WO2020178964A1 - 眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法及び眼用医療機器 - Google Patents

眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法及び眼用医療機器 Download PDF

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ophthalmic medical
ophthalmic
electrodes
absorbing
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松彦 西澤
昭太郎 吉田
慎也 草間
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国立大学法人東北大学
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Definitions

  • the present invention relates to a method for absorbing or discharging water in an ophthalmic medical device and an ophthalmic medical device.
  • Tear fluid is a dilute aqueous solution containing lipids and electrolytes (about 98% is water), and the tear meniscus on the back of the lower eyelid blinks to form a liquid film of about 7 ⁇ m on the eyeball to protect the eyeball surface from foreign matter and infection. It protects and supplies oxygen and nutrients to the cornea. Further, in order to obtain clear vision, it is necessary that tear fluid is sufficiently supplied to the surface of the keratoconjunctiva. Dry eye due to lack of tears causes a decrease in QOL due to discomfort, inflammation and damage on the surface of the eyeball, and visual impairment, but it has been increasing in recent years due to the spread of contact lenses. In the past, contact lenses for dry eye patients were contraindicated, but recently, there is a tendency to prescribe contact lenses for patients in need even with dry eyes.
  • Non-Patent Document 1 an intraocular pressure sensing lens for glaucoma prevention (Non-Patent Document 1) and a contact lens equipped with a biobattery that generates power by sugar in tears (Non-Patent Document 1). 2) etc. are known.
  • an object of the present invention is to provide a method for absorbing or discharging water in an ophthalmic medical device having a water absorbing ability and a draining ability, and an ocular medical apparatus.
  • the present invention is as follows. [1] A method for absorbing or discharging water from an ophthalmic medical device, which comprises generating an electroosmotic flow inside and / or outside the ophthalmic medical device using an ophthalmic medical device including a plurality of electrodes. [2] The method for absorbing or discharging water from an ophthalmic medical device according to [1], wherein the ophthalmic medical device is an ophthalmic lens. [3] The method for absorbing or discharging water from an ophthalmic medical device according to [1] or [2], wherein the ophthalmic medical device is a contact lens.
  • the hydrogel material is a polymer material containing a monomer unit having the fixed charge, The method for absorbing or discharging water from an ophthalmic medical device according to [7], wherein the content of the fixedly charged monomer unit in the hydrogel material is 0.1% by mass to 20.0% by mass.
  • An ophthalmic medical device comprising a plurality of electrodes and capable of generating an electroosmotic flow.
  • the ophthalmic medical device according to [15] which is an ophthalmic lens.
  • the hydrogel material is a polymer material containing a monomer unit having the fixed charge
  • the ophthalmic medical device according to [21] wherein the content of the monomer unit having a fixed charge in the hydrogel material is 0.1% by mass to 20.0% by mass.
  • the monomer unit having a fixed charge is a methacrylic acid unit.
  • the plurality of electrodes are provided at an end of the ophthalmic medical device.
  • the ophthalmic medical device according to any of [15] to [26], wherein at least one of the plurality of electrodes is an electrode carrying an enzyme that catalyzes a redox reaction.
  • the enzyme includes at least one selected from the group consisting of bilirubin oxidase and fructose dehydrogenase.
  • the water absorbing method for an ophthalmic medical device and the ophthalmic medical device of the present invention have the above-described configuration, and thus have a water absorbing ability and a draining ability.
  • FIG. 5 is a diagram showing the result of weight change during natural drying of Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing a result of resistance change during natural drying in Example 1. It is a figure which shows the water content of Example 1 and the relationship of resistance.
  • FIG. 5 is a diagram showing the result of weight change during natural drying of Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing a result of resistance change during natural drying in Example 1. It is a figure which shows the water content of Example 1 and the relationship of resistance.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between water content and conductivity in Example 1.
  • 5 is a diagram showing the results of Example 2.
  • FIG. It is the relationship between the water content and the conductivity of the molded pieces having different amounts of methacrylic acid added.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an experimental system of the test of Example 3;
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an experimental system of the test of Example 3;
  • FIG. 7 is a diagram showing the results of Example 3. This is the result of examining the change in conductivity due to the occurrence of electroosmotic flow in the order of natural drying, upward electroosmotic flow (0.2 mA), and downward electroosmotic flow ( ⁇ 0.2 mA).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an experimental system used in the test of Example 4.
  • Example 4 by observing the movement of fine particles, it is the result of confirming that an electroosmotic flow is generated inside the hydrogel sheet. It is a figure explaining the experimental system used for the test of Example 5 (current supply by an external power supply). It is a measurement result of conductivity of Example 5 (energization by an external power supply). It is a diagram illustrating the experimental system used in the test of Example 5 (energized by Al / O 2 cells). It is a measurement result of the electrical conductivity of Example 5 (energization by Al/O 2 battery). It is a figure explaining the experiment system used for the test of Example 5 (energization by a bio battery). It is a measurement result of the electrical conductivity of Example 5 (electricity supply by a bio battery).
  • the present embodiment a method for absorbing or discharging water from a contact lens and a contact lens according to a mode for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “the present embodiment”) will be specifically described.
  • the present invention is not limited to the following description, but can be variously modified and implemented within the scope of the gist.
  • the method for absorbing or discharging water from an ophthalmic medical device uses an ophthalmic medical device including a plurality of electrodes to generate an electroosmotic flow inside or/and outside the ocular medical device. It has a feature.
  • the ophthalmic medical device of this embodiment includes a plurality of electrodes and can generate an electroosmotic flow.
  • the ophthalmic medical device is preferably a medical device that includes, for example, a platform and a plurality of electrodes provided in contact with the platform, and generates an electroosmotic flow between the plurality of electrodes.
  • an ophthalmic medical device is provided with a plurality of electrodes (for example, one electrode and the other electrode) to generate an electroosmotic flow from one electrode to the other inside and / or outside the medical device. be able to.
  • the outer surface of the ophthalmic medical device has a positive charge
  • negatively charged ions in the aqueous solution around the ocular medical device are pulled by the positive electrode, and the entire aqueous solution near the outer surface of the ocular medical device is positive.
  • An electroosmotic flow that flows toward the electrodes is generated. This makes it possible to retain water on the surface of the ophthalmic medical device or move the aqueous solution from one electrode of the ophthalmic medical device to the other electrode.
  • the ophthalmic medical device has a cavity that serves as a flow path inside a porous body or the like, a positive charge is applied to the surface of the internal flow path to carry a negative charge in the aqueous solution inside the ophthalmic medical device.
  • the ions are pulled by the positive electrode, and an electroosmotic flow is generated in which the entire aqueous solution inside the ophthalmic medical device flows in the direction of the positive electrode.
  • the ophthalmic medical device is used for the prevention and treatment of ocular diseases such as ocular stents used for MIGS (minimally invasive glaucoma surgery), eyeglasses, contact lenses, intraocular lenses, intraocular contact lenses and the like.
  • ocular diseases such as ocular stents used for MIGS (minimally invasive glaucoma surgery), eyeglasses, contact lenses, intraocular lenses, intraocular contact lenses and the like.
  • ocular stents used for MIGS minimally invasive glaucoma surgery
  • eyeglasses contact lenses
  • intraocular lenses intraocular lenses
  • intraocular contact lenses intraocular contact lenses and the like.
  • contact lenses are more preferable.
  • the ophthalmic medical device has a fixed charge.
  • the amount of the fixed charge per unit mass of the ophthalmic medical device is preferably 1 C/g to 200 C/g from the viewpoint of obtaining an electroosmotic flow having an appropriate flow rate for the ophthalmic medical device.
  • the ophthalmic medical device preferably contains a hydrogel material, from the viewpoint of obtaining an electroosmotic flow of a moderate flow rate as an ophthalmic medical device, the hydrogel material is high containing a monomer unit having the fixed charge. It is more preferable that the content of the monomer unit having the fixed charge in the hydrogel material is 0.1% by mass to 20.0% by mass, which is a molecular material.
  • the monomer unit having a fixed charge is selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, and an amino group from the viewpoint of obtaining an electric permeation flow having an appropriate flow rate as an ophthalmic medical device. It is preferably a monomer unit having at least one group, and more preferably a methacrylic acid unit.
  • the plurality of electrodes are preferably provided at the ends of the medical device from the viewpoint of being able to generate an electroosmotic flow throughout the medical device.
  • the plurality of electrodes preferably form a metal/O 2 battery.
  • At least one of the plurality of electrodes is an electrode carrying an enzyme that catalyzes a redox reaction, and from the viewpoint of being suitable for use as an ophthalmic medical device, the above-mentioned enzyme. More preferably contains at least one selected from the group consisting of bilirubin oxidase and fructose dehydrogenase.
  • contact lens A contact lens will be described below as an example of the ophthalmic medical device of the present embodiment.
  • the contact lens include soft contact lenses, hard contact lenses, and soft/hard hybrid contact lenses. Of these, soft contact lenses are preferable.
  • FIG. 1 shows an example of the contact lens of this embodiment.
  • the contact lens 1 includes a plurality of electrodes (one electrode 31, the other electrode 32), and the electrodes (31, 32) are in contact with the contact lens 1.
  • An electroosmotic flow is generated in the contact lens 1 by applying a voltage to the electrodes (31, 32).
  • the one electrode 31 and the other electrode 32 are preferably electrically connected, and may be electrically connected via the conductive member 4, for example.
  • the platform is preferably the lens part 2. With the generation of the electroosmotic flow, for example, the water contained in the contact lens flows from one electrode 31 toward the other electrode 32.
  • the contact lens of the present embodiment energizes the contact lens itself to generate an electroosmotic flow, tears and the like can be taken into the contact lens, and the contact lens can be worn for a long period of time. Is also excellent. Moreover, dry eye can be prevented and improved.
  • the contact lens preferably contains a hydrogel material.
  • the hydrogel material refers to a material that forms a hydrogel by dispersing it in water (dispersion medium).
  • the contact lens may consist of only the electrode and the hydrogel material.
  • the contact lens preferably has a fixed charge
  • the hydrogel material contained in the contact lens preferably has a fixed charge.
  • the "fixed charge” refers to a charge that is fixed and exists in the region of an ophthalmic medical device (for example, a porous material of a contact lens), and the charge contained in a substance that flows in and out of a contact lens is It shall not be included. Further, “having a fixed charge” means that the amount of an ophthalmic medical device such as a contact lens per unit mass is 1 C/g or more on average for the entire lens.
  • the contact lens preferably includes an electrode and a lens portion 2 having a function as a lens.
  • the lens portion is preferably made of a hydrogel material.
  • the hydrogel material include agar, gelatin, agarose, xanthan gum, gellan gum, scleroti gum, arabia gum, tragacanth gum, karaya gum, cellulose gum, tamarind gum, guar gum, locust bean gum, glucomannan, chitosan, carrageenan, quince seed, galactan.
  • the hydrogel material preferably contains a monomer unit having a silicone chain from the viewpoint of improving oxygen permeability.
  • the monomer having a silicone chain include trimethylsiloxydimethylsilylmethyl(meth)acrylate, trimethylsiloxydimethylsilylpropyl(meth)acrylate, methylbis(trimethylsiloxy)silylpropyl(meth)acrylate, and tris(trimethylsiloxy).
  • Silylpropyl(meth)acrylate mono[methylbis(trimethylsiloxy)siloxy]bis(trimethylsiloxy)silylpropyl(meth)acrylate, tris[methylbis(trimethylsiloxy)siloxy]silylpropyl(meth)acrylate, methylbis(trimethylsiloxy)silyl Propylglyceryl(meth)acrylate, tris(trimethylsiloxy)silylpropylglyceryl(meth)acrylate, mono[methylbis(trimethylsiloxy)siloxy]bis(trimethylsiloxy)silylpropylglyceryl(meth)acrylate, trimethylsilylethyltetramethyldisiloxypropylglyceryl (Meth)acrylate, trimethylsilylmethyl (meth)acrylate, trimethylsilylpropyl (meth)acrylate, trimethylsilylpropylglyceryl (meth)acrylate, trimethylsilyloxyd
  • the above hydrogel material contains a monomer unit having an ethylenically unsaturated group which is a polymerizable group at both ends, from the viewpoint that the resulting polymer has a polymer crosslinked structure and is excellent in physical strength. You can leave.
  • the monomer having an ethylenically unsaturated group which is a polymerizable group at both ends may be a monomer having a structure derived from a hydrophilic polymer added.
