는 반투막과의 계면, 및/또는 제 2 이온 교환막 또는 반투막과 제 1 이온 교환막의 계면은 열압착 등에 의해 일체적으로 접합할 수 있고 이로써 청구항 6 에 대해 상기한 바와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

청구항 1 ∼ 3 의 발명에 있어서는 상기 도핑층에 제 1 도전형의 약제 이온을 도프할 수 있다 (청구항 12).

이러한 전극 구조체는 이온토포레시스 장치에 있어서의 작용측 전극 구조체로서 사용할 수 있고 도핑층을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 도핑 전극에 제 1 도전형의 전압을 인가함으로써 도핑층의 약제 이온을 생체에 투여할 수 있다.

이 경우 도핑 전극으로부터 생체 피부에 대한 통전은 도핑층에 도프된 약제 이온이 탈도프되어 생체로 이행됨으로써 발생하기 때문에 상기 서술한 가스나 바람직하지 않은 이온의 발생을 억제할 수 있다.

이러한 구성에서는 작용측 전극 구조체를 단일 부재 (도핑 전극) 로 구성할 수 있어 제조 공정의 대폭적인 간략화가 달성되어 대량 생산화나 제조 코스트의 저감을 용이하게 실현할 수 있다.

또한 제 1 도전형의 약제 이온이 도프된 도핑층은 제 1 도전형의 이온 교환막으로서 기능하기 때문에 약제의 투여 시에 생체 반대이온의 도핑층에 대한 이행이 차단되게 되어 약제의 투여 효율 면에서도 우수한 특성을 얻을 수 있다.

도핑층에 대한 약제 이온의 도프는 약제 이온을 함유하는 적당한 농도의 약제액에 도핑층을 침지한 상태에서 도핑 전극에 제 2 도전형의 전압을 인가하여 통전함으로써 실시할 수 있다.

청구항 1 ∼ 3 의 발명에 있어서는 상기 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 1 도전형의 제 1 이온 교환막을 추가로 구비할 수 있다 (청구항 13).

이러한 전극 구조체는 제 1 이온 교환막, 혹은 제 1 이온 교환막 및 도핑층에 약제 이온을 도프함으로써 이온토포레시스 장치에 있어서의 작용측 전극 구조체로서 사용할 수 있고 제 1 이온 교환막을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 도핑 전극에 제 1 도전형의 전압을 인가함으로써 제 1 이온 교환막, 혹은 제 1 이온 교환막 및 도핑층에 도프된 약제 이온을 생체에 투여할 수 있다.

제 1 이온 교환막에 대한 약제 이온의 도프는 약제 이온을 함유하는 적당한 농도의 약제액에 도핑층을 침지한 상태에서 도핑 전극에 제 2 도전형의 전압을 인가하여 통전함으로써 실시할 수 있다.

이 경우 약제액으로부터의 약제 이온에 의해 치환된 제 1 이온 교환막 중의 이온 교환기에 결합되어 있던 플러스 이온은 도핑층으로 이행하여 도프된다. 혹은, 이 도프를 실시하는 조건에 따라서는 약제액의 약제 이온도 도핑층에 도프된다.

약제의 투여 시에 도핑 전극으로부터 제 1 이온 교환막에 대한 통전은 상기로부터 도핑층에 도프된 플러스 이온 혹은 약제 이온이 제 1 이온 교환막으로 이행됨으로써 발생하기 때문에 상기 서술한 가스나 바람직하지 않은 이온의 발생을 억지할 수 있다. 제 1 이온 교환막에 도프된 약제 이온은 도핑층으로부터 이행되는 이온으로 치환되어 생체로 이행한다.

또 생체 반대이온의 도핑층에 대한 이행이 제 1 이온 교환막에 의해 차단되기 때문에 약제의 투여 효율을 상승시킬 수 있다.

게다가 본 발명에서는 청구항 12 의 발명과 달리 도핑층을 직접 생체 피부에 접촉시키는 구성이 아니기 때문에 생체 피부에 직접 접촉시키는 것이 바람직하지 않은 도핑층이 사용되는 경우에도 약제를 안전하게 투여할 수 있다.

본 발명에서는 전극 구조체가 도핑 전극과 제 1 이온 교환막의 2 개의 부재만으로 구성되고 게다가 작용측 전극 구조체의 조립시에 웨트한 부재를 취급할 필요가 없다. 따라서 본 발명에서는 전극 구조체의 조립 작업이 매우 간략화되어 전극 구조체의 제조의 자동화나 대량 생산화가 매우 용이해지거나 혹은 제조 코스트의 대폭적인 저감을 도모할 수 있다.

상기 제 1 이온 교환막에 대한 약제 이온의 도프는 이온토포레시스 장치의 제조 단계부터 사용 (생체에 대한 약제 투여) 직전의 단계까지의 어떠한 시점에서 실시해도 상관없다.

상기 도핑 전극 / 제 1 이온 교환막의 계면은, 열압착 등에 의해 일체적으로 접합할 수 있고 이로써 청구항 6 에 대하여 상기한 바와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

본 발명은 제 1 도전형의 약제 이온을 유지하는 작용측 전극 구조체와

상기 작용측 전극 구조체의 대극으로서의 비작용측 전극 구조체를 구비하는 이온토포레시스 장치로서,

상기 비작용측 전극 구조체가

이온의 도프 또는 탈도프에 의해 전기화학적 반응을 일으키는 물질로 이루어지는 도핑층이 형성된 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치로 할 수도 있다 (청구항 14).

이러한 이온토포레시스 장치에서는 약제의 투여 시에 비작용측 전극 구조체의 도핑 전극에 제 2 도전형의 전압이 인가되는데 이 때의 비작용측 전극 구조체에서의 수소 가스, 산소 가스 또는 염소 가스 등의 가스의 발생, 혹은 수소 이온, 수산기 이온, 하이포아염소산 등의 바람직하지 않은 이온의 발생을 억지할 수 있다.

즉, 비작용측 전극 구조체에 있어서의 통전은 도핑층에 제 2 도전형의 이온이 도프되어 있지 않은 경우에는 생체 피부 상 또는 생체 내의 제 1 도전형의 이온이 도핑층으로 이행하여 도프됨으로써 발생하고 도핑층에 제 2 도전형의 이온이 도프되어 있는 경우에는 이것에 더하여 도핑층의 제 2 도전형의 이온이 탈도프되어 생체 측으로 이행함으로써 통전이 발생한다.

본 발명에 있어서의 작용측 전극 구조체는 청구항 4 등의 발명과 마찬가지로 약제액을 유지하는 약제액 유지부에서 약제 이온을 유지해도 되고 청구항 7, 10, 12 등의 발명과 마찬가지로 약제 이온을 제 1 이온 교환막 또는 도핑층에 도프시켜 유지해도 된다. 또 본 발명의 작용측 전극 구조체는 반드시 도핑 전극을 가질 필요가 없다.

상기 청구항 14 의 발명에 있어서는 상기 비작용측 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 1 도전형의 제 3 이온 교환막을 추가로 구비하는 것이 바람직하다 (청구항 15).

이러한 전극 구조체에서는 제 3 이온 교환막을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 통전을 실시하기 때문에 도핑층을 피부에 직접 접촉시키지 않고 약제 이온을 투여할 수 있는 이온토포레시스 장치가 실현된다.

또한 이 비작용측 전극 구조체에 있어서의 통전은 주로 생체 피부 상 또는 생체 내의 제 1 도전형의 이온이 도핑층으로 이행하여 도프됨으로써 발생한다.

상기 청구항 14 의 발명에 있어서는 상기 비작용측 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 3 이온 교환막을 추가로 구비하고 상기 도핑층에 제 2 도전형의 이온이 도프되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 16).

이러한 전극 구조체에서는 청구항 15 의 발명과 마찬가지로 도핑층을 피부에 직접 접촉시키지 않고 약제 이온을 투여할 수 있는 이온토포레시스 장치가 실현된다.

또한 이 비작용측 전극 구조체에 있어서의 통전은 주로 도핑층의 제 2 도전형의 이온이 탈도프되어 생체 측으로 이행됨으로써 발생한다.

