WO2004071294A1 - 線状デバイス - Google Patents

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WO2004071294A1
WO2004071294A1 PCT/JP2004/001669 JP2004001669W WO2004071294A1 WO 2004071294 A1 WO2004071294 A1 WO 2004071294A1 JP 2004001669 W JP2004001669 W JP 2004001669W WO 2004071294 A1 WO2004071294 A1 WO 2004071294A1
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WO
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linear
linear device
layer
conductive
layers
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/001669
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mikito Yasuzawa
Shinji Imai
Original Assignee
Toyo Precision Parts Mfg. Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Precision Parts Mfg. Co., Ltd. filed Critical Toyo Precision Parts Mfg. Co., Ltd.
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Priority to JP2005505024A priority patent/JP3894943B2/ja
Priority to US10/544,243 priority patent/US20070088208A1/en
Publication of WO2004071294A1 publication Critical patent/WO2004071294A1/ja

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/05Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A61B2562/0215Silver or silver chloride containing

Definitions

  • the present invention relates to a linear device. More specifically, a living body is treated, and an electrical stimulus, a thermal stimulus, an optical stimulus is applied to the treated part, or a change occurring in the treated part is electrically, electrochemically or Can be measured optically
  • an enzyme sensor in which a predetermined enzyme is attached to the surface of an electrode has been used to measure the concentration of sugar, amino acid, and the like in a living body.
  • Such an enzyme sensor utilizes the property that an enzyme attached to an electrode generates a molecule or an ion by specifically oxidizing or reducing sugars or amino acids, and the amount of the generated molecule or ion is measured by the electrode.
  • the concentration of sugar, amino acid, etc. can be measured by detecting the current value flowing through
  • an enzyme sensor is a Darcos sensor that measures the glucose concentration in the body (conventional example 1: Japanese Patent Laid-Open No. 5-6072, conventional example 2: W. Kenneth Ward, Lawrence B. Jansen, El len Anderson, Gerard Reach, Jean-Claude Klein, George S. Wilson, "A new a erometric glucose microsensor: in vitro and short-term in vivo evaluat ion", Biosensors & Bioelectronics 17, 2002, p. 181 -189).
  • Conventional example 1 Japanese Patent Laid-Open No. 5-6072
  • conventional example 2 W. Kenneth Ward, Lawrence B. Jansen, El len Anderson, Gerard Reach, Jean-Claude Klein, George S. Wilson, "A new a erometric glucose microsensor: in vitro and short-term in vivo evaluat ion", Biosensors & Bioelectronics 17, 2002, p. 181 -189).
  • the glucose sensor of Conventional Example 1 includes a rod-shaped titanium electrode and an insulating layer formed by a glass tube on the outer periphery thereof, and a silver plate electrode formed by winding a silver plate around the outer periphery of the insulating layer.
  • a titanium oxide layer is formed by oxidizing the surface of the titanium electrode, and glucose oxidase is attached to the surface of the titanium oxide layer.
  • the glucose sensor of Conventional Example 1 is inserted into the human body from its tip, or if the tip is immersed in blood in the blood vessel and a voltage is applied between the titanium electrode and the silver plate electrode, both electrodes Since a current corresponding to the glucose concentration flows between them, The glucose concentration can be measured.
  • the glucose sensor of Conventional Example 2 includes an insulating layer formed of a Teflon tube around a rod-shaped platinum iridium alloy electrode, and a silver wire electrode formed by winding a silver wire around the outer periphery of the insulating layer. It is provided.
  • This conventional glucose sensor of Example 2 also has protein adsorbed on the surface of a white iridium alloy electrode, and glucose oxidase is bonded to the protein adsorbing surface using dartalaldehyde as a cross-linking agent. Similar to the dull course sensor in Example 1, it is possible to measure the concentration of dalcos in living tissue or blood.
  • the glucose sensor of Conventional Example 1 has a diameter of about 0.8 mm
  • the glucose sensor of Conventional Example 2 has a diameter of at least 0.35 mm. For this reason, the number of cells that are destroyed when the glucose sensor is stabbed into the living body increases, and if it is left on the human body, there is a problem of feeling uncomfortable or painful at the treated site. If the diameter of the glucose sensor is reduced, the number of cells that can be destroyed can be reduced, and discomfort and pain can be reduced.
  • the strength of the glucose sensor itself decreases, it cannot be inserted into the living body, or when inserted into the living body. The sensor may be bent due to resistance, and it may not be possible to take the desired position. And if it is bent in the living body, the sensor may lose its function due to a short circuit or breakage, or the damage to the living body may increase, resulting in great pain to the person.
  • the glucose sensor since the glucose sensor has a large diameter and a large titanium oxide electrode, there is a problem that it cannot be used for examining the amount of dulcose in a minute region, for example, measuring changes in the amount of local glucose in the brain or the like. . Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide a linear device that can be miniaturized, can be inserted into a desired position of an object, and can prevent damage to the object.
  • a linear device is a linear member in which a plurality of layers are formed from the base layer toward the outer layer, extending in the axial direction, and the plurality of layers include a conductive layer and an insulating layer. And be prepared It is characterized by
  • the first invention if two linear members are provided side by side and a voltage is applied between the conductive layers of the two linear members, an electric current can flow through the substance between the two, and electrical stimulation Can be given.
  • the current value flowing between the conductive layers of the two linear members changes depending on the material between them, the type and amount of the substance existing between the two linear members from the current value Etc. can be detected.
  • a linear device according to a second invention is characterized in that, in the first invention, a tip of the linear member is pointed.
  • the resistance when inserting the linear member into an object such as a living body can be reduced.
  • the area of contact between the conductive layer of the linear member and the object is reduced, a current can flow locally, and a substance present in a minute region can be detected and measured.
  • the linear device of the third invention is the linear device of the first or second invention, wherein the conductive layer is formed on a side surface of the base layer, and the edge layer is formed so as to cover a surface of the conductive layer,
  • a special feature is that a contact portion where the conductive layer is exposed is formed at a tip portion of the linear member.
  • the area of contact between the conductive layer and the object can be adjusted by adjusting the area of the contact portion.
  • the linear device according to a fourth invention is characterized in that, in the third invention, a platinum layer is formed on a surface of the contact portion.
  • the fourth invention it is possible to prevent an object such as a living body from coming into contact with an iichiologically stable platinum layer and to prevent the conductive layer from coming into direct contact with the object. Then, since it is possible to prevent the organism and the like from being affected by the conductive layer, various materials can be used as the material of the conductive layer.
  • a linear device according to a fifth invention is the linear device according to the first, second, third, or fourth invention, wherein the plurality of layers are provided between the plurality of conductive layers formed of a conductive material and the plurality of conductive layers. And a yarn edge layer.
  • the fifth invention if a voltage is applied between the conductive layers at the other end of the linear member, a potential difference is generated between the conductive layers at one end of the linear member. For this reason, the other end of the linear member Can be inserted into or embedded in an object such as a human body, an electrical stimulus can be applied to the site, and the resistance value of a substance near one end can be measured. Moreover, since the member is linear, that is, elongated, and the space occupied by the linear member can be reduced when the member is inserted into the object, the sensor can be inserted and embedded in a human body or the like. When used, it can prevent people from feeling uncomfortable or painful.
  • a linear device is characterized in that, in the first, second, third, fourth, or fifth invention, a material of one of the plurality of layers is a superelastic alloy.
  • torque transmission is improved, and therefore, when a linear member is inserted into a living body or the like, the member can be prevented from being deformed or bent and damaged. Therefore, the linear member can be reliably treated at a desired position, and damage to the treated living body or the like can be prevented.
  • a linear device according to a seventh invention is characterized in that, in the first, second, third, fourth, or fifth invention, a material of one of the plurality of layers is a superelastic resin.
  • the linear member since the torque transmission property is improved, when the linear member is inserted into a living body or the like, it is possible to prevent the member from being deformed or bent and damaged. Therefore, the linear member can be reliably treated at a desired position, and damage to the treated living body or the like can be prevented.
  • the spring-like device is characterized in that, in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, or seventh invention, a material of one of the plurality of layers is a shape memory material. .
  • a material of one of the plurality of layers is a shape memory material.
  • the material of one layer is a shape memory material, it can be deformed into a predetermined shape when a predetermined temperature is reached. For this reason, for example, if a material that has a predetermined shape at the same temperature as the portion to be treated is used as the material of the linear member, it can be deformed to the predetermined shape at the place where the member has been treated. Moreover, it can be reliably maintained in its shape. Therefore, the tip of the member can be placed at a predetermined position on the object, so that electrical stimulation can be given to the object at an accurate position, and the resistance value of the substance at the predetermined position can be measured accurately. can do.
  • a linear device of a ninth invention is characterized in that, in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, or eighth invention, the width of the linear member is 1 to 200 xm.
  • the linear member is very thin, the periphery of the portion where the member is treated The effect of the member on the tissues and substances of the body can be reduced, and even when it is placed in the living body, it is possible to prevent a person from feeling uncomfortable or painful.
  • the linear device according to a tenth aspect of the present invention is the linear device according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, or ninth aspect, wherein the linear member is disposed at the center and along the axial direction.
  • a central axis part, and the central axis part is the base layer.
  • the central shaft portion is formed at the center of the linear member, the strength of the linear member can be increased. Therefore, since it is possible to prevent the member from being deformed or damaged when the linear member is treated, the linear member can be reliably disposed at a desired position, and the measure is taken. Can be prevented from being damaged.
  • a concentric layer is formed along the radial direction around the central axis.
  • a linear device is the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth or tenth invention, wherein one end portion of the linear member includes the plurality of conductive layers. Among them, a detection substance that reacts with a predetermined substance to form a reaction substance is provided on the surface of one conductive layer.
  • the predetermined substance when a voltage is applied between one conductive layer provided with the detection substance and the other conductive layer, the predetermined substance is present in the vicinity of the portion where one end of the linear member is treated. If present, the substance reacts with the detection substance to produce a reactive substance, or the oxygen isobaric force S decreases as the reactive substance is produced. Then, the amount of current flowing between one conductive layer and the other conductive layer and the potential difference change according to the generation amount and generation rate of the reactant, the decrease amount of oxygen, and the decrease rate. For this reason, the presence / absence of a predetermined substance and its amount / concentration can be detected by measuring changes in the amount of electric current or potential difference between one conductive layer and another conductive layer.
  • a linear device is the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth or tenth or eleventh aspect of the present invention.
  • the axial direction of the linear member Are provided with an active region in which conductive portions and insulating portions are alternately arranged from one end thereof, and the conductive portion and the insulating portion of the active region are connected to the outer surface of the conductive layer and the yarn color edge, respectively.
  • the special feature is that it consists of the outer surface of the layer.
  • the conductive portion and the insulating portion are formed on the side surface of the member, the conductive portion and the insulating portion having a desired width can be formed regardless of the thickness of the conductive layer. Is possible. In other words, the width of the conductive portion and the edge portion can be freely adjusted to be wider or narrower than the thickness of the conductive layer or the insulating layer, so that an optimum working region can be formed for the purpose of use. .
  • the linear device of the first invention is the linear device according to the first invention, wherein a tip protection member is provided at one end of the linear member so as to cover the end surface, and the material of the tip protection member is
  • the tip of the linear member is covered with the protective member.
  • the tip portion can be prevented from being damaged when inserted into the object.
  • the tip of the tip protection member has a substantially conical shape, that is, a shape that narrows toward the tip, the resistance when inserted into the object can be reduced, and the object or linear shape can be reduced. It is possible to prevent the member from being damaged.
  • it since it is made of an insulating material, it is possible to prevent the current from flowing to the tip of the linear member when a current is passed through the conductive layer of the linear member. In other words, it is possible to prevent a current from flowing between the conductive layers to which a voltage is applied via the tip of the linear member. For this reason, even if the shape of the tip of the linear member varies due to, for example, manufacturing errors or manufacturing lot differences, it is possible to prevent the sensitivity and accuracy of each linear member from varying.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view of a linear device 1 of the present embodiment, where (A) is a side view and (B) is an enlarged view of a processing region 10.
  • FIG. 2A is a schematic side view of the linear device 1A in which the processing region 10 is not formed
  • FIG. 2B is a view taken along the line B-BH in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory view of a linear device 1 B according to another embodiment, in which (A) is a side view and (B) is an enlarged view of a processing region 10.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of an apparatus for forming a layer on the outer peripheral surface of the rod-shaped material 100 that becomes the central shaft portion 2 of the linear device 1 of the present embodiment.
  • Fig. 5 is an explanatory diagram of another mechanism for rotating the rod-shaped material 100 around its axis.
  • (A) is a mechanism for rotating one central shaft portion 2
  • (B) is a mechanism for (A).
  • B—B arrow view (c) is a mechanism for rotating a plurality of rod-shaped materials loo.
  • FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of an apparatus for forming a layer on the outer peripheral surface of the rod-shaped material 100 using the holding unit 60 that holds a plurality of rod-shaped materials 100.
