JP2865422B2 - イオン浸透療法装置および速度調整膜を用いた方法 - Google Patents
イオン浸透療法装置および速度調整膜を用いた方法Info
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/0404—Electrodes for external use
- A61N1/0408—Use-related aspects
- A61N1/0428—Specially adapted for iontophoresis, e.g. AC, DC or including drug reservoirs
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は皮膚からの薬物送達の分野におけるものであ
る。より詳しくは、皮膚を通してのイオン浸透投薬に関
する。
る。より詳しくは、皮膚を通してのイオン浸透投薬に関
する。
背景 イオン浸透療法は、皮膚を通しての公知の投薬の方法
である。例えば、米国特許第4,744,787号、第4,722,726
号、第4,731,049号、および第4,752,285号参照のこと。
である。例えば、米国特許第4,744,787号、第4,722,726
号、第4,731,049号、および第4,752,285号参照のこと。
皮膚を通しての受動(非イオン浸透)投薬において、
速度調整膜を用いることは、米国特許第3,598,122号、
第3,797,444号および第3,966,934号に記載されている。
速度調整膜を用いることは、米国特許第3,598,122号、
第3,797,444号および第3,966,934号に記載されている。
薬物に対する皮膚の浸透性を増加させるために皮膚浸
透性促進剤を用いることはよく知られている。例えば、
米国特許第4,006,218号、第4,568,343号、第4,746,515
号、第3,989,816号、第4,316,893号、第4,764,379号お
よびヨーロッパ特許公告第272,987号、第261,429号、お
よび第043738号を参照のこと。
透性促進剤を用いることはよく知られている。例えば、
米国特許第4,006,218号、第4,568,343号、第4,746,515
号、第3,989,816号、第4,316,893号、第4,764,379号お
よびヨーロッパ特許公告第272,987号、第261,429号、お
よび第043738号を参照のこと。
発明の開示 本発明の1つの局面は、効果のある治療方法におい
て、皮膚の所定の領域を通じてイオン浸透によって薬物
を投与する装置であって、該装置は: (a)皮膚の該領域に接続された、イオン浸透投薬の可
能な形状の、該薬物の第一貯蔵部と; (b)該貯蔵部、または同様に皮膚の該領域に接続され
た第二貯蔵部に含有された、皮膚浸透性促進剤と; (c)該第一貯蔵部に電気的に接続された第一電極と; (d)皮膚の該領域とは別の地点において皮膚に接続さ
れた、電解質を含有し、イオン浸透投薬が可能な形状で
薬物を任意に含有する第三貯蔵部と; (e)任意に、該第三貯蔵部、または同様に皮膚の該地
点に接続された第四貯蔵部に含有された皮膚浸透性促進
剤と; (f)該第三貯蔵部に電気的に接続された第二電極と; (g)第一および第二電極の間に電圧差を生じさせる手
段と; (h)該第一貯蔵部と皮膚の該領域との間に挟まれた第
一速度調整膜、該第三貯蔵部が薬物および浸透性促進剤
を含有する時には、該第三貯蔵部と皮膚の該地点との間
に挟まれた第二速度調整膜であって、電圧差が存在しな
い場合には実質的に薬物に対して非浸透性であり、電圧
差が存在する場合には浸透性である、膜とを含有する装
置である。
て、皮膚の所定の領域を通じてイオン浸透によって薬物
を投与する装置であって、該装置は: (a)皮膚の該領域に接続された、イオン浸透投薬の可
能な形状の、該薬物の第一貯蔵部と; (b)該貯蔵部、または同様に皮膚の該領域に接続され
た第二貯蔵部に含有された、皮膚浸透性促進剤と; (c)該第一貯蔵部に電気的に接続された第一電極と; (d)皮膚の該領域とは別の地点において皮膚に接続さ
