薬剤投与デバイスおよび薬剤投与方法
【課題】対象としての、生体実験用の小動物の極小器官内の部分に微量の薬剤を投与する新たな手法とデバイスを提供する。
【解決手段】対象に薬剤を投与する薬剤投与デバイスは、ガイドカニューラおよびその内腔に挿入する薬剤注入管を有して成り、（１）薬剤注入管は対象に投与薬剤を吐出する排出口を有する遠位端部を有し、排出口が対象に隣接するようにガイドカニューラの内腔に挿入され、（２）ガイドカニューラは、対象に向かって器官内に殖入され、その内腔に沿って薬剤注入管を案内してガイドカニューラの遠位端部から薬剤注入管が突出することを許容すると共に、薬剤注入管を支持し、ガイドカニューラの殖入深さが、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように、ガイドカニューラおよび薬剤注入管は構成され、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする。
【解決手段】対象に薬剤を投与する薬剤投与デバイスは、ガイドカニューラおよびその内腔に挿入する薬剤注入管を有して成り、（１）薬剤注入管は対象に投与薬剤を吐出する排出口を有する遠位端部を有し、排出口が対象に隣接するようにガイドカニューラの内腔に挿入され、（２）ガイドカニューラは、対象に向かって器官内に殖入され、その内腔に沿って薬剤注入管を案内してガイドカニューラの遠位端部から薬剤注入管が突出することを許容すると共に、薬剤注入管を支持し、ガイドカニューラの殖入深さが、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように、ガイドカニューラおよび薬剤注入管は構成され、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動物の器官または組織（以後、これらの総称として「器官」なる用語を用いる）、特に小動物の極小の器官（例えば脳）の一部分（本明細書では、このような一部分を「対象」と呼び、具体的には「核」、「帯」、「層」等と呼ばれる部分を例示できる）に、微量の薬剤を投与するために用いる薬剤投与デバイス、およびそのような対象に薬剤を投与する方法に関する。
【０００２】
尚、本発明における、上述のような対象の例を示すものとして、図５にラットの脳の断面図矢状断を示す。この図において、実線および／または破線で囲まれた最小単位の部分が本発明における対象に対応する。これにより、当業者であれば、本発明における「対象」の意味を容易に理解できる。後述するように、対象の例として参照する視床下部弓状核を図５にて斜線および矢印にて示す。
【背景技術】
【０００３】
従来、ラット等の小動物の脳のような極小の器官内の対象への薬剤の投与操作は、遠位端部として極細形状を有する薬剤注入管を用いて実施され、薬剤はそのような極細形状の遠位端部に位置する排出口から対象に吐出される。
【０００４】
そのような投与操作は、図１に示す極小注入用インジェクター（「マイクロインジェクター」とも呼ばれる）１０を用いて、具体的には以下のようにして実施される：
【０００５】
（１）ガイドカニューラ１２および薬剤注入管１４により構成される極小注入用インジェクター１０を準備する。
【０００６】
（２）予め、薬剤注入管１４の器官内への挿入をガイドするためのガイドカニューラ１２を脳に挿入して、ガイドカニューラの遠位端部１６を薬剤投与の対象（例えば視床下部弓状核）の近傍に位置させて殖入する。例えば、図３ａに示すように、対象としてのラットの視床下部弓状核１８内に薬剤を投与する場合、通常、頭頂部に位置する脳表面（または硬膜）２０から８ｍｍ程度の殖入深さでガイドカニューラ１２を殖入する。
【０００７】
（３）殖入後、殖入に際して傷ついた器官内の部分を回復させることを目的として、少なくとも５日、例えば１週間程度そのままの状態で放置する。
【０００８】