  • FIG. 7 (A) is a view taken along line VI-VI of Fig. 6, (B) is a view taken along line B-B of (A), and (C) is a rod-shaped material 100 around its axis.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of another mechanism that rotates the motor.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory view of a linear device 1 C according to another embodiment, in which (A) is a side view, (B) is a cross-sectional view taken along line BB in (A), (C ) Is a cross-sectional view taken along the line CC in (A).
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view of a linear device 1 of the present embodiment, where (A) is a side view and (B) is an enlarged view of a processing region 10.
  • 2A is a schematic side view of the linear device 1A in which the processing region 10 is not formed
  • FIG. 2B is a view taken along the line BB in FIG.
  • the linear device 1 of the present embodiment is a linear, elongate member extending along the axial direction (left-right direction in FIG. 1), which is an insulative material and a conductive material.
  • a plurality of layers made of a conductive material is formed, and is a linear member as defined in the claims.
  • reference numeral 2 denotes a central shaft portion that is a rod-shaped member extending along the axial direction of the linear device 1.
  • the central shaft portion 2 has a conductive material and a circular cross section.
  • a plurality of thin layers are provided from the central shaft portion 2 to the outer layer, that is, along the radial direction of the central shaft portion 2.
  • the plurality of thin layers are composed of insulating layers 4A to 4D of insulating material and conductive layers 3B to 3D of conductive material. Insulating layers 4A to 4D and conductive layers 3B to 3D are formed so as to alternately overlap. That is, a plurality of layers are formed such that the insulating layer 4A to 4D are electrically insulated between the central shaft portion 2 and the conductive layer 3B and between the adjacent conductive layers 3B to 3D. It is formed.
  • the conductive layers 3 B to 3 D and the insulating layers 4 A to 4 D are formed by a thin film method such as a vapor deposition method or a sputtering method, but are not limited to these methods, and any method is used. Also good.
  • a thin film method such as a vapor deposition method or a sputtering method, but are not limited to these methods, and any method is used. Also good.
  • platinum is used as the material for the conductive layer 3
  • a layer of another substance is formed as a base, and then the conductive layer 3 made of white gold is formed on the surface of the layer. If formed, the fixability of platinum can be improved. For this reason, the voltage at the other end of the linear device 1 is between the central shaft portion 2 and the conductive layer 3 B or between the adjacent conductive layers 3 B to 3 D (hereinafter referred to as the conductive layer together).
  • a potential difference is generated between the conductive layers at one end of the linear device 1.
  • an electrode is connected to the central shaft portion 2 and the conductive layers 3B to 3D on the axial end face (for example, the right end face in FIG. 2 (A)).
  • a potential difference is generated between the conductive layers exposed at one end face on the other end face in the axial direction (for example, the left end face in FIG. 2A, hereinafter referred to as one end face).
  • a substance near one end surface for example, a living body such as a human body, is electrically connected to nerves or tissues. Stimulation can be given, and by measuring the current value flowing between the conductive layers at the other end of the linear device 1, the resistance value of the substance in the vicinity of the one end can be measured.
  • the diameter D of the linear device 1 of the present embodiment is 1 to 200 m and can be made very thin compared to the conventional force ⁇ electrode or glucose sensor. When the device 1 is treated, the influence on surrounding tissues and materials can be reduced.
  • the space occupied by the linear device 1 can be reduced, and cells that are damaged when inserted into a living body such as a human body are inserted. Can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the damage to the object to which the linear device 1 is treated, and it is possible to suppress a sense of incongruity and pain even if it is applied to a living body such as a human body.
  • the region (hereinafter referred to as the contact region) is determined by the area where the central shaft portion 2 and the conductive layer 3 are exposed on the surface of the linear device 1 and the thickness of the insulating layer 4, but the linear device of this embodiment 1 has a very small diameter D, and since the conductive layers 3B to 3D and the insulating layers 4A to 4D are thin layers, the contact area is very small.
  • electrical stimulation can be applied only to very fine areas, or very local resistance values can be measured.
  • the linear device 1 according to the present embodiment is inserted into the brain of a living body, specific cells or nerves existing in a minute region in the brain can be prevented. Therefore, the detailed function of each organ in the brain can be elucidated by confirming the reaction of the living body due to the stimulation.
  • the linear device 1 of this embodiment when the linear device 1 of this embodiment is used, when some nerves are disconnected due to spinal cord injury or the like, electric stimulation is applied to the disconnected nerves without stimulating other normal nerves. As a result, it is possible to suppress a decrease in function of the disconnected nerve without causing pain to the patient. If electrical stimulation is given, the growth of nerve cells is promoted, so that regeneration of disconnected nerves can be promoted.
  • abnormal brain waves in the case of abnormal brain waves (during seizures), it is possible to calm and control abnormal brain waves by stimulating only specific areas in the brain, and to stimulate the visual cells and visual nerves electrically.
  • visual acuity the recovery (improvement) of visual function (visual acuity) is possible, and it can be restored to normal operation by stimulating specific nerves and muscles of the heart in the case of cardiac abnormalities such as arrhythmia 'heart failure' cardiac arrest.
  • cardiac abnormalities such as arrhythmia 'heart failure' cardiac arrest.
  • it if it is inserted into a blood vessel, it can be used for clot degradation by electrical stimulation.
  • the linear device 1 of the present embodiment can be used as a stimulation device that transmits information converted into an electrical signal to the nerves of each sensory organ.
  • a stimulation device that transmits information converted into an electrical signal to the nerves of each sensory organ.
  • sound or images can be captured.
  • the information captured by the sensor and converted into electrical signals must be accurately transmitted to the nerves of each sensory organ without damaging the nerves.
  • the linear device 1 of this embodiment is used as such a stimulation device, the area to which the stimulus is applied can be made very fine, so that the nerve to which the signal is transmitted is hardly damaged. It is possible to accurately transmit signals to.
  • the predetermined substance is provided at one end surface of the linear device 1.
  • the predetermined substance is provided at one end surface of the linear device 1. The presence / absence and the amount / concentration can be detected.
  • the glucose oxidase is attached to the conductive layer 3 B as a detection substance, and glucose exists in the vicinity of one end of the linear device 1, the glucose and glucose oxidase react to react with glucose. Hydrogen peroxide is generated according to the amount.
  • a voltage is applied between the central shaft portion 2 and the conductive layer 3 B, hydrogen peroxide is reduced in the conductive layer 3 B. Therefore, depending on the amount of hydrogen peroxide, the central shaft The amount of current flowing between the part 2 and the conductive layer 3 B changes. In other words, since the electric current flowing between the central shaft portion 2 and the conductive layer 3B changes according to the amount of glucose present in the vicinity of one end of the linear device 1, the presence / absence of glucose and its amount ⁇ The concentration can be detected.
  • the detection substance is not limited to an enzyme such as glucose oxidase as described above, for example, antigen, antibody, polypeptide, receptor, acceptor, nucleic acid, sugar, cell, microorganism, permselective membrane, Non-specific adsorption preventing membranes, chelating agents, crown ethers, cyclodextrins and the like may be used without any particular limitation.
  • an enzyme such as glucose oxidase as described above, for example, antigen, antibody, polypeptide, receptor, acceptor, nucleic acid, sugar, cell, microorganism, permselective membrane, Non-specific adsorption preventing membranes, chelating agents, crown ethers, cyclodextrins and the like may be used without any particular limitation.
  • the physical quantity detected between the central shaft portion 2 and the conductive layers 3B to 3D is not limited to the current, and the potential difference between the central shaft portion 2 and the conductive layers 3B to 3D varies. May be detected, and the most suitable one may be selected according to the substance to be detected and its reactant. Furthermore, it is possible to measure a plurality of substances at the same time by changing the detection substance to be attached to each of the conductive layers 3 B to 3 D.
  • an electroluminescent material such as polysilane, a carbazole derivative, or a metal complex
  • a voltage is applied between the conductive layers, light of a predetermined wavelength is emitted from the EL material at one end of the linear device 1, so that the light can be a substance near one end, for example, a living body such as a human body.
  • optical stimulation can be given to nerves and tissues.
  • an EL material that emits light having a near-ultraviolet or ultraviolet wavelength such as polysilane
  • cells that adversely affect the living body such as cancer cells and tumors
  • the electroconductive layer 3 is coated with a photocatalytic material such as titanium oxide together with the EL material, cancer cells and the like can be effectively killed.
  • the EL material is an infrared light emitting material, the object can be heated in addition to the optical stimulus.
  • the electrical resistance of, for example, titanium-nickel alloy, platinum, silicon carbide, carbon, or the like so as to connect between the central shaft portion 2 and the conductive layer 3B or between the adjacent conductive layers 3B to 3D.
  • a heating element may be coated. In this case, if a voltage is applied between the conductive layers, the electrical resistance heating element generates heat, so that a substance near one end can be thermally stimulated, and cancer cells, etc. are affected by surrounding cells. It can be killed by calo heat without giving it.
  • the pharmacologically active substance is attached to the surface of the conductive layers 3 B to 3 D of the linear device 1 of the present embodiment so as to be released by performing an electrical, thermal, or optical operation. Then, it is possible to insert an electrode into a specific microregion such as a cancer cell and to administer the drug pinpoint.
  • polymethacrylic acid shrinks when the pH is acidic at around 3, but has a property of spreading when the pH is 6. If the drug is encased in this polymethacrylic acid film and adhered to the surface of the conductive layers 3 B to 3 D, an electric current is passed between the conductive layers to generate electrolytic base, and the pH in the vicinity of the conductive layers 3 B to 3 D is increased. When is changed to 6, the polymethacrylic acid film can be expanded. Then, since the drug encapsulated in the membrane can be released, the drug can be administered at a desired timing and position by adjusting the timing of current flow between the conductive layers.
  • each layer is formed on the axis. For this reason, even when the linear device 1 is rotated and inserted into the object Since the contact state between the contact area of the linear device 1 and the object can be prevented from being affected by the rotation angle around the central axis of the linear device 1, an electrical stimulus or resistance can be applied. It is possible to improve the accuracy of the position where the measurement is performed.
  • a concentric layer that is, an axial target layer
  • the linear shape The contact state between the device 1 and the object can be the same. Therefore, regardless of the rotation angle around the central axis of the linear device 1, it is possible to apply an electrical stimulus to an accurate position, measure the resistance value of the accurate position, etc. When performing stimulation or measurement multiple times, the reproducibility of measurement can be improved.
  • the linear device 1 since the linear device 1 has the central shaft portion 2 at the center, the strength of the linear device 1 can be increased. For this reason, when the linear device 1 is pierced into an object, it can be prevented from buckling or breaking even if an axial force is applied to the linear device 1.
  • the tip of the linear device 1 can be reliably arranged at a desired position.
  • the linear device 1 when a superelastic alloy is used, the elasticity of the linear device 1 becomes very high, so that the followability to deformation of the object is enhanced. Because of this, the linear device on the object
  • the material of the central shaft portion 2 is not limited to a conductive material, and an insulating material may be used.
  • an insulating material may be used.
  • the elasticity of the linear device 1 becomes very high as in the case of a superelastic alloy, so that the followability to deformation of the object is high. Become. For this reason, it is used for objects that bend or deform greatly. However, the possibility that the linear device 1 is damaged due to the deformation of the object can be reduced.
  • light-transmitting glass or resin such as an optical fiber
  • light can be emitted from the tip of the linear device 1 by passing light through the central shaft portion 2, so that the linear device 1 can give an optical stimulus to the treated part, or the characteristics of that part. Can be optically inspected.
  • the object can be irradiated with laser light through the central shaft 2 formed by an optical fiber or the like, so if used for the treatment of minimally invasive lasers such as cancer and relaxation plate hernia, surrounding cells This is preferable because the laser can be reliably irradiated at a desired position without affecting the above.
  • minimally invasive lasers such as cancer and relaxation plate hernia
  • surrounding cells This is preferable because the laser can be reliably irradiated at a desired position without affecting the above.
  • two or more linear devices 1 are used, light is radiated from one, and the reflected light from the living body is captured by the other linear devices 1, local changes due to changes in the intensity of the reflected light, etc. Changes in temperature and in-vivo pressure can also be captured.
  • the local shaft 1 Changes in temperature and in-vivo pressure can be captured.
  • the surface of the conductive layers 3 B to 3 D is covered with an EL material, light having a predetermined wavelength can be generated from the EL material by applying a voltage between the conductive layers. Then, if there is a fluorescent substance or the like that is excited by the light emitted from the EL material in the object, the light can be detected at the central axis 2, so the presence or absence of the substance, The amount can be grasped.