상기 청구항 15, 16 의 발명에 있어서의 도핑 전극 / 제 3 이온 교환막의 계면은 열압착 등에 의해 일체적으로 접합할 수 있고 이로써 청구항 6 에 대하여 상기한 바와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

상기 청구항 14 의 발명에 있어서는 상기 비작용측 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 전해액을 유지하는 제 2 전해액 유지부를 추가로 구비할 수도 있고 이 경우에는 제 2 전해액 유지부의 제 1 전해 이온이 도핑층으로 이행하여 도프되고 제 2 전해 이온이 생체로 이행하는 것 등에 의해 통전이 발생한다.

청구항 1 ∼ 16 에 있어서의 도핑 전극은 도전성 기재를 추가로 가지고 상기 도핑층이 상기 도전성 기재 상에 적층된 것으로 하는 것이 바람직하다 (청구항 17).

상기한 바와 같이 도핑층은 전자 수용체 또는 전자 공여체로서의 이온을 도프함으로써 그 도전성을 높이는 것이 가능하기는 하지만 도핑층을 도전성 기재 상에 형성함으로써 도핑 전극의 면 저항을 더욱 작게 하고 도핑층으로부터 균등한 전류 밀도에서의 통전이 발생하도록 함으로써 더욱 높은 효율로 약제를 투여할 수 있는 이온토포레시스 장치를 실현할 수 있다.

또한 도전성 기재 상에 대한 도핑층의 형성은 예를 들어 분말 형상의 도전성 폴리머에 적당한 바인더 폴리머를 배합한 것, 또는 도전성 폴리머를 적당한 극성 유기용매 중에 용해시킨 것을 도전성 기재 상에 도포하여 경화, 용매 제거 등을 실시함으로써 혹은 도전성 폴리머를 생성하는 모노머의 용액에 도전성 기재를 침지하여 전해 중합함으로써 실시할 수 있다.

청구항 17 의 발명에서는 상기 도전성 기재가 탄소 섬유 또는 탄소 섬유지로 이루어지는 도전 시트인 것이 바람직하다 (청구항 18).

이 경우에는 금속제의 부재를 사용하지 않고 도핑 전극을 형성할 수 있기 때문에 그러한 금속제의 부재로부터 용출된 금속이온이 생체로 이행하여 건강 피해를 일으키는 것을 방지할 수 있고 탄소 섬유 또는 탄소 섬유지는 면 저항이 낮은 소재이기 때문에 도핑층으로부터 균등한 전류 밀도에서의 통전을 발생시키게 할 수 있고 탄소 섬유 또는 탄소 섬유지는 유연성이 높은 소재이기 때문에 생체 피부의 요철이나 생체의 움직임에 추종할 수 있는 유연성이 있는 전극 구조체를 구비하는 이온토포레시스 장치를 제공할 수 있게 된다.

이 경우 본원 출원인에 의한 일본 특허출원 2004-317317호나 일본 특허출원 2005-222892호에 기재된 전극을 사용할 수 있다.

즉, 상기 청구항 18 의 발명에서는 상기 전극이 상기 도전 시트에 형성된 단자 부재로서 폴리머 매트리스에 카본을 혼입시킨 상기 단자 부재를 추가로 구비할 수 있고 (청구항 19), 혹은 상기 전극이 상기 도전 시트와 일체적으로 형성된 탄소 섬유 또는 탄소 섬유지로 이루어지는 연장부를 추가로 구비할 수 있다.

본 명세서에 있어서 「약제」라는 용어는 조제되어 있는지의 여부에 관계없이 일정한 약효 또는 약리 작용을 가지고 병의 치료, 회복, 예방, 건강의 증진, 유지 등의 목적에서 생체에 적용되는 물질이라는 의미로 사용되고 있다.

본 명세서에 있어서의 「약제 이온」은 약제가 이온 해리됨으로써 발생하는 이온으로서 약효 또는 약리 작용을 담당하는 이온을 의미하고 「약제 반대이온」은 약제 이온의 반대이온을 의미한다. 약제가 약제 이온으로 해리되는 것은 약제를 물, 알코올류, 산, 알칼리 등의 용매에 용해시킴으로써 발생하는 것이어도 되고 나아가 전압의 인가나 이온화제의 첨가 등을 실시함으로써 발생하는 것이어도 된다.

본 명세서에 있어서의 「피부」는 이온토포레시스에 의해 약제를 투여할 수 있는 생체 표면을 의미하고 예를 들어 구강 내의 점막 등도 포함된다. 「생체」는 사람 또는 동물을 의미한다.

본 발명에 있어서의 「제 1 도전형」은, 플러스 또는 마이너스의 전기 극성을 의미하고 「제 2 도전형」은 제 1 도전형과 반대되는 도전형 (마이너스 또는 플러스) 을 의미한다.

본 발명에 있어서의 전해액 유지부의 전해액에 함유되는 제 1 전해 이온, 제 2 전해 이온은 반드시 각각 단일한 종류일 필요는 없고 어느 일방 또는 쌍방이 복수 종류이어도 된다. 마찬가지로 약제액 유지부에 함유되는 약제 이온, 혹은 제 1 이온 교환막이나 도핑층에 도프되는 약제 이온은 반드시 단일한 종류일 필요는 없고 복수 종류이어도 된다.

이온 교환막에는 이온 교환 수지를 막 형상으로 형성한 것 이외에 이온 교환 수지를 바인더 폴리머 중에 분산시키고 이것을 가열 성형 등에 의해 제막함으로써 얻어지는 불균질 이온 교환막이나 이온 교환기를 도입할 수 있는 단량체, 가교성 단량체, 중합개시제 등으로 이루어지는 조성물이나 이온 교환기를 도입할 수 있는 관능기를 갖는 수지를 용매에 용해시킨 것을 천이나 망, 혹은 다공질 필름 등의 기재에 함침 충전시키고 중합 또는 용매를 제거한 후에 이온 교환기의 도입 처리를 실시함으로써 얻어지는 균질 이온 교환막 등 여러 가지가 알려져 있다. 본 발명의 이온 교환막에는 이들 임의의 이온 교환막을 사용할 수 있으나 이들 중에서 다공질 필름의 구멍 중에 이온 교환 수지를 충전한 타입의 이온 교환막이 특히 바람직하게 사용된다.

보다 구체적으로는, 캐티온 교환막으로서는 (주) 토쿠야마 제조의 네오세프타 CM-1, CM-2, CMX, CMS, CMB 등의 양이온 교환기가 도입된 이온 교환막을 사용할 수 있고 애니온 교환막으로는 예를 들어 (주) 토쿠야마 제조의 네오세프타 AM-1, AM-3, AMX, AHA, ACH, ACS 등의 음이온 교환기가 도입된 이온 교환막을 사용할 수 있다.

본 명세서에 있어서의 「제 1 도전형의 이온 교환막」은, 제 1 도전형의 이온을 선택적으로 통과시키는 기능을 갖는 이온 교환막을 의미한다. 즉, 제 1 도전형이 플러스인 경우에는 「제 1 도전형의 이온 교환막」은 캐티온 교환막이고 제 1 도전형이 마이너스인 경우에는 「제 1 도전형의 이온 교환막」은 애니온 교환막이다.

마찬가지로 「제 2 도전형의 이온 교환막」은 제 2 도전형의 이온을 선택적으로 통과시키는 기능을 갖는 이온 교환막을 의미한다. 즉, 제 2 도전형이 플러스인 경우에는 「제 2 도전형의 이온 교환막」은 캐티온 교환막이고 제 2 도전형이 마이너스인 경우에는 「제 2 도전형의 이온 교환막」은 애니온 교환막이다.

캐티온 교환막에 도입되는 양이온 교환기로는, 술폰산기, 카르복실산기, 포스폰산기 등을 들 수 있고 강산성기인 술폰산기를 사용함으로써 수율이 높은 캐티온 교환막을 얻을 수 있는 등, 도입하는 양이온 교환기의 종류에 따라서 이온 교환막의 수율을 제어할 수 있다.

애니온 교환막에 도입되는 음이온 교환기로서는 1 ∼ 3급 아미노기, 4급 암모늄기, 피리딜기, 이미다졸기, 4급 피리디늄기, 4급 이미다졸륨기 등을 들 수 있고 강염기성기인 4급 암모늄기나 4급 피리디늄기를 사용함으로써 수율이 높은 애니온 교환막을 얻을 수 있는 등, 도입하는 음이온 교환기의 종류에 따라서 이온 교환막의 수율을 제어할 수 있다.