  • hydrophilic polymers include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, poly (meth) acrylic acid, poly (meth) acrylate, poly (2-hydroxyethyl (meth) acrylate), and the like. Examples thereof include polytetrahydrofuran, polyoxetane, polyoxazoline, polydimethylacrylamide, polydiethylacrylamide, poly(2-methacryloyloxyethylphosphorylcholine) and the like.
  • the hydrogel material may include a hydrophilic monomer unit.
  • hydrophilic monomer examples include (meth) acrylamide; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate and other hydroxyalkyl (meth) acrylates; 2-dimethylaminoethyl.
  • alkyl)aminoalkyl (meth)acrylates such as (meth)acrylate and 2-butylaminoethyl (meth)acrylate; alkylene glycol mono(meth)acrylates such as ethylene glycol mono(meth)acrylate and propylene glycol mono(meth)acrylate Polyalkylene glycol mono (meth) acrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate and polypropylene glycol mono (meth) acrylate; ethylene glycol allyl ether; ethylene glycol vinyl ether; (meth) acrylic acid; aminostyrene; hydroxystyrene; vinyl acetate Glycidyl (meth)acrylate; allyl glycidyl ether; vinyl propionate; N,N-dimethylmethacrylamide, N,N-diethylmethacrylamide, N-(2-hydroxyethyl)methacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, methacrylo
  • the hydrogel material is methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) from the viewpoint of adjusting the hardness of the contact lens to adjust the hardness and softness.
  • the hardness adjusting monomer unit is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, based on 100% by mass of the hydrogel material.
  • a copolymer containing a structural unit derived from hydroxyethyl methacrylate, a copolymer containing a structural unit derived from vinylpyrrolidone, a copolymer containing a structural unit derived from dimethylacrylamide, Polyvinyl alcohol is preferred, and a copolymer containing hydroxyethyl methacrylate as a constituent unit is more preferred from the viewpoint of obtaining a hydrogel material having pores particularly suitable for absorbing and discharging water from a contact lens. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the hydrogel material having a fixed charge is a gel material obtained by introducing a functional group having a fixed charge into a hydrogel material having no fixed charge, or a polymer (polymer) containing a monomer unit having a fixed charge.
  • the gel material include a gel material, which is a polymer (polymer) containing a monomer unit having a fixed charge, and a copolymer of a non-charged monomer and a monomer having a fixed charge is preferable. Coalescence is more preferred.
  • the fixed charge may be either positive charge and/or negative charge as long as the amount of one of positive charge and negative charge is large, but it is preferably either positive charge or negative charge.
  • a monomer unit having a fixed charge a monomer unit having a negative charge is preferable, and a monomer unit containing at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group and an amino group.
  • a unit derived from a body or a salt thereof is more preferable, and a unit derived from a monomer containing a sulfonic acid group or a carboxyl group or a salt thereof, from the viewpoint of obtaining an electroosmotic flow suitable for contact lens applications. Is more preferable, and a unit derived from a monomer containing a carboxyl group or a salt thereof is particularly preferable.
  • the monomer unit having a fixed charge is preferably a monomer unit having at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, and an amino group, and is preferably a sulfonic acid group or a carboxyl group. Is more preferable, and a monomer unit having a carboxyl group is still more preferable.
  • non-chargeable monomer examples include hydroxyethyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate, methyl methacrylate, N-vinylpyrrolidone, dimethylacrylamide, glycerol methacrylate, vinyl alcohol and the like.
  • the non-chargeable monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the non-chargeable monomer is hydroxyethyl methacrylate, from the viewpoint of obtaining a contact lens with more excellent strength and flexibility, and the content of hydroxyethyl methacrylate units is 100% by mass of the hydrogel material.
  • the content is preferably 78 to 93% by mass.
  • Examples of the monomer having a fixed charge include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, 1-(2-methacryloyloxyethyl) succinate, ⁇ -carboxyethyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid.
  • Carboxyl group-containing monomer such as isocrotonic acid; 2-acrylamido-2-methyl-propanesulfonic acid, styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, (meth)acrylsulfonic acid, (meth)acrylamidepropanesulfonic acid, sulfopropyl(meth) Sulfonic acid group-containing monomers such as acrylate and (meth)acryloyloxynaphthalene sulfonic acid; Phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl acryloyl phosphate; 2-Dimethylaminoethyl (meth)acrylate, 2-butylaminoethyl (meth) Acrylates, (alkyl)aminoalkyl (meth)acrylates such as aminoethyl (meth)acrylate, amino group-containing monomers such as aminostyrene; and the like, and salts thereof.
  • methacrylic acid and styrene sulfonic acid are preferable from the viewpoint that an electroosmotic flow having a flow rate suitable for contact lens applications can be generated.
  • the above-mentioned monomer having a fixed charge can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the monomer unit having a fixed charge in the hydrogel material a fixed charge capable of generating an electroosmotic flow at an appropriate flow rate in the contact lens can be imparted, and the contact lens has an appropriate strength.
  • the content is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass, and further preferably 3 to 10% by mass, relative to 100% by mass of the hydrogel material. ..
  • the polymer in the hydrogel material is, for example, a polymerization initiator, a cross-linking agent, a polymerization accelerator, etc. are added to a monomer mixture liquid containing the monomer constituting the hydrogel material, the monomer having the fixed charge, or the like. It can be obtained by polymerization.
  • polymerization initiator examples include peroxides such as lauroyl peroxide, cumene hydroperoxide and benzoyl peroxide, which are general radical polymerization initiators, and 2,2′-azobis(2,4dimethylvaleronitrile) (V -65) etc., such as azobisvaleronitrile, azobisisobutyronitrile (AIBN) and the like can be used.
  • peroxides such as lauroyl peroxide, cumene hydroperoxide and benzoyl peroxide
  • benzoyl peroxide which are general radical polymerization initiators
  • V -65 2,2′-azobis(2,4dimethylvaleronitrile)
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • cross-linking agent examples include allyl methacrylate, vinyl methacrylate, 4-vinylbenzyl methacrylate, 3-vinylbenzyl methacrylate, methacryloyloxyethyl acrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diallyl ether, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene.
  • the cross-linking agent is preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.8 parts by mass or less, and preferably 0.05 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomers used for polymerization. It is more preferably 0.1 part by mass or more.
  • the hydrogel material is, for example, a method of solidifying a gel solution, placing the above-mentioned monomer mixed solution in a contact lens mold of metal, glass, plastic, etc., hermetically sealing it, and gradually or continuously for 25 to 25 times by a thermostat or the like. It can be obtained by a method of raising the temperature in the range of 120° C. and polymerizing in 5 to 120 hours. In the polymerization, ultraviolet rays, electron beams, gamma rays and the like may be used. Further, water or an organic solvent may be added to the above-mentioned monomer mixed solution, and solution polymerization may be applied.
  • the obtained contact lens may be hydrated and swollen to form a hydrogel.
  • the liquid used for hydration swelling include water contained in the contact lens described later.
  • the swelling liquid can be heated to 60 to 100° C. and immersed for a certain period of time to quickly bring into a hydrated and swollen state.
  • the swelling treatment also makes it possible to remove the unreacted monomer contained in the polymer.
  • the water contained in the contact lens may be an aqueous solution containing ions having a charge opposite to the fixed charge from the viewpoint of generating an electroosmotic flow.
  • anion ions contained in the aqueous solution include amino acid ions (natural amino acid ions, non-natural amino acid ions), chloride ions, citrate ions, lactate ions, succinate ions, phosphate ions, malate ions, pyrrolidone carbonates.
  • Examples thereof include acid ion, sulfocarbonate ion, sulfate ion, nitrate ion, phosphate ion, carbonate ion, perchlorate ion, and the like, and as the natural amino acid, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, tyrosine. , Threonine, serine, proline, tryptophan, methionine, cysteine, aspartic acid, glutamic acid, asparagine, glutamine, lysine, arginine, histidine, and non-natural amino acids include hydroxyproline, cystine, thyroxine and the like.
  • Examples of the cation ions contained in the aqueous solution include K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ and the like.
  • Examples of the aqueous solution include tear fluid, artificial tear fluid, physiological saline, Ringer's solution, and the like.
  • the aqueous solution may contain a drug.
  • the amount of fixed charge per unit mass of the contact lens is preferably 1 to 200 C / g, more preferably 20 to 200 C / g from the viewpoint of being able to generate an electroosmotic flow having an appropriate flow velocity in the contact lens. It is 150 C/g, more preferably 30 to 100 C/g. In the present specification, the amount of fixed charge per unit mass can be measured by a zeta potential measuring device or the like.
  • the thickness of the contact lens is preferably 0.05 to 0.20 mm.
  • the contact lens 1 has a plurality of electrodes, at least some of which are in contact with the contact lens.
  • the number of electrodes may be two or more, but it is preferable that the number of electrodes is two, that is, a positive electrode and a negative electrode. It is preferable that the plurality of electrodes are electrically connected to each other.
  • the electrode may be provided on the surface of the contact lens (FIG. 2) or may be embedded inside the contact lens (for example, inside the hydrogel material of the lens portion 2) (FIG. 3).
  • the electrode surface When provided on the surface of the contact lens, the electrode surface may be covered with the outer surface cover 5 from the viewpoint of protecting the surface of the eyeball and the back of the eyelid.
  • the electrodes are preferably arranged at the end of the contact lens from the viewpoint that an electroosmotic flow can be generated in the entire contact lens.
  • the total length of the line segment is 100%, and 0 to 30% from one end
  • One electrode 31 may be provided at that position, and the other electrode 32 may be provided at any of positions 0 to 30% from the other end.
  • the electrode may be provided on the surface of the contact lens (FIG. 2), or the water can be retained in the entire lens, and the electrode can be arranged closer to the tear meniscus or the lacrimal gland, whereby the tear absorption efficiency is further improved.
  • the contact lens may be provided on the side surface of the contact lens (FIG. 4).
  • To be provided on the side surface of the contact lens means to be provided at a position 0% from the one end or the other end described above.
  • the plurality of electrodes may be provided at positions having the same distance from the center of the contact lens, or may be provided at different positions.
  • the electrodes include metal electrodes and bio electrodes. Among them, one of the electrodes is preferably an oxygen electrode, and the cathode is preferably an oxygen electrode.
  • the material for the electrode include carbon materials such as carbon nanotubes, ketjen black, glassy carbon, graphene, fullerene, carbon fiber, carbon fabric, and carbon airgel; polyaniline, polyacetylene, polypyrrole, poly(p-phenylene vinylene), polythiophene, Conductive polymers such as poly(p-phenylene sulfide); semiconductors such as silicone, germanium, indium tin oxide (ITO), titanium oxide, copper oxide, silver oxide; gold, platinum, titanium, aluminum, tungsten, copper, iron, Examples thereof include metals such as palladium.
  • ITO indium tin oxide
  • a combination of a positive electrode (cathode) and a negative electrode (anode) a combination of a metal electrode and an oxygen electrode (metal) such as a combination of aluminum and a carbon electrode (CF/CNT, an electrode obtained by modifying a carbon fabric with carbon nanotubes). /Oxygen battery) and the like.
  • the electrode includes at least one electrode carrying an enzyme that catalyzes a redox reaction.
  • the enzyme that catalyzes the reduction reaction carried on the positive electrode (cathode) include bilirubin oxidase (BOD), glucose oxidase, glucose dehydrogenase, amino acid oxidase, lactic acid oxidase, laccase, Cu efflux oxidase (Cueo), and ascorbin.
  • BOD bilirubin oxidase
  • glucose oxidase glucose dehydrogenase
  • amino acid oxidase lactic acid oxidase
  • laccase laccase
  • ascorbin ascorbin.
  • acid oxidase and in particular, bilirubin oxidase (BOD) is preferable from the viewpoint of being capable of absorbing and discharging water for a long period of time and generating an appropriate electroosmotic flow in the lens
  • Examples of the enzyme that catalyzes the oxidation reaction carried on the negative electrode (anode) include, for example, fructose dehydrogenase (D-Fructose Dehydrogenase, FDH), glucose oxidase, glucose dehydrogenase (Glucose Dehydrogenase, GDH), alcohol oxidase, alcohol dehydrogenase, lactate oxidase. , Lactate dehydrogenase and the like are preferable, and fructose dehydrogenase (FDH) is particularly preferable from the viewpoint that the enzyme reaction system can be simplified because a mediator (coenzyme) is not required.
  • FDH fructose dehydrogenase
  • FDH fructose dehydrogenase
  • FDH fructose dehydrogenase
  • FDH fructose dehydrogenase
  • FDH fructose dehydrogenase
  • FDH fructose dehydrogenas
  • the enzyme preferably contains at least one selected from the group consisting of bilirubin oxidase and fructose dehydrogenase, and a combination of an electrode containing BOD and an electrode containing FDH is preferable.