  • the linear device 1 when the linear device 1 is inserted into the object, if the laser beam is incident from the other end of the central shaft portion 2 and the laser beam is emitted from one end surface, the linear device is generated by the laser beam. Since the part into which 1 is inserted can be baked to form a hole, if the linear device 1 is inserted into the hole, the linear device 1 can be easily rotated without rotating it around its axis. 1 can be inserted into the object. In this case, since the linear device 1 is inserted into the portion where the hole is formed by being burned by the laser, when the linear device 1 is inserted, a force is applied from the object to the linear device 1. Is not Therefore, it is possible to more reliably prevent the linear device 1 from being damaged.
  • a superelastic alloy may be used as the material of the conductive layer 3 connected only by the central shaft portion 2. In this case, when the linear device 1 is pushed around the object while rotating around the central axis. In addition, the linear device 1 can be more reliably prevented from being bent and damaged, and the linear device 1 can be reliably inserted into a living body or the like.
  • a super elastic alloy may be used for the conductive layer 3 and another material may be used for the central shaft portion 2.
  • the linear device 1 can be reliably inserted into a living body or the like. The effect is obtained.
  • the superelastic alloys used as the material of the central shaft part 2 and the conductive layer 3 are, for example, titanium-nickel alloy (T i_N i), indium-thallium alloy (I nT 1), copper-zinc alloy (Cu -Zn), copper-zinc-X alloy (Cu-Zn-X (Si, Sn, A1, Ga)), copper-aluminum-nickel alloy (Cu-Al-Ni), copper-gold-zinc alloy (Cu_Au—Zn), copper-tin alloy (Cu—Sn), nickel-aluminum alloy (N i -Al), iron-platinum alloy (Fe-Pt), indium-cadmium alloy (I n-Cd ), Manganese-Copper Alloy (Mn_Cu), Silver-Cadmium Alloy (Ag-Cd), Gold-Cadmium Alloy (Au-Cd), Iron-Palladium Alloy (Fe-Pd), Iron-Nickel-Connorto
  • the linear device 1 of this embodiment is to be treated in a living body such as a human body
  • an alloy that does not contain copper, nickel, or cadmium harmful to the living body is preferable. Titanium-nickel alloys can be used in living bodies because the amount of nickel that dissolves in vivo is less than that of stainless steel used for fracture treatment.
  • the material of the conductive layer 3 in this embodiment is not limited to the superelastic alloy, but Au (gold) or silver (A g), copper (C u), platinum (P t), platinum-iridium (P t—I r) alloys, etc., palladium (P d), nickel (N i), titanium (T i), Carbon (C), polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyacetylene, etc. may be used, and there is no particular limitation.
  • the linear device 1 can be more reliably prevented from being bent and broken, and the linear device 1 can be reliably inserted into a living body or the like.
  • a superelastic resin may be used for the insulating layer 4 and a material other than the superelastic alloy may be used for the central shaft portion 2 and the conductive layer 3, and in this case, the linear device 1 is inserted into a living body or the like. The effect that it can be done is obtained.
  • the superelastic resin used as the material of the insulating layer 4 is, for example, polyisoprene, styrene / butadiene copolymer, polyethylene, fluororesin, polyethylene + nylon, polyethylene + perprene, polyacrylate, polymethacrylate.
  • polysiloxane, silicone resin, polychlorinated vinyl, chlorinated polyethylene, polyethylene, polyethylene + polyvinyl chloride, polyethylene + fluororesin, polyuretan, polyimide, polyamide, polysilane, etc. are suitable.
  • the superelastic resin used as the material of the insulating layer 4 is unlikely to cause a rejection reaction in the living body.
  • Suitable fluororesins, polysiloxanes and the like are suitable.
  • the material of the insulating layer 4 of the present embodiment is not limited to the superelastic resin, and PET, polyethylenediamine, polyurethane, nylon, polyvinyl chloride, polysiloxane, glass (S i 0 2), polypropylene, polythiophene, Polyester, polyethylene, urea resin, polysilane, polyaniline, metal oxide, etc. may be used, and there is no particular limitation.
  • the above superelastic alloys used as the material of the conductive layer 3 are used as semiconductors. Therefore, if a highly conductive material is used as the material of the conductive layer 3, a superelastic alloy that can be used as a semiconductor can be used as the material of the insulating layer 4.
  • a superelastic alloy that can be used as a semiconductor can be used as the material of the insulating layer 4.
  • a so-called sashimi memory material may be used as the above-described superelastic alloy or superelastic resin. In this case, the linear device
  • a shape memory material that has a predetermined shape at a temperature approximately equal to the temperature of the object to be treated 1 is used as the material of the central shaft part 2, the conductive layer 3, and the insulation layer 4, the inside of the object In this case, the shape of the linear device 1 can be reliably deformed into a predetermined shape.
  • the linear device 1 is inserted into the object, for example, when it is stored and transported, it is kept in a shabby shape, but when inserted into the object, it is inserted in a predetermined shape, for example, in a straight state.
  • the linear device 1 can be easily inserted. Then, it is possible to prevent the linear device 1 from being bent and damaged during insertion. Therefore, the linear device 1 can be reliably disposed at a desired position, and the object to be treated can be prevented from being damaged. Further, since the linear device 1 is always maintained in a predetermined shape in the object, it is possible to prevent the position of the tip portion of the linear device 1 from being shifted.
  • the deformation temperature of the shape memory material may be changed depending on the position of the linear device 1 in the axial direction. For example, if only the tip of the linear device 1 has a predetermined shape at a temperature higher than the temperature of the object and the electric resistance heating element as described above is provided at the tip, the conductive layer 3 is energized. By doing so, only the tip of the linear device 1 can be heated by the electric resistance heating element, so that only the tip can be deformed into a desired shape. Then, if the tip of the linear device 1 spirals or bends at a predetermined temperature, when power is applied, that is, when a stimulus is applied by the linear device 1 In addition, it is possible to more reliably prevent the linear device 1 from coming off or moving from the object.
  • electrical stimulation can be applied more locally and precisely, or a substance near one end can be detected more accurately. Can do.
  • conductive portions 13 ⁇ / b> A to 13 ⁇ / b> D and insulating portions 14 ⁇ / b> A to 14 ⁇ / b> D are alternately formed on the outer peripheral surface of the linear device 1 along the axial direction.
  • the conductive portions 13A to 13D in the processing region 10 are the central shaft portion 2 and the conductive layers 3A to 3D.
  • the insulating portions 14A to 14D are formed by the outer surfaces of the insulating layers 4A to 4D. That is, the processing region 10 is formed by exposing the outer surfaces of a plurality of layers formed on the outer peripheral surface of the central shaft portion 2.
  • the conductive portions 13A to 13D and the insulating portions 14A to 14D are formed on the side surface of one end of the linear device 1, the thickness of the conductive layers 3A to 3D and the thickness of the insulating layers 4A to 4D Regardless, the conductive portions 13A to 13D and the insulating portions 14A to 14D having a desired width, that is, a desired exposed area can be formed.
  • the width of the conductive parts 13A to 13D and the insulating parts 14A to 14D can be freely adjusted to be wider or narrower than the thickness of the conductive layers 3A to 3D and the thickness of the insulating layers 4A to 4D. Therefore, the optimum working region 10 can be formed according to the purpose of use of the linear device 1.
  • the conductive portions 13A to 13D and the insulating portions 14A to 14D in the processing region 10 are, for example, conductive layers 3A to 3 £) at one end of the linear device 1A in FIG. ⁇ 4D is removed by photolithography, etc., or the conductive parts 13A to 13D etc. are formed in the part where the conductive parts 13A to 13D and the insulating parts 14A to 14D are formed from the beginning. It is formed by a method such as masking so that the material of the outer layer, that is, the layer on the surface side, is not attached to the electric layer 3 A to 3 D, etc., but the processing region 10 is formed. The method to do is not particularly limited to the above method, and any method may be used.
  • the processing region 10 when the processing region 10 is formed, if the tip protection member 11 is provided at one end of the linear device 1, that is, the tip that is to be inserted into the subject, the treatment device 10 is inserted into the subject. In this case, it can be prevented that one end of the linear device 1 is damaged and the processing region 10 is damaged.
  • the tip of the tip protection member 11 is formed into a substantially conical shape, that is, a shape that narrows toward the tip, the resistance during insertion can be reduced. Damage to the object and the linear device 1 due to resistance during insertion can be reduced.
  • the tip protection member 11 is made of an insulative material, one end of the linear device 1 that increases the current density when a current is passed through the conductive layer 3, that is, the linear device. Current can be prevented from flowing through the tip of 1. Then the line Even if the shape of the tip of the device 1 varies due to, for example, a manufacturing error or a difference in the manufacturing inlet, it is possible to prevent the sensitivity and accuracy of each H-shaped device 1 from varying.
  • a connecting region 20 having a configuration substantially similar to that of the processing region 10 may be formed at the other end portion of the linear device 1.
  • the area of the power connection part 23A-23D and the insulation part 24A-24D in the connection region 20 should be wider than the thickness of the conductive layers 3A-3D and the thickness of the insulation layers 4A-4D. Therefore, it is possible to easily connect electrodes such as a power source to the conductive layers 3A to 3D of the linear device 1, and to reliably prevent a short circuit between the conductive layers in the connection region 20 This is preferable.
  • the linear device 1 described above has a circular cross-sectional shape as the central shaft portion 2, but the cross-sectional shape of the central shaft portion 2 is not limited to a circular shape, for example, a square or a triangle. There may be no particular limitation on the shape.
  • the linear device 1 may be one in which a conductive layer 3 and an insulating layer 4 are laminated on the surface of an elongated plate 2B serving as a base layer instead of the central shaft portion 2.
  • the linear device 1 C may include a conductive layer 3 and an insulating layer 4 on the surface of the central shaft portion 2 serving as a base layer.
  • a conductive layer 3 is formed on the outer peripheral surface of the central shaft portion 2, and an insulating layer 4 is formed so as to cover the conductive layer 3.
  • a contact portion TF where the conductive layer 3 is exposed is provided at the tip.
  • the linear device 1 C is pointed so that the distal end thereof becomes thinner from the proximal end toward the distal end. For this reason, it is possible to reduce resistance when inserted into a living body and the like, and since the area of the contact portion TF is reduced, electrical stimulation can be applied locally, and substances present in minute regions can be applied. Detection and measurement can be performed. If the area of the contact part TF is adjusted, the contact area between the conductive layer 3 and the object can be adjusted. Therefore, it is possible to adjust the area for applying electrical stimulation and the measurement area. Furthermore, as shown in FIG.
  • the conductive layer 3 can be prevented from coming into direct contact with a measurement object such as a living body. Can do. Then, since the living body and the like can be prevented from being affected by the conductive layer 3, various materials can be used as the material of the conductive layer 3.
  • the layer formed on the surface of the contact portion TF is not limited to platinum, and may be any stable substance that does not affect the living body such as gold or titanium, and is not particularly limited.
  • the conductive layer 3 may be formed of platinum PT.
  • a conductive layer made of platinum is formed on the surface of the layer after forming a layer of another substance on the surface of the central shaft portion 2 as a base. If layer 3 is formed, the fixability of platinum can be improved.
  • the linear device 1 of the present embodiment is to be treated in a living body such as a human body, all regions where the linear device 1 comes into contact with the living body except for the tip and the processing region 10 are ⁇
  • a thin film such as a fluororesin, polyurethane, polysiloxane, silicone resin, phospholipid-like polymer, etc. in which the living body does not show rejection. Then, since the linear device 1 is not in direct contact with a living body or the like, it is possible to prevent the living body from showing a rejection reaction when the linear device 1 is placed on the living body.
  • the tip and the processing region 10 can be covered with the thin film.
  • the thin film does not function as an insulating layer, it functions as a functional film that suppresses the adhesion of proteins and the like that obstruct the conduction part to the surface of the linear device 1. Is preferred.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory view of an apparatus for forming a layer on the outer peripheral surface of the rod-shaped material 100 that becomes the central shaft portion 2 of the linear device 1 of the present embodiment.
  • Fig. 5 is an explanatory diagram of another mechanism for rotating the rod-shaped material 100 around its axis.
  • (A) is a mechanism for rotating a single rod-shaped material 100
  • (B) is B- It is a B line arrow view
  • (C) is a mechanism which rotates the several rod-shaped raw material 100.
  • the symbol SP indicates the vacuum chamber of the sputtering device that performs spattering
  • the symbol T indicates the target.
  • the code TB has a central shaft 2 A table to be placed is shown.
  • the vacuum chamber SP is connected to a vacuum pump for evacuating the inside.
  • reference numeral 100 indicates a rod-shaped material that becomes the central shaft portion 2 of the linear device 1 of the present embodiment.
  • One end of the rod-shaped material 100 is gripped by a gripping member 52, which is a known chuck or the like having three claws, for example.
  • the gripping member 52 is provided at its rear end with a rotating shaft 52a that is coaxial with the rod-shaped material 100 when the gripping member 52 grips the rod-shaped material 100.
  • the rotating shaft 52a is connected to a motor (not shown) via a speed reducer or the like.