（４）その後、図３ｂに示すように、ガイドカニューラ１２の内腔に沿って、薬剤投与の２４時間前に薬剤注入管１４を挿入し、その遠位端部２２がガイドカニューラの遠位端部１６から突出して対象１８に接するようにする。このように挿入する場合、市販されている極小注入用インジェクターでは、例えばラットのような小動物の脳等の微小器官に薬剤を投与する場合には、薬剤注入管の遠位端部２２がガイドカニューラの遠位端部１６から１ｍｍ突出する（従って、後述の挿入深さは約９ｍｍとなる）ように設計されている。尚、市販のこのような極小注入用インジェクターのガイドカニューラ１２の外径は０．５ｍｍであり、薬剤注入管１４の外径は０．３５ｍｍであるように設計されている。
【０００９】
（５）薬剤注入管１４の挿入後、薬剤注入管に注入すべき薬剤（薬液）を供給し、その遠位端部２２の排出口から薬剤を吐出して対象に投与する。
【００１０】
上述のように極小注入用インジェクターを用いてラットの視床下部弓状核のような対象に対して薬剤投与を実施する場合、
（ａ）ラットの脳へのガイドカニューラの殖入後、ラットの体重が著しく減少し、殖入後の回復期間として１週間放置しても体重回復が認められず、回復のための放置の効果が認められない；また、
（ｂ）薬剤注入管をガイドカニューラに沿って挿入して薬剤注入管の遠位端部から薬剤を吐出する場合には、視床下部弓状核がガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入によって力学的損傷を受ける。
【００１１】
上述の（ａ）および（ｂ）を考慮すると、極小注入用インジェクターを用いた、極小器官の一部分、例えば視床下部弓状核への薬剤投与による、視床下部弓状核に関する生理学・薬理学的な効果を検証する実験は十分な信頼性があるとは必ずしも断言できない。
【００１２】
このようなことに鑑み、極小注入用インジェクターを上述のように使用しない、視床下部弓状核に関する薬理学・生理学的な効果を検証する実験として、視床下部近傍の脳室内腔へ薬剤を投与することが行われている。この方法では、視床下部全体へ薬剤を作用させることになるため、薬剤の作用が広範囲に及び、薬剤作用を介する脳の部位を限局することが不可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Nakazato M, Murakami N, Date Y, Kojima M, Matsuo H, Kangawa K, Matsukura S.,Nature Jan 11;409(6817):194-198. 2001, A role for ghrelin in the central regulation of feeding.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明が解決しようとする課題は、対象に薬剤を、特に微量の薬剤を投与する新たな手段を提供し、それによって、そのような対象に関する薬剤の生理学的および／または薬理学的な効果を、より大きい信頼性をもって検証することを可能ならしめることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の従来の極小注入用インジェクターを用いてラットの視床下部弓状核に薬剤を投与する方法について検討を重ねた結果、ガイドカニューラの内腔に薬剤注入管を挿入して薬剤投与する従来の方式では、視床下部弓状核は損傷を受けて機能障害を生じることが見出された。例えば、視床下部弓状核の場合、高次脳機能（側座核）による、末梢血中のホルモンに対する反応の消失がみられる。そしてこのような機能障害の発生について更に検討を重ねた結果、以下の事項が、単独または組み合わせで障害発生の原因として考え得るとの結論に到った：
【００１６】
（１）ラットの脳の寸法に対して、ガイドカニューラの外径が０．５ｍｍと大きく、ガイドカニューラの殖入による、視床下部弓状核（その周辺の部分をも含む）に対する力学的刺激が大きく、その結果、これが損傷を受けること；
（２）ガイドカニューラの遠位端部から薬剤注入管がわずか１ｍｍしか突出していないために、ガイドカニューラの遠位端部を視床下部弓状核またはその近傍に達するように脳の深部まで殖入せざるを得ず、その結果、ガイドカニューラによって与えられる力学的刺激は非常に大きくなり、視床下部弓状核の損傷が大きくならざるを得ないこと；