  • the combination of BOD and FDH is preferable because it can exhibit high activity at around pH 5.
  • the enzymes that catalyze these reduction reactions may be used alone or in combination of two or more.
  • the material of the conductive member 4 examples include carbon materials such as carbon nanotube, Ketjen black, glassy carbon, graphene, fullerene, carbon fiber, carbon fabric, carbon airgel; polyaniline, polyacetylene, polypyrrole, poly(p-phenylene vinylene).
  • Conductive polymers such as polythiophene and poly(p-phenylene sulfide); semiconductors such as silicone, germanium, indium tin oxide (ITO), titanium oxide, copper oxide and silver oxide; gold, platinum, titanium, aluminum, tungsten, copper
  • the metal include iron, palladium, stainless steel, and the like, and the conductive polymer is particularly preferable from the viewpoint of flexibility and biocompatibility.
  • the conductive member 4 may be electrically connected between the electrodes through the surface or inside of the contact lens, or may be connected to a power source outside the contact lens.
  • the external power supply may be connected via an inductor or a capacitor.
  • the conductive member 4 may be one in which a circuit made of a conductive polymer is formed on the surface of the lens portion 2 by using a printing technique.
  • the outer surface cover 5 may be provided only on the electrode surface, or may be provided on the entire lens surface (FIG. 2).
  • the outer surface cover preferably has flexibility and is compatible with the outer surface of the living tissue 50.
  • Examples of the hydrogel used for the outer surface cover include the same hydrogel materials as those used for the contact lenses described above.
  • the outer cover may have the same composition as the hydrogel material of the contact lens or a different composition.
  • the hydrogel for the outer cover may be used alone or in combination of two or more.
  • the electrodes (31, 32) and the conductive member 4 may be provided, for example, by impregnating the electrode and the conductive member in a gel solution or a monomer solution, and then solidifying or polymerizing the electrodes or the electrodes on the contact lens surface.
  • a conductive member may be placed and covered with an external cover.
  • the contact lens of the present embodiment can be used, for example, as a contact lens worn on the eyes of humans or mammals other than humans.
  • the above-mentioned ocular medical device is, for example, an ocular stent.
  • the above-mentioned ocular stent includes, for example, a stent including a platform and a plurality of electrodes provided in contact with the platform, and generating an electroosmotic flow between the plurality of electrodes.
  • the shape of the ocular stent may be, for example, a columnar shape, a conical shape, a polygonal pillar shape, a polygonal pyramid shape, a spherical shape, or a combination thereof, and may have a bent structure.
  • the cross-sectional shape of the ocular stent may be an elliptical shape, a circular shape, a polygonal shape, or the like, and all cross sections may have the same shape or different cross sections.
  • the ocular stent may be provided with a protrusion on the outside to prevent the stent from being displaced from the insertion position after being inserted.
  • the ocular stent is preferably hollow, and more preferably hollow from one end to the other end.
  • the ocular stent preferably has a cylindrical portion, and may be composed of only the cylindrical portion.
  • the ocular stent may have a cylindrical portion having an outer diameter of 50 to 500 ⁇ m and a length of 0.1 to 5 mm.
  • the ocular stent may have a mesh-like surface with holes on the outer surface, or may not have holes on the surface.
  • the platform of the ocular stent may be made of metal or resin.
  • the resin include polyolefin resin, polyester resin, polyamide resin, polyurethane resin, and silicone resin.
  • the metal of the platform and the electrode may be covered with the resin. Further, the platform and the electrode may be coated with heparin or the like, or may be coated with a drug having a fixed charge (for example, a drug having an anticoagulant effect).
  • the platform of the ocular stent preferably has a fixed charge. From the viewpoint of generating electroosmotic flow in the entire ocular stent, it is preferable that a portion having a fixed charge is provided continuously from one end to the other end of the platform, and if the platform is cylindrical, The entire inner surface of the cylinder preferably has a fixed charge. The amount of the fixed charge per unit mass of the stent is preferably 1 C/g to 200 C/g.
  • the ocular stent preferably contains a hydrogel material, and more preferably contains a portion made of the hydrogel material in the platform. Examples of the hydrogel material include the same as the hydrogel material in the above contact lens. When the ocular stent has a cylindrical shape, the entire inner surface of the cylinder is preferably made of a hydrogel material.
  • the ocular stent has a plurality of electrodes, at least a portion of which is provided in contact with the platform.
  • the number of electrodes may be two or more, but it is preferable that the number of electrodes is two, that is, a positive electrode and a negative electrode. It is preferable that the plurality of electrodes are electrically connected to each other.
  • the electrode may be provided on the surface of the platform or may be embedded inside the platform.
  • the electrodes are preferably provided in the vicinity of the upper surface and the vicinity of the bottom surface, and are provided with the inner wall surface of the cylinder on the upper surface and the inner wall surface of the cylinder on the bottom surface, or the side surface of the upper surface. And more preferably on the side surface of the bottom surface.
  • Examples of the electrode of the ocular stent include the same as the electrode of the contact lens described above.
  • the plurality of electrodes may be electrically connected via a conductive member.
  • the conductive member include the same as the conductive member in the above contact lens.
  • the above-mentioned ocular stent can be used as a stent that can be inserted into the eyes of humans or mammals other than humans, and for example, can be used as a stent that can be inserted into Schlemm's canal.
  • the above-mentioned ocular stent for example, a negative charge is fixed to the inner surface of the cylindrical shape, in the case where a positive electrode is provided at one end and a negative electrode is provided at the other end, an aqueous solution around the ocular stent is formed on the inner surface of the ocular stent.
  • An electroosmotic flow flowing toward the negative electrode can be generated.
  • aqueous humor and the like accumulated in the eye can be discharged, and the aqueous solution can be injected into the eye from outside the eye.
  • the absorption and / or discharge of water from the ophthalmic medical device of the present embodiment generates an electroosmotic flow inside and / or outside the ophthalmic medical device by using the ophthalmic medical device including a plurality of electrodes. ..
  • the case where a contact lens is used will be described below as an example.
  • the direction in which the aqueous solution flows can be adjusted by, for example, the type of fixed charge, the arrangement of the negative electrode and the positive electrode, and the like.
  • the electroosmotic flow can be adjusted by, for example, the porosity of the hydrogel material, the amount of fixed charges of the hydrogel material, the charge concentration of the aqueous solution, the voltage applied between the electrodes, the type of the electrodes, and the like.
  • the electroosmotic flow in the lens decreases as the lens dries (Example 3, FIG. 7C).
  • the electroosmotic flow can be adjusted by increasing the water content of the lens by adding artificial tears to the lens.
  • the inventors have found that there is a proportional relationship between the water content in the contact lens and the conductivity (Example 1, FIG. 5D).
  • electroosmotic flow in a lens can be ascertained by measuring the conductivity of the contact lens.
  • the contact lens is preferably energized with a current between the plurality of electrodes.
  • a constant voltage may be applied by direct current between the plurality of electrodes, or a varying voltage may be applied.
  • the voltage is preferably 1.5 V or less, more preferably 10 mV to 800 mV.
  • the electroosmotic flow in the contact lens may be generated continuously or intermittently.
  • the copolymer S1 comprises 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA, uncharged monomer) 92% by mass, methacrylic acid (MA) 2% by mass, ethylene glycol diacrylate (EDMA) 0.2% by mass, methyl methacrylate (MMA). ) 3% by mass is polymerized with 0.1% by mass of V-65 as a polymerization initiator, and the copolymer S1 obtained by sterilizing after sodium chloride after elution treatment with water, neutralization treatment Say.
  • the copolymers S2 to S5 are copolymers obtained in the same manner as the copolymer S1 except that the amounts of the monomers blended are shown in Table 1.
  • the amount of fixed electrolysis per unit mass of the copolymers S1 to S5 is about 20 C/g for the copolymer S1, about 50 C/g for the copolymer S2, and about 70 C/g for the copolymer S3.
  • S4 is about 100 C/g and copolymer S5 is about 150 C/g.
  • the electrical resistance was measured by a glass plate (short side 26 mm, long side 4 mm, short side 4 mm, long side 7.5 mm, interval 6 mm) having two gold electrodes, a positive electrode and a negative electrode obtained by sputtering and patterning a gold electrode.
  • a molded piece was attached so as to straddle the electrodes on a side of 32 mm and a thickness of 1 mm), and the method was carried out by the AC impedance method using an electrochemical analyzer ALS 7082E (BAS Co., Ltd.).
  • an AC frequency of 1 kHz to 100 kHz, a voltage amplitude of 5 mV, and an absolute value of impedance at 82.5 kHz as an electric resistance were adopted.
  • the molded piece was infiltrated with McIlvaine buffer (150 mM, pH 7.0) as an electrolyte solution, and all experiments were carried out under the conditions of maintaining a temperature of 25 ° C. and a humidity of 35%.
  • McIlvaine buffer 150 mM, pH 7.0
  • FIG. 5C the relationship between the weight of water (mg) and the resistance value ( ⁇ ) shown in FIG. 5C was obtained from the change in weight (FIG. 5A) and the change in resistance (FIG. 5B) during drying.
  • FIG. 5D was obtained in consideration of the change in the cross-sectional area of the sample due to drying. It was confirmed that the water content and the conductivity were in a proportional relationship, and it was verified that the proper measurement was performed (FIG. 5D).
  • Example 2 Using the above-mentioned copolymers S1 to S5, a molded piece (corresponding to the thickness of a contact lens) having a thickness of 0.15 mm is produced, and a glove box and a humidifier are provided to slow down the evaporation rate and facilitate measurement.
  • the relationship between the water content and the conductivity was obtained in the same manner as in Example 1 except that the humidity was maintained at 70% by using. From this result, the relationship between the water content and the conductivity (slope of a line) does not change significantly depending on the gel composition, but as the content of methacrylic acid (monomer having a fixed charge) increases, the conductivity becomes more conductive. The value was shown to increase. This indicates that the counter cation (Na + ) of the carboxy group derived from methacrylic acid is the main conductive carrier.
  • Example 3 Hydrogel water retention by electroosmotic flow- Utilizing the fact that the water content can be monitored by the conductivity, the water retention of the hydrogel sheet (0.15 mm thickness) by the electroosmotic flow was evaluated.
  • a hydrogel sheet is sandwiched between two carbon electrodes (for electroosmotic flow generation), two positive and negative electrodes arranged on an acrylic plate at 6 mm intervals, and two gold electrodes (for conductivity measurement), which are patterned on a glass plate.
  • the top and bottom of the gel sheet were in contact with each other with a length of 4 mm, and the intermediate portion having a length of 6 mm was exposed so as not to prevent natural drying (FIGS. 7A and 7B).
  • the hydrogel sheet was a copolymer S4 in which the amount of methacrylic acid added was 10 wt%. For handling, it was prepared using a copolymer S4 having mechanical strength. Since no voltage was applied for the first 25 minutes, a decrease in conductivity due to natural drying was observed. After that, for 30 minutes, the buffer solution was pumped up by energization (about 0.2 mA) by applying 4 V to the carbon electrode, so that the conductivity reduced by natural drying was recovered.
  • the polarity of voltage application is negative in the upper part of the hydrogel sheet and positive in the lower part of the hydrogel sheet. Then, when the polarity was reversed and 4 V was applied to the carbon electrode and the buffer aqueous solution was discharged from the hydrogel sheet, a decrease in conductivity was observed, which indicates that the hydrogel sheet was dried again (FIG. 7C). These results indicate that the hydrogel sheet can be prevented from being dried by the energization by the voltage application.
  • Example 4 The generation of electroosmotic flow was confirmed by direct observation.
  • a 4 mm end of the hydrogel sheet on the negative electrode side was immersed in a McKilvein buffer aqueous solution (pH 7.0), and electricity was applied (about 0.2 mA) by applying 4 V.
  • FIG. 8B shows a result of observing a portion exposed by attaching a self-made jig to the dry eye observation device (Kowa DR-1 ⁇ ) shown in FIG. 8A and generating an upward electroosmotic flow.
  • the electroosmotic flow is generated inside the hydrogel sheet, and what is observed here is the movement of the surface water film dragged by the flow inside the hydrogel sheet, or the flow due to the buffer solution overflowing from the inside of the gel.
  • Example 5 Water retention of contact lenses- [1] Energization by External Power Supply A contact lens (MA 5 wt%) having the composition of the copolymer S2 was placed on the cornea of a pig eye, and about 1/3 of the contact lens was dipped in an aqueous solution of PBS buffer. Voltage (3 V or -3 V) was applied using a product (FIG. 9A). The contact lens had a thickness of 0.15 mm. Further, the tweezers-shaped electrode was fixed in position by pinching the end portion of the contact lens. From the results shown in FIG.