양이온 교환기의 도입 처리로서는 술폰화, 클로로술폰화, 포스포늄화, 가수분해 등의 여러 가지 수법이 또 음이온 교환기의 도입 처리로서는 아미노화, 알킬화 등의 여러 가지 수법이 알려져 있는데 이 이온 교환기의 도입 처리 조건을 조정함으로써 이온 교환막의 수율을 조정할 수가 있다.

또 이온 교환막 중의 이온 교환 수지량이나 막의 포어 사이즈 등에 의해서도 이온 교환막의 수율을 조정할 수 있다. 예를 들어 다공질 필름 중에 이온 교환 수지가 충전된 타입의 이온 교환막의 경우에는 0.005 ∼ 5.0㎛, 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 2.0㎛, 가장 바람직하게는 0.02 ∼ 0.2㎛ 의 평균 구멍 직경 (버블 포인트법 K3832-1990) 에 준거하여 측정되는 평균류 구멍 직경) 의 다수의 작은 구멍이 20 ∼ 95%, 보다 바람직하게는 30 ∼ 90%, 가장 바람직하게는 30 ∼ 60% 인 공극률로 형성된 5 ∼ 140㎛, 보다 바람직하게는 10 ∼ 120㎛, 가장 바람직하게는 15 ∼ 55㎛ 의 막두께를 갖는 다공질 필름을 사용하고 5 ∼ 95 질량%, 보다 바람직하게는 10 ∼ 90 질량%, 특히 바람직하게는 20 ∼ 60 질량% 의 충전율로 이온 교환 수지를 충전시킨 이온 교환막을 사용할 수 있으나 이들 다공질 필름이 갖는 작은 구멍의 평균 구멍 직경, 공극률, 이온 교환 수지의 충전율에 의해서도 이온 교환막의 수율을 조정할 수 있다.

본 명세서에 있어서 제 1 도전형 또는 제 2 도전형의 이온 교환막에 대하여 표현하는 「이온의 통과의 차단」은 반드시 일체의 이온을 통과시키지 않는다는 것을 의미하는 것이 아니고 예를 들어 어느 정도의 속도를 가지고 이온의 통과가 발생하는 경우에도 그 정도가 작기 때문에 실용상 충분한 기간에 걸쳐 장치를 보존해도 통전 시의 약제의 전극 근방에서의 변질이 발생하지 않을 정도로 약제 이온의 통과가 억제되거나 혹은 약제의 투여 효율을 충분히 높일 수 있을 정도로 생체 반대이온의 통과가 억제되는 경우 등이 포함된다.

마찬가지로 본 명세서에 있어서 제 1 도전형 또는 제 2 도전형의 이온 교환막에 대하여 표현하는 「이온의 통과의 허용」은 이온의 통과에 일체의 제약이 발생하지 않는 것을 의미하는 것이 아니고 이온의 통과가 어느 정도 제한되는 경우에도 반대 도전형의 이온과 비교하여 충분히 높은 속도 또는 양을 가지고 통과시키는 경우를 포함한다.

본 명세서에 있어서 반투막에 대하여 표현하는 「이온의 통과의 차단」, 「이온의 통과의 허용」도 상기와 마찬가지로 이온을 일체 통과시키지 않는 것, 또는 이온의 통과에 일체의 제한을 발생시키지 않는 것을 의미하는 것이 아니다.

[도 1] 본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온토포레시스 장치의 개략 구성을 나타내는 설명도.

[도 2] (A) ∼ (D) 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온토포레시스 장치의 작용측 전극 구조체의 구성을 나타내는 단면 설명도.

[도 3] (A) 는 본 발명의 이온토포레시스 장치에 사용되는 전극의 특성 평가에 사용한 측정 셀의 구성을 나타내는 설명도이고 (B), (C) 는 동 측정 셀을 사용한 크로노포텐쇼메트리 및 사이클릭 볼타모그램의 측정 결과를 나타내는 설명도.

[도 4] (A) ∼ (D) 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온토포레시스 장치의 작용측 전극 구조체의 구성을 나타내는 단면 설명도.

[도 5] (A), (B) 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온토포레시스 장치의 작용측 전극 구조체의 구성을 나타내는 단면 설명도.

[도 6] (A), (B) 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온토포레시스 장치의 작용측 전극 구조체의 구성을 나타내는 단면 설명도.

[도 7] (A) ∼ (D) 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온토포레시스 장치의 비작용측 전극 구조체의 구성을 나타내는 단면 설명도.

[도 8] (A) 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온토포레시스 장치에 사용되는 전극의 평면도. (B) 는 그 A-A 단면도. (C) 는 그 변형예를 나타내는 단면도.

[도 9] (A) 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온토포레시스 장치에 사용되는 다른 양태의 전극의 평면도. (B) 는 그 A-A 단면도. (C)는 이 전극을 용기에 수용한 상태를 나타내는 단면도.

[도 10] 종래의 이온토포레시스 장치의 구성을 나타내는 설명도.

[도 11] 종래의 다른 이온토포레시스 장치의 구성을 나타내는 설명도.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1 은 본 발명에 관련된 이온토포레시스 장치 (X) 의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.

또한 이하에서는 설명의 편의상 약효 성분이 플러스의 약제 이온으로 해리되는 약제 (예를 들어, 염산 리도카인이나 염산 모르핀 등) 를 투여하기 위한 이온토포레시스 장치를 예로 들어 설명하는데 약효 성분이 마이너스의 약제 이온으로 해리되는 약제 (예를 들어, 아스코르브산 등) 를 투여하기 위한 이온토포레시스 장치의 경우에는 이하의 설명에서의 전원의 극, 각 이온 교환막의 도전형, 및 도핑층이나 캐티온 교환막에 도프되는 이온의 도전형을 역전시킴으로써 이하의 실시형태와 실질적으로 동일한 효과를 달성할 수 있는 이온토포레시스 장치를 구성할 수 있다.

도시한 바와 같이 이온토포레시스 장치 (X) 는 전원 (30) 과 전원 (30) 의 플러스극과 급전선 (31) 에 의해 접속된 작용측 전극 구조체 (10) 및 전원 (30) 의 마이너스극과 급전선 (32) 에 의해 접속된 비작용측 전극 구조체 (20) 로 구성되어 있다.

작용측 전극 구조체 (10) 및 비작용측 전극 구조체 (20) 는 상벽 (16u, 26u) 및 외주벽 (16s, 26s) 으로 이루어지는 용기 (16, 26) 로써 그 내부에 이하에서 서술하는 각종 구조를 수용할 수 있는 공간이 형성되고 하면 (16b, 26b) 이 개방된 용기 (16, 26) 를 구비하고 있다.

이 용기 (16, 26) 는 플라스틱 등의 임의의 소재로 형성할 수 있는데 바람직하게는 내부로부터의 수분의 증발 또는 외부로부터의 이물질의 침입을 방지할 수 있고 피부의 요철이나 생체의 움직임에 추종할 수 있는 유연한 소재로 형성된다. 또 용기 (16, 26) 의 하면 (16b, 26b) 에는 이온토포레시스 장치 (X) 의 보존 중에 있어서의 수분의 증발이나 이물질의 혼입을 막기 위한 적절한 재료로 이루어지는 떼어낼 수 있는 라이너를 부착할 수 있고 외주벽 (16s, 26s) 의 하단부 (16e, 26e) 에는 약제 투여 시에 피부와의 밀착성을 높이기 위한 점착제층을 형성할 수 있다.

또한 후술하는 작용측 전극 구조체 (10H ∼ 10K) 또는 비작용측 전극 구조체 (20A ∼ 20C) 와 같이 약제액 유지부나 전해액 유지부 등의 웨트한 부재 (함수율이 높은 부재) 를 갖지 않는 등의 경우에는 이 용기 (16, 26) 는 반드시 구비할 필요가 없다.

전원 (30) 으로서는 전지, 정전압 장치, 정전류 장치, 정전압·정전류 장치 등을 사용할 수 있는데 0.01 ∼ 1.0㎃/㎠, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.5㎃/㎠ 의 범위에서 전류를 조정할 수 있고 50V 이하 바람직하게는 30V 이하의 안전한 전압 조건에서 동작하는 정전류 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

도 2(A) ∼ (D) 는 상기 이온토포레시스 장치 (X) 의 작용측 전극 구조체 (10) 로서 사용할 수 있는 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10D) 의 구성을 나타내는 단면 설명도이다.