（３）薬剤注入管の外径も０．３５ｍｍと大きいことから、薬剤注入管による、視床下部弓状核に対する直接的な力学的刺激が大きく、薬剤注入管の挿入による視床下部弓状核及びその周辺の器官内の部分の損傷が大きいこと；
（４）薬剤注入管の内径が大きく、また、薬剤投与速度も大きいため、薬剤注入量が大きくなり、その結果、対象である視床下部弓状核以外のその周辺の部分まで薬剤が広範囲に注入される恐れがあること；および
（５）薬剤注入管の挿入の直後に薬剤を投与することから、薬剤注入管の挿入によるラットヘの影響が十分に緩和されていないこと。
【００１７】
上記事項を考慮しながら、極小器官の対象への薬剤投与について鋭意検討を重ねた結果、以下に説明する本発明の薬剤投与デバイスに到った。
【００１８】
第１の要旨において、本発明は、対象としての、実験用動物の器官の一部分に薬剤を投与する薬剤投与デバイスを提供し、このデバイスは、ガイドカニューラおよびその内腔に挿入する薬剤注入管を有して成り、
（１）薬剤注入管は対象に投与薬剤を吐出する排出口を有する遠位端部を有し、排出口が対象に隣接するようにガイドカニューラの内腔に挿入され、
（２）ガイドカニューラは、対象に向かって器官内に殖入され、その内腔に沿って薬剤注入管を案内してガイドカニューラの遠位端部から薬剤注入管が突出することを許容すると共に、薬剤注入管を支持し、
ガイドカニューラの殖入深さが、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように、ガイドカニューラおよび薬剤注入管は構成され、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする。
【００１９】
尚、薬剤注入管がガイドカニューラの遠位端部から突出し、また、薬剤注入管の排出口が対象に隣接するので、ガイドカニューラは、その殖入された状態では対象から離隔している。また、対象の力学的損傷とは、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入によって対象が力学的刺激を受ける結果、対象が何等かの損傷を受けることを意味する。具体的には、そのような損傷は、後述するように体重が回復しない現象、側坐核のホルモン投与、摂食行動等に対するドーパミン神経反応の消失がみられる現象等として現れる。
【００２０】
本発明において、薬剤とは、対象に与える影響を評価することを意図する種々の薬を意味し、例えば単一の化合物であっても、複数の化合物の混合物であってもよい。薬剤は、薬剤注入管を用いて対象に投与できるものであり、薬剤自体が本来的に固体である場合は、それを含む溶液または分散液（または懸濁液）の形態の薬剤として用いて、本発明のデバイスを用いて投与する。
【００２１】
本発明において、ガイドカニューラの「殖入深さ」とは、器官の表面からガイドカニューラの遠位端部までの距離を意味する。ここで、器官の表面は器官の最外面を意味する。例えば、脳の場合は、硬膜の外側面を意味する。また、薬剤注入管の「挿入深さ」とは、器官の表面から薬剤注入管の遠位端部（従って、対象としての器官の一部分の最外面）までの距離を意味する。
【００２２】
ガイドカニューラの殖入は、器官内の対象およびその周囲の部分に損傷を与え得るため、殖入深さはより小さいこと（即ち、ガイドカニューラは対象から遠く離れて存在すること）が好ましく、他方、ガイドカニューラを殖入状態で器官に固定するには、殖入深さはより大きいことが好ましい。殖入深さに関する、このような相反する事項を考慮して検討を重ねた結果、薬剤注入管の挿入深さに対してガイドカニューラの殖入深さの割合を次のような範囲内で選択することにより、対象の力学的損傷をより適切に最小限にできることが分かった。
【００２３】
本発明のデバイスにおいて、対象の力学的損傷を最小限にする好ましい態様では、ガイドカニューラの「殖入深さ」の薬剤注入管の「挿入深さ」に対する割合（即ち、殖入深さ／挿入深さ）は１０％〜５０％であり、より好ましくは２０〜４０％であり、特に好ましくは２５〜３０％である。
【００２４】
殖入深さが過度に小さければ、ガイドカニューラは実験動物の器官において安定に殖入して固定化することができなくなり、また、薬剤注入管の遠位端部の位置決めの正確性に影響が出る。逆に、殖入深さが過度に大きければ、器官内への殖入による力学的損傷が大き過ぎ、後述するように、ガイドカニューラ殖入後、一定期間放置したとしても、器官における損傷の回復が不十分となる可能性が大きくなる。