  • the other end of the rod-shaped material 100 is rotatably held by a bearing 51 provided on the table TB.
  • the gripping member 52 rotates around the rotation shaft 52a via the rotation shaft 52a. Therefore, the rod-shaped material 100 can be rotated around the shaft together with the gripping member 52. it can.
  • the target material can be sequentially attached to the outer peripheral surface of the rod-shaped material 100.
  • the outer peripheral surface of the rod-shaped material 100 is sequentially arranged on the target T side, a layer of the target material having no breaks or boundaries can be formed on the outer peripheral surface of the rod-shaped material 100.
  • a different material can be attached to the surface of the layer simply by replacing the target T. That is, a plurality of layers can be formed on the outer peripheral surface of the rod-shaped material 100 simply by exchanging the target T, so that the linear device 1 of the present embodiment can be formed.
  • the structure which rotates the rod-shaped raw material 100 is not restricted to said structure, What kind of structure may be sufficient.
  • FIGS. 5 (A) and 5 (B) may be used.
  • reference numeral 53 denotes a pair of rollers 53 and 53 having rotating shafts parallel to each other.
  • the pair of rollers 53 and 53 are disposed such that the distance D between the outer peripheral surfaces is narrower than the shaft diameter of the rod-shaped material 100. Therefore, one end of a rod-shaped material is arranged in the gap A formed between the pair of rollers 5 3 and 5 3, and the pair of rollers 5 3 and 5 3 Can be rotated in the opposite direction to the roller 53 by rotating them in the same direction.
  • the bearing 51 holds the other end of the rod-shaped material 100 in a state where one end of the rod-shaped material 100 is arranged in the gap A formed between the pair of rollers 5 3, 5 3.
  • the shaft is disposed at a position parallel to the rotation axis of the roller 53, but it is preferable to have a mechanism for holding the rod-shaped material 100 so as not to move in the axial direction. .
  • a layer may be formed on the surface of the plurality of rod-shaped materials 100 held by the material holder 60.
  • reference numerals 61 and 62 indicate shaft support portions of the material holder 60 that hold the end portions of the plurality of rod-shaped materials 100.
  • One shaft support portion 61 supports one end of the rod-shaped material 100 so as to be rotatable about its axis and not to move in the axial direction.
  • the other shaft support portion 62 is for rotatably supporting the other end of the rod-shaped material 100.
  • the shaft holding part 62 supports the rod-shaped material 100 with the other end protruding outward from the shaft holding part 62. The reason will be continued.
  • a pair of connecting members 63, 63 is provided between the pair of shaft support portions 61, 62, and the pair of shaft support portions 61, 62 are provided with the rod-shaped material 100 attached. They are connected so that they are not separated.
  • the table TB is provided with support members Ta and Tb for supporting the pair of shaft support portions 61 and 62 of the material holder 60.
  • a conveyor mechanism 65 having an endless belt is provided below the position where the end of the rod-shaped material 100 protruding from the shaft holding portion 62 is disposed.
  • the conveyor mechanism 65 is configured such that when the pair of shaft support portions 61 and 62 of the material holder 60 are attached to the pair of support members Ta and Tb, the upper surface of the endless belt is the rod-shaped material 100. It is arranged so as to be ig on the lower surface of the end of the.
  • the pair of shaft support portions 61, 62 of the material holder 60 is connected to the pair of support members Ta, If the conveyor mechanism 65 is driven with Tb attached, the rod-shaped material 100 can be rotated in the direction opposite to the moving direction of the endless belt (FIG. 7). Therefore, if the target material is irradiated from the target T while rotating the rod-shaped material 100, the target material can be sequentially attached to the outer peripheral surface of the rod-shaped material 100.
  • the rod-shaped material 100 can be handled with a plurality of rod-shaped materials 100 attached to the material holder 60, the rod-shaped material 100 can be handled easily and can be prevented from being damaged or lost.
  • the method of rotating the end of the rod-shaped material 100 is not limited to the conveyor mechanism as described above, and any method may be used.
  • a plate-like member 6 6 that contacts the upper surface of the end of the rod-like material 100 is provided, and this plate-like member 6 6 is reciprocated left and right to move the rod-like material 100. It is also possible to use a mechanism that rotates them alternately clockwise and counterclockwise (Fig. 7 (C)).
  • the central shaft part 2 is made of a superelastic alloy (N i- ⁇ i ⁇ ) with a diameter of 0.08 or less.
  • the platinum conductive layer 3 is formed by the sputtering method, and the polyimide insulating layer is formed by the electrodeposition coating method. Repeat the formation of 4 three times alternately. As a result, a concentric wire-like linear device 1 in which three conductive layers 3 and three color edge layers 4 are alternately laminated is formed.
  • this concentric wire-like linear device 1 When one end of this concentric wire-like linear device 1 is alternately immersed in chloroform and aqua regia for a desired range, the polyimide insulating layer 4 is dissolved by black mouth form, and the platinum conductive layer 3 is aqua regia. Thus, a treatment region 10 having three conductive portions 13 is formed at one end of the linear device 1.
  • silver plating is performed on the conductive portion 13 at one place by an electrolytic plating method, followed by electrolytic oxidation in a hydrochloric acid solution to form a silver chloride film.
  • a reference electrode was formed by coating.
  • the other conductive parts 13 are immersed in a phosphate buffer solution (PH7.4) containing a pyrrole derivative, glucose oxidase (GOD) and lithium perchlorate, and after sufficient deaeration, they are kept under ice temperature.
  • a measurement electrode was formed by controlled potential electropolymerization at 1.2 V (vs. Ag / AgCl).
  • a tip protection member 11 was formed of silicon rubber on one end face of the linear device 1, and the entire linear device 1 was covered with polyurethane.