れた、電解質を含有し、イオン浸透投薬が可能な形状で
薬物を任意に含有する第三貯蔵部と; (e)任意に、該第三貯蔵部、または同様に皮膚の該地
点に接続された第四貯蔵部に含有された皮膚浸透性促進
剤と; (f)該第三貯蔵部に電気的に接続された第二電極と; (g)第一および第二電極の間に電圧差を生じさせる手
段と; (h)該第一貯蔵部と皮膚の該領域との間に挟まれた第
一速度調整膜、該第三貯蔵部が薬物および浸透性促進剤
を含有する時には、該第三貯蔵部と皮膚の該地点との間
に挟まれた第二速度調整膜であって、電圧差が存在しな
い場合には実質的に薬物に対して非浸透性であり、電圧
差が存在する場合には浸透性である、膜とを含有する装
置である。
本発明のもう1つの局面は、患者の皮膚の所定の領域
を通してイオン浸透療法で薬物を投与する方法であっ
て、該方法は:皮膚の該領域に接続され、薬物の溶液ま
たはゲルの形状で、電気的に接続された第一電極を有す
る第一貯蔵部を設置すること;皮膚の該領域とは別の地
点に接続された、電解質を含有し、電気的に接続された
第二電極を有する第二貯蔵部を設置すること;および、
第一および第二電極の間に電圧差を生じさせることを含
有する方法であり、皮膚を実質的に薬物に対して浸透性
にするために皮膚浸透性促進剤を皮膚に塗布し、速度調
整膜が貯蔵部と皮膚領域との間に挟まれており、電圧差
が存在しない場合には膜は薬物に対して実質的に不浸透
性であり、電圧差が存在する場合には膜が薬物に対して
浸透性であることを特徴とする方法である。
を通してイオン浸透療法で薬物を投与する方法であっ
て、該方法は:皮膚の該領域に接続され、薬物の溶液ま
たはゲルの形状で、電気的に接続された第一電極を有す
る第一貯蔵部を設置すること;皮膚の該領域とは別の地
点に接続された、電解質を含有し、電気的に接続された
第二電極を有する第二貯蔵部を設置すること;および、
第一および第二電極の間に電圧差を生じさせることを含
有する方法であり、皮膚を実質的に薬物に対して浸透性
にするために皮膚浸透性促進剤を皮膚に塗布し、速度調
整膜が貯蔵部と皮膚領域との間に挟まれており、電圧差
が存在しない場合には膜は薬物に対して実質的に不浸透
性であり、電圧差が存在する場合には膜が薬物に対して
浸透性であることを特徴とする方法である。
図面の簡単な説明 図1は本発明装置の一実施態様の分解図である。
図2は該装置の皮膚への設置を略図的に示したもので
ある。
ある。
発明を実施する形態 図1は、一般に10で表わすイオン浸透療法装置を示し
ている。装置10は、不浸透性の背面シート11(Dow Corn
ingシラスチックシートなど)、電極12、背面シート11
と同一の素材で製造し得る不浸透性スペーサー13、およ
び速度調整膜14から成る。モデル薬物TEAB((CH3CH2)
4−N+・Br-)を送達するために用いたこの装置の一実
施態様においては、表面を疎水性にするためにポリ塩化
ビニルまたはサランでコートした25マイクロメートル厚
のセロファン積層でできた膜を用いた。スペーサー内の
円柱状空間15は、図1では16で表されているイオン形
(溶液またはゲル)の処方薬物で満たされている。
ている。装置10は、不浸透性の背面シート11(Dow Corn
ingシラスチックシートなど)、電極12、背面シート11
と同一の素材で製造し得る不浸透性スペーサー13、およ
び速度調整膜14から成る。モデル薬物TEAB((CH3CH2)
4−N+・Br-)を送達するために用いたこの装置の一実
施態様においては、表面を疎水性にするためにポリ塩化
ビニルまたはサランでコートした25マイクロメートル厚
のセロファン積層でできた膜を用いた。スペーサー内の
円柱状空間15は、図1では16で表されているイオン形
(溶液またはゲル)の処方薬物で満たされている。
使用の際には、装置10は膜の底面17を皮膚に接触させ
て皮膚上に設置される。所望の場合には、接着性の上塗
り(図示せず)または層または薬物浸透性接着剤の周辺
リングを膜の底面(図示せず)に用いることによって、
装置を皮膚に固定することもできる。その後、電極12を