【００２５】
尚、対象に薬剤投与する場合は、通常、器官の表面から対象までの最短距離を規定するライン、または可及的に最短の距離を規定するラインに沿って、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入を実施する。但し、ガイドカニューラの殖入および／または薬剤挿入管の挿入によって、対象に到るまでの器官内の途中の部分が損傷を受け、その結果、薬剤投与する意味が損なわれる問題が発生することがある場合には、当該部分を避けるラインを採用する必要がある。
【００２６】
例えばラットのような小動物の器官としての脳の内部の対象としての視床下部弓状核の場合、上述のように最短距離を規定するラインに基づくことが可能であり、通常、そのようなラインは、頭頂部から視床下部弓状核に直線的に到る経路に相当する。この場合、薬剤注入管の「挿入深さ」は８〜１１ｍｍ、例えば９〜１０ｍｍ、約９．５ｍｍである。この挿入深さおよび上記割合から、ガイドカニューラの「殖入深さ」の好ましい範囲は自ずと算出できるが、より具体的には、「殖入深さ」は、好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは１．５ｍｍ〜３ｍｍ、例えば約２ｍｍ程度である。
【００２７】
尚、一般的には、ガイドカニューラは、器官への殖入の際の取扱性、薬剤注入管の挿入時の操作性等を考慮して、殖入状態の場合、その近位側部分が器官の表面（例えば脳の硬膜外側面）から一般的に４ｍｍ〜１２ｍｍ程度突出するように設計されている。この突出長さは、頭骨の厚さおよびガイドカニューラを取り扱うために必要な長さ等を考慮した長さである。尚、薬剤注入管は、ガイドカニューラの内腔に挿入して操作する必要があるため、薬剤注入管の近位端部は、通常ガイドカニューラの近位端部からも突出する。従って、本発明のデバイスでは、ガイドカニューラおよび薬剤注入管はそのような突出する長さを、殖入深さおよび挿入深さにそれぞれ加えた長さとなるように設計する必要がある。
【００２８】
薬剤注入管の挿入深さに関しては、例えば、器官としてのラットの大脳の対象としての視床下部弓状体の場合、薬剤注入管の遠位端部が、対象に隣接するように、薬剤注入管を挿入する。ここで、「隣接」とは、薬剤注入管の排出口が、対象とそれに隣接する他の部分との境界に位置することを意味する。しかしながら、当業者が境界に位置すると判断しても問題が実質的に無い場合と判断できる場合、排出口は境界の多少内側または外側に位置してもよい。排出口の位置が、対象の外側で過度に境界から離れると、対象以外の部分への薬剤投与が生じて、薬剤投与の影響を的確に評価することはできない。逆に、排出口の位置が、対象の内側に過度に入り込むと、対象が損傷を受けるため、薬剤投与の影響を的確に評価することはできない。
【００２９】
好ましい態様では、本発明のデバイスは、対象に加えて、薬剤注入管の周囲に位置する、器官の他の部分の力学的損傷を最小限とする。具体的には、薬剤注入管の挿入による、対象ならびにそれに到るまでの器官内の部分と薬剤注入管との接触面積を最小限とする。接触面積を最小限とするには、薬剤注入管の外径はより小さいのが好ましい。他方、薬剤注入管の外径がより小さくなれば、それに対応してその内径もより小さくなり、所定量の薬剤を投与する必要がある場合には、薬剤注入管の吐出口から排出される薬剤の線速度が増加する。この線速度の増加は、吐出による対象および／またはそれ以外のその周辺の部分に対する動力学的損傷を増やし兼ねない。これを考慮して、外径をより小さくしながら、内径をより大きくすると、薬剤注入管の強度がより小さくなるため、薬剤注入管の操作に際して細心の注意が必要となる。これらの点から、薬剤注入管の外径をより小さくすることには一長一短がある。
【００３０】