  • One end of the linear device 1 manufactured in this way is embedded between the rat's shoulder ribs, and the other end of the conductive layer 3 constituting the measurement electrode, the reference electrode and the counter electrode is respectively connected to the electrochemical analyzer. And 1.2 V (vs. Ag / AgCl) was applied to the measurement electrode. Then, a current corresponding to the glucose concentration in the rat's body was detected.
  • the linear device of the present invention is collected from an instrument that applies an electrical stimulus, a thermal stimulus, or an optical stimulus to a living body or the like, or a substance in the living body or a living body. Used for measuring instruments that check the components contained in the measured substances and inspection devices that measure the electrical, electrochemical, or optical properties of the changes that occur in the living body. can do.

Abstract

 小型化することができ、対象物の所望の位置に挿入することができ、対象物の損傷を防ぐことができる線状デバイスを提供する。 軸方向に沿って延びた、基層から外層に向かって複数の層が形成された線状の部材であって、複数の層が、導電性を有する素材によって形成された複数の導電層3と、複数の導電層3の間に設けられた絶縁層4とを備えている。線状の部材の他端において、線状の部材の他端を、対象物に挿入したり埋設したりすれば、その部位に電気的な刺激を与えたり、一端部近傍の物質の抵抗値等を測定することもできる。部材が線状、つまり細長いものであり、対象物中に部材を挿入などしたときに、線状の部材が占有するスペースを少なくすることができるから、人体等に挿入埋設するセンサ等に使用した場合、人等が違和感や痛みを感じることを防ぐことができる。

Description

明細書 線状デバイス 技術分野
本発明は、 線状デバイスに関する。 さらに詳しくは、 生体等に措置され、 措置さ れた部分に電気的な刺激や熱的な刺激、 光学的な刺激を加えたり、 措置された部分 に発生する変化を電気的、 電気化学的または光学的に測定したりすることができる
H状デ八'イスに関する。 背景技術
従来から、 生体内の糖やアミノ酸等の濃度の測定には、 電極の表面に所定の酵素 を付着させた酵素センサが使用されている。 このような酵素センサは、 電極に付着 された酵素が糖やアミノ酸等を特異的に酸化還元して分子やイオンを発生させる特 性を利用したものであり、 発生した分子やイオンの量を電極に流れる電流値として 検出することによって糖やアミノ酸等の濃度を測 ¾ ることができる。
このような酵素センサの一例として、 体内のグルコース濃度を測定するダルコ一 スセンサがある (従来例 1 :特開平 5— 6 0 7 2 2号公報、 従来例 2 : W. Kenneth Ward, Lawrence B. Jansen, El len Anderson, Gerard Reach, Jean-Claude Klein, George S. Wilson, "A new a即 erometric glucose microsensor: in vitro and short-term in vivo evaluat ion", Biosensors & Bioelectronics 17, 2002, p. 181-189 )。
従来例 1のグルコースセンサは、 棒状のチタン電極と、 その外周にガラス管によ つて形成された絶縁層を設け、 この絶縁層の外周に銀板を巻きつけて形成された銀 板電極とを備えたものであり、 チタン電極の表面を酸化させて酸化チタン層を形成 し、 その酸化チタン層の表面にグルコースォキシダーゼを付着させている。
このため、 従来例 1のグルコースセンサを、 その先端から人体に挿入したり、 そ の先端を血管中の血液に浸漬させて、 チタン電極と銀板電極との間に電圧を加えれ ば、 両電極間にグルコースの濃度に応じた電流が流れるので、 生体組織や血液中の グルコース濃度を測 ¾ ることができる。
また、 従来例 2のグルコースセンサは、 棒状の白金ィリジゥム合金電極の外周に テフロン管によって形成された絶縁層と、 この絶縁層の外周に銀線を巻きつけて形 成された銀線電極とを備えたものである。 この従来例 2のグルコースセンサも、 白 金イリジウム合金電極の表面にタンパク質を吸着させ、 そのタンパク質吸着表面に 、 架橋剤であるダルタルアルデヒドを用いてグルコースォキシダーゼを結合させた ものであり、 従来例 1のダルコースセンサと同様に、 生体組織や血液中のダルコ一 ス濃度を測定することができる。
しかるに、 従来例 1のグルコースセンサはその直径が約 0. 8 mmであり、 従来例 2のグルコースセンサでも少なくとも 0. 35mmの直径を有している。 このため、 グ ルコースセンサを生体に突き刺したときに破壊される細胞等が多くなるし、 人体に 設置したままにすると、 措置された部位に違和感や痛みを感じるという問題がある かといつて、 グルコースセンサの直径を細くすれば、 破壊される細胞を少なくで き、 違和感や痛みも少なくできるが、 グルコースセンサ自体の強度が低下するので 、 生体に挿入できなかったり、 生体内に挿入するときの抵抗でセンサが折れ曲がつ たりして、 所望の位置に措置できない可能性がある。 そして、 生体内で折れ曲がつ た場合には、 センサがショートや断線して機能を失ったり、 生体の損傷が大きくな ることによつて人に大きな痛みを与える可能性がある。
また、 グルコースセンサの直径が大きく、 酸化チタン電極も大きいので、 微少な 領域のダルコースの量の検査、 例えば脳内等の局部のグルコース量の変ィ匕の測定等 には使用できないという問題がある。 発明の開示
本発明はかかる事情に鑑み、 小型化することができ、 対象物の所望の位置に挿入 することができ、 対象物の損傷を防ぐことができる線状デバイスを提供することを 目的とする。
第 1発明の線状デバイスは、 軸方向に沿って延びた、 基層から外層に向かって複 数の層が形成された線状の部材であって、 前記複数の層が、 導電層と絶縁層とを備 えていることを特徴とする。
第 1発明によれば、 線状の部材を 2本併設し、 2本の線状の部材の導電層間に 電圧を加えれば、 両者の間の物質に電流を流すことができ、 電気的な刺激を与え ることができる。 また、 両者の間の物質に応じて 2本の線状の部材の導電層間に 流れる電流値が変化するので、 その電流値から 2本の線状の部材の間に存在する 物質の種類、 量等を検出することができる。
第 2発明の線状デバイスは、 第 1発明において、 前記線状の部材の先端が尖って いることを特徴とする。
第 2発明によれば、 線状の部材の先端部が尖っているから、 生体等の対象物に 線状の部材を揷入するときの抵抗を少なくすることができる。 しかも、 線状の部 材の導電層と対象物との接触の面積が小さくなるので、 局所に電流を流すことが できるし、 微細な領域に存在する物質を検出計測することができる。
第 3発明の線状デバイスは、 第 1または第 2発明において、 前記導電層が、 基層 の側面に形成されており、 前記 縁層が、 前記導電層の表面を覆うように形成され ており、 前記線状の部材の先端部に、 前記導電層が露出した接触部が形成されてい ることを特 ί敷とする。
第 3発明によれば、 接触部の面積を調整すれば、 導電層と対象物との接触の面 積を調整することができる。
第 4発明の線状デバイスは、 第 3発明において、 前記接触部の表面に、 白金層が 形成されていることを特徴とする。
第 4発明によれば、 生体等の対象物にはィヒ学的に安定な白金層が接触し、 対象 物に導電層が直接接触することを防ぐことができる。 すると、 導電層によって生 体等が影響を受けることを防ぐことができるから、 導電層の素材に種々の材料を 使用することができる。
第 5発明の線状デバイスは、 第 1 , 2 , 3または 4発明において、 前記複数の層 が、 導電性を有する素材によって形成された複数の導電層と、 複数の導電層の間に 設けられた糸縁層とを備えていることを特徴とする。
第 5発明によれば、 線状の部材の他端において、 導電層間に電圧をかければ、 線 状の部材の一端おいて、 導電層間に電位差が生じる。 このため、 線状の部材の他端 を、 人体等の対象物に挿入したり埋設したりすれば、 その部位に電気的な刺激を与 えたり、 一端部近傍の物質の抵抗値等を測^ ることができる。 しかも、 部材が線 状、 つまり細長いものであり、 対象物中に部材を挿入などしたときに、 線状の部材 が占有するスペースを少なくすることができるから、 人体等に挿入埋設するセンサ 等に使用した場合、 人等が違和感や痛みを感じることを防ぐことができる。
第 6発明の線状デバイスは、 第 1 , 2 , 3 , 4または 5発明において、 前記複数 の層のうち、 一の層の素材が超弾性合金であることを特徴とする。
第 6発明によれば、 トルク伝達性が高くなるので、 線状の部材を生体等に挿入す るときに、 部材が変形したり折れ曲がつたりして破損することを防ぐことができる 。 よって、 線状の部材を所望の位置に確実に措置することができ、 しかも、 措置さ れる生体等に損傷を与えることを防ぐことができる。
第 7発明の線状デバイスは、 第 1, 2 , 3 , 4または 5発明において、 前記複数 の層のうち、 一の層の素材が超弾性樹脂であることを特徴とする。
第 7発明によれば、 トルク伝達性が高くなるので、 線状の部材を生体等に挿入す るときに、 部材が変形したり折れ曲がつたりして破損することを防ぐことができる 。 よって、 線状の部材を所望の位置に確実に措置することができ、 しかも、 措置さ れる生体等に損傷を与えることを防ぐことができる。
第 8発明の泉状デバイスは、 第 1 , 2 , 3, 4, 5, 6または 7発明において、 前記該複数の層のうち、 一の層の素材が形状記憶材料であることを特徴とする。 第 8発明によれば、 一の層の素材が形状記憶材料であるから、 所定の温度になる と所定の形状に変形させることができる。 このため、 例えば線状の部材の素材とし て、 措置される部分と同等の温度において所定の形状となるような材料を使用すれ ば、 部材が措置された場所において、 所定の形状に変形させることができ、 しかも 、 その形状に確実に保つことができる。 よって、 部材の先端を対象物の所定の位置 に配置させることもできるから、 対象物に対して電気的な刺激を正確な位置に与え たり、 所定の位置の物質の抵抗値等を正確に測定することができる。
第 9発明の線状デバイスは、 第 1 , 2, 3, 4 , 5 , 6 , 7または 8発明におい て、 前記線状の部材の幅が、 1〜200 xmであることを特徴とする。
第 9発明によれば、 線状の部材が非常に細いので、 部材が措置された部分の周囲 の組織や物質に対して部材が与える影響を小さくすることができるし、 生体内に措 置した場合であっても人が違和感や痛みを感じることを防ぐことができる。
第 1 0発明の線状デバイスは、 第 1, 2, 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8または 9発明 において、 前記線状の部材が、 その中心に、 その軸方向に沿って配置された中心軸 部を備えており、 該中心軸部が、 前記基層であることを特徴とする。
第 1 0発明によれば、 線状の部材の中心に中心軸部が形成されているので、 線状 の部材の強度を高くすることができる。 よって、 線状の部材を措置するときに部材 が変形したり破損したりすることを防ぐことができるから、 線状の部材を所望の位 置に確実に措置することができ、 しかも、 措置される生体等に損傷を与えることを 防ぐことができる。 また、 中心軸部を中心として、 半径方向に沿って同心円状の層
、 つまりが軸対象な層が形成されるから、 線状の部材の中心軸回りの回転角度が変 わっても、 線状の部材と対象物との接触状態を同じにすることができる。 このため 、 線状の部材の中心軸回りの回転角度に係わらず、 正確な位置に電気的な刺激を 加えることができるし、 正確な位置の抵抗値等を測定することができ、 しかも、 複数回刺激や測定を行う場合において測定等の再現性を高くすることができる。 第 1 1発明の線状デバイスは、 第 1, 2 , 3, 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9または 1 0発明において、 前記線状の部材の一端部において、 前記複数の導電層のうち、 一 の導電層の表面に、 所定の物質と反応して反応物質を形成する検知物質が設けられ ていることを特徴とする。
第 1 1発明によれば、 検知物質が設けられた一の導電層と他の導電層の間に電圧 を印加したときに、 線状の部材の一端が措置された部分近傍に所定の物質が存在す れば、 その物質と検知物質とが反応して反応物質が生成されたり、 反応物質の生成 に伴って酸素等力 S減少したりする。 すると、 反応物質の生成量や生成速度、 酸素等 の減少量やその減少速度に応じて、 一の導電層と他の導電層の間を流れる電流量や 電位差が変化する。 このため、 一の導電層と他の導電層との間に電流量や電位差の 変化を測定すれば、 所定の物質の存在の有無やその量 ·濃度を検出することができ る。
第 1 2発明の線状デバイスは、 第 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9, 1 0ま たは 1 1発明において、 前記線状の部材の一端部の側面に、 該線状の部材の軸方向 に沿つて、 その一端から導電部と絶縁部とが交互に配置された作用領域が設けられ ており、 該作用領域の導電部および絶縁部が、 それぞれ前記導電層の外面および前 記糸色縁層の外面から構成されていることを特 ί敦とする。
第 1 2発明によれば、 導電部および絶縁部を部材の側面に形成しているから、 導 電層ゃ絶縁層の厚さに関係なく、 所望の幅の導電部および絶縁部を形成することが できる。 つまり、 導電部および 縁部の幅を、 導電層や絶縁層の厚さに比べて広く したり狭くしたり自在に調整することができるから、 使用目的に最適な作用領域を 形成することができる。