  • the aluminum electrode and the carbon electrode were electrically connected by a stainless steel conductive member passing through the lens (not shown).
  • the current value was measured by a measuring device connected to the aluminum electrode and the carbon electrode outside the lens. From the results shown in FIG. 10B, due to the effect of the upward electroosmotic flow, the current reflecting the wet state continued to flow even after 12 hours. This result indicates that by equipping the contact lens with a battery, it is possible to absorb and retain water without wiring to the outside.
  • the anode is not limited to aluminum, but in principle metal-air batteries and all batteries are applicable.
  • a contact lens (thickness 0.15 mm) produced by using the copolymer S2 was provided with a fructose/O 2 bio-battery by an enzyme electrode (FIG. 11A ), and was covered on a pig eye to generate electricity. The water retention by the permeation flow was verified.
  • the enzyme electrode of the anode is a carbon cloth (CF) on which fructose dehydrogenase (FDH) is immobilized
  • the enzyme electrode of the cathode is CF on which bilirubin oxidase (BOD) is immobilized.
  • FDH oxidizes fructose and BOD is an enzyme that catalyzes an electrode reaction that reduces O 2 .
  • McIlvaine buffer solution 150 mM, pH 5.0
  • the FDH electrode and the BOD electrode were electrically connected by a conductive member made of stainless steel.
  • the current value was measured by a measuring device connected to the FDH electrode and the BOD electrode.
  • FIG. 11B stable energization was confirmed for 12 hours or more, suggesting the possibility that water could be absorbed and retained by the biocell using the enzyme electrode.
  • the enzyme used for the enzyme electrode all redox enzymes such as glucose oxidase, glucose dehydrogenase, amino acid oxidase, lactate oxidase, and laccase can be applied.
  • the contact lens of the present invention has an appropriate water absorption capacity and/or water discharge capacity, and by increasing the flow rate of tear fluid on the front surface and the ocular surface of the contact lens, tear fluid can be spread over the corneal surface and dried. The feeling can be reduced. As a result, the contact lens can be worn for a long time. Furthermore, when the water contained in the contact lens contains a drug or the like, when the water absorbed in the lens is released, the drug or the like contained in the contact lens is also released. Can be effectively spread over the eye surface.

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Abstract

本発明の目的は、水分吸収能及び排出能を有する眼用医療機器の水分吸収又は排出方法、及び眼用医療機器を提供することにある。本発明の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法は、複数の電極を含む眼用医療機器を用いて、前記医療機器の内部及び／又は外部に電気浸透流を発生させることを特徴としている。

Description

眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法及び眼用医療機器
　本発明は、眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法及び眼用医療機器に関する。
　涙液は脂質や電解質を含む希薄水溶液（約９８％が水分）であり、下瞼裏の涙液メニスカスから瞬きによって眼球上に約７μｍの液膜を形成して異物や感染などから眼球表面を保護するとともに、角膜への酸素や栄養の供給を担っている。また、鮮明な視覚を得るためにも涙液が角結膜の表面に十分に供給されることが必要である。
　涙液の不足によるドライアイは、不快感によるＱＯＬの低下、眼球表面の炎症や損傷、視覚障害の原因となるが、コンタクトレンズの普及によって近年増加傾向にある。また、以前はドライアイ患者へのコンタクトレンズは禁忌とされていたが、最近では必要な患者にはドライアイであってもコンタクトレンズを処方する傾向となってきている。
　従来、コンタクトレンズに機能を付与することを試みた例として、緑内障予防のための眼圧センシングレンズ（非特許文献１）、涙液内糖分で発電するバイオ電池を搭載したコンタクトレンズ（非特許文献２）等が知られている。
Kim, J. et al.、Wearable smart sensor systems integrated on soft contact lenses for wireless ocular diagnostics、Nature Communications、2017、8、1-8 Miniature biofuel cell as a potential power source for glucose-sensing contact lenses, M. Falk, V. Andoralov, M. Silow, M. D. Toscano, and S. Shleev、Anal. Chem.、2013、85、6342-8
　しかしながら、従来のコンタクトレンズでは、コンタクトレンズ自体で涙液等の水分を吸収する技術は不十分であり、コンタクトレンズの水分吸収技術の開発、改善が強く求められているのが現状である。また、ドライアイのさらなる改善や、眼圧降下等の眼病治療等を目的として、コンタクトレンズ内に薬物等を含有させ、薬物を含む水溶液を排出する方法も求められてきている。また、コンタクトレンズ以外にも、眼圧降下等の眼病治療に用いる医療機器、眼内レンズ等においても、水分を調整する機能を備えることが求められてきている。
　従って、本発明の目的は、水分吸収能及び排出能を有する眼用医療機器の水分吸収又は排出方法、及び眼用医療機器を提供することにある。
　本発明は、以下の通りである。
［１］
　複数の電極を含む眼用医療機器を用いて、前記眼用医療機器の内部及び／又は外部に電気浸透流を発生させることを特徴とする、眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［２］
　眼用医療機器が眼用レンズである、［１］に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［３］
　眼用医療機器がコンタクトレンズである、［１］又は［２］に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［４］
　プラットフォームと前記プラットフォームに接触して設けられた複数の電極とを含む眼用医療機器を用いて、前記プラットフォーム内に電気浸透流を発生させる、［１］～［３］のいずれかに記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［５］
　前記眼用医療機器が固定電荷を有する、［１］～［４］のいずれかに記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［６］
　前記固定電荷の前記眼用医療機器の単位質量当たりの量が１Ｃ／ｇ～２００Ｃ／ｇである、［５］に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［７］
　前記眼用医療機器がハイドロゲル材料を含む、［１］～［６］のいずれかに記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［８］
　前記ハイドロゲル材料が前記固定電荷を有する単量体単位を含む高分子材料であり、
　前記ハイドロゲル材料における前記固定電荷を有する単量体単位の含有量が０．１質量％～２０．０質量％である、［７］に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［９］
　前記固定電荷を有する単量体単位が、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも１つを含む、［８］に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［１０］
　前記固定電荷を有する単量体単位が、メタクリル酸単位である、［８］又は［９］に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［１１］
　前記複数の電極が前記眼用医療機器の端部に設けられる、［１］～［１０］のいずれかにに記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［１２］
　前記複数の電極が金属／Ｏ２電池を構成する、［１］～［１１］のいずれかに記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［１３］
　前記複数の電極のうち少なくとも一つが酸化還元反応を触媒する酵素が担持された電極である、［１］～［１２］のいずれかに記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［１４］
　前記酵素が、ビリルビンオキシダーゼ、及びフルクトースデヒドロゲナーゼからなる群から選択される少なくとも１つを含む、［１３］に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
［１５］
　複数の電極を含み、電気浸透流を発生させることができることを特徴とする、眼用医療機器。
［１６］
　眼用レンズである、［１５］に記載の眼用医療機器。
［１７］
　コンタクトレンズである、［１５］又は［１６］に記載の眼用医療機器。
［１８］
　プラットフォームと、前記プラットフォームに接触して設けられた複数の電極とを含み、前記複数の電極間で電気浸透流を発生させる、［１５］～［１７］のいずれかに記載の眼用医療機器。
［１９］
　前記眼用医療機器が固定電荷を有する、［１５］～［１８］のいずれかに記載の眼用医療機器。
［２０］
　前記固定電荷の前記眼用医療機器の単位質量当たりの量が１Ｃ／ｇ～２００Ｃ／ｇである、［１９］に記載の眼用医療機器。
［２１］
　前記眼用医療機器がハイドロゲル材料を含む、［１５］～［２０］のいずれかに記載の眼用医療機器。
［２２］
　前記ハイドロゲル材料が前記固定電荷を有する単量体単位を含む高分子材料であり、
　前記ハイドロゲル材料における前記固定電荷を有する単量体単位の含有量が０．１質量％～２０．０質量％である、［２１］に記載の眼用医療機器。
［２３］
　前記固定電荷を有する単量体単位が、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも１つを含む、［２２］に記載の眼用医療機器。
［２４］
　前記固定電荷を有する単量体単位が、メタクリル酸単位である、［２２］又は［２３］に記載の眼用医療機器。
［２５］
　前記複数の電極が前記眼用医療機器の端部に設けられる、［１５］～［２４］のいずれかに記載の眼用医療機器。
［２６］
　前記複数の電極が金属／Ｏ２電池を構成する、［１５］～［２５］のいずれかに記載の眼用医療機器。
［２７］
　前記複数の電極のうち少なくとも一つが酸化還元反応を触媒する酵素が担持された電極である、［１５］～［２６］のいずれかに記載の眼用医療機器。
［２８］
　前記酵素が、ビリルビンオキシダーゼ、及びフルクトースデヒドロゲナーゼからなる群から選択される少なくとも１つを含む、［２７］に記載の眼用医療機器。
　本発明の眼用医療機器の水分吸収方法及び眼用医療機器は、上記構成を有するため、水分吸収能及び排出能を有する。
本実施形態のコンタクトレンズの一例を示す概略平面図である。なお、レンズ部分２及び電極３１、３２を覆う外部カバー５を省略した図である。 図１のＸ－Ｘ断面図である。図１で省略した外部カバー５も記載した図である。 本実施形態のコンタクトレンズの他の例を示す概略断面図である。 本実施形態のコンタクトレンズの他の例を示す概略断面図である。 実施例１の自然乾燥時の重量変化の結果を示す図である。 実施例１の自然乾燥時の抵抗変化の結果を示す図である。 実施例１の含水量と抵抗の関係を示す図である。 実施例１の含水量と導電度の関係を示す図である。 実施例２の結果を示す図である。メタクリル酸の添加量が異なる成形片の水分量と導電度との関係である。 実施例３の試験の実験系を説明する図である。 実施例３の試験の実験系を説明する図である。 実施例３の結果を示す図である。自然乾燥、上向きの電気浸透流（０．２ｍＡ）、下向きの電気浸透流（－０．２ｍＡ）の順に、電気浸透流が発生し、導電度の変化を調べた結果である。 実施例４の試験に用いた実験系を説明する図である。 実施例４において、微粒子の移動を観察することにより、ハイドロゲルシート内部に電気浸透流が発生したことを確認した結果である。 実施例５（外部電源による通電）の試験に用いた実験系を説明する図である。 実施例５（外部電源による通電）の導電度の測定結果である。 実施例５（Ａｌ／Ｏ２電池による通電）の試験に用いた実験系を説明する図である。 実施例５（Ａｌ／Ｏ２電池による通電）の導電度の測定結果である。 実施例５（バイオ電池による通電）の試験に用いた実験系を説明する図である。 実施例５（バイオ電池による通電）の導電度の測定結果である。