작용측 전극 구조체 (10A) 는 급전선 (31) 에 접속되는 도전성의 기재 (11a) 및 기재 (11a) 의 일 표면에 형성된 도핑층 (1lb) 을 가지는 전극 (11) 과 도핑층 (11b) 에 접촉하는 약제액을 유지하는 약제액 유지부 (14) 를 구비하고 있다.

상기 전극 (11) 은 예를 들어 카본 시트로 이루어지는 기재 (11a) 와 PVDF (폴리불화비닐리덴) 의 NMP (N-메틸피롤리돈) 용해액에 폴리아닐린 염을 혼화 (混和) 한 폴리아닐린 용액을 상기 기재 (11a) 상에 도포 건조시켜 형성한 도핑층 (11b) 으로 구성할 수 있다.

폴리아닐린-에메랄딘 염기에 1N 염산을 첨가한 후에 여과, 건조시킨 폴리아닐린 염을 이용하여 폴리아닐린 염 : PVDF : NMP 의 중량비를 1 : 1 : 9 로 한 폴리아닐린 용액 200㎎ 을 막두께 300㎛, 직경 17㎜φ 의 카본 시트 상에 도포하고 이것을 100℃ 에서 1 시간 진공 건조시켜 전극 (11) 을 시험 제작하고 도 3(A) 에 나타내는 측정 셀을 사용하여 크로노포텐쇼메트리 및 사이클릭 볼타그램을 측정하였다.

도 3(B) 는 0.3㎃/㎠ 의 정전류 조건하에서 실시한 크로노포텐쇼메트리에 의한 전극 (11) 의 캐패시터 용량의 측정 결과로서 상기 전극 (11) 이 매우 큰 캐패시터 용량을 가지고 있는 것이 확인되었다.

또 도 3(C) 는 측정 셀에 있어서의 전해액층으로서 0.9% NaC1 + 2% HPC (히드록시프로필셀룰로오스) 수용액을 함침시킨 부직포를 사용한 경우(a) 및 10% 염산리도카인 + 2% HPC 수용액을 함침시킨 부직포를 사용한 경우 (b) 의 사이클릭 볼타 그램의 측정 결과이다. 또한 (a) 에 대한 전위 소인 (掃引) 범위는 -1.2 ∼ + 1.2V, (b) 에 대한 전위 소인 범위는 -0.8 ∼ + 0.8V 로 하고 전위 소인 속도는 (a), (b) 모두 10mV/sec 로 하여 측정하였다. 도 3(C) 로부터 전극 (11) 이 충방전 특성이 우수하고 산화 환원 사이클에 의한 변질 등에 강한 특성을 가지고 있는 것을 알 수 있다.

상기 약제액은 약효 성분이 플러스의 약제 이온으로 해리되는 약제의 용액으로서 약제액 유지부 (14) 는 이 약제액을 액체 상태로 유지할 수 있거나 혹은 거즈, 여과지, 겔 등의 적당한 흡수성 (吸收性) 을 갖는 담체에 함침시켜 유지할 수도 있다.

이 작용측 전극 구조체 (10A) 에서는 약제액 유지부 (14) 를 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 전극 (11) 에 플러스 전압을 인가함으로써 약제액 유지부 (14) 의 약제 이온이 생체에 투여된다. 이 경우의 전극 (11) 으로부터 약제액 유지부 (14) 에 대한 통전의 전부 또는 일부는 약제액 중의 마이너스 이온이 도핑층 (11b) 으로 이행하여 도프됨으로써 발생한다. 따라서 통전에 의한 산소 가스나 염소 가스의 발생, 수소 이온, 하이포아염소산의 생성이 방지되거나 혹은 적어도 저감된다.

도핑층 (11b) 의 전형적인 막두께는 10㎚ ∼ 100㎛ 정도이며 특히 바람직한 막두께는 1 ∼ 10㎛ 이다.

작용측 전극 구조체 (10B) 는 작용측 전극 구조체 (10A) 와 동일한 전극 (11) 및 약제액 유지부 (14) 를 구비함과 함께, 약제액 유지부 (14) 의 전면 측에 추가로 캐티온 교환막 (15) 을 구비하고 있다.

작용측 전극 구조체 (10B) 에서는 통전 시의 가스의 발생이나 바람직하지 않은 이온 생성의 억지에 관해서는 작용측 전극 구조체 (10A) 와 동일한 효과가 달성되는 것에 더하여 생체 반대이온의 약제액 유지부 (14) 에 대한 이행이 캐티온 교환막 (15) 에 의해 차단되기 때문에 약제 이온의 투여 효율의 상승이라는 추가적인 효과가 달성된다.

작용측 전극 구조체 (10C) 는 작용측 전극 구조체 (10A) 와 동일한 전극 (11) 및 약제액 유지부 (14) 를 구비함과 함께 전극 (11) 과 약제액 유지부 (14) 사이에 애니온 교환막 (13) 을 구비하고 있다.

작용측 전극 구조체 (10C) 에서는 전극 (11) 으로부터 약제액 유지부 (14) 에 대한 통전은 약제액 유지부 (14) 의 마이너스 이온이 애니온 교환막 (13) 을 거쳐 도핑층 (11b) 으로 이행하여 도프됨으로써 발생한다. 따라서 통전 시의 가스의 발생이나 바람직하지 않은 이온 생성의 억지에 관해서는 작용측 전극 구조체 (10A) 와 동일한 효과가 달성된다.

또한 작용측 전극 구조체 (l0C) 에서는 약제액 유지부 (14) 의 약제 이온의 도핑층 (11b) 으로의 이행이 애니온 교환막 (13) 에 의해 차단되기 때문에 통전 시에 있어서의 약제의 분해나 변질을 방지할 수 있다는 추가적인 효과가 달성된다.

작용측 전극 구조체 (10D) 는 작용측 전극 구조체 (10A) 와 동일한 전극 (11) 및 약제액 유지부 (14) 를 구비함과 함께 전극 (11) 과 약제액 유지부 (14) 사이에 애니온 교환막 (13) 을 구비하고 약제액 유지부 (14) 의 전면 측에 캐티온 교환막 (15) 을 구비하고 있다.

따라서 작용측 전극 구조체 (10D) 에서는 통전 시의 가스의 발생이나 바람직하지 않은 이온 생성의 억지에 관해서는 작용측 전극 구조체 (10A) 와 동일한 효과가 달성되는 것에 더하여 작용측 전극 구조체 (10B, 10C) 와 동일한 양태로 통전 시에 있어서의 약제의 분해나 변질의 방지 및 약제의 투여 효율의 상승이라는 추가적인 효과가 달성된다.

또한 작용측 전극 구조체 (10C, 10D) 에서는 전극 (11) 과 애니온 교환막 (13) 을 열압착 등의 수법에 의해 접합 일체화시키는 것이 가능하고 이로써 전극 (11) 으로부터 애니온 교환막 (13) 에 대한 통전 상태를 양호하게 할 수 있거나 혹은 작용측 전극 구조체 (10C, 10D) 의 조립 작업을 용이하게 할 수 있다.

도 4(A) ∼ (C) 는 상기 이온토포레시스 장치 (X) 의 작용측 전극 구조체 (10) 로서 사용할 수 있는 또 다른 양태의 작용측 전극 구조체 (10E ∼ 10G) 의 구성을 나타내는 단면 설명도이다.

작용측 전극 구조체 (10E) 는 작용측 전극 구조체 (10A) 와 동일한 전극 (11) 과 도핑층 (11b) 에 접촉하는 전해액을 유지하는 전해액 유지부 (12) 와 전해액 유지부 (12) 의 전면 측에 배치되고 플러스의 약제 이온이 도프된 캐티온 교환막 (15) 을 구비하고 있다.

이 작용측 전극 구조체 (10E) 에서는 캐티온 교환막 (15) 을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 전극 (11) 에 플러스 전압을 인가함으로써 캐티온 교환막 (15) 에 도프된 약제 이온이 생체에 투여된다.

이 경우 캐티온 교환막 (15) 이 생체 반대이온의 전해액 유지부 (12) 에 대 한 이행을 차단하기 때문에 높은 효율로 약제를 투여할 수 있다.