第 1 3発明の線状デバイスは、 第 1 2発明において、 前記線状の部材の一端に、 その端面を覆うように、 先端保護部材が設けられており、 該先端保護部材の素材が
、 絶縁材料であることを [とする。
第 1 3発明によれば、 線状の部材の先端部が保護部材によって覆われているので
、 対象物に揷入する場合に先端部が破損することを防ぐことができる。 とくに、 先 端保護部材の先端を略円錐状等、 つまり、 先端に向けて細くなるような形状に形成 しておけば、 対象物に挿入するときの抵抗を少なくできるし、 対象物や線状の部材 が傷つくことを防ぐことができる。 また、 絶縁性の素材で形成されているから、 線 状の部材の導電層に電流を流したときに、 線状の部材の先端部に電流が流れること を防ぐことができる。 言い換えれば、 線状の部材の先端部を介して電圧を加えた導 電層間に電流が流れることを防ぐことができる。 このため、 線状の部材の先端の形 状が、 例えば製作誤差や製造ロットの違いによりばらついたとしても、 各線状の部 材の感度や精度がばらつくことを防ぐことができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本実施形態の線状デバイス 1の概略説明図であって、 (A) は側面図であ り、 (B) は処理領域 1 0の拡大図である。
図 2は、 (A) は処理領域 1 0が形成されていない線状デバイス 1 Aの概略側面図 であり、 (B) は (A) の B— BH矢視図である。
図 3は、 他の実施形態の線状デバイス 1 Bの概略説明図であって、 (A) は側面図 であり、 (B) は処理領域 1 0の拡大図である。 図 4は、 本実施形態の線状デバイス 1の中心軸部 2となる棒状素材 100の外周面に 層を形成する装置の概略説明図である。
図 5は、 棒状素材 100 をその軸まわりに回転させる他の機構の説明図であって、 ( A) は一本の中心軸部 2を回転させる機構であり、 ( B ) は ( A) の B— B線矢視 図であり、 (c) は複数本の棒状素材 looを回転させる機構である。
図 6は、 複数本の棒状素材 100 を保持する保持ユニット 6 0を使用して、 棒状素材 100 の外周面に層を形成する装置の概略説明図である。
図 7は、 (A) は図 6の VI—VI線矢視図であり、 (B) は (A) の B— B線矢視図 であり、 (C) は棒状素材 100 をその軸まわりに回転させる他の機構の説明図であ る。
図 8は、 他の実施形態の線状デバイス 1 Cの概略説明図であって、 (A) は側面 図であり、 (B ) は (A) の B— B線断面図であり、 (C) は (A) の C— C線 断面図である。 発明を実施するための最良の形態
つぎに、 本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図 1は本実施形態の線状デバイス 1の概略説明図であって、 (A) は側面図であ り、 (B) は処理領域 1 0の拡大図である。 図 2は (A) は処理領域 1 0が形成さ れていない線状デバイス 1 Aの概略側面図であり、 (B) は (A) の B— B線矢視 図である。 図 1および図 2に示すように、 本実施形態の線状デバイス 1は、 軸方向 (図 1では左右方向) に沿って延びた線状、 つまり細長い部材であって、 絶緣性の 素材と導電性の素材からなる複数の層が形成されたものであり、 特許請求の範囲に レ う線状の部材である。
図 2 (B ) において、 符号 2は、 線状デバイス 1の軸方向に沿って延びた棒状 の部材である中心軸部を示している。 この中心軸部 2は、 その素材が導電性素材 であり、 その断面が円形に形成されたものである。
この中心軸部 2の外周面には、 中心軸部 2から外層、 つまり中心軸部 2の半径 方向に沿って複数の薄い層が設けられている。 この複数の薄い層は、 絶縁性素材 の絶縁層 4 A〜4 Dと導電性を有する素材の導電層 3 B〜 3 Dとから構成されて おり、 絶縁層 4 A〜 4 Dと導電層 3 B〜 3 Dとが交互に重なり合うように形成さ れている。 つまり、 中心軸部 2と導電層 3 Bの間、 および隣接する導電層 3 B〜 3 Dの間が絶縁層 4 A〜 4 Dによつて電気的に絶縁されるように、 複数の層が形 成されているのである。
なお、 導電層 3 B〜3 Dおよび絶縁層 4 A〜4 Dは、 蒸着法やスパッタリング 法等の薄膜法等によって形成されるが、 これらの方法に限られず、 どのような方 法を用いてもよい。 とくに、 導電層 3の素材として白金を使用する場合には、 白 金の層を形成する前に、 下地として他物質の層を形成してからその層の表面に白 金からなる導電層 3を形成すれば、 白金の定着性を向上させることができる。 このため、 線状デバイス 1の他端において、 中心軸部 2と導電層 3 Bの間また は隣接する導電層 3 B〜 3 Dの間 (以下、 両方を合わせて導電層間という) に電 圧を加えれば、 線状デバイス 1の一端おいて、 導電層間に電位差が生じる。 図 2の ごとき線状デバイス 1 Aであれば、 その軸方向の端面 (例えば、 図 2 (A) では 右端の端面) における中心軸部 2や導電層 3 B〜3 Dに電極を接続して電極間に 電圧を加えれば、 その軸方向の他の端面 (例えば、 図 2 (A) では左端の端面、 以下一端面という) において、 一端面に露出している導電層間に電位差が生じる。 すると、 線状デバイス 1の一端を、 人体等の生体等の対象物に挿入したり埋設した りすれば、 一端面近傍の物質、 例えば人体等の生体であれば神経や組織等に電気的 な刺激を与えることができるし、 線状デバイス 1の他端において、 導電層間に流れ る電流値を測 れば、 一端部近傍の物質の抵抗値等を測¾ ~ることもできる。 し力、も、 本実施形態の線状デバイス 1の直径 Dは、 1〜200 mであり、 従来 力 ^使用される電極やグルコースセンサ等に比べて非常に細くすることができる から、 線状デバイス 1を措置したときに周囲の組織や物質に与える影響を小さく することができる。 例えば、 対象物内に線状デバイス 1を埋設したときには線状 デバイス 1が占有するスペースを少なくすることができるし、 人体等の生体内に突 き刺して挿入した場合には損傷する細胞などを少なくすることができる。 よって、 線状デバイス 1を措置した対象物の損傷を少なくすることができ、 人体等の生体に 措置しても違和感や痛みを抑えることができる。
そして、 対象物において、 実際に電気的な刺激が加えられる部分や電流が流れる 領域 (以下、 接触領域という) は、 中心軸部 2や導電層 3が線状デバイス 1表面 に露出している面積と絶縁層 4の厚さによって決定されるが、 本実施形態の線状 デバイス 1は、 直径 Dが非常に細く、 各導電層 3 B〜3 Dおよび各絶縁層 4 A〜 4 Dが薄い層であるから、 接触領域は非常に小さくなる
このため、 非常に微細な領域にのみ電気的な刺激を加えたり、 非常に局所の抵 抗値等を測定できるから、 電気的な刺激が目的とする部位以外に加わることによ る悪影響が発生することを防ぐことができるし、 測定精度を高めることができる 例えば、 本実施形態の線状デバイス 1を生体の脳内に挿入すれば、 脳内の微小領 域に存在する特定の細胞や神経を電気刺激することができるので、 その刺激による 生体の反応等を確認することによって、 脳内の各器官の詳細な機能を解明すること ができる。
また、 特定の神経や筋肉等にのみ刺激を与えれば、 他の神経や組織等に影響を与 えることなく、 特定の神経の成長の誘導や制御、 筋肉の動作の回復等が可能となる 。
具体的には、 本実施形態の線状デバイス 1を用いれば、 せき髄損傷等により一部 の神経が断線した場合、 他の正常な神経を刺激することなく、 断線した神経に電気 朿激を加えることができるので、 患者に苦痛等与えることなく、 断線した神経の機 能低下を抑制することができる。 そして、 電気刺激を与えておけば、 神経細胞の成 長が促進されるから、 断線した神経の再生を促進させることができる。
同様に、 脳波の異常時 (発作時) 等において、 脳内の特定領域のみを刺激するこ とにより脳波の異常を鎮静化 ·制御することができるし、 視覚細胞や視覚神経を電 気刺激す ば、 視覚機能 (視力) の回復'向上も可能であるし、 不整脈'心不全' 心臓停止等の心臓異常時において心臓の特定神経および筋肉を刺激することにより 正常動作に回復させることもできる。 そして、 血管内に挿入してやれば、 電気刺激 による血栓の分解にも使用できる。
さらに、 本実施形態の線状デバイス 1を、 電気的な信号に変換された情報を各感 覚器官の神経に伝達する刺激デバイス等として使用することができる。 例えば、 目 や耳等の生体の感覚器官を人工的に再生する場合には、 音や画像等を捉える、 例え ば C C Dカメラゃマイク等で得られた情報を刺激デバィスを介して生体の神経に、 その神経を損傷することなく正確に伝達する必要がある。 つまり、 センサが捉え電 気的な信号に変換された情報を、 各感覚器官の神経に対して、 その神経を損傷する ことなく正確に伝達する必要がある。 かかる刺激デパイスとして本実施形態の線状 デバイス 1を使用すれば、 刺激を加える領域を非常に微細な領域とすることがで きるから、 信号が伝達される神経をほとんど損傷することなぐ 特定の神経に正確 に信号を伝達することができる。
また、 線状デバイス 1の一端面において、 導電層 3 B〜 3 Dの露出している表面 に、 所定の物質と反応して反応物質を生成する検知物質を設けておけば、 所定の物 質の存在の有無やその量 ·濃度を検出することができる。
例えば、 検知物質としてグルコースォキシダーゼを導電層 3 Bに付着させておけ ば、 線状デバイス 1の一端部の近傍にグルコースが存在すれば、 そのグルコースと グルコースォキシダ一ゼが反応してグルコースの量に応じて過酸化水素が発生する 。 この状態で中心軸部 2と導電層 3 Bとの間に電圧を印力 Πすれば、 導電層 3 Bに おいて過酸化水素が還元されるため、 過酸化水素の量に応じて中心軸部 2と導電層 3 Bとの間に流れる電流量が変化する。 つまり、 線状デバイス 1の一端部の近傍 に存在するグルコースの量に応じて、 中心軸部 2と導電層 3 Bとの間に流れる電 流量が変化するから、 グルコースの存在の有無やその量 ·濃度を検出することが できるのである。
なお、 検知物質は、 例えば、 上述したようなグルコースォキシダーゼなどの酵素 に限られず、 抗原、 抗体、 ポリペプチド、 レセプ夕一、 ァクセプ夕一、 核酸、 糖、 細胞、 微生物、 透過選択性膜、 非特異吸着防止膜、 キレート剤、 クラウンエーテル 、 シクロデキストリン等などでもよく、 特に限定はない。
さらになお、 中心軸部 2と導電層 3 B〜 3 Dとの間で検出される物理量は電流 に限られず、 中心軸部 2と導電層 3 B〜 3 Dとの間の電位差の変ィ匕を検出しても よく、 検知物質やその反応物質に応じて最適なものを選択すればよい。 . さらになお、 導電層 3 B〜 3 D毎に付着させる検知物質を変えれば、 複数の物 質を同時に測定することも可能である。
さらになお、 導電層 3 B〜 3 Dの表面に、 電圧が印加されると所定の波長の光 を発する材料、 例えばポリシランやカルバゾール誘導体、 金属錯体等のエレクト口 ルミネッセンス材料 (以下、 E L材料という) を被覆してもよい。 この場合、 導電 層間に電圧を加えれば、 線状デバイス 1の一端おいて、 E L材料から所定の波長の 光が発せられるので、 その光によって一端部近傍の物質、 例えば人体等の生体であ れば神経や組織等に光学的な刺激を与えることができる。 そして、 ポリシラン等近 紫外や紫外の波長を有する光を発する E L材料を使用した場合、 癌細胞や腫瘍等、 生体に悪影響を与える細胞に紫外光を照射して細胞を死滅させることができる。 と くに、 E L材料とともに酸ィ匕チタン等の光触媒材料を導電層 3に被覆しておけば、 効果的に癌細胞等を死滅させることができる。 そして、 E L材料が赤外発光材料の 場合には、 光学的な刺激に加えて対象物を加熱することもできる。
さらになお、 中心軸部 2と導電層 3 Bの間、 または隣接する導電層 3 B〜 3 Dの 間を連結するように、 例えばチタン—ニッケル合金や白金、 炭化珪素、 炭素等の電 気抵抗発熱体を被覆してもよい。 この場合、 導電層間に電圧を加えれば、 電気抵抗 発熱体が発熱するので、 一端部近傍の物質に熱的な刺激を与えることができ、 癌細 胞等を、 その周辺の細胞等に影響を与えることなく、 カロ熱によって死滅させること ができる。
なお、 本実施形態の線状デバイス 1の導電層 3 B〜 3 Dの表面に、 薬理活性物質 (薬剤) を、 電気的、 熱的、 または光学的な操作を行うことにより遊離するように 付着すれば、 癌細胞等の特定微小領域に電極を挿入し、 薬剤をピンポイント投与す ることも可能である。 例えば、 ポリメタクリル酸は p Hが 3付近の酸性の時は収縮 しているが、 p Hが 6になると広がる性質を持っている。 このポリメタクリル酸の 膜によって薬剤を包み込み導電層 3 B〜 3 Dの表面に付着させておけば、 導電層間 に電流を流して電解塩基を発生させて導電層 3 B〜 3 D近傍の p Hを 6に変えた ときに、 ポリメタクリル酸の膜を広げることができる。 すると、 膜内に包み込まれ ていた薬剤を遊離させることができるから、 導電層間に電流を流すタイミングを 調整すれば、 所望のタイミングや位置で薬剤を投与することができる。
そして、 本実施形態の線状デバイス 1はその中心軸部 2を中心として、 半径方 向に沿って同心円状に層が形成されている、 つまり各層が軸対象に形成されている 。 このため、 線状デバイス 1を回転させながら対象物に挿入する場合であっても 、 線状デバイス 1の接触領域と対象物との接触状態が、 線状デバイス 1の中心軸 回りの回転角度の影響を受けることを防ぐことができるから、 電気的な刺激を加 えたり抵抗値等を測定したりする位置の正確性を高めることができる。 また、 中 心軸部 2を中心として、 半径方向に沿って同心円状の層、 つまり軸対象な層が形成 されるから、 線状デバイス 1の中心軸回りの回転角度が変わっても、 線状デバイス 1と対象物との接触状態を同じにすることができる。 このため、 線状デパイス 1の 中心軸回りの回転角度に係わらず、 正確な位置に電気的な刺激を加えることがで きるし、 正確な位置の抵抗値等を測定することができ、 しかも、 複数回刺激や測 定を行う場合において測定等の再現性を高くすることができる。
図 2に示すように、 線状デバイス 1は、 その中心に中心軸部 2を有しているの で、 その強度を高くすることができる。 このため、 線状デバイス 1を対象物に突 き刺したりするときに、 線状デバイス 1に対して軸方向の力が加わっても座屈し たり折れたりすることを防ぐことができる。