このような薬剤注入管の外径に関する相反する事項を考慮して検討を重ねた結果、ガイドカニューラの遠位端部から突出する、薬剤注入管の部分の外径を次のような範囲内で選択することにより、対象に加えて、薬剤注入管の周囲に位置する、器官の他の部分の力学的損傷を最小限とできることが分かった：即ち、薬剤注入管の外径は、（薬剤注入管の挿入深さ）−（ガイドカニューラの挿入深さ）、即ち、ガイドカニューラの遠位端部から突出している、薬剤注入管の遠位側部分の長さ（「突出長さ」とも呼ぶ）の好ましくは１／５〜１／２５程度、より好ましくは１／１０〜１／２０程度、例えば１／１５程度であるのが望ましいことが分かった。このような範囲内で薬剤注入管の外径を選択することによって、対象およびそれに到るまでの器官内の部分と薬剤注入管との接触による力学的損傷を十分に低減することができる。
【００３１】
薬剤注入管の内径は、上述の薬剤注入管の外径の範囲および薬剤注入管の強度を考慮した上で、可及的に大きいことが好ましい。そのようにすると、投与薬剤の吐出時による動力学的刺激による対象の損傷を最小限にすることができる。
【００３２】
尚、ガイドカニューラの外径は、ガイドカニューラの殖入による器官内の部分への影響、特に力学的損傷を最小限とするために、ガイドカニューラの内腔への薬剤注入管の挿入または抜去の操作を円滑に実施できることを確保しながら、可及的に小さいことが好ましい。即ち、上述の薬剤注入管の外径およびガイドカニューラの強度を考慮すると、ガイドカニューラの外径は、一般的には、ガイドカニューラの殖入深さの好ましくは１／６〜１／２、より好ましくは１／５〜１／３、例えば約１／４である。具体的な例示として、ラットの大脳視床下部へ薬剤を投与する場合には、０．７ｍｍ以下であることが好ましく、また、０．３ｍｍ以上であることが好ましく、例えば約０．５ｍｍであることがより好ましい。ガイドカニューラの内径は、その内腔への薬剤注入管の挿入および抜去を円滑に実施できるように選択される。
【００３３】
このようにガイドカニューラを構成すると、ガイドカニューラの殖入による、器官内の部分への影響、特に力学的損傷を最小限とすることができる。即ち、ガイドカニューラは、それを対象に向かって器官内に殖入する際、上述のように器官内の部分に力学的損傷を与え得るが、その損傷の程度は、その後、回復できる程度に抑制できる。具体的な１つの態様では、ガイドカニューラの殖入後、例えば脳のような器官内の部分が損傷を受ける結果、小動物の体重が一旦減少するが、その後、後述のように小動物の体重が実質的に回復するように、ガイドカニューラを構成できる。
【００３４】
本発明の薬剤投与デバイスは、げっ歯類（例えばラット、モルモット、マウス、ハムスター等）、比較的小さな他の哺乳類（ウサギ、ネコ、イヌ、サル等）等の医学等の実験用小動物の器官内の特定の部分に薬剤を投与するのに好適である。そのような動物の器官の一部分を対象として薬剤を投与する。特に好ましい対象としては、脳のような器官内の部分としての視床下部弓状核を例示できる。尚、本発明において「対象に向かって器官内に殖入する」とは、対象から離隔して殖入されたガイドカニューラの長手方向（即ち、ガイドカニューラの軸方向）の延長線上に対象が位置することを意味する。
【００３５】
上述のように、本発明の薬剤投与デバイスを用いる場合、ガイドカニューラは、それを対象に向かって器官内に殖入する際、上述のように器官内の部分に力学的損傷を与えるが、その損傷の程度は、殖入の後、実質的に回復できる程度である。
【００３６】
この回復は、例えば、上述のようにラットのような小動物の体重の回復として具現する。詳細には、例えばラット等のげっ歯類の対象（たとえば視床下部弓状核）に薬剤を投与するに際して、ガイドカニューラを殖入する場合、殖入の直後は、ラット等の体重が一旦減少するが、ガイドカニューラの殖入後、所定の期間（この期間を「回復期間」とも呼ぶ）、例えばカニューラ殖入術後７日間を経過するまでにラット等の体重が増加する。尚、このような増加の結果、ラット等の体重が殖入前の体重の８０％以上、好ましくは９０％以上の体重となっていれば、本発明に関しては、体重が実質的に回復している、従って、殖入による損傷が回復しているとみなす。
【００３７】
ラット等の小動物の視床下部弓状核に薬剤を投与する場合では、上述の体重の回復に加えて、またはその代わりに、上述の回復期間内で、側坐核のホルモン投与、摂食行動等に対するドーパミン神経反応の消失がみられないようになることで、殖入による損傷が回復した（即ち、殖入が成功した）と判断できる。