또 전극 (11) 으로부터 전해액 유지부 (12) 에 대한 통전의 전부 또는 일부는 전해액 중의 마이너스 이온이 도핑층 (11b) 으로 이행하여 도프됨으로써 발생한다. 따라서 통전에 의한 산소 가스나 염소 가스의 발생, 수소 이온, 하이포아염소산의 생성이 방지되거나 혹은 적어도 저감된다.

전해액 유지부 (12) 로부터 캐티온 교환막 (15) 에 대한 통전은 전해액 유지부 (12) 중의 플러스 이온이 캐티온 교환막 (15) 으로 이행함으로써 발생하고 이 플러스 이온은 생체로 이행한 약제 이온으로 치환되어 캐티온 교환막 (15) 중의 이온 교환기에 결합한다.

작용측 전극 구조체 (10E) 의 전해액 유지부 (12) 는 전해액을 액체 상태로 유지해도 되고 혹은 거즈, 여과지, 겔 등의 흡수성을 갖는 담체에 함침시켜 유지해도 된다.

전해액 유지부 (12) 의 플러스 이온이 약제 이온에 비하여 이동도가 큰 경우에는 이 플러스 이온의 생체에 대한 이행이 우선적으로 발생하여 약제의 투여 효율이 저하되는 경우가 있기 때문에 전해액 유지부 (12) 의 전해액은 약제 이온과 동일한 정도 혹은 그 이상의 이동도를 갖는 플러스 이온을 함유하지 않는 조성으로 하는 것이 바람직하다.

캐티온 교환막 (15) 에 대한 약제 이온의 도프는 적당한 농도의 약제 이온을 함유하는 약제액에 캐티온 교환막 (15) 을 침지함으로써 실시할 수 있다.

작용측 전극 구조체 (10) 는 작용측 전극 구조체 (10E) 와 동일한 전극 (11), 전해액 유지부 (12) 및 캐티온 교환막 (15) 을 구비함과 함께 전해액 유지부 (12) 와 캐티온 교환막 (15) 사이에 추가로 애니온 교환막 (13) 을 구비하고 있다.

작용측 전극 구조체 (10F) 에서는 통전 시의 가스의 발생이나 바람직하지 않은 이온 생성의 억지에 관해서는 작용측 전극 구조체 (10E) 와 동일한 효과가 달성되는 것에 더하여 캐티온 교환막 (15) 에 도프된 약제 이온의 전해액 유지부 (12) 에 대한 이행이 애니온 교환막 (13) 에 의해 차단되기 때문에 통전 시에 있어서의 전극 (11) 근방에서의 약제의 변질이 방지된다는 추가적인 효과가 달성된다.

작용측 전극 구조체 (10F) 에서는 전해액 유지부 (12) 로부터 캐티온 교환막 (15) 에 대한 통전을 발생시키기 위해서는 전해액 유지부 (12) 의 플러스 이온이 애니온 교환막 (13) 을 통과하여 캐티온 교환막 (15) 으로 이행할 필요가 있기 때문에 이 애니온 교환막 (13) 에는 어느 정도 수율이 낮은 애니온 교환막이 사용된다.

작용측 전극 구조체 (10F) 에서는 통전 조건 등에 따라서 애니온 교환막 (13) 과 캐티온 교환막 (15) 의 계면에서 물의 전기분해를 일으키는 경우가 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 애니온 교환막 (13) 과 캐티온 교환막 (15) 사이에 적어도 전해액 유지부 (12) 의 플러스 이온의 통과를 허용할 수 있는 반투막을 배치할 수 있다. 애니온 교환막 (13) 과 캐티온 교환막 (15) 의 계면, 혹은 애니온 교환막 (13) / 반투막 / 캐티온 교환막 (15) 의 각 계면은 열압착 등의 수법에 의해 접합시킴으로써 이들 부재 간의 통전성 또는 취급성을 높일 수 있다.

또한 작용측 전극 구조체 (10F) 에 있어서의 애니온 교환막 (13) 은 전해액 유지부 (12) 의 플러스 이온의 통과를 허용하는 한편, 약제 이온의 통과를 차단하는 반투막으로 치환해도 상기와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

작용측 전극 구조체 (10G) 는 작용측 전극 구조체 (10E) 와 동일한 전극 (11), 전해액 유지부 (12) 및 캐티온 교환막 (15) 을 구비함과 함께 전극 (11) 과 전해액 유지부 (12) 사이에 추가로 애니온 교환막 (13) 을 구비하고 있다.

이 작용측 전극 구조체 (10G) 에서는 전극 (11) 으로부터 전해액 유지부 (12) 에 대한 통전은 전해액 유지부 (l2) 의 마이너스 이온이 애니온 교환막을 거쳐 도핑층으로 이행하여 도프됨으로써 발생한다. 따라서 통전 시의 가스의 발생이나 바람직하지 않은 이온 생성의 억지에 관해서는 작용측 전극 구조체 (10E) 와 동일한 효과가 달성된다.

전해액 유지부 (12) 로부터 캐티온 교환막 (15) 에 대한 통전은 작용측 전극 구조체 (10E) 와 동일하게 발생한다. 또 캐티온 교환막 (15) 에 도프된 약제 이온의 도핑층 (11b) 으로의 이행은 애니온 교환막 (13) 에 의해 차단되기 때문에 통전 시에 있어서의 약제의 분해나 변질을 방지할 수 있다는 추가적인 효과가 달성된다.

전극 (11) 과 애니온 교환막 (13) 은 열압착 등의 수법에 의해 접합 일체화시킴으로써 양자 사이의 통전성이나 취급성을 높일 수도 있다.

도 5(A), (B) 는 상기 이온토포레시스 장치 (X) 의 작용측 전극 구조체 (10) 로서 사용할 수 있는 또 다른 양태의 작용측 전극 구조체 (10H, 10I) 의 구성을 나타내는 단면 설명도이다.

작용측 전극 구조체 (10H) 는 급전선 (31) 에 접속되는 도전성의 기재 (11a) 와 이 기재 (11a) 의 일 표면에 형성되고 플러스 이온이 도프된 도핑층 (11b) 을 갖는 전극 (11) 과 도핑층 (11b) 의 전면 측에 배치되고 약제 이온이 도프된 캐티온 교환막 (15) 을 구비하고 있다.

이 작용측 전극 구조체 (10H) 에서는 캐티온 교환막 (15) 을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 전극 (11) 에 플러스 전압을 인가함으로써 캐티온 교환막 (15) 에 도프된 약제 이온이 생체에 투여되기 때문에 작용측 전극 구조체 (10E) 와 마찬가지로 높은 효율로 약제를 투여할 수 있다.

작용측 전극 구조체 (10H) 에서는 전극 (11) 으로부터 캐티온 교환막 (15) 에 대한 통전은 도핑층 (11b) 에 도프된 플러스 이온이 캐티온 교환막 (15) 으로 이행함으로써 발생하기 때문에 통전에 의한 산소 가스나 염소 가스의 발생, 수소 이온, 하이포아염소산의 생성이 방지되거나 혹은 적어도 저감된다. 또한 도핑층 (11b) 으로부터 캐티온 교환막 (15) 으로 이행한 플러스 이온은 생체로 이행한 약제 이온으로 치환되어 캐티온 교환막 (15) 의 이온 교환기에 결합한다.

도시한 바와 같이 작용측 전극 구조체 (10H) 는 전극 (11) 및 캐티온 교환막 (15) 으로 이루어지는 매우 단순한 구조이고 또 작용측 전극 구조체 (10H) 의 조립시에 웨트한 부재를 취급할 필요가 없기 때문에 작용측 전극 구조체 (10H) 의 제조의 자동화 대량 생산화는 매우 용이하여 작용측 전극 구조체 (10) 의 제조 코스트를 대폭 저감할 수 있다.

전극 (11) 과 캐티온 교환막 (15) 은 열압착 등의 수법에 의해 접합 일체화시킴으로써 양자 사이의 통전성이나 취급성을 높일 수도 있다.

작용측 전극 구조체 (10H) 의 도핑층 (11b) 에 대한 플러스 이온의 도프는 적당한 전해액에 도핑층 (11b) 을 침지한 상태에서 전극 (11) 을 마이너스극으로 하여 통전함으로써 실시할 수 있고 캐티온 교환막 (15) 에 대한 약제 이온의 도프는 작용측 전극 구조체 (10E) 에 대해 상기한 바와 동일한 방법에 의해 실시할 수 있다.