よって、 線状デバイス 1を対象物に突き刺して挿入する場合であっても、 線状 デバイス 1の先端を所望の位置に確実に配置することができる
とくに、 中心軸部 2の素材として、 超弾性合金を使用すれば、 そのトルク伝達性 が高くなるので、 線状デパイス 1を中心軸周りに回転させながら対象物に突き刺せ ば、 対象物の表面が固い場合であっても線状デバイス 1が折れ曲がったりして破損 することを防ぐことができ、 確実に線状デバィス 1を生体等に挿入することができ る。
また、 超弾性合金を使用した場合には、 線状デバイス 1の弾性が非常に高くなる から、 対象物の変形などへの追従性が高くなる。 このため、 対象物に線状デバイス
1を措置した状態で使用する場合において、 措置された対象物が大きく曲がったり 変形しても、 対象物の変形によって線状デバイス 1が破損する可能性を低くするこ とができる。
なお、 中心軸部 2の素材は導電性素材に限られず、 絶縁性の素材を使用しても よい。 この場合に、 絶縁性の素材として超弾性樹脂を使用すれば、 超弾性合金の 場合と同様に、 線状デバイス 1の弾性が非常に高くなるから、 対象物の変形などへ の追従性が高くなる。 このため、 大きく曲がったり変形したりする対象物に使用し ても、 対象物の変形によって線状デバイス 1が破損する可能性を低くすることがで きる。
さらになお、 中心軸部 2の素材として、 光透過性を有するガラスや樹脂、 例え ば光ファイバ等を使用することもできる。 この場合、 中心軸部 2に光を通せば線 状デバイス 1の先端から光を出射することができるから、 線状デバイス 1が措置 された部分に光学的な刺激を与えたり、 その部分の特性を光学的に検査すること ができる。
例えば、 光ファイバ等によって形成された中心軸部 2を通してレーザ光を対象 物に照射することができるので、 癌や弛緩板ヘルニア等の低侵襲レ一ザ治療に使 用すれば、.周囲の細胞等に影響を与えることなく所望の位置に確実にレーザを照 射できるので好適である。 そして、 2本以上の線状デバイス 1を使用し、 一本か ら光を照射し、 他の線状デバイス 1によって生体からの反射光を捉えれば、 反射 光の強度等の変化によって局所的な温度や生体内圧力の変ィ匕も捉えることができ る。
なお、 中心軸部 2として、 生体内への光の照射と、 その光の反射光を同時に捉 えることができるものを使用すれば、 一本の線状デバイス 1であっても、 局所的 な温度や生体内圧力の変化を捉えることができる。
また、 導電層 3 B〜 3 Dの表面に、 E L材料を被覆しておけば、 導電層間に電 圧を印加することによって、 E L材料から所定の波長の光を発生させることができ る。 すると、 対象物中に E L材料が発した光によって励起して発光する蛍光物質等 が存在すれば、 中心軸部 2でその光を検出することができるから、 その物質の存 在の有無や、 量を把握することができる。
そして、 対象物に線状デバイス 1を挿入するときに、 中心軸部 2の他端からレ —ザ光を入光し一端面からそのレーザ光を放出すれば、 レーザ光によって線状デ ノ イス 1が挿入される部分を焼いて穴を形成することができるから、 その穴に線 状デバイス 1を挿入すれば、 線状デバイス 1をその軸周りに回転させなくても容 易に線状デバイス 1を対象物に挿入することができる。 この場合、 レーザによつ て焼かれて穴が形成された部分に線状デバイス 1を挿入することになるから、 線 状デバイス 1を挿入するときに対象物から線状デバイス 1に対して力が加わらな いので、 線状デバイス 1が破損することをより確実に防ぐことができる。
また、 中心軸部 2だけでなぐ 導電層 3の素材として、 超弾性合金を使用しても よく、 この場合には、 線状デバイス 1を中心軸周りに回転させながら対象物に突き 朿すときに、 線状デバイス 1が折れ曲がったりして破損することをより確実に防ぐ ことができ、 確実に線状デバイス 1を生体等に挿入することができる。
なお、 導電層 3に超弾性合金を使用し、 中心軸部 2には他の材料を使用してもよ く、 この場合にも、 確実に線状デバイス 1を生体等に挿入することができるという 効果が得られる。
上述した中心軸部 2や導電層 3の素材として使用される超弾性合金は、 例えば、 チタン一ニッケル合金 (T i_N i) や、 インジウム一タリウム合金 (I n-T 1 ) 、 銅—亜鉛合金 (Cu-Zn) 、 銅—亜鉛—X合金 (Cu-Zn-X (S i, Sn , A 1, Ga) ) 、 銅—アルミニウム—ニッケル合金 (Cu-Al -N i) 、 銅—金 —亜鉛合金 (Cu_Au— Zn) 、 銅—スズ合金 (Cu— Sn) 、 ニッケル—アル ミニゥム合金 (N i -Al) 、 鉄一白金合金 (Fe-P t) 、 インジウム一カドミ ゥム合金 (I n-Cd) 、 マンガン一銅合金 (Mn_Cu) 、 銀—カドミウム合金 (Ag-Cd) 、 金—カドミウム合金 (Au— Cd) 、 鉄—パラジウム合金 (Fe — Pd) 、 鉄一ニッケル一コノルトーチタン合金 (Fe-N i -Co-T i) 、 鉄 一ニッケル一炭素合金 (Fe-N i一 C) 、 鉄—マンガン—珪素合金 (Fe-Mn — S.i) チタン一アルミニウム一スズ—ジルコニウム一モリブデン合金 (T i -A 1 -Sn-Z r-Mo) 、 チタン—アルミニウム—バナジウム合金 (T i— A 1— V) 、 チタン—モリブデン一アルミニウム合金 (T i -Mo-Al) 、 チタン一二 オビゥム合金 (T i -Nb) 、 チタン一二オビゥムースズ合金 (T i -Nb-Sn ) 、 チタン一バナジウム一鉄一アルミニウム合金 (T i-V-Fe-Al) 等が好 適で る。
とくに、 本実施形態の線状デバイス 1が人体等の生体内に措置されるものであれ ば、 生体に有害な銅、 ニッケル、 カドミウムを含まない合金が好適である。 なお、 チタン—ニッケル合金は、 生体内において溶け出すニッケルの量は、 骨折治療に使 われるステンレスより少ないので、 生体に使用することもできる。
なお、 本実施形態の導電層 3の素材は超弾性合金に限られず、 Au (金) や、 銀 (A g) 、 銅 (C u) 、 白金 (P t ) 、 白金一イリジウム (P t— I r ) 合金等の 合金、 パラジウム (P d) 、 ニッケル (N i ) 、 チタン (T i ) 、 炭素 (C) 、 ポ リピロール、 ポリチォフェン、 ポリア二リン、 ポリアセチレン等でもよく、 とくに 限定はない。
さらに、 糸椽層 4の素材として、 超弾性樹脂を使用すれば、 超弾性樹脂はその弾 性力 S非常に高いので、 線状デバイス 1を中心軸周りに回転させながら対象物に突き 刺すときに、 線状デバイス 1が折れ曲がつたりして破損することをより確実に防ぐ ことができ、 確実に線状デバイス 1を生体等に挿入することができる。
なお、 絶縁層 4に超弾性樹脂を使用し、 中心軸部 2や導電層 3に超弾性合金以外 の材料を使用してもよく、 この場合にも、 線状デバイス 1を生体等に挿入すること ができるという効果が得られる。
この絶縁層 4の素材として使用される超弾性樹脂は、 例えば、 ポリイソプレン、 スチレン'ブタジエン共重合体、 ポリエチレン、 フッ素樹脂、 ポリエチレン +ナイ ロン、 ポリエチレン +ペルプレン、 ポリアクリル酸エステル、 ポリメタクリル酸ェ ステル、 ポリシロキサン、 ケィ素樹脂、 ポリ塩ィ匕ビ二ル、 塩素ィ匕ポリエチレン、 ぺ ルプレン、 ポリエチレン +ポリ塩化ビニル、 ポリエチレン +フッ素樹脂、 ポリウレタ ン、 ポリイミド、 ポリアミド、 ポリシラン等が好適である。
なお、 本実施形態の線状デバイス 1が生体内に措置されるものであれば、 絶縁層 4の素材として使用される超弾性樹脂は、 生体が拒絶反応を起こしにくい、 言い換 えれば生体適合性を有するフッ素樹脂、 ポリシロキサン等が好適である。
さらになお、 本実施形態の絶縁層 4の素材は超弾性樹脂に限られず、 P E T、 ポ リフエ二レンジァミン、 ポリウレタン、 ナイロン、 ポリ塩化ビニル、 ポリシロキサ ン、 ガラス (S i 0 2 ) 、 ポリプロピレン、 ポリチォフェン、 ポリエステル、 ポリ エチレン、 尿素樹脂、 ポリシラン、 ポリア二リン、 金属酸化物等でもよく、 とくに 限定はない。
さらになお、 導電層 3の素材として使用される上記のごとき超弾性合金には、 半 導体として使用されるものもある。 このため、 導電層 3の素材として導電性の非常 に高い素材を使用すれば、 半導体として使用可能な超弾性合金を絶縁層 4の素材と しても使用することができる。 また、 上述した超弾性合金や超弾性樹脂として、 所定の温度以上になると超弾 性となる材料、 いわゆる刺犬記憶材料を使用してもよい。 この場合、 線状デバイス
1が措置される対象物の温度とほぼ同等の温度で所定の形状になる形状記憶材料を 、 中心軸部 2や導電層 3、 絶镓層 4の素材として使用しておけば、 対象物内におい て、 線状デバイス 1の形状を確実に所定の形状に変形させることができる。
このため、 線状デバイス 1を対象物に挿入するまで、 例えば保管搬送するときは 取り扱いのしゃすい形状にしておいても、 対象物に挿入するときには所定の形状、 例えば真っ直ぐに伸びた状態で挿入することができ、 しかも対象物内ではその形状 に保つことができるから、 線状デバイス 1の挿入が容易になる。 そして、 挿入して いるときに、 線状デバイス 1が折れ曲がつたりして破損することを防ぐことができ る。 よって、 線状デバイス 1を所望の位置に確実に措置することができ、 しかも、 措置される対象物に損傷を与えることを防ぐことができる。 また、 対象物内におい て、 線状デバイス 1は、 常に、 所定の形状に保たれるから、 線状デバイス 1の先端 部の位置がずれたりすることを防ぐことができる。
また、 線状デバイス 1の軸方向の位置によって、 形状記憶材料の変形温度を変化 させてもよい。 例えば、 線状デバイス 1の先端部のみ対象物の温度より高温で所定 の形状となるもの使用し、 その先端部に上述したような電気抵抗発熱体を設けてお けば、 導電層 3に通電することによって、 線状デバイス 1の先端部だけを電気抵抗 発熱体によって加熱することができるから、 先端部のみを所望の形状に変形させる こともできる。 すると、 線状デバイス 1の先端部が、 所定の温度において螺旋状に なったり屈曲したりするようにしておけば、 通電時、 つまり線状デバイス 1によつ て刺激を加えたりしているときに、 線状デバイス 1が対象物から抜けたり移動した りすることをより確実に防ぐことができる。
また、 図 1に示すように、 線状デバイス 1の一端部に処理領域 1 0を形成すれば 、 より局所的かつ精密に電気刺激を与えたり、 一端部近傍の物質をより正確に検出 することができる。
処理領域 1 0は、 線状デバイス 1の外周面に先端がその軸方向に沿って導電部 13A 〜13D と絶縁部 14A〜14Dが交互に形成されたものである。
この処理領域 1 0の導電部 13A〜13Dは前記中心軸部 2および導電層 3 A〜 3 D の外周面によつて形成されており、 絶縁部 14A〜 14Dは前記絶縁層 4 A〜 4 Dの外 面によって形成されている。 つまり、 ,処理領域 1 0は、 中心軸部 2の外周面に形成 されている複数の層の外面を露出させることによって形成されているのである。 すると、 導電部 13A〜13Dおよび絶縁部 14A〜14Dは線状デバイス 1の一端部の 側面に形成しているから、 導電層 3 A〜 3 Dの厚さや絶縁層 4 A〜 4 Dの厚さに関 係なく、 所望の幅、 つまり所望の露出面積の導電部 13A〜13Dおよび絶縁部 14A〜 14Dを形成することができる。
よって、 導電部 13A〜13Dおよび絶縁部 14A〜14Dの幅を、 導電層 3 A〜 3 Dの 厚さや絶縁層 4 A〜4 Dの厚さに比べて広くしたり狭くしたり自在に調整すること ができるから、 線状デバイス 1の使用目的に応じて、 最適な作用領域 1 0を形成す ることができる。
なお、 この処理領域 1 0の各導電部 13A〜13Dおよび絶縁部 14A〜14Dは、 例え ば、 図 2の線状デバイス 1 Aの一端部の導電層 3 A〜 3 £)や絶縁層 4 A〜 4 Dをフ オトリソエッチング法などによって除去して形成したり、 また、 最初から導電部 13A 〜13Dや絶縁部 14A〜14Dが形成される部分に、 導電部 13A〜13D等を構成する導 電層 3 A〜 3 D等よりも外方の層、 つまり表面側の層の材料が付着しないようにマ スクしておく等の方法によって形成されたものであるが、 処理領域 1 0を形成する 方法はとくに上記のごとき方法に限定されず、 どのような方法を用いてもよい。 また、 処理領域 1 0を形成した場合には、 線状デバイス 1の一端、 つまり対象物 に挿入するときに先端となる部分に、 先端保護部材 1 1を設けておけば、 対象物に 挿入する場合に線状デバイス 1の一端が破損し、 処理領域 1 0が破損することを防 ぐことができる。
とくに、 先端保護部材 1 1の先端を略円錐状等、 つまり、 先端に向けて細くなる ような形状に形成しておけば、 対象物に挿入する場合に、 挿入するときの抵抗を少 なくでき、 挿入時の抵抗による対象物および線状デバイス 1の損傷を少なくするこ とができる。
そして、 先端保護部材 1 1として、 絶禄性素材によって形成されたものを使用す れば、 導電層 3に電流を流したときに電流密度が高くなる線状デバイス 1の一端、 つまり線状デバイス 1の先端に電流が流れることを防ぐことができる。 すると、 線 状デバイス 1の先端の形状が、 例えば製作誤差や製造口ットの違いによりばらつい たとしても、 各 H状デバイス 1の感度や精度がばらつくことを防ぐことができる。 なお、 図 1に示すように、 線状デバイス 1の他端部に処理領域 1 0と実質同様の 構成を有する連結領域 2 0を形成してもよい。 この場合、 連結領域 2 0の電源接続 部 23A〜23Dや絶縁部 24A〜24Dの面積を、 導電層 3 A〜 3 Dの厚さや絶縁層 4 A 〜 4 Dの厚さに比べて広くすることができるので、 線状デバイス 1の導電層 3 A〜 3 Dに、 電源等の電極を容易に接続することができるし、 連結領域 2 0における導 電層間の短絡が発生することを確実に防ぐことができるので、 好適である。
なお、 上述した線状デバイス 1は、 その中心軸部 2として断面形状が円形のも のを示したが、 中心軸部 2の断面形状は円形に限られず、 例えば四角形や三角形 等、 どのような形状でもよく、 特に限定はない。