　以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）に係る、コンタクトレンズの水分の吸収又は排出方法、コンタクトレンズについて、具体的に説明する。本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々に変形して実施することができる。
　本実施形態の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法は、複数の電極を含む眼用医療機器を用いて、上記眼用医療機器の内部又は／及び外部に電気浸透流を発生させることを特徴としている。
［眼用医療機器］
　本実施形態の眼用医療機器は、複数の電極を含み、電気浸透流を発生させることができる。上記眼用医療機器は、例えば、プラットフォームと、上記プラットフォームに接触して設けられた複数の電極とを含み、上記複数の電極間で電気浸透流を発生させる医療機器が好ましい。例えば、眼用医療機器に複数の電極（例えば、一方の電極と他方の電極）を設け、医療機器の内部及び／又は外部に、一方の電極から他方の電極に向けて電気浸透流を発生させることができる。
　例えば、眼用医療機器の外表面が正電荷を有する場合、眼用医療機器周辺の水溶液中の負電荷を帯びたイオンが正電極に引っ張られ、眼用医療機器外表面近傍の水溶液全体が正電極方向に流れる電気浸透流が発生する。これにより、眼用医療機器表面に水分を保持したり、眼用医療機器の一方の電極から他方の電極に向けて水溶液を移動させたりすることができる。
　また、眼用医療機器が多孔体等の内部に流路となる空洞を有する場合は、内部の流路表面に正電荷を付与することで、眼用医療機器内部の水溶液中の負電荷を帯びたイオンが正電極に引っ張られ、眼用医療機器内部の水溶液全体が正電極方向に流れる電気浸透流が発生する。これにより、眼用医療機器内部に水分を取り込んだり、眼用医療機器内部の水分を外部に排出したりすることができる。
　上記眼用医療機器としては、ＭＩＧＳ（低侵襲緑内障用手術）等に用いる眼用ステント、眼鏡、コンタクトレンズ、眼内レンズ、眼内コンタクトレンズ等の眼用レンズ等の眼疾患予防、治療に用いられる機器が挙げられ、眼用レンズが好ましく、コンタクトレンズがより好ましい。
　上記眼用医療機器は、固定電荷を有する。上記固定電荷の上記眼用医療機器の単位質量当たりの量は、眼用医療機器として適度な流速の電気浸透流が得られる観点から、１Ｃ／ｇ～２００Ｃ／ｇが好ましい。
　上記眼用医療機器はハイドロゲル材料を含むことが好ましく、眼用医療機器として適度な流速の電気浸透流が得られる観点から、上記ハイドロゲル材料が上記固定電荷を有する単量体単位を含む高分子材料であり、上記ハイドロゲル材料における上記固定電荷を有する単量体単位の含有量が０．１質量％～２０．０質量％であることがより好ましい。
　上記固定電荷を有する単量体単位は、眼用医療機器として適度な流速の電気浸透流が得られる観点から、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも１つの基を有する単量体単位であることが好ましく、メタクリル酸単位であることがより好ましい。
　上記複数の電極は、医療機器全体にわたって電気浸透流を発生させることができる観点から、上記医療機器の端部に設けられることが好ましい。
　上記複数の電極は、金属／Ｏ２電池を構成することが好ましい。また、生体適合性に優れる観点から、複数の電極のうち少なくとも一つが酸化還元反応を触媒する酵素が担持された電極であることが好ましく、眼用医療機器としての用途に適する観点から、上記酵素が、ビリルビンオキシダーゼ、及びフルクトースデヒドロゲナーゼからなる群から選択される少なくとも１つを含むことがより好ましい。
（コンタクトレンズ）
　本実施形態の眼用医療機器の一例として、コンタクトレンズについて、以下に説明する。
　上記コンタクトレンズとしては、例えば、ソフトコンタクトレンズ、ハードコンタクトレンズ、ソフト／ハードハイブリッドコンタクトレンズ等が挙げられる。中でも、ソフトコンタクトレンズが好ましい。
　図１に、本実施形態のコンタクトレンズの一例を示す。
　コンタクトレンズ１は、複数の電極（一方の電極３１、他方の電極３２）を含み、電極（３１、３２）は、コンタクトレンズ１と接触している。電極（３１、３２）に電圧をかけることで、コンタクトレンズ１に電気浸透流が発生する。一方の電極３１と他方の電極３２とは電気的に接続されていることが好ましく、例えば、導電性部材４を介して電気的に接続されていてよい。なお、コンタクトレンズにおいて、上記プラットフォームはレンズ部分２であることが好ましい。
　電気浸透流の発生に伴い、例えば、コンタクトレンズ内に含まれる水分が一方の電極３１から他方の電極３２方向に流れる。その際、コンタクトレンズ１周囲の水分が、一方の電極３１近傍から吸収され、コンタクトレンズ内の水分が他方の電極３２近傍から排出される。
　本実施形態のコンタクトレンズは、コンタクトレンズ自体に通電させて電気浸透流を発生させるため、コンタクトレンズ内に涙液等を取り込むことができ、長期間の装着が可能であり、コンタクトレンズの使用感にも優れる。また、ドライアイを予防、改善することができる。
　上記コンタクトレンズは、ハイドロゲル材料を含むことが好ましい。ハイドロゲル材料とは、水分（分散媒）に分散させることによってハイドロゲルを形成する材料をいう。上記コンタクトレンズは、電極とハイドロゲル材料とのみからなっていてもよい。
　上記コンタクトレンズは固定電荷を有することが好ましく、上記コンタクトレンズに含まれる上記ハイドロゲル材料が固定電荷を有することがより好ましい。
　なお、「固定電荷」とは、眼用医療機器（例えば、コンタクトレンズの多孔質材料）の領域内に固定されて存在する電荷をいうものとし、コンタクトレンズに流入・流出する物質が備える電荷は含めないものとする。
　また、「固定電荷を有する」とは、コンタクトレンズ等の眼用医療機器の単位質量当たりの量が、レンズ全体の平均で１Ｃ／ｇ以上であることを意味するものとする。
　上記コンタクトレンズは、電極と、レンズとしての機能を有するレンズ部分２とを含むことが好ましい。上記レンズ部分はハイドロゲル材料からなることが好ましい。
　上記ハイドロゲル材料としては、例えば、寒天、ゼラチン、アガロース、キサンタンガム、ジェランガム、スクレロチウガム、アラビヤガム、トラガントガム、カラヤガム、セルロースガム、タマリンドガム、グアーガム、ローカストビーンガム、グルコマンナン、キトサン、カラギーナン、クインスシード、ガラクタン、マンナン、デンプン、デキストリン、カードラン、カゼイン、ペクチン、コラーゲン、フィブリン、ペプチド、コンドロイチン硫酸ナトリウム等のコンドロイチン硫酸塩、ヒアルロン酸（ムコ多糖類）及びヒアルロン酸ナトリウム等のヒアルロン酸塩、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、及びアルギン酸カルシウム等のアルギン酸塩、並びにこれらの誘導体等の天然高分子；メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体及びこれらの塩；ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸・メタクリル酸アルキルコポリマー等のポリ（メタ）アクリル酸類及びこれらの塩；ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートの重合体（ＰＰＥＧＤＡ、ＰＰＥＧＤＭ）、ポリヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキシエチルメタクリレートに由来する構成単位を含む単独重合体又は共重合体、ポリアクリルアミド、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ジメチルアクリルアミドに由来する構成単位を含む単独重合体又は共重合体、ビニルピロリドンに由来する構成単位を含む単独重合体又は共重合体、ジメチルアクリルアミドに由来する構成単位を含む共重合体、ポリスチレンスルホン酸、ポリエチレングリコール、カルボキシビニルポリマー、アルキル変性カルボキシビニルポリマー、無水マレイン酸コポリマー、ポリアルキレンオキサイド系樹脂、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸無水物）とポリエチレングリコールとの架橋体、ポリエチレングリコール架橋体、Ｎ－ビニルアセトアミド架橋体、アクリルアミド架橋体、デンプン・アクリル酸塩グラフトコポリマー架橋物等の合成高分子；シリコーン；相互侵入網目構造ハイドロゲル及びセミ相互侵入網目構造ハイドロゲル（ＤＮハイドロゲル）；これらの２種以上の混合物等が挙げられる。
　また、上記ハイドロゲル材料は、酸素透過性が向上する観点から、シリコーン鎖を有する単量体単位を含むことが好ましい。上記シリコーン鎖を有する単量体としては、例えば、トリメチルシロキシジメチルシリルメチル（メタ）アクリレート、トリメチルシロキシジメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、モノ［メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ］ビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリス［メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ］シリルプロピル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、モノ［メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ］ビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルエチルテトラメチルジシロキシプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルメチル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリメチルシロキシジメチルシリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルエチルテトラメチルジシロキシメチル（メタ）アクリレート、テトラメチルトリイソプロピルシクロテトラシロキサニルプロピル（メタ）アクリレート、テトラメチルトリイソプロピルシクロテトラシロキシビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート等のシリコーン含有アルキル（メタ）アクリレート；トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン、ビス（トリメチルシロキシ）メチルシリルスチレン、（トリメチルシロキシ）ジメチルシリルスチレン、トリス（トリメチルシロキシ）シロキシジメチルシリルスチレン、［ビス（トリメチルシロキシ）メチルシロキシ］ジメチルシリルスチレン、（トリメチルシロキシ）ジメチルシリルスチレン、ヘプタメチルトリシロキサニルスチレン、ノナメチルテトラシロキサニルスチレン、ペンタデカメチルヘプタシロキサニルスチレン、ヘンエイコサメチルデカシロキサニルスチレン、ヘプタコサメチルトリデカシロキサニルスチレン、ヘントリアコンタメチルペンタデカシロキサニルスチレン、トリメチルシロキシペンタメチルジシロキシメチルシリルスチレン、トリス（ペンタメチルジシロキシ）シリルスチレン、トリス（トリメチルシロキシ）シロキシビス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン、ビス（ヘプタメチルトリシロキシ）メチルシリルスチレン、トリス［メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ］シリルスチレン、トリメチルシロキシビス［トリス（トリメチルシロキシ）シロキシ］シリルスチレン、ヘプタキス（トリメチルシロキシ）トリシリルスチレン、ノナメチルテトラシロキシウンデシルメチルペンタシロキシメチルシリルスチレン、トリス［トリス（トリメチルシロキシ）シロキシ］シリルスチレン、（トリストリメチルシロキシヘキサメチル）テトラシロキシ［トリス（トリメチルシロキシ）シロキシ］トリメチルシロキシシリルスチレン、ノナキス（トリメチルシロキシ）テトラシリルスチレン、ビス（トリデカメチルヘキサシロキシ）メチルシリルスチレン、ヘプタメチルシクロテトラシロキサニルスチレン、ヘプタメチルシクロテトラシロキシビス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン、トリプロピルテトラメチルシクロテトラシロキサニルスチレン、トリメチルシリルスチレン等のシリコーン含有スチレン誘導体；ビス（３－（トリメチルシリル）プロピルフマレート、ビス（３－（ペンタメチルジシロキサニル）プロピル）フマレート、ビス（３－（１，３，３，３－テトラメチル－１－（トリメチルシリル）オキシ）ジシロキサニル）プロピル）フマレート、ビス（トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル）フマレート等のシリコーン含有フマル酸ジエステル等が挙げられる。
　また上記ハイドロゲル材料は、得られる重合体が高分子架橋構造を有し、物理的な強度に優れる観点から、両末端に重合性基であるエチレン性不飽和基を有する単量体単位を含んでいてもよい。上記両末端に重合性基であるエチレン性不飽和基を有する単量体は、親水性ポリマーに由来する構造を付加した単量体であってもよい。上記親水性ポリマーに由来する構造としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸塩、ポリ（２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリテトラヒドロフラン、ポリオキセタン、ポリオキサゾリン、ポリジメチルアクリルアミド、ポリジエチルアクリルアミド、ポリ（２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン）等が挙げられる。