또한 작용측 전극 구조체 (10E) 에 대하여 상기한 바와 동일한 이유에 의해 도핑층 (11b) 에는 약제 이온보다 이동도가 작은 플러스 이온을 도프하는 것이 바람직하고 이 플러스 이온으로서 캐티온 교환막 (15) 에 도프되는 약제 이온과 동일 또는 상이한 약제 이온을 도프할 수도 있다.

작용측 전극 구조체 (10I) 는 작용측 전극 구조체 (10H) 와 동일한 전극 (11) 및 캐티온 교환막을 구비함과 함께 전극 (11) 과 캐티온 교환막 (15) 사이에 애니온 교환막 (13) 을 구비하고 있다.

작용측 전극 구조체 (10I) 에서는 작용측 전극 구조체 (10H) 와 마찬가지로 약제 투여 시의 산소 가스나 염소 가스의 발생, 수소 이온, 하이포아염소산의 생성이 방지되고 또 조립시에 웨트한 부재를 취급할 필요가 없다. 추가적으로 캐티온 교환막 (15) 에 도프된 약제 이온의 전해액 유지부 (12) 로의 이행이 애니온 교환막 (13) 에 의해 차단되기 때문에 통전 시에 있어서의 약제의 분해나 변질을 방지할 수 있다는 추가적인 효과가 달성된다.

또한 작용측 전극 구조체 (10I) 에서는 전극 (11) 으로부터 캐티온 교환막 (15) 에 대한 통전을 발생시키기 위해서는 도핑층 (11b) 에 도프된 플러스 이온이 애니온 교환막 (13) 을 개재하여 캐티온 교환막 (15) 으로 이행할 필요가 있기 때문에 이 애니온 교환막 (13) 에는 어느 정도 수율이 낮은 애니온 교환막이 사용된다.

상기 전극 (11), 애니온 교환막 (13) 및 캐티온 교환막은 열압착 등의 수법에 의해 접합 일체화함으로써 이들 각 부재 간의 통전성이나 취급성을 높일 수도 있다.

또한 작용측 전극 구조체 (10I) 에 있어서의 애니온 교환막 (13) 은 전해액 유지부 (12) 의 플러스 이온의 통과를 허용하는 한편, 약제 이온의 통과를 차단하는 반투막으로 치환해도 상기와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

도 6(A), (B) 는 상기 이온토포레시스 장치 (X) 의 작용측 전극 구조체 (10) 로서 사용할 수 있는 또 다른 양태의 작용측 전극 구조체 (10J, 10K) 의 구성을 나타내는 단면 설명도이다.

작용측 전극 구조체 (10J) 는 급전선 (31) 에 접속되는 도전성의 기재 (11a) 와 이 기재 (11a) 의 일 표면에 형성된 도핑층 (11b) 을 갖는 전극 (11) 을 구비하고 있다.

이 작용측 전극 구조체 (10J) 에서는 도핑층 (11b) 에 약제 이온을 도프하고 그 후 도핑층 (11b) 을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 전극 (11) 에 플러스 전압을 인가함으로써 도핑층 (11b) 에 도프된 약제 이온이 생체에 투여된다.

도핑층 (11b) 으로부터 생체 피부에 대한 통전은 상기의 약제 이온의 이동에 의해 발생하기 때문에 통전에 의한 산소 가스나 염소 가스의 발생, 수소 이온, 하 이포아염소산의 생성은 방지되거나 혹은 적어도 저감된다.

또 플러스 이온인 약제 이온이 도프된 도핑층 (11b) 은 양이온 교환 기능을 갖기 때문에 약제의 투여 시에 있어서의 피부측으로부터 도핑층 (11b) 에 대한 생체 반대이온의 이행이 차단되어 높은 효율로 약제를 투여할 수 있다.

도시한 바와 같이 작용측 전극 구조체 (10J) 는 전극 (11) 만으로 이루어지는 매우 단순한 구조로서 작용측 전극 구조체 (10J) 의 제조의 자동화, 대량 생산화가 매우 용이하여 작용측 전극 구조체의 제조 코스트를 대폭 저감할 수 있다.

도핑층 (11b) 에 대한 약제 이온의 도프는 적당한 농도의 약제 이온을 함유하는 약제액에 도핑층 (11b) 을 침지한 상태에서 전극 (11) 을 마이너스극으로 하여 통전함으로써 실시할 수 있다. 이 도프는 이온토포레시스 장치 (X) 또는 작용측 전극 구조체 (10J) 의 제조 단계에서 실시해도 되고 약제 투여 직전에 실시해도 된다.

작용측 전극 구조체 (10K) 는 급전선 (31) 에 접속되는 도전성의 기재 (11a) 와 이 기재 (11a) 의 일 표면에 형성된 도핑층 (11b) 을 갖는 전극 (11) 과 전극 (11) 의 전면 측에 배치된 캐티온 교환막 (15) 을 구비하고 있다.

이 작용측 전극 구조체 (10K) 에서는 캐티온 교환막 (15), 또는 캐티온 교환막 (15) 및 도핑층 (11b) 에 약제 이온을 도프하고 그 후 캐티온 교환막 (15) 을 생체 피부에 맞닿게 한 상태에서 전극 (11) 에 플러스 전압을 인가함으로써 캐티온 교환막 (15), 또는 캐티온 교환막 (15) 및 도핑층 (11b) 에 도프된 약제 이온이 캐티온 교환막 (15) 을 개재하여 생체에 투여된다.

이 작용측 전극 구조체 (10K) 에서는 전극 (11) 으로부터 캐티온 교환막 (15) 에 대한 통전은 도핑층 (11b) 에 도프된 이온이 캐티온 교환막으로 이행함으로써 발생하기 때문에 통전에 의한 산소 가스나 염소 가스의 발생, 수소 이온, 하이포아염소산의 생성이 방지되거나 혹은 적어도 저감된다.

또 생체로부터 도핑층 (11b) 으로의 생체 반대이온의 이행이 캐티온 교환막 (15) 에 의해 차단되기 때문에 높은 효율로 약제를 투여할 수 있다.

작용측 전극 구조체 (10K) 는 전극 (11) 과 캐티온 교환막 (15) 으로만 이루어지는 매우 단순한 구조로서 작용측 전극 구조체 (10K) 의 제조의 자동화, 대량 생산화는 매우 용이하여 작용측 전극 구조체의 제조 코스트를 대폭 저감할 수 있다.

추가적으로 작용측 전극 구조체 (10K) 에서는 도핑층 (11b) 이 직접 피부에 접촉하지 않는 구조이기 때문에 생체에 접촉시키는 것이 바람직하지 않은 물질로 이루어지는 도핑층 (11b) 이 사용되는 경우에도 생체에 건강 피해 등을 주는 염려 없이 약제를 투여할 수 있다.

캐티온 교환막 (15), 또는 캐티온 교환막 (15) 및 도핑층 (11b) 에 대한 약제 이온의 도프는 적당한 농도의 약제 이온을 함유하는 약제액에 캐티온 교환막 (15) 을 침지한 상태에서 전극 (11) 을 마이너스극으로 하여 통전함으로써 실시할 수 있다. 이 도프는 이온토포레시스 장치 (X) 또는 작용측 전극 구조체 (10K) 의 제조 단계에서 실시해도 되고 약제 투여 직전에 실시해도 된다.

또한 전극 (11) 과 캐티온 교환막 (15) 을 열압착 등의 수법에 의해 접합 일 체화함으로써 양자 사이의 통전성이나 취급성을 높일 수도 있다.

도 7(A) ∼ (D) 는 상기 이온토포레시스 장치 (X) 의 비작용측 전극 구조체 (20) 로서 사용할 수 있는 비작용측 전극 구조체 (20A ∼ 20D) 의 구성을 나타내는 단면 설명도이다.

비작용측 전극 구조체 (20A) 는 급전선 (32) 에 접속되는 도전성의 기재 (21a) 와 이 기재 (21a) 상에 형성된 도핑층 (21b) 을 갖는 전극 (21) 을 구비하고 있다.

비작용측 전극 구조체 (20A) 에서는 도핑층 (21b) 을 생체에 맞닿게 한 상태에서 전극 (21) 에 마이너스 전압을 인가한 경우 생체 피부로부터 플러스 이온이 도핑층 (21b) 으로 이행하여 도프됨으로써 통전이 발생하기 때문에 통전 시에 있어서의 수소 가스의 발생이나 수산기 이온의 생성이 방지되거나 혹은 적어도 저감된다.