さらになお、 線状デバイス 1は、 図 3に示すように、 中心軸部 2をに代えて、 基層となる細長い板 2 Bの表面に、 導電層 3と絶縁層 4を積層したものでもよい さらになお、 図 8に示すように、 線状デバイス 1 Cは、 基層となる中心軸部 2 の表面に、 導電層 3と絶縁層 4を一層ずつ備えたものでもよい。 この線状デバイ ス 1は、 中心軸部 2の外周面に導電層 3が形成されており、 この導電層 3を覆う ように絶縁層 4が形成されている。 そして、 先端部には導電層 3が露出した接触 部 T Fが設けられている。 このため、 本願の線状デバイス 1 Cを 2本併設し、 2 本の線状デバイスの導電層 3間に電圧を加えれば、 両者の間の物質に応じて接触 部 T F間に電流を流すことができ、 電気的な刺激を与えることができる。 そして 、 両者の間の物質に応じて 2本の線状デバイス 1 Cの接触部 T F間に流れる電流 値が変化するので、 その電流値から 2本の線状デバイス 1 Cの接触部 T F間に存 在する物質の種類、 量等を検出することができる。
また、 線状デバイス 1 Cは、 その先端部が、 基端から先端に向ってその軸径が 細くなるように尖っている。 このため、 生体等に挿入するときの抵抗を少なくす ることができるし、 接触部 T Fの面積が小さくなるので、 局所に電気的刺激を加 えることができ、 微細な領域に存在する物質を検出計測することができる。 接触 部 T Fの面積を調整すれば、 導電層 3と対象物との接触の面積を調整することが できるから、 電気的刺激を与える領域や、 測定領域を調整することができる。 さらに、 図 8に示すように、 接触部 T Fの表面に、 化学的に安定な白金からな る白金層 P Tを形成すれば、 生体等の測定対象に導電層 3が直接接触することを 防ぐことができる。 すると、 導電層 3によって生体等が影響を受けることを防ぐ ことができるから、 導電層 3の素材に種々の材料を使用することができる。
なお、 接触部 T Fの表面に形成する層は白金に限られず、 金やチタン等の生体 等に影響を与えない安定した物質であればよく、 特に限定はない。
さらになお、 白金 P Tによって導電層 3を形成してもよいが、 この場合には、 下地として中心軸部 2の表面に他物質の層を形成してからその層の表面に白金か らなる導電層 3を形成すれば、 白金の定着性を向上させることができる。
また、 本実施形態の線状デバイス 1が人体等の生体内に措置されるものであれば 、 先端部と処理領域 1 0を除いて、 線状デバイス 1が生体と接触する全ての領域を-
、 生体が拒絶反応を示さない、 フッ素樹脂、 ポリウレタン、 ポリシロキサン、 ケィ 素樹脂、 リン脂質類似ポリマー等の薄膜で被覆することが好適である。 すると、 線 状デバイス 1が生体等と直接接触することがないので、 線状デバイス 1を生体に措 置したときに生体が拒絶反応を示すことを防ぐことができる。
そして、 薄膜を、 その厚さが 1ミクロン以下となるように形成したり多孔質構造 に形成すれば、 先端部や処理領域 1 0も薄膜等で被覆することも可能である。 この 場合、 薄膜は絶縁層としては機能しないのに対して、 電導部の絶椽等の障害となる タンパク質等が線状デバイス 1の表面に付着することを抑制する機能性膜として働 くので、 好適である。
つぎに、 本実施形態の線状デバイス 1の製造方法について説明する。
図 4は本実施形態の線状デバイス 1の中心軸部 2となる棒状素材 100の外周面に 層を形成する装置の概略説明図である。 図 5は棒状素材 100 をその軸まわりに回転 させる他の機構の説明図であって、 (A) は一本の棒状素材 100 を回転させる機構 であり、 (B) は (A) の B— B線矢視図であり、 (C) は複数本の棒状素材 100 を回転させる機構である。
図 4において符号 S Pは、 スパッ夕リングを行うスパッ夕リング装置の真空室を 示しており、 符号 Tはターゲットを示している。 また、 符号 T Bは、 中心軸部 2が 載せられるテーブルを示している。
なお、 図示しないが、 真空室 S Pには、 その内部を真空にするための真空ポンプ 等が接続されている。
図 4および図 5において、 符号 100は、 本実施形態の線状デバイス 1の中心軸部 2となる棒状素材を示している。 棒状素材 100の一端は、 例えば、 3つの爪を有す る公知のチヤック等である把持部材 5 2によって把持されている。 この把持部材 5 2には、 その後端に、 把持部材 5 2が棒状素材 100 を把持したときに棒状素材 100 と同軸になる回転軸 52aが設けられている。 そしてこの回転軸 52aは、 減速機等を 介して図示しないモ一夕に連結されている。 また、 この棒状素材 100 の他端は前記 テーブル T B上に設けられた軸受 5 1によって、 回転自在に保持されている。
このため、 図示しないモータを駆動させれば、 回転軸 52aを介して把持部材 5 2 が回転軸 52a まわりに回転するから、 把持部材 5 2とともに棒状素材 100 を、 その 軸まわりに回転させることができる。
よって、 棒状素材 100 をその軸まわりに回転させながらターゲット Tからターゲ ット素材を照射すれば、 棒状素材 100 の外周面に順次ターゲット素材を付着させる ことができる。 しかも、 棒状素材 100の外周面は、 順次ターゲット T側に配置され ることになるから、 棒状素材 100 の外周面に切れ目や境界のないターゲット素材の 層を形成することができる。
そして、 所望の厚さの層が形成されれば、 ターゲット Tを交換するだけで異なる 素材をその層の表面に付着させることができる。 つまり、 ターゲット Tを交換する だけで、 棒状素材 100 の外周面に複数の層を形成することができるから、 本実施形 態の線状デパイス 1を形成することができる。
なお、 棒状素材 100 を回転させる構成は上記の構成に限られず、 どのような構成 としてもよい。
例えば、 図 5 (A) , (B) のごとき構成としてもよい。 図 5 (A) , (B) に おいて、 符号 5 3は, 互いに平行な回転軸を有する一対のローラ 5 3, 5 3を示し ている。 この一対のローラ 5 3, 5 3は、 その外周面間の間隔 Dが棒状素材 100の 軸径よりも狭くなるように配設されている。 このため、 一対のローラ 5 3, 5 3の 間に形成される隙間 Aに棒状素材謂の一端を配置して、 一対のローラ 5 3 , 5 3 を同じ方向に回転させれば、 棒状素材 100 を、 ローラ 5 3と逆方向に回転させるこ とができる。 この場合には、 軸受 5 1は、 一対のローラ 5 3 , 5 3の間に形成され る隙間 Aに棒状素材 100の一端を配置した状態で棒状素材 100の他端を保持すると 、 棒状素材 100 の軸がローラ 5 3の回転軸と平行となる位置に配設されるのはいう までもないが、 棒状素材 100がその軸方向に移動しないように保持する機構を備え ていれば好適である。
さらになお、 図 5 (C) に示すように、 前記ローラ 5 3を複数設けた場合には、 複数本の棒状素材 100 を同時に処理することができるから、 作業能率を向上させる ことができる。
また、 図 6および図 7に示すように、 複数本の棒状素材 100 を、 素材保持具 6 0 によって保持した状態で、 その表面に層を形成するようにしてもよい。
図 6および図 7において、 符号 6 1および符号 6 2は、 複数本の棒状素材 100 を 端部を保持する、 素材保持具 6 0の軸支持部を示している。
一方の軸支持部 6 1は、 棒状素材 100の一端をその軸回りに回転自在かつその軸 方向には移動しないように支持するものである。
他方の軸支持部 6 2は、 棒状素材 100 の他端を回転自在に支持するものである。 この軸保持部 6 2は、 棒状素材 100 を、 その他端を軸保持部 6 2.よりも外方に突出 させた状態で支持するが、 その理由は継する。
この一対の軸支持部 6 1, 6 2の間には、 一対の連結部材 6 3, 6 3が設けられ ており、 棒状素材 100 を取り付けた状態において一対の軸支持部 6 1 , 6 2の間が 離間しないように連結されている。
図 6に示すように、 テーブル T Bには、 前記素材保持具 6 0の一対の軸支持部 6 1, 6 2を支持する支持部材 T a, T bが設けられている。
そして、 軸保持部 6 2から突出している棒状素材 100端部が配置される位置の下 方には、 エンドレスベルトを備えたコンベア機構 6 5が設けられている。 このコン ベア機構 6 5は、 素材保持具 6 0の一対の軸支持部 6 1 , 6 2を一対の支持部材 T a , T bに取り付けたときにおいて、 そのエンドレスベルトの上面が、 棒状素材 100 の端部の下面に ig するように配設されている。
このため、 素材保持具 6 0の一対の軸支持部 6 1 , 6 2を一対の支持部材 T a , T bに取り付けた状態でコンベア機構 6 5を駆動すれば、 エンドレスベルトの移動 方向と逆方向に棒状素材 100 を回転させることができる (図 7 ) 。 よって、 棒状素 材 100 を回転させながらターゲット Tからターゲット素材を照射すれば、 棒状素材 100の外周面に順次ターゲット素材を付着させることができる。
しかも、 複数の棒状素材 100 を素材保持具 6 0に取り付けた状態で棒状素材 100 を取り扱うことができるから、 棒状素材 100 の取り扱いが容易になり、 破損や紛失 を防ぐことができる。
なお、 棒状素材 100 の端部を回転させる方法は上記のごときコンベア機構に限ら れず、 どのような方法を使用してもよい。 例えば、 図 7 (C) に示すように、 棒状 素材 100 の端部の上面に接触する板状の部材 6 6を設け、 この板状の部材 6 6を左 右に往復移動させて棒状素材 100 を時計回り ·反時計回りに交互に回転させるよう な機構でもよい (図 7 (C) ) 。
つぎに、 本発明の線状デバイス 1の一例を、 より具体的に説明する。
中心軸部 2には直径 0. 08腿以下の超弾性合金 (N i - Ύ i ^) を用い、 スパッ 夕リング法による白金の導電層 3の形成と、 電着塗装法によるポリイミドの絶縁層 4の形成を交互に 3回繰り返す。 すると、 導電層 3および色縁層 4がそれぞれ 3層 交互に積層された同心電線状の線状デバイス 1が形成される。
この同心電線状の線状デバイス 1の一端部を、 クロロホルムと王水に所望の範囲 だけ交互に浸漬すると、 ポリイミドの絶縁層 4はクロ口ホルムによって溶解され、 また白金の導電層 3は王水によって溶解されるので、 線状デバイス 1の一端部に、 3ケ所の導電部 1 3を有する処理領域 1 0が形成される。
そして、 処理領域 1 0が形成された線状デバイス 1において、 1ケ所の導電部 1 3に対して電解メツキ法により銀メツキを行い、 続いて塩酸溶液中で電解酸化する ことにより塩化銀膜を被覆させて参照電極を形成した。
また、 他の導電部 1 3に対して、 ピロール誘導体、 グルコースォキシダーゼ (GOD ) および過塩素酸リチウムを含むリン酸緩衝溶液 (P H7. 4 ) 中に浸し、 十分脱気 したのち氷温下、 1. 2 V (vs. Ag/AgCl) で定電位電解重合することにより測定電極 を形成した。
そして、 残りの一力所の導電部 1 3には何も処理を行わず、 対極とした。 また、 線状デバイス 1の一端の端面には、 シリコンゴムによって先端保護部材 1 1を形成し、 線状デバイス 1全体をポリゥレタンで被覆した。
このようにして製造された線状デバィス 1の一端部を、 ラットの両肩胛骨の間に 埋め込み、 測定電極、 参照電極および対極を構成する導電層 3の他端部を、 それぞ れ電気化学アナライザーに接続し、 測定電極に 1. 2 V (vs. Ag/AgCl) を印加した。 すると、 ラッ卜の体内のグルコース濃度に対応した電流が検出された。 産業上の利用可能性
本発明の線状デバイスは、 生体等に措置して、 措置された部分に電気的な刺激や 熱的な刺激、 光学的な刺激を加える器具や、 生体内の物質または生体等から採取さ れた物質に含有された成分を調べる計測器や、 生体内に措置して、 措置された部分 に発生する変ィ匕を電気的、 電気化学的または光学的を測定したりする検査装置に利 用することができる。

Claims

請求の範囲
1 軸方向に沿って延びた、 基層から外層に向かって複数の層が形成された線状の部 材であって、 前記複数の層が、 導電層と絶縁層とを備えていることを特徴とする線 状デバイス。
2 前記線状の部材の先端が尖つていることを特徴とする請求項 1記載の線状デバイ ス。
3 前記導電層が、 基層の側面に形成されており、 前記 禄層が、 前記導電層の表面 を覆うように形成されており、 前記線状の部材の先端部に、 前記導電層が露出した 接触部が形成されていることを特徴とする請求項 1または 2記載の線状デバイス。 4 前記翻部の表面に、 白金層が形成されていることを特徴とする請求項 3記載の 線状デバイス。
5 前記複数の層が、 導電性を有する素材によって形成された複数の導電層と、 複数 の導電層の間に設けられた絶禄層とを備えていることを特徴とする請求項 1, 2, 3または 4記載の線状デバィス。
6 前記複数の層のうち、 一の層の素材が超弾性合金であることを特徴とする請求 項 1, 2, 3, 4または 5記載の線状デバイス。
7 前記複数の層のうち、 一の層の素材が超弾性樹脂であることを特徴とする請求 項 1, 2, 3, 4または 5記載の線状デバイス。
8 前記該複数の層のうち、 一の層の素材が形状記憶材料であることを特徴とする 請求項 1, 2, 3, 4, 5, 6または 7記載の線状デバイス。
9 前記線状の部材の幅が、 1〜200 / mであることを特徴とする請求項 1, 2, 3 , 4, 5, 6, 7または 8記載の線状デバイス。 .
10 前記線状の部材が、 その中心に、 その軸方向に沿って配置された中心軸部を備 えており、 該中心軸部が、 前記基層であることを特徴とする請求項 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8または 9記載の線状デバイス。
11 前記線状の部材の一端部において、 前記複数の導電層のうち、 一の導電層の表 面に、 所定の物質と反応して反応物質を形成する検知物質が設けられていることを 特徴とする請求項 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9または 10記載の線状デバ イス。
12 前記線状の部材の一端部の側面に、 該線状の部材の軸方向に沿って、 その一端 から導電部と糸椽部とが交互に配置された作用領域が設けられており、 該作用領域 の導電部および糸緣部が、 それぞれ前記導電層の外面および前記絶縁層の外面から 構成されていることを特徴とする請求項 1 , 2 , 3, 4, 5 , 6 , 7, 8, 9 , 1 0または 1 1記載の線状デバイス。
13 前記線状の部材の一端に、 その端面を覆うように、 先端保護部材が設けられて おり、 該先端保護部材の素材が、 絶豫材料であることを特徴とする請求項 1 2記載 の!^犬デバイス。
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