電池またはその他の直流電源18に接続する(図2)。電
極12の極性は薬物のイオン種の電荷によって決まる。薬
物と電極12は同一の電荷でなければならない。電解質お
よび任意に薬物および浸透性促進剤を含有する10に類似
の、部材19に包含された第二電極は、電極12とは別の地
点で皮膚20上に設置される。部材19が薬物および浸透性
促進剤を含有する場合には、速度調整膜(図示せず)は
部材19の貯蔵部と皮膚との間に挟まれる。部材19の電極
は電源の対極に接続される。好ましくは、回路内を流れ
る電流の継続時間と大きさを制御するために、略図的に
21で表した、従来のスイッチング、電圧制御およびタイ
ミング手段が回路には含まれる。
て皮膚上に設置される。所望の場合には、接着性の上塗
り(図示せず)または層または薬物浸透性接着剤の周辺
リングを膜の底面(図示せず)に用いることによって、
装置を皮膚に固定することもできる。その後、電極12を
電池またはその他の直流電源18に接続する(図2)。電
極12の極性は薬物のイオン種の電荷によって決まる。薬
物と電極12は同一の電荷でなければならない。電解質お
よび任意に薬物および浸透性促進剤を含有する10に類似
の、部材19に包含された第二電極は、電極12とは別の地
点で皮膚20上に設置される。部材19が薬物および浸透性
促進剤を含有する場合には、速度調整膜(図示せず)は
部材19の貯蔵部と皮膚との間に挟まれる。部材19の電極
は電源の対極に接続される。好ましくは、回路内を流れ
る電流の継続時間と大きさを制御するために、略図的に
21で表した、従来のスイッチング、電圧制御およびタイ
ミング手段が回路には含まれる。
本発明の主要特性は、薬物が患者に投与される速度を
モニターする構成要素として、膜14を採用したことにあ
る。このためには2つの条件を満たさなければならな
い。第一に、皮膚そのものが、薬物を装置から循環して
送達することの速度制御の障害になってはならない(つ
まり皮膚が薬物に対して「実質的に浸透性」である)と
いうことである。この条件を満たすために、電流が皮膚
内へ流される、装置10に接している皮膚領域に皮膚浸透
性促進剤が投与される。この投与は、薬物送達の以前に
も、または同時にも行い得る。薬物と同時に投与する際
には、促進剤は装置の成分として含有される。例えば、
促進剤は薬物と共に貯蔵部、または、膜が促進剤に対し
て浸透性か否かによって膜の上または下に位置する第二
貯蔵層に含有され得る。通常は、膜が促進剤に対して不
浸透性の場合には、促進剤は、下に位置する第二貯蔵部
層に含有される。もう1つの方法として、このような場
合には、使用される特定の促進剤によっては、薬物のイ
オンが促進剤を膜を通して輸送するキャリアとして働く
ことがあり得る。浸透性促進剤の例は、上述の特許およ
び特許公告に挙げられている。
モニターする構成要素として、膜14を採用したことにあ
る。このためには2つの条件を満たさなければならな
い。第一に、皮膚そのものが、薬物を装置から循環して
送達することの速度制御の障害になってはならない(つ
まり皮膚が薬物に対して「実質的に浸透性」である)と
いうことである。この条件を満たすために、電流が皮膚
内へ流される、装置10に接している皮膚領域に皮膚浸透
性促進剤が投与される。この投与は、薬物送達の以前に
も、または同時にも行い得る。薬物と同時に投与する際
には、促進剤は装置の成分として含有される。例えば、
促進剤は薬物と共に貯蔵部、または、膜が促進剤に対し
て浸透性か否かによって膜の上または下に位置する第二
貯蔵層に含有され得る。通常は、膜が促進剤に対して不
浸透性の場合には、促進剤は、下に位置する第二貯蔵部
層に含有される。もう1つの方法として、このような場
合には、使用される特定の促進剤によっては、薬物のイ
オンが促進剤を膜を通して輸送するキャリアとして働く
ことがあり得る。浸透性促進剤の例は、上述の特許およ
び特許公告に挙げられている。
第二の条件は、膜が電気的感度を持たなければならな
いということである。つまり、膜は、電極間に電圧差が
存在しない場合には実質的に不浸透性であり、差が生じ
た時に浸透性でなければならない。従って、薬物送達の