비작용측 전극 구조체 (20A) 의 도핑층 (21b) 으로서 미리 마이너스 이온을 도프한 것을 사용한 경우에는 통전은 이 마이너스 이온의 생체 피부에 대한 이행과 생체 피부로부터의 플러스 이온의 도핑층 (21b) 에 대한 이행에 의해 발생하게 되는데 이 경우에도 수소 가스의 발생이나 수산기 이온의 생성이 방지되거나 혹은 적어도 저감된다.

비작용측 전극 구조체 (20A) 의 구성은 작용측 전극 구조체 (10I) 와 동일하다. 따라서 비작용측 전극 구조체 (20A) 와 작용측 전극 구조체 (10J) 는 동일한 프로세스로 제조할 수 있으며 이것은 이온토포레시스 장치의 제조 프로세스를 대폭 간략화시켜 제조의 자동화, 대량 생산화를 용이하게 하여 제조 코스트를 대폭 저감시킨다.

비작용측 전극 구조체 (20B) 는 비작용측 전극 구조체 (20A) 와 동일한 전극 (21) 에 더하여 도핑층 (21b) 의 전면 측에 배치된 캐티온 교환막 (25C) 을 구비하고 있다.

비작용측 전극 구조체 (20B) 에서는 생체 피부로부터 플러스 이온이 캐티온 교환막 (25C) 을 개재하여 도핑층 (21b) 으로 이행하여 도프됨으로써 통전이 발생하기 때문에 통전 시에 있어서의 수소 가스의 발생이나 수산기 이온의 생성이 방지되거나 혹은 적어도 저감된다.

또 비작용측 전극 구조체 (20B) 에서는 도핑층 (21b) 이 직접 피부에 접촉하지 않는 구조이기 때문에 생체에 접촉시키는 것이 바람직하지 않은 물질로 이루어지는 도핑층 (21b) 이 사용되는 경우에도 약제를 안전하게 투여할 수 있다.

전극 (21) 과 캐티온 교환막 (25C) 은 열압착 등의 수법에 의해 접합 일체화하는 것이 가능하고 이로써 양자 사이의 통전성이나 취급성을 높일 수 있다.

비작용측 전극 구조체 (20B) 의 구성은 작용측 전극 구조체 (10K) 와 동일하다. 따라서 비작용측 전극 구조체 (20B) 와 작용측 전극 구조체 (10K) 는 동일한 프로세스로 제조할 수 있고 이것은 이온토포레시스 장치의 제조 프로세스를 대폭 간략화시켜 제조의 자동화, 대량 생산화를 용이하게 하여 제조 코스트를 대폭 저감시킨다.

비작용측 전극 구조체 (20C) 는 급전선 (32) 에 접속되는 도전성의 기재 (21a) 와 이 기재 (21a) 상에 형성되고 마이너스 이온이 도프된 도핑층 (21b) 을 갖는 전극 (21) 과 이 도핑층 (21b) 의 전면 측에 배치된 애니온 교환막 (25A) 을 구비하고 있다.

비작용측 전극 구조체 (20C) 에서는 애니온 교환막 (25A) 을 생체에 맞닿게 한 상태에서 전극 (21) 에 마이너스 전압을 인가한 경우 도핑층 (21b) 에 도프된 마이너스 이온이 애니온 교환막 (25A) 으로 이행하고 이 마이너스 이온이 다시 생체로 이행함으로써 혹은 이 마이너스 이온에 의해 치환된 애니온 교환막 (25A) 중의 이온 교환기와 결합하고 있던 반대이온이 생체로 이행함으로써 통전이 발생한다. 따라서 통전 시에 있어서의 수소 가스의 발생이나 수산기 이온의 생성이 억지된다.

전극 (21) 과 애니온 교환막 (25A) 은 열압착 등의 수법에 의해 접합 일체화할 수 있고 이로써 양자 사이의 통전성이나 취급성을 높일 수 있다.

비작용측 전극 구조체 (20D) 는 비작용측 전극 구조체 (20A) 와 동일한 전극 (21) 을 구비함과 함께 도핑층 (21b) 에 접촉하는 전해액을 유지하는 전해액 유지부 (22) 및 전해액 유지부 (22) 의 전면 측에 배치된 애니온 교환막 (25A) 을 구비하고 있다.

비작용측 전극 구조체 (20D) 에서는 애니온 교환막 (25A) 을 생체에 맞닿게 한 상태에서 전극 (21) 에 마이너스 전압을 인가한 경우 전해액 유지부 (22) 의 플러스 이온이 도핑층 (21b) 으로 이행하여 도프됨으로써 통전이 발생하기 때문에 통전 시에 있어서의 수소 가스의 발생이나 수산기 이온의 생성이 억지된다.

전해액 유지부 (22) 와 생체 피부 사이에서는 전해액 유지부 (22) 의 마이너스 이온이 애니온 교환막 (25A) 을 개재하여 생체 피부로 이행함으로써 통전을 발생시킨다.

도 8(A) 는 상기 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10K) 의 전극 (11) 또는 비작용측 전극 구조체 (20A ∼ 20D) 의 전극 (21) 으로서 특히 바람직하게 사용되는 전극 (40) 의 평면도이고 도 8(B) 는 그 A-A 단면도를 나타낸다.

도면 중의 41 은 카본 섬유로 이루어지는 도전성의 기재로서 기재 (41) 의 일 표면에는 도전성 폴리머 등으로 이루어지는 도핑층 (42) 이 형성되고 그 반대 면에는 수컷형 끼워 맞춤부 (43a), 동체부 (43b) 및 접합부 (43c) 로 이루어지는 단자 부재 (43) 가 장착되어 있다.

단자 부재 (43) 는 기재 (41) 상에 배치된 형 (型) 중에서 실리콘 고무 등의 폴리머 매트리스에 그라파이트나 흑연, 카본블랙, 혹은 유리 형상 탄소의 미세가루나 탄소 섬유를 재단한 단섬유 등의 카본 필러를 배합한 조성물을 가열 가황하여 경화시킨 것으로서 상기 조성물을 기재 (41) 를 구성하는 탄소 섬유 중에 함침시킨 상태에서 고화시킴으로써 기재 (41) 와 단자 부재 (43) 가 접합부 (43c) 에서 일체화되어 있다.

이와 같은 전극 (40) 은 카본 섬유가 높은 도전성과 유연성을 갖기 때문에 도핑층 (42) 으로부터 균일한 전류 밀도에서의 통전을 실시할 수 있게 되어 생체 피부의 요철이나 생체의 움직임에 추종할 수 있는 유연성이 있는 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10K), 비작용측 전극 구조체 (20A ∼ 20D) 를 실현할 수 있다.

또, 전원 (30) 으로부터의 급전선 (31, 32) 에 대한 접속은 수컷형 끼워 맞춤부 (43a) 에 끼워 맞추어지는 암컷형 끼워 맞춤부를 갖는 커넥터를 사용하여 실시할 수 있으나 이 암컷형 끼워 맞춤부에 금속제의 재료가 사용되는 경우에도 수컷형 끼워 맞춤부 (43a) 가 동체부 (43b) 에 의해 기재 (41) 로부터 떨어져 있기 때문에 커넥터의 금속이 용출되어 생체로 이행하는 것이 방지된다.

또한, 단자 부재 (43) 를 기재 (41) 에 장착하는 방법은 임의적이고 예를 들어 도 8(C) 에 나타내는 바와 같이 단자 부재 (43) 에 걸림부 (43d, 43e) 를 형성하고 기재 (41) 에 형성된 작은 구멍에 걸림부 (43e) 를 삽입 통과시킴으로써 장착할 수도 있다.

도 9(A) 는 상기 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10K) 의 전극 (11) 또는 비작용측 전극 구조체 (20A ∼ 20D) 의 전극 (21) 으로서 특히 바람직하게 사용되는 다른 양태의 전극 (50) 의 평면도이고 도 9(B) 는 그 A-A 단면도를 나타낸다.