　また、上記ハイドロゲル材料は、親水性モノマー単位を含んでいてもよい。上記親水性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリルアミド；２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；２－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２－ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の（アルキル）アミノアルキル（メタ）アクリレート；エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート；ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート；エチレングリコールアリルエーテル；エチレングリコールビニルエーテル；（メタ）アクリル酸；アミノスチレン；ヒドロキシスチレン；酢酸ビニル；グリシジル（メタ）アクリレート；アリルグリシジルエーテル；プロピオン酸ビニル；Ｎ，Ｎ－ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルメタクリルアミド、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルメタクリルアミド、メタクリロイルモルホリン；Ｎ－ビニル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－３－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－４－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－５－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－６－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－３－エチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－４，５－ジメチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－５，５－ジメチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－３，３，５－トリメチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－３－メチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－４－メチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－５－メチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－６－メチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－６－エチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－３，５－ジメチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－４，４－ジメチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３－メチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－４－メチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－７－メチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－７－エチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３，５－ジメチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－４，６－ジメチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３，５，７－トリメチル－２－カプロラクタム等のＮ－ビニルラクタム；Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルホルムアミド、Ｎ－ビニルアセトアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルアセトアミド、Ｎ－ビニルフタルイミド等のＮ－ビニルアミド；等があげられる。
　また、上記ハイドロゲル材料は、コンタクトレンズの硬度を調節して硬質性や軟質性を調整する観点から、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ－プロピル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ－オクチル（メタ）アクリレート、ｎ－デシル（メタ）アクリレート、ｎ－ドデシル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ｔ－ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル（メタ）アクリレート；２－エトキシエチル（メタ）アクリレート、３－エトキシプロピル（メタ）アクリレート、２－メトキシエチル（メタ）アクリレート、３－メトキシプロピル（メタ）アクリレート等のアルコキシアルキル（メタ）アクリレート；エチルチオエチル（メタ）アクリレート、メチルチオエチル（メタ）アクリレート等のアルキルチオアルキル（メタ）アクリレート；スチレン；α－メチルスチレン；メチルスチレン、エチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ｔ－ブチルスチレン、イソブチルスチレン、ペンチルスチレン等のアルキルスチレン；メチル－α－メチルスチレン、エチル－α－メチルスチレン、プロピル－α－メチルスチレン、ブチル－α－メチルスチレン、ｔ－ブチル－α－メチルスチレン、イソブチル－α－メチルスチレン、ペンチル－α－メチルスチレン等のアルキル－α－メチルスチレン；等の硬度調節モノマーに由来するに由来する単位を含んでいてもよい。上記硬度調節モノマー単位は、ハイドロゲル材料１００質量％に対して、１～３０質量％が好ましく、より好ましくは３～２０質量％である。
　中でも、コンタクトレンズ用途に適する観点から、ヒドロキシエチルメタクリレートに由来する構成単位を含む共重合体、ビニルピロリドンに由来する構成単位を含む共重合体、ジメチルアクリルアミドに由来する構成単位を含む共重合体、ポリビニルアルコールが好ましく、コンタクトレンズの水分吸収および排出に特に好適な孔を有するハイドロゲル材料が得られる観点から、ヒドロキシエチルメタクリレートを構成単位に含む共重合体がより好ましい。
　これらは、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
　上記固定電荷を有するハイドロゲル材料としては、固定電荷を有しないハイドロゲル材料に固定電荷を有する官能基を導入したゲル材料、固定電荷を有する単量体単位を含む高分子（重合体）であるゲル材料等が挙げられ、中でも、固定電荷を有する単量体単位を含む高分子（重合体）であるゲル材料が好ましく、非帯電性単量体と固定電荷を有する単量体との共重合体がより好ましい。上記固定電荷は、正電荷又は負電荷の一方の電荷量が多ければ、正電荷及び／又は負電荷のいずれでもよいが、正電荷又は負電荷のいずれかであることが好ましい。
　上記固定電荷を有する単量体単位としては、負電荷を有する単量体単位が好ましく、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも１種を含む単量体またはそれらの塩に由来する単位であることがより好ましく、コンタクトレンズ用途に適当な電気浸透流が得られる観点から、スルホン酸基又はカルボキシル基を含む単量体またはそれらの塩に由来する単位であることがさらに好ましく、カルボキシル基を含む単量体またはその塩に由来する単位が特に好ましい。
　上記固定電荷を有する単量体単位は、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも１つを有する単量体単位が好ましく、スルホン酸基又はカルボキシル基を有する単量体単位がより好ましく、カルボキシル基を有する単量体単位がさらに好ましい。
　上記非帯電性単量体としては、例えば、ヒドロキシエチルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、メチルメタクリレート、Ｎ－ビニルピロリドン、ジメチルアクリルアミド、グリセロールメタクリレート、ビニルアルコール等が挙げられる。
　上記非帯電性単量体は、１種または２種以上を混合して用いることができる。
　上記ハイドロゲル材料は、コンタクトレンズに一層優れた強度と柔軟性が得られる観点から、非帯電性単量体がヒドロキシエチルメタクリレートであり、ハイドロゲル材料１００質量％に対して、ヒドロキシエチルメタクリレート単位の含有量が、７８～９３質量％であることが好ましい。
　上記固定電荷を有する単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、コハク酸１－（２－メタクリロイルオキシエチル）、βカルボキシエチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー；２－アクリルアミド－２－メチル－プロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、（メタ）アクリルスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー；２－ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー；２－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２－ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アミノエチル等の（アルキル）アミノアルキル（メタ）アクリレート、アミノスチレン等のアミノ基含有モノマー；等及びそれらの塩が挙げられる。中でも、コンタクトレンズ用途に適した流速の電気浸透流を発生させることができる観点から、メタクリル酸、スチレンスルホン酸が好ましい。
　上記固定電荷を有する単量体は、１種または２種以上を混合して用いることができる。
　上記ハイドロゲル材料中の固定電荷を有する単量体単位の含有量としては、コンタクトレンズ内に適度な流速の電気浸透流を発生させることができる固定電荷を付与でき、コンタクトレンズに適度な強度と柔軟性が得られる観点から、ハイドロゲル材料１００質量％に対して、０．１～２０質量％であることが好ましく、より好ましくは２～１５質量％、さらに好ましくは３～１０質量％である。
　上記ハイドロゲル材料における重合体は、例えば、上記のハイドロゲル材料を構成するモノマー、上記固定電荷を有する単量体等を含むモノマー混合液に、重合開始剤、架橋剤、重合促進剤等を添加し、重合して得ることができる。
　上記重合開始剤としては、一般的なラジカル重合開始剤であるラウロイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物、２，２’－アゾビス（２，４ジメチルバレロニトリル）（Ｖ－６５）等のアゾビスバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等が使用できる。
　上記架橋剤としては、アリルメタクリレート、ビニルメタクリレート、４－ビニルベンジルメタクリレート、３－ビニルベンジルメタクリレート、メタクリロイルオキシエチルアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、２，２－ビス（ｐ－メタクリロイルオキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス（ｍ－メタクリロイルオキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス（ｏ－メタクリロイルオキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス（ｐ－メタクリロイルオキシフェニル）プロパン、２，２－ビス（ｍ－メタクリロイルオキシフェニル）プロパン、２，２－ビス（ｏ－メタクリロイルオキシフェニル）プロパン、１，４－ビス（２－メタクリロイルオキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼン、１，３－ビス（２－メタクリロイルオキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼン、１，２－ビス（２－メタクリロイルオキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼン、１，４－ビス（２－メタクリロイルオキシイソプロピル）ベンゼン、１，３－ビス（２－メタクリロイルオキシイソプロピル）ベンゼン、１，２－ビス（２－メタクリロイルオキシイソプロピル）ベンゼン等が挙げられる。上記架橋剤は、重合に用いる単量体の総量１００質量部に対して、１質量部以下が好ましく、より好ましくは０．８質量部以下であり、また、０．０５質量部以上が好ましく、より好ましくは０．１質量部以上である。
　ハイドロゲル材料は、例えば、ゲル溶液を固化する方法、上記モノマー混合液を、金属、ガラス、プラスチック等のコンタクトレンズ用成形型に入れ、密閉し、恒温槽等により段階的又は連続的に２５～１２０℃の範囲で昇温し、５～１２０時間で重合する方法、等により得ることができる。
　重合に際しては、紫外線、電子線、ガンマ線等を利用してもよい。また、上記モノマー混合液に水や有機溶媒を添加し、溶液重合を適用してもよい。
　重合終了後、室温に冷却し、得られた成形片を成形型から取り出し、必要に応じて切削、研磨加工する。得られたコンタクトレンズは水和膨潤させてハイドロゲルとして良い。水和膨潤に使用される液体（膨潤液）としては、例えば後述のコンタクトレンズ内に含まれる水分が挙げられる。前記膨潤液を６０～１００℃に加温し、一定時間浸漬させ、速やかに水和膨潤状態にすることができる。また、前記膨潤処理により、重合体中に含まれる未反応モノマーを除去することも可能となる。
　上記コンタクトレンズ内に含まれる水分としては、電気浸透流を発生させる観点から、上記固定電荷と反対の電荷を帯びたイオンを含む水溶液が挙げられる。
　上記水溶液に含まれるアニオンイオンとしては、例えば、アミノ酸イオン（天然アミノ酸イオン、非天然アミノ酸イオン）、塩化物イオン、クエン酸イオン、乳酸イオン、コハク酸イオン、リン酸イオン、リンゴ酸イオン、ピロリドンカルボン酸イオン、スルホ石炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、炭酸イオン、過塩素酸イオン等が挙げられ、ここで、天然アミノ酸としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、チロシン、トレオニン、セリン、プロリン、トリプトファン、メチオニン、システイン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、リジン、アルギニン、ヒスチジンが挙げられ、非天然アミノ酸としては、ヒドロキシプロリン、シスチン、チロキシン等が挙げられる。
　上記水溶液に含まれるカチオンイオンとしては、例えば、Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等が挙げられる。
　上記水溶液としては、例えば、涙液、人工涙液、生理食塩水、リンゲル液等が挙げられる。上記水溶液は、薬物を含んでいてもよい。
　上記コンタクトレンズの単位質量当たりの固定電荷の量は、コンタクトレンズ内に適度な流速の電気浸透流を発生させることができる観点から、１～２００Ｃ／ｇであることが好ましく、より好ましくは２０～１５０Ｃ／ｇ、さらに好ましくは３０～１００Ｃ／ｇである。
　本明細書において、単位質量当たりの固定電荷の量は、ゼータ電位測定装置等により測定することができる。
　上記コンタクトレンズの厚さとしては、０．０５～０．２０ｍｍであることが好ましい。
－電極－
　上記コンタクトレンズ１は、少なくとも一部がコンタクトレンズに接触した電極を複数有する。電極の数としては、２個以上であってもよいが、正電極と負電極との２つであることが好ましい。
　上記複数の電極は、互いに電気的に接続されていることが好ましい。