パターンは、本質的には、膜の薬物に対する浸透性によ
って制御され、その浸透性は今度は電気的に制御され
る。このように、回路内のスイッチング/電圧制御/タ
イミング手段を操作することによって、無限の種類の一
時的または計画的投薬治療が達成できるのである。ゼロ
次の(一定速度の)放出速度は、回路を流れる電流を一
定に保ち、薬物イオンの移動数を一定に保つことによっ
て得られる。一般に、電流を増大すると投与速度は増加
する。
いということである。つまり、膜は、電極間に電圧差が
存在しない場合には実質的に不浸透性であり、差が生じ
た時に浸透性でなければならない。従って、薬物送達の
パターンは、本質的には、膜の薬物に対する浸透性によ
って制御され、その浸透性は今度は電気的に制御され
る。このように、回路内のスイッチング/電圧制御/タ
イミング手段を操作することによって、無限の種類の一
時的または計画的投薬治療が達成できるのである。ゼロ
次の(一定速度の)放出速度は、回路を流れる電流を一
定に保ち、薬物イオンの移動数を一定に保つことによっ
て得られる。一般に、電流を増大すると投与速度は増加
する。
電極は銀−塩化銀が好ましい。イオン浸透療法装置に
用いられる他の電極の例は、米国特許第4,744,787号第
5欄に記載されている。
用いられる他の電極の例は、米国特許第4,744,787号第
5欄に記載されている。
銀−塩化銀電極を採用した場合、交互療法において、
双方の装置(10および19)から薬物を送達し得る。この
場合、2つの装置は、一方が銀電極を有し、もう一方が
塩化銀電極を有する以外は同一のものである。薬物は双
方の装置に存在し、一方または他方の装置から薬物を送
達するために周期的に極性は変化する。薬物の電荷の符
号と同一の極性を持つ装置から薬物は送達される。この
ような形態(交互に双方の装置から薬物を送達するこ
と)によって、重大な、装置内の薬物切れを防止するこ
とができるが、単一装置から送達すると薬物切れはより
起こり易い。また、極性を反転することで、電極におけ
る電気化学反応を反転し、当初の電極材料(銀または塩
化銀)を再生する。これによって、今度は、2つの装置
内の薬物貯蔵部のpHがイオン浸透の間、一定に保持され
る。装置内の薬物切れおよび薬物貯蔵部のpHをよりよく
制御することによって、より長い期間において薬物イオ
ンの移動数を一定に保持することができ、長期にわたる
薬物のゼロ次の(一定の)投与が可能になる。
双方の装置(10および19)から薬物を送達し得る。この
場合、2つの装置は、一方が銀電極を有し、もう一方が
塩化銀電極を有する以外は同一のものである。薬物は双
方の装置に存在し、一方または他方の装置から薬物を送
達するために周期的に極性は変化する。薬物の電荷の符
号と同一の極性を持つ装置から薬物は送達される。この
ような形態(交互に双方の装置から薬物を送達するこ
と)によって、重大な、装置内の薬物切れを防止するこ
とができるが、単一装置から送達すると薬物切れはより
起こり易い。また、極性を反転することで、電極におけ
る電気化学反応を反転し、当初の電極材料(銀または塩
化銀)を再生する。これによって、今度は、2つの装置
内の薬物貯蔵部のpHがイオン浸透の間、一定に保持され
る。装置内の薬物切れおよび薬物貯蔵部のpHをよりよく
制御することによって、より長い期間において薬物イオ
ンの移動数を一定に保持することができ、長期にわたる
薬物のゼロ次の(一定の)投与が可能になる。
装置10の背面およびスペーサーは、上述した特許に記
載されているような薬物不浸透性物質で形成し得る。
載されているような薬物不浸透性物質で形成し得る。
薬物をイオン浸透投与するために用いられる。電圧
差、電流、電極のpHなどの条件は、上述の特許に記載さ
れている。
差、電流、電極のpHなどの条件は、上述の特許に記載さ
れている。
本発明は、薬物をイオン浸透によって投与するために
適した実施態様に即して説明してきたが、わずかに装置
を変形させて、皮膚を通しての組織液の非侵襲性サンプ
リングに採用し得る。装置10および19において、速度調