도면 중의 51 은 원형의 도전 시트부 (51a) 와 도전 시트부 (51a) 로부터 연장되는 가늘고 긴 연장부 (51b) 를 갖는 카본 섬유로 형성된 기재이다. 도전 시트부 (51a) 의 일 표면에는 도핑층 (52) 이 형성되어 있다.

이 전극 (50) 은 전극 (40) 과 마찬가지로 도핑층 (52) 으로부터 균일한 전류 밀도에서의 통전을 실시할 수 있어 생체 피부의 요철이나 생체의 움직임에 추종할 수 있는 유연성이 있는 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10K), 비작용측 전극 구조체 (20A ∼ 20D) 를 실현할 수 있다.

이 전극 (50) 은 도 9(C) 에 나타내는 바와 같이 외주벽 (16s, 26s) 또는 상 벽 (16u, 26u) 에 개구 (16h, 26h) 가 형성된 용기 (16, 26) 와 조합하여 사용되고 개구 (16h, 26h) 로부터 연장부 (51b) 를 인출한 상태에서 용기 (16, 26) 에 수용된다.

전원 (30) 으로부터의 급전선 (31, 32) 에 대한 접속은 이 인출된 연장부 (51b) 에서 급전선 (31, 32) 의 선단에 장착된 악어입 클립 등의 커넥터를 이용하여 실시할 수 있다.

또 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10E) 나 비작용측 전극 구조체 (20D) 마찬가지로 내부에 전해액 유지부 (12, 22), 약제액 유지부 (14) 등의 함수율이 높은 부재가 수용되는 이온토포레시스 장치인 경우에는 개구 (16h, 26h) 에 위치하는 연장부 (51b) 에 불소계 수지, 실리콘계 수지, 실란계 수지 등을 함침시켜 발수성을 부여한 발수부 (51c) 를 형성함으로써 작용측 전극 구조체, 비작용측 전극 구조체로부터의 수분 누출을 방지할 수 있거나 혹은 상기 악어입 클립 등의 커넥터에 금속제 부재가 사용되는 경우에 그 부재로부터 용출된 금속 이온이 작용측 전극 구조체, 비작용측 전극 구조체에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

또, 상기 전극 (40, 50) 의 기재 (41, 51) 는 탄소 섬유지로 형성해도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있고 기재 (41, 51) 의 탄소 섬유 또는 탄소 섬유지에 실리콘 고무나 열가소성 폴리우레탄 등의 연질 폴리머를 함침시킴으로써 탄소 섬유의 탈락에 의한 전극 품질의 저하를 방지하여 전극 (40, 50) 의 취급성을 향상시킬 수도 있다.

이상으로 몇 가지의 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명했으나 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않고 특허 청구 범위의 기재 내에서 여러 가지의 개변이 가능하다.

예를 들어 실시형태에서 나타낸 전극 구조체나 전극 등의 구체적 형상이나 치수는 단순한 예로 나타낸 것으로서 본 발명은 실시형태 중에 나타내어지는 형상, 치수 등에 의해 제한되지 않는다.

또, 상기 실시형태에서는 전극으로서 도전성을 갖는 기재 상에 도핑층이 형성된 것을 사용하는 경우에 대해 설명했으나 기재는 반드시 도전성일 필요는 없고 혹은 기재를 사용하지 않고 도핑층만으로 전극을 형성할 수도 있다.

또, 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10K) 의 어느 하나 또는 복수와 비작용측 전극 구조체 (20A ∼ 20D) 의 어느 하나 또는 복수를 조합하여 본 발명의 이온토포레시스 장치를 구성할 수는 있으나 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10K) 의 어느 하나 또는 복수와 도 10, 11 에 나타내어지는 비작용측 전극 구조체 (120, 210) 를 조합하거나 혹은 비작용측 전극 구조체 (20A ∼ 20D) 의 어느 하나 또는 복수와 도 10, 11 에 나타내어지는 작용측 전극 구조체 (110, 210) 를 조합하여 본 발명의 이온토포레시스 장치를 구성할 수도 있다.

혹은 작용측 전극 구조체 (10A ∼ 10K) 의 어느 하나를 사용하는 한편, 이온토포레시스 그 장치 자체에는 비작용측 전극 구조체를 형성하지 않고 예를 들어 생체 피부에 작용측 전극 구조체를 맞닿게 하고 어스되는 부재에 그 생체의 일부를 맞닿게 한 상태에서 작용측 전극 구조체에 전압을 인가하여 약제를 투여하도록 할 수도 있고 이 경우에도 통전 시에 있어서의 작용측 전극 구조체에서의 산소 가스나 수소 가스, 염소 가스 등의 발생, 혹은 수소 이온, 수산기 이온, 하이포아염소산의 생성이 억지된다고 하는 본 발명의 기본적인 효과는 달성되는 것으로서 그러한 이온토포레시스 장치도 본 발명의 범위에 포함된다.

또, 상기 실시형태에서는 작용측 전극 구조체, 비작용측 전극 구조체 및 전원이 각각 별체로 구성되어 있는 경우에 대해 설명했으나 이들 요소를 단일한 케이싱 중에 편입하거나 혹은 이것들을 편입한 장치 전체를 시트 형상 또는 패치 형상으로 형성하여 그 취급성을 향상시킬 수도 있고 그러한 이온토포레시스 장치도 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

1. 이온의 도프 또는 탈도프에 의해 전기화학적 반응을 일으키는 물질로 이루어지는 도핑층이 형성된 전극을 갖는 적어도 하나의 전극 구조체를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도핑층이 도전성 폴리머를 함유하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 도전성 폴리머가, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 또는 폴리아세틸렌 또는 이것들의 유도체 또는 이것들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치되고 제 1 도전형의 약제 이온을 함유하는 약제액을 유지하는 약제액 유지부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전극 구조체가 상기 약제액 유지부의 전면 측에 배치된 제 1 도전형의 제 1 이온 교환막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막을 추가로 구비하고

   상기 약제액 유지부가 상기 제 2 이온 교환막의 전면 측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전극 구조체가,

   상기 도핑층의 전면 측에 배치된 전해액을 유지하는 전해액 유지부와

   상기 전해액 유지부의 전면 측에 배치되고 제 1 도전형의 약제 이온이 도프된 제 1 도전형의 제 1 이온 교환막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 전극 구조체가,

   상기 전해액 유지부의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막을 추가로 구비하고

   상기 제 1 이온 교환막이 상기 제 2 이온 교환막의 전면 측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 전극 구조체가,

   상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막을 추가로 구비하고

   상기 전해액 유지부가 상기 제 2 이온 교환막의 전면 측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전극 구조체가

    상기 도핑층의 전면 측에 배치되고 제 1 도전형의 약제 이온이 도프된 제 1 도전형의 제 1 이온 교환막을 추가로 구비하고

    상기 도핑층에 제 1 도전형의 이온이 도프되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 전극 구조체가,

    상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 2 이온 교환막을 추가로 구비하고

    상기 제 1 이온 교환막이 상기 제 2 이온 교환막의 전면 측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 도핑층에 제 1 도전형의 약제 이온이 도프되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전극 구조체가,

    상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 1 도전형의 제 1 이온 교환막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
14. 제 1 도전형의 약제 이온을 유지하는 작용측 전극 구조체와

    상기 작용측 전극 구조체의 대극으로서의 비작용측 전극 구조체를 구비하는 이온토포레시스 장치로서,

    상기 비작용측 전극 구조체가

    이온의 도프 또는 탈도프에 의해 전기화학적 반응을 일으키는 물질로 이루어지는 도핑층이 형성된 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 비작용측 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 1 도전형의 제 3 이온 교환막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
16. 제 14 항에 있어서

    상기 비작용측 전극 구조체가 상기 도핑층의 전면 측에 배치된 제 2 도전형의 제 3 이온 교환막을 추가로 구비하고

    상기 도핑층에 제 2 도전형의 이온이 도프되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서

    상기 전극이 도전성 기재를 추가로 갖고

    상기 도핑층이 상기 도전성 기재 상에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 도전성 기재가 탄소 섬유 또는 탄소 섬유지로 이루어지는 도전 시트인 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 전극이 상기 도전 시트에 장착되는 단자 부재로서 폴리머 매트리스에 카본을 혼입시킨 상기 단자 부재를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
20. 제 18 항에 있어서,

    상기 전극이 상기 도전 시트와 일체적으로 형성된 탄소 섬유 또는 탄소 섬유지로 이루어지는 연장부를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.

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