　上記電極は、コンタクトレンズの表面に設けられてもよいし（図２）、コンタクトレンズ内部（例えば、レンズ部分２のハイドロゲル材料内部）に埋め込まれていてもよい（図３）。コンタクトレンズの表面に設けられる場合、眼球表面やまぶたの裏を保護する観点から、電極表面が外面カバー５で覆われていてもよい。
　上記電極の配置は、コンタクトレンズ全体に電気浸透流を発生させることができる観点から、上記コンタクトレンズの端部に設けられることが好ましい。例えば、コンタクトレンズ表面の中心を通り、一方の端と他方の端とを結ぶコンタクトレンズ表面に沿う線分において、線分の全長さ１００％に対して、一方の端から０～３０％のいずれか位置に一方の電極３１が設けられ、他方の端から０～３０％の位置のいずれかに他方の電極３２が設けられて良い。
　上記電極は、コンタクトレンズ表面に設けられてもよいし（図２）、レンズ全体に水分を保持でき、涙液メニスカスや涙腺のより近くに電極を配置できることで涙液吸収効率が一層向上する観点から、コンタクトレンズ側面に設けられてもよい（図４）。コンタクトレンズ側面に設けられるとは、上述の一方の端又は他方の端から０％の位置に設けられることをいう。
　上記複数の電極は、コンタクトレンズの中心からの距離が同じ距離である位置に設けられてもよいし、異なる位置に設けられてもよい。
　上記電極としては、金属電極、バイオ電極等が挙げられる。中でも、一方の電極が酸素電極であることが好ましく、カソードが酸素電極であることが好ましい。
　上記電極の素材としては、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック、グラッシーカーボン、グラフェン、フラーレン、カーボンファイバ、カーボンファブリック、カーボンエアロゲル等の炭素材料；ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）、ポリチオフェン、ポリ（ｐ－フェニレンスルフィド）等の導電性ポリマー；シリコーン、ゲルマニウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化チタン、酸化銅、酸化銀等の半導体；金、白金、チタン、アルミニウム、タングステン、銅、鉄、パラジウム等の金属等が挙げられる。
　例えば、正極（カソード）と負極（アノード）との組み合わせとして、アルミニウムとカーボン電極（ＣＦ／ＣＮＴ、カーボンファブリックにカーボンナノチューブを修飾した電極）との組み合わせ等の金属電極と酸素電極との組み合わせ（金属／酸素電池）等が挙げられる。
　上記電極は、酸化還元反応を触媒する酵素が担持された電極を少なくとも１つ含むことが好ましい。
　正極（カソード）に担持される還元反応を触媒する酵素としては、例えば、ビリルビンオキシダーゼ（Ｂｉｌｉｒｕｂｉｎ　Ｏｘｉｄａｓｅ、ＢＯＤ）、グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、ラッカーゼ、Ｃｕ　ｅｆｆｌｕｘ　ｏｘｉｄａｓｅ（Ｃｕｅｏ）、アスコルビン酸オキシダーゼ等が挙げられ、特に、長期の水分の吸収および排出が可能となり、レンズ内に適度な電気浸透流を発生させることができる観点から、ビリルビンオキシダーゼ（ＢＯＤ）好ましい。
　負極（アノード）に担持される酸化反応を触媒する酵素としては、例えば、フルクトースデヒドロゲナーゼ（Ｄ－Ｆｒｕｃｔｏｓｅ　Ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ、ＦＤＨ）、グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ（Ｇｌｕｃｏｓｅ　Ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ、ＧＤＨ）、アルコールオキシダーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、乳酸オキシダーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ等が挙げられ、特に、メディエーター（補酵素）を必要としないために酵素反応系をシンプルなものとすることができる観点から、フルクトースデヒドロゲナーゼ（ＦＤＨ）が好ましい。
　上記酵素は、ビリルビンオキシダーゼ及びフルクトースデヒドロゲナーゼからなる群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましく、ＢＯＤを含む電極とＦＤＨを含む電極との組み合わせが好ましい。特に、ＢＯＤとＦＤＨとの組み合わせは、ｐＨ５付近で高い活性を発揮することができるため、好ましい。
　なお、これらの還元反応を触媒する酵素は、それぞれ、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
－導電性部材－
　上記導電性部材４の素材としては、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック、グラッシーカーボン、グラフェン、フラーレン、カーボンファイバ、カーボンファブリック、カーボンエアロゲル等の炭素材料；ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）、ポリチオフェン、ポリ（ｐ－フェニレンスルフィド）等の導電性ポリマー；シリコーン、ゲルマニウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化チタン、酸化銅、酸化銀等の半導体；金、白金、チタン、アルミニウム、タングステン、銅、鉄、パラジウム、ステンレス等の金属が挙げられ、特に、柔軟性や生体適合性等の観点から、導電性ポリマーが好ましい。これらは、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
　上記導電性部材４は、コンタクトレンズ表面又は内部を通って電極間を電気的に接続していてもよいし、コンタクトレンズ外部の電源と接続されていてもよい。外部電源は、インダクタやキャパシタを介して接続されていてもよい。
　なお、例えば、導電性部材４は、レンズ部分２の表面に印刷技術を用いて導電性ポリマーからなる回路を作製したものとすることもできる。
－外部カバー－
　上記外面カバー５は、電極表面のみに設けられていてもよいし、レンズ表面全体（図２）に設けられていてもよい。
　上記外面カバーは、柔軟性を有し、生体組織５０の外表面に対する適合性を有するものが好ましい。上記外面カバーに用いられるハイドロゲルとしては、例えば、上述のコンタクトレンズにおけるハイドロゲル材料と同様のものが挙げられる。上記外面カバーは、コンタクトレンズのハイドロゲル材料と同じ組成であってもよいし異なる組成であってもよい。上記外面カバーのハイドロゲルは、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
　上記電極（３１、３２）、導電性部材４は、例えば、電極及び導電性部材をゲル溶液やモノマー溶液内に含浸した後に、固化又は重合することで設けてもよいし、コンタクトレンズ表面に電極及び導電性部材をのせて外部カバーで覆うことで設けてもよい。
　本実施形態のコンタクトレンズは、例えば、ヒトやヒト以外の哺乳類等の眼に装着するコンタクトレンズとして用いることができる。
（眼用ステント）
　上記眼用医療機器の他の例として、例えば、眼用ステントが挙げられる。
　上記眼用ステントは、例えば、プラットフォームと、プラットフォームに接触して設けられた複数の電極とを含み、上記複数の電極間で電気浸透流を発生させるステントが挙げられる。
　上記眼用ステントの形状としては、例えば、円柱状、円錐状、多角柱状、多角錐状、球状、これらを組み合わせた形状であってよく、折れ曲がった構造であってもよい。眼用ステントの断面形状が、楕円、円、多角形等の形状であってよく、全ての断面で同じ形状であってもよいし、形状が異なる断面があってもよい。眼用ステントは、挿入した後にステントが挿入位置からずれにくいよう、外部に突起部を備えていてもよい。上記眼用ステントは中空であることが好ましく、一方の端から他方の端まで貫通する中空であることがより好ましい。上記眼用ステントは、円筒状部分を有することが好ましく、円筒状部分のみからなっていてもよい。眼用ステントは、外径が５０～５００μｍ、長さ０．１～５ｍｍの円筒状部分を有していてよい。
　上記眼用ステントは、外表面に穴があいた網目状の表面を有していてもよいし、表面に穴が開いていなくてもよい。
　上記眼用ステントの上記プラットフォームは、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。金属としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）－Ｔｉ合金、銅（Ｃｕ）－亜鉛（Ｚｎ）－Ｘ（Ｘ＝アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等）合金、Ｎｉ－Ｔｉ－Ｘ（Ｘ＝Ｆｅ，Ｃｕ、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）等）合金等の熱処理により形状記憶効果や超弾性が付与される形状記憶合金；ステンレス、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）等が挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。上記プラットフォーム及び電極は、上記金属が上記樹脂に覆われていてもよい。また、上記プラットフォーム及び電極は、へパリン等でコーティングされていてもよいし、固定電荷を有する薬剤（例えば、抗凝血作用を有する薬剤）でコーティングされていてもよい。
　上記眼用ステントの上記プラットフォームは、固定電荷を有することが好ましい。眼用ステント全体に電気浸透流を発生させる観点から、上記プラットフォームの一方の端から他方の端まで連続して固定電荷を有する部位が設けられていることが好ましく、プラットフォームが円筒状である場合、円筒の内面全体が固定電荷を有していることが好ましい。
　上記固定電荷の上記ステントの単位質量当たりの量が１Ｃ／ｇ～２００Ｃ／ｇであることが好ましい。
　上記眼用ステントは、ハイドロゲル材料を含むことが好ましく、プラットフォームにハイドロゲル材料からなる部分を含むことがより好ましい。上記ハイドロゲル材料としては、上述のコンタクトレンズにおけるハイドロゲル材料と同様のものが挙げられる。上記眼用ステントは円筒状である場合、円筒の内面全体がハイドロゲル材料からなることが好ましい。
　上記眼用ステントは、少なくとも一部がプラットフォームに接触して設けられた電極を複数有する。電極の数としては、２個以上であってもよいが、正電極と負電極との２つであることが好ましい。上記複数の電極は、互いに電気的に接続されていることが好ましい。
　上記電極は、プラットフォーム表面に設けられていてもよいし、プラットフォーム内部に埋め込まれていてもよい。
　上記電極は、例えば、眼用ステントが円筒状である場合、上面の近傍と底面の近傍とに設けられることが好ましく、上面の円筒内壁面と底面の円筒内壁面と設けられる、又は上面の側面と底面の側面とに設けられることがより好ましい。
　上記眼用ステントの上記電極としては、上述のコンタクトレンズにおける電極と同様のものが挙げられる。
　上記眼用ステントにおいて、複数の上記電極は導電性部材を介して電気的に接続されていてよい。上記導電性部材としては、上述のコンタクトレンズにおける導電性部材と同様のものが挙げられる。
　上記眼用ステントは、ヒトやヒト以外の哺乳類等の眼に挿入するステントとして用いることができ、例えば、シュレム管に挿入するステントとして用いてよい。
　上記眼用ステントは、例えば、円筒状の内面に負電荷が固定され、一方の端に正極、他方の端に負極が設けられている場合、眼用ステントの内面で眼用ステント周囲の水溶液が負極に向かって流れる電気浸透流を発生させることができる。これにより、例えば、眼内にたまった房水等を排出したり、眼外から眼内へ水溶液を注入したりすることができる。　　
［眼用医療機器の水分の吸収及び／又は排出］
　本実施形態の眼用医療機器の水分の吸収及び／又は排出は、複数の電極を含む上記眼用医療機器を用いて、上記眼用医療機器の内部及び／又は外部に電気浸透流を発生させる。
　以下に、一例として、コンタクトレンズを用いた場合について説明する。
（コンタクトレンズの水分の吸収及び／又は排出）
　水溶液が流れる方向は、例えば、固定電荷の種類、負極と正極の配置等により調整することができる。また、電気浸透流は、例えば、ハイドロゲル材料の空隙率、ハイドロゲル材料の固定電荷の量、水溶液の電荷濃度、電極間にかける電圧、電極の種類等により調整することができる。
　本発明者らは、上記レンズ内の電気浸透流は、レンズが乾燥する程低下することを見出した（実施例３、図７Ｃ）。例えば、レンズに人工涙液を添加する等により、レンズの含水率を上げることで、電気浸透流を調整することもできる。
　本発明者らは、コンタクトレンズ内の含水量と導電度との間に比例関係があることを見出した（実施例１、図５Ｄ）。例えば、レンズ内の電気浸透流は、コンタクトレンズの導電度を測定することにより、把握することができる。
　コンタクトレンズには、上記複数の電極間に電流で通電することが好ましい。
　上記複数の電極間に直流で定電圧を印加してもよいし、変動する電圧を印加してもよい。中でも、コンタクトレンズに用いる観点から、電圧は１．５Ｖ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｍＶ～８００ｍＶである。
　上記コンタクトレンズ内の電気浸透流は、連続的に発生させてもよいし、断続的に発生させてもよい。
　以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
（使用した試薬、材料等）
・フルクトース脱水素酵素（D-fructose dehydorogenase、FDH、from Gluconobactor、EC 1.1.99.11、20 U mg-1、Mw : ca. 140000、Toyobo enzyme）
・ビリルビンオキシダーゼ（Bilirubin oxidase、製品名 BO Amano 3、BOD from Myrothecium sp. EC 1.3.3.5，2.39 U／mg、Mw : ca．68000、Amano）
・Ｄ－フルクトース（D(+)－fructose、Mw : 180.16、127-02765、Wako）
・カーボンファブリック（Carbon fabric、TCC-3250、Toho Tenaxから提供）
・カーボンナノチューブ（Carbon nanotube、C 70 P、Bayer MaterialScienceから提供）
・イソプロパノール（C3H8O／Isopropyl alcohol、Mw : 60.10, 166-04831、Wako）
・リン酸二水素カリウム（KH2PO4／Potassium dihydrogenphosphate、Mw : 136.09、169-04245、Wako）
・リン酸水素二カリウム（K2HPO4／Dipotassium hydrogenphosphate、Mw : 174.2、164-04315、Wako）
・水酸化ナトリウム（NaOH／Sodium hydroxide、Mw : 40, 194-09575、Wako）
・クエン酸
・リン酸水素二ナトリウム
・生理食塩水（0.01 mol／l Phosphate Buffered Saline、164-18541、Wako）
・マッキルベイン緩衝液（McIlvaine buffer、100 mM: pH 5.0、150 mM: pH 7.0）
・リン酸緩衝液（Phosphate buffer solution、PBS、50 mM、pH 7.0）
・低融点アガロース
・ブタ眼球（仙台中央食肉市場から提供）
（実施例１）
－共重合体Ｓ１～Ｓ５の調製－