整膜を微細孔(非速度調整)膜に置き換えることができ
る。装置または皮膚と接続された第二貯蔵部内の皮膚浸
透性促進剤と共に、これらの装置を組織液の非侵襲性サ
ンプルをとるために用いることができる。電流が一方の
装置から他方の装置に流れ、皮膚そのものが速度調整障
害になっていない場合には、極性によって適当である方
の装置(10または19)で、組織液内の帯電物質を非侵襲
性にサンプリングすることができる。組織液中の非帯電
種(グルコースなど)も、イオン浸透の間に、対流的な
溶剤の流れに誘発された電流によって運ばれるため、非
侵襲性サンプリングし得る。組織液中の非帯電種は、組
織液溶剤(水)の対流的流れの方向によって、どちらの
装置(10または19)でもサンプルリングすることができ
る。
適した実施態様に即して説明してきたが、わずかに装置
を変形させて、皮膚を通しての組織液の非侵襲性サンプ
リングに採用し得る。装置10および19において、速度調
整膜を微細孔(非速度調整)膜に置き換えることができ
る。装置または皮膚と接続された第二貯蔵部内の皮膚浸
透性促進剤と共に、これらの装置を組織液の非侵襲性サ
ンプルをとるために用いることができる。電流が一方の
装置から他方の装置に流れ、皮膚そのものが速度調整障
害になっていない場合には、極性によって適当である方
の装置(10または19)で、組織液内の帯電物質を非侵襲
性にサンプリングすることができる。組織液中の非帯電
種(グルコースなど)も、イオン浸透の間に、対流的な
溶剤の流れに誘発された電流によって運ばれるため、非
侵襲性サンプリングし得る。組織液中の非帯電種は、組
織液溶剤(水)の対流的流れの方向によって、どちらの
装置(10または19)でもサンプルリングすることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4722726(US,A) 米国特許4781924(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61N 1/30
Claims (8)
- 【請求項1】効果的な治療方法において、皮膚の所定の
領域を通じてイオン浸透によって薬物を投与する装置で
あって: (a)皮膚の該領域に接続された、イオン浸透投与の可
能な形状である該薬物を含有する第一貯蔵部; (b)該第一貯蔵部内に含有された、皮膚浸透性促進
剤; (c)該第一貯蔵部に電気的に接続された、第一電極; (d)皮膚の該領域とは別の地点において皮膚に接続さ
れた、電解質を含有する第二貯蔵部; (e)該第二貯蔵部に電気的に接続された、第二電極; (f)該第一電極と該第二電極との間に電圧差を生じさ
せる手段;および (g)該第一貯蔵部と皮膚の該領域との間に挟まれた、
電気的感度を有する膜であって、該電圧差が存在しない
場合には実質的に該薬物に対して非浸透性であり、かつ
該電圧差が存在する場合には該薬物に対して浸透性であ
る、膜 を備える、装置。 - 【請求項2】患者の皮膚の所定の領域を通じてイオン浸
透によって薬物を投与することにより、該患者を処置す
る方法における使用のための、請求項1に記載の装置で
あって、該方法が: 皮膚の該領域に接続された、該薬物が溶液またはゲルの
形状である第一貯蔵部を設置する工程であって、該第一
貯蔵部が電気的に接続された第一電極を有する、工程; 皮膚の該領域とは別の地点に接続された、電解質を含有
する第二貯蔵部を設置する工程であって、該第二貯蔵部
が電気的に接続された第二電極を有する、工程;および 該第一電極と該第二電極との間に電圧差を生じさせる工
程 を包含し、皮膚の該領域に接続された該第一貯蔵部の設
置に先立って、皮膚浸透性促進剤が皮膚の該領域に付与
されることで皮膚が実質的に該薬物に対して浸透性にな
り、そして電気的感度を有する膜が該貯蔵部と該皮膚領
域との間に挟まれており、該電圧差が存在しない場合に
は該膜が実質的に該薬物に対して非浸透性であり、かつ
該電圧差が存在する場合には該膜が該薬物に対して浸透
性であることを特徴とする、装置。 - 【請求項3】患者の皮膚の所定の領域を通じてイオン浸
透によって薬物を投与することにより、該患者を処置す