【００３８】
このように損傷が実質的に回復するようにするには、ガイドカニューラの外径およびガイドカニューラの遠位端部の位置（従って、ガイドカニューラの殖入深さ）が特に重要なファクターとなることが見出された。上述の範囲内でこれらを種々変更して体重の減少量を確認することによって、望ましい損傷の回復、例えば体重の回復を実現できるファクターの組み合わせを選択できる。
【００３９】
本発明の薬剤投与デバイスの好ましい態様において、ガイドカニューラの殖入深さは、それを器官内に固定するため十分な長さであると共に、器官内の部分、特に殖入状態のガイドカニューラの周囲の部分および対象に対する損傷を最小限にするために、過度に大きくてはならない。この観点から、ガイドカニューラの殖入深さは、薬剤注入管の挿入方向に沿った、器官の表面から対象までの距離（この距離は薬剤注入管の挿入深さに相当）の好ましくは１／１０〜１／２、より好ましくは１／５〜２／５、特に１／４〜３／１０であることが推奨される。
【００４０】
例えば、ラットの大脳における視床下部弓状核への薬剤投与のために殖入に際しては、大脳の上部（即ち、頭頂部）から視床下部弓状核に向けて、ガイドカニューラを殖入し、ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管が挿入される。この場合、大脳の表面から視床下部弓状核までの器官の距離は通常８．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。従って、ガイドカニューラの殖入深さは、約１ｍｍ〜５ｍｍが推奨される。特に、殖入深さが、約１．５ｍｍ〜４ｍｍ、例えば２ｍｍ程度であるのが特に好ましい。
【００４１】
薬剤注入管の構造としては、ガイドカニューラと同様に、直管状の細管の構造であってよい。後述するように、薬剤注入管を挿入して一定時間放置して対象および／または他の部分を回復または緩和するために、また、その後、安定して薬剤を投与するために、薬剤注入管はガイドカニューラによって安定に保持固定されることが望ましい。このために、薬剤注入管が所定位置まで、即ち、その遠位端部の排出口が対象に隣接するような位置まで挿入された状態において、ガイドカニューラの内腔内に位置する、薬剤注入管の近位側部分は、ガイドカニューラの内径に近い、好ましくは実質的に等しい外径とし、他方、ガイドカニューラの遠位端部から突出している、薬剤注入管の部分は、内腔に位置する部分より小さい外径を有するのが好ましい。即ち、薬剤注入管は、言わば２段構造であるのが好ましい。
【００４２】
このようにすると、薬剤注入管のより太い部分、即ち、ガイドカニューラの内腔内に位置する部分は、薬剤注入管を安定して保持することができ、ガイドカニューラの遠位端部から突出する、薬剤注入管のより細い部分は、器官内の部分と接触する面積が小さくなるので、対象および／または他の部分に与える力学的損傷を最小限にできる。
【００４３】
更に、薬剤注入管の挿入深さが過度に深くならないように、排出口が対象に隣接した時に、更なる挿入を防止できるように、ストッパーを薬剤注入管に設置することも望ましい。具体的には、ガイドカニューラを所定箇所にて対象に向かって所定の深さに殖入し、その後、薬剤注入管の遠位端部の排出口が対象に隣接するように薬剤注入管を挿入した状態になった時に、薬剤注入管の近位端部付近の外側に設けた突出部がストッパーとして機能してガイドカニューラの近位端部に当接し、その結果、薬剤注入管をそれ以上挿入できないように構成するのが好ましい。そのようなストッパーとしての突出部は、薬剤注入管の近位側でその外側に、例えばリング状、半リング状または単なる突起状のものであってよい。
【００４４】
尚、ガイドカニューラ及び薬剤注入管の材質に関しては特に限定されることはなく、通常のガラス管（硬質ガラスでも軟質ガラスでも差し支えない）、金属管等を使用することが出来る。金属管を使用する場合は、腐食に対して耐久性のある材質が好ましいことから、ステンレス鋼やチタン材が推奨される。生体適合性の観点からは、チタン材を用いることが好ましい。