　共重合体Ｓ１は、メタクリル酸２－ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ、非帯電性モノマー）９２質量％、メタクリル酸（ＭＡ）２質量％、エチレングリコールジアクリレート（ＥＤＭＡ）０．２質量％、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）３質量％を、重合開始剤としてＶ－６５を０．１質量％用いて重合し、水で溶出処理、中和処理を経てNa塩化後、滅菌処理をすることで得る共重合体Ｓ１をいう。
　共重合体Ｓ２～Ｓ５は、モノマーの配合量を表１に記載の配合としたこと以外は共重合体Ｓ１と同様にしてえる共重合体をいう。共重合体Ｓ１～Ｓ５の単位質量当たりの固定電解の量は、共重合体Ｓ１が約２０Ｃ／ｇ、共重合体Ｓ２が約５０Ｃ／ｇ、共重合体Ｓ３が約７０Ｃ／ｇ、共重合体Ｓ４が約１００Ｃ／ｇ、共重合体Ｓ５が約１５０Ｃ／ｇである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
－含水量と導電度－
　上記共重合体Ｓ２を用いて、厚み２ｍｍ、長辺１４ｍｍ、短辺７．５ｍｍの直方体状の成形片を作製した。得られた成形片を用いて、含水量と導電性との関係を計測した（図５）。
　含水量（Ｗａｔｅｒ）は、電気抵抗測定と質量測定とを交互に行い、測定した質量（ｍａｓｓ）から成形片の乾燥重量をひくことで電気抵抗測定時における含水量を得た。また、電気抵抗の測定は、金電極をスパッタリングおよびパターニングして得た正極、負極の２つの金電極（短辺４ｍｍ、長辺７．５ｍｍ、間隔６ｍｍ）を有するガラス板（短辺２６ｍｍ、長辺３２ｍｍ、厚み１ｍｍ）に、電極を跨るように成形片を貼り付け、電気化学アナライザＡＬＳ　７０８２Ｅ（ビーエーエス株式会社）を利用して、交流インピーダンス法によって行った。電圧印加条件は、交流周波数１ｋＨｚ～１００ｋＨｚ、電圧振幅５ｍＶ、電気抵抗として８２．５ｋＨｚにおけるインピーダンスの絶対値を採用した。成形片には電解質溶液として、マッキルベイン緩衝液（１５０ｍＭ、ｐＨ７．０）を浸潤させており、全ての実験は気温２５℃、湿度３５％を保つ条件で行った。２サンプルについて、乾燥中の重量変化（図５Ａ）と抵抗変化（図５Ｂ）から、図５Ｃに示す水分重量（ｍｇ）と抵抗値（Ω）の関係を得た。さらに、乾燥によるサンプル断面積の変化を考慮して図５Ｄを得た。
　含水量と導電度とが、比例関係にあることを確認でき、適切な測定が出来ていることが実証された（図５Ｄ）。
（実施例２）
　上述の共重合体Ｓ１～Ｓ５を用いて、厚みが０．１５ｍｍの成形片（コンタクトレンズの厚さ相当）を作製し、蒸発の速度を遅くして計測しやすくするためにグローブボックスと加湿器を用いて湿度を７０％に保ったこと以外は、実施例１と同様にして含水量と導電度の関係を得た（図６）。
　この結果より、含水量と導電度との関係（直線の傾き）は、ゲル組成によって大きく変わることは無いが、メタクリル酸（固定電荷を有する単量体）の含有量が増える程、導電性の値は増大することが示された。これは、メタクリル酸由来のカルボキシ基の対カチオン（Ｎａ＋）が主要な導電キャリアとなっていることを示している。
（実施例３）
－電気浸透流によるハイドロゲルの水分保持－
　導電率によって含水量がモニタリング可能であることを利用して、電気浸透流によるハイドロゲルシート（０．１５ｍｍ厚）の水分保持性を評価した。
　アクリル板上に６ｍｍ間隔で配置した正極・負極２つのカーボン電極（電気浸透流発生用）と、ガラス板上にパターンした２つの金電極（導電度計測用）とを、ハイドロゲルシートを挟み、ハイドロゲルシートと電極は上下とも４ｍｍの長さで接するようにし、中間の長さ６ｍｍの部分は自然乾燥を妨げないように露出させた（図７Ａ、７Ｂ）。ハイドロゲルシートの一端４ｍｍを、マッキルベイン緩衝水溶液（ｐＨ　７．０）に浸漬し、気温２５℃、湿度３５％を保った状態で導電度測定を行った。ハイドロゲルシートは、メタクリル酸の添加量１０ｗｔ％の共重合体Ｓ４とした。ハンドリングのため、機械的強度がある共重合体Ｓ４を用いて作製した。
　初めの２５分間は、電圧をかけなかったため、自然乾燥による導電度の低下が観測されている。その後、３０分間はカーボン電極への４Ｖの印加による通電（約０．２ｍＡ）によって緩衝水溶液を上方に汲み上げたため、自然乾燥によって低下した導電度が回復した。この場合の電圧印加の極性は、ハイドロゲルシート上部がマイナス、ハイドロゲルシート下部をプラスである。その後、極性を反転させてカーボン電極へ４Ｖ印加し、緩衝水溶液をハイドロゲルシートから排出すると、ハイドロゲルシートが再度乾燥したことを示す導電度の低下が観察された（図７Ｃ）。
　これらの結果は、電圧印加による通電によってハイドロゲルシートの乾燥を防ぐことが出来ることを示している。
（実施例４）
－電気浸透流の観察－
　電気浸透流の発生を直接観察により確認した。
　実施例３と同様のハイドロゲルシート（０．１５ｍｍ厚）、正極・負極としてカーボン電極を用い、ハイドロゲルシートの上下端４ｍｍは電極と接触し、両電極間６ｍｍは露出させた。ハイドロゲルシートの負極側端４ｍｍをマッキルベイン緩衝水溶液（ｐＨ　７．０）に浸漬し、４Ｖの印加による通電（約０．２ｍＡ）を行った。図８Ａに示すドライアイ観察装置（コーワ　ＤＲ－１α）に自作の冶具を取り付け、上向き電気浸透流を発生させて露出させた箇所を観察した結果が図８Ｂである。電気浸透流はハイドロゲルシートの内部に発生しており、ここで観察されたのは、ハイドロゲルシート内部流れに引き摺られた表面水膜の移動、又はゲル内部から溢れた緩衝液による流れである。
（実施例５）
－コンタクトレンズの水分保持－
［１］外部電源による通電
　ブタ眼球の角膜上に、共重合体Ｓ２の組成のコンタクトレンズ（ＭＡ５ｗｔ％）を被せ、１／３程度をＰＢＳ緩衝水溶液に浸した状態で、ピンセット状の電極（ステンレス製）を用いて電圧（３Ｖ又は－３Ｖ）を印加した（図９Ａ）。コンタクトレンズは、厚さ０．１５ｍｍとした。また、ピンセット状の電極は、コンタクトレンズの端部をつまみ、位置を固定した。
　図９Ｂに示す結果により、導電度（含水量）を反映した電流が観測される本系において、上向き電気浸透流によるレンズ内の含水量の増加、下向き電気浸透流による含水量の減少が確認された。上向き電気浸透流の印加状態では、この後１２時間後にも同程度の電流値（水分量）が維持された。電圧を印加せずに１２時間放置した場合には、コンタクトレンズが明らかに乾燥しきって硬化していたことから、通電による長期水分吸収、水分保持が確認できた。ここでは、外部電源に接続して給電したが、コンタクトレンズに備えた電極への無線給電によっても電気浸透流発生が原理的に可能である。
［２］Ａｌ／Ｏ２電池による通電
　アルミニウムアノードと、カーボン電極（ＣＦ／ＣＮＴ）によるＯ２カソードとからなるＡｌ／Ｏ２電池を、共重合体Ｓ２を用いて作製したコンタクトレンズ（ＭＡ５ｗｔ％、厚さ０．１５ｍｍ）に設置することによって、外部電源を用いることなく、電気浸透流を発生させる実験を行った（図１０Ａ）。溶液には中性水溶液である（０．２ＭのＮａＣｌ水溶液）を用いたため、起電力は０．７Ｖ程度であった。カーボン電極及びアルミニウム電極は、レンズの両端に設置し、アルミニウム電極を含むレンズ下端側１／３低度が、中世水溶液に浸るように設置した。また、アルミニウム電極とカーボン電極とは、レンズ内を通るステンレス製の導電性部材で電気的に接続した（図示せず）。なお、図１０Ａに示すように、レンズ外にアルミニウム電極とカーボン電極とに接続した測定機により、電流値を測定した。
　図１０Ｂに示す結果から、上向き電気浸透流の効果によって、１２時間後も湿潤状態を反映した電流が流れ続けていた。
　この結果は、コンタクトレンズに電池を備えることによって、外部への配線なしに水分の吸収、水分保持が可能であることを示している。アノードはアルミニウムに限られるわけではなく、原理的には、金属空気電池及びあらゆる電池が適用可能である。
［３］バイオ電池による通電
　共重合体Ｓ２を用いて作製したコンタクトレンズ（厚さ０．１５ｍｍ）に酵素電極によるフルクトース／Ｏ２バイオ電池を設け（図１１Ａ）、ブタ眼球上に被せて、電気浸透流による水分保持の検証を行った。アノードの酵素電極は、フルクトースデヒドロゲナーゼ（ＦＤＨ）を固定したカーボン布（ＣＦ）であり、カソードの酵素電極はビリルビンオキシダーゼ（ＢＯＤ）を固定したＣＦである。ＦＤＨはフルクトースを酸化し、ＢＯＤはＯ２を還元する電極反応を触媒する酵素である。コンタクトレンズ下部の溶液には、２００ｍＭフルクトース入りのＭｃＩｌｖａｉｎｅ緩衝液（１５０ｍＭ、ｐＨ５．０）を用いた。また、ＦＤＨ電極とＢＯＤ電極とは、ステンレス製の導電性部材で電気的に接続した。なお、図１１Ａに示すように、ＦＤＨ電極とＢＯＤ電極とに接続した測定機により、電流値を測定した。
　図１１Ｂに示すように１２時間以上安定な通電が確認でき、酵素電極によるバイオ電池で水分の吸収、水分の保持が出来た可能性が示唆された。酵素電極に用いる酵素には、グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、ラッカーゼなど酸化還元酵素全般が適用可能である。
　本発明のコンタクトレンズの水分の吸収又は排出保持方法によれば、コンタクトレンズに適度に水分を吸収する、及び／又はコンタクトレンズ外に適度に水分を排出することができる。また、本発明のコンタクトレンズは、適度な水分吸収能及び／又は水分排出能を有し、コンタクトレンズ前面及び眼表面の涙液の流量を増加させることにより角膜表面に涙液を行き渡らせ、乾燥感を低減させることができる。その結果として、コンタクトレンズの長時間装用が可能となる。更には、コンタクトレンズに含まれる水分に薬物等を含んでいる場合には、レンズ内に吸収した水分が放出される際に、コンタクトレンズに含まれる薬物等も共に放出されることにより、薬物等を効果的に眼表面に行き渡らせることが可能となる。
　一方で、緑内障の原因となる眼圧上昇を防ぐため房水の排出を促すステントに同方法を用いることにより、積極的かつ能動的な房水排出が可能となる等、応用の範囲は多岐に亘る。
１　　コンタクトレンズ
２　　レンズ部分
３１　一方の電極
３２　他方の電極
４　　導電性部材
５　　外部カバー

Claims (28)

  1. 　複数の電極を含む眼用医療機器を用いて、前記眼用医療機器の内部及び／又は外部に電気浸透流を発生させることを特徴とする、眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  2. 　眼用医療機器が眼用レンズである、請求項１に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  3. 　眼用医療機器がコンタクトレンズである、請求項１又は２に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  4. 　プラットフォームと前記プラットフォームに接触して設けられた複数の電極とを含む眼用医療機器を用いて、前記プラットフォーム内に電気浸透流を発生させる、請求項１～３のいずれか一項に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  5. 　前記眼用医療機器が固定電荷を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  6. 　前記固定電荷の前記眼用医療機器の単位質量当たりの量が１Ｃ／ｇ～２００Ｃ／ｇである、請求項５に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  7. 　前記眼用医療機器がハイドロゲル材料を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  8. 　前記ハイドロゲル材料が前記固定電荷を有する単量体単位を含む高分子材料であり、
    　前記ハイドロゲル材料における前記固定電荷を有する単量体単位の含有量が０．１質量％～２０．０質量％である、請求項７に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  9. 　前記固定電荷を有する単量体単位が、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項８に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  10. 　前記固定電荷を有する単量体単位が、メタクリル酸単位である、請求項８又は９に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  11. 　前記複数の電極が前記眼用医療機器の端部に設けられる、請求項１～１０のいずれか一項に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  12. 　前記複数の電極が金属／Ｏ２電池を構成する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  13. 　前記複数の電極のうち少なくとも一つが酸化還元反応を触媒する酵素が担持された電極である、請求項１～１２のいずれか一項に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  14. 　前記酵素が、ビリルビンオキシダーゼ、及びフルクトースデヒドロゲナーゼからなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法。
  15. 　複数の電極を含み、電気浸透流を発生させることができることを特徴とする、眼用医療機器。
  16. 　眼用レンズである、請求項１５に記載の眼用医療機器。
  17. 　コンタクトレンズである、請求項１５又は１６に記載の眼用医療機器。
  18. 　プラットフォームと、前記プラットフォームに接触して設けられた複数の電極とを含み、前記複数の電極間で電気浸透流を発生させる、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の眼用医療機器。
  19. 　前記眼用医療機器が固定電荷を有する、請求項１５～１８のいずれか一項に記載の眼用医療機器。
  20. 　前記固定電荷の前記眼用医療機器の単位質量当たりの量が１Ｃ／ｇ～２００Ｃ／ｇである、請求項１９に記載の眼用医療機器。
  21. 　前記眼用医療機器がハイドロゲル材料を含む、請求項１５～２０のいずれか一項に記載の眼用医療機器。
  22. 　前記ハイドロゲル材料が前記固定電荷を有する単量体単位を含む高分子材料であり、
    　前記ハイドロゲル材料における前記固定電荷を有する単量体単位の含有量が０．１質量％～２０．０質量％である、請求項２１に記載の眼用医療機器。
  23. 　前記固定電荷を有する単量体単位が、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項２２に記載の眼用医療機器。
  24. 　前記固定電荷を有する単量体単位が、メタクリル酸単位である、請求項２２又は２３に記載の眼用医療機器。
  25. 　前記複数の電極が前記眼用医療機器の端部に設けられる、請求項１５～２４のいずれか一項に記載の眼用医療機器。
  26. 　前記複数の電極が金属／Ｏ２電池を構成する、請求項１５～２５のいずれか一項に記載の眼用医療機器。
  27. 　前記複数の電極のうち少なくとも一つが酸化還元反応を触媒する酵素が担持された電極である、請求項１５～２６のいずれか一項に記載の眼用医療機器。
  28. 　前記酵素が、ビリルビンオキシダーゼ、及びフルクトースデヒドロゲナーゼからなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項２７に記載の眼用医療機器。
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