る方法における使用のための、請求項1に記載の装置で
あって、該方法が: 皮膚の該領域に接続された、該薬物が溶液またはゲルの
形状である第一貯蔵部を設置する工程であって、該第一
貯蔵部が電気的に接続された第一電極を有する、工程; 皮膚の該領域とは別の地点に接続された、電解質を含有
する第二貯蔵部を設置する工程であって、該第二貯蔵部
が電気的に接続された第二電極を有する、工程;および 該第一電極と該第二電極との間に電圧差を生じさせる工
程 を包含し、皮膚の該領域に該薬物が付与されるのと同時
に、皮膚浸透性促進剤が皮膚の該領域に付与されること
で皮膚が実質的に該薬物に対して浸透性になり、そして
電気的感度を有する膜が該貯蔵部と該皮膚領域との間に
挟まれており、該電圧差が存在しない場合には該膜が実
質的に該薬物に対して非浸透性であり、かつ該電圧差が
存在する場合には該膜が該薬物に対して浸透性であるこ
とを特徴とする、装置。 - 【請求項4】前記第二貯蔵部が、イオン浸透投与の可能
な形状である薬物を含有する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項5】効果的な治療方法において、皮膚の所定の
領域を通じてイオン浸透によって薬物を投与する装置で
あって: (a)皮膚の該領域に接続された、イオン浸透投与の可
能な形状である該薬物を含有する第一貯蔵部; (b)同じく皮膚の該領域に接続された第二貯蔵部内に
含有された、皮膚浸透性促進剤; (c)該第一貯蔵部に接続された、第一電極; (d)皮膚の該領域とは別の地点において皮膚に接続さ
れた、電解質を含有する第三貯蔵部; (e)該第三貯蔵部に電気的に接続された、第二電極; (f)該第一電極と該第二電極との間に電圧差を生じさ
せる手段;および (g)該第一貯蔵部と皮膚の該領域との間に挟まれる、
電気的感度を有する膜であって、該電圧差が存在しない
場合には実質的に該薬物に対して非浸透性であり、かつ
該電圧差が存在する場合には該薬物に対して浸透性であ
る、膜 を備える、装置。 - 【請求項6】前記貯蔵部が、イオン浸透投与の可能な形
状である薬物を含有する、請求項5に記載の装置であっ
て: (h)皮膚の前記第一領域とは別の地点において前記第
三貯蔵部と該皮膚との間に挟まれる、電気的感度を有す
る第二の膜であって、前記電圧差が存在しない場合には
実質的に該薬物に対して非浸透性であり、かつ前記電圧
差が存在する場合には該薬物に対して浸透性である、膜 をさらに備える、装置。 - 【請求項7】前記第二貯蔵部が、イオン浸透投与の可能
な形状である薬物を含有する、請求項5に記載の装置で
あって; (h)皮膚の前記第一領域とは別の前記地点において同
じく皮膚に接続された第四貯蔵部内に含有された、皮膚
浸透性促進剤;および (i)皮膚の前記第一領域とは別の地点において前記第
三貯蔵部と該皮膚との間に挟まれる、電気的感度を有す
る第二の膜であって、前記電圧差が存在しない場合には
実質的に該薬物に対して非浸透性であり、かつ前記電圧
差が存在する場合には該薬物に対して浸透性である、膜 をさらに備える、装置。 - 【請求項8】処置方法における使用のための請求項5〜
7のいずれかに記載の装置であって、該方法が: 皮膚の所定の領域に接続された、薬物の溶液の第一貯蔵
部であって、電気的に接続された第一電極を有する、第
一貯蔵部を設置すること; 同じく皮膚の該領域に接続された、皮膚浸透性促進剤を
含有する第二貯蔵部を設置すること; 該皮膚に接続された、電解質を含有する第三貯蔵部であ
って、電気的に接続された第二電極を有する、第三貯蔵
部を設置すること;および 該第一電極と該第二電極との間に電圧差を生じさせるこ
と により、患者の皮膚の該領域を通じてイオン浸透によっ
て該薬物を投与する工程を包含し、そして 電気的感度を有する膜であって、該電圧差が存在しない
場合には実質的に該薬物に対して非浸透性であり、かつ
該電圧差が存在する場合には該薬物に対して浸透性であ
る、膜 を備える、装置。
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