【００４５】
第２の要旨において、本発明は、上述および後述の本発明のデバイスを用いて、対象としての、実験用小動物の器官内の一部分に薬剤を投与する方法、即ち、薬剤投与方法を提供し、この方法は、
（１）内腔を有するガイドカニューラを対象に向かって挿入して器官内にガイドカニューラを殖入する工程、
（２）薬剤注入管の遠位端部が対象に隣接するように、ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を挿入する工程、ならびに
（３）薬剤注入管に薬剤を供給し、その遠位端部の排出口から薬剤を吐出して対象に薬剤を投与する工程
を含んで成り、
ガイドカニューラの殖入深さを、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように選択し、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする。
【００４６】
本発明の薬剤投与デバイスに関連する、本明細書における説明は、特に問題が生じない限り、本発明の薬剤を投与する方法にも同様に当て嵌まる。例えば、上述のガイドカニューラの殖入深さと薬剤注入管の挿入深さとの関係を満たすように、これらを操作して用いることによって好都合な薬剤投与が可能となる。
【００４７】
第３の要旨において、本発明は、上述および後述の本発明のデバイスを用いて、対象としての、実験用小動物の器官内の一部分に与える薬剤の薬理学的および／または生理学的効果を評価するための実験方法であって、
（１）内腔を有するガイドカニューラを対象に向かって挿入して器官内にガイドカニューラを殖入する工程、
（２）その後、所定期間放置して、ガイドカニューラの殖入によって生じた損傷を回復させる工程、
（３）ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を対象に向かって挿入し、薬剤注入管の遠位端部を対象に隣接させる工程、
（４）その後、所定時間放置して、薬剤注入管の挿入によって生じた損傷を回復または緩和させる工程、ならびに
（５）薬剤注入管に薬剤を供給し、その遠位端部から薬剤を吐出して対象に薬剤を投与する工程
を含んで成り、薬剤注入管の挿入前、殖入されたガイドカニューラは、実験用小動物の体重を実質的に回復させ、また、薬剤注入管の遠位端部が対象内に配置された状態では、ガイドカニューラの遠位端部は対象から離れて位置することを特徴とする実験方法を提供する。
【００４８】
本発明の薬剤投与デバイスおよび薬剤投与方法に関連する、本明細書における説明は、特に問題が生じない限り、本発明の実験方法にも同様に当て嵌まる。例えば、上述のガイドカニューラの殖入深さと薬剤注入管の挿入深さとの関係を満たすように、これらを操作して用いることによって好都合な実験が可能となる。
【００４９】
特に、本発明の実験方法では、ガイドカニューラの殖入後、その内腔に薬剤注入管を挿入するまでに、ガイドカニューラを殖入した状態にて放置して殖入による損傷を回復するための所定期間（即ち、回復期間）を設けることを特徴とする。
【００５０】
回復期間は、本発明の薬剤投与デバイスを用いて実験するに際して、種々の条件下でガイドカニューラを殖入した後、損傷を受けた状態から回復状態に達するまでの期間を実験的に求めることによって決定できる。回復状態に達する期間としては、例えば体重の変化を尺度とし、上述のように体重が実質的に回復するまでの期間を採用でき、一般的には少なくとも５日程度の期間である。
【００５１】
具体的には、回復期間としては、例えばラット等の小動物の器官の一部分である対象への薬剤投与の場合、好ましくは４日〜１０日、より好ましくは１週間程度である。例えば、上述したラットの大脳視床下部弓状核への薬剤投与を実施する実験方法において、ガイドカニューラをラットの大脳上部（即ち、頭頂部）から殖入する際、外径０．５ｍｍのガイドカニューラを大脳上部から２ｍｍの深さまで殖入した場合には、１週間（７日間）の回復期間を設けることで体重が実質的に回復した。しかしながら、同一外径のガイドカニューラ管を８．５ｍｍの深さまで殖入した場合には、１０日間放置しても体重は減少したままで実質的に回復せず、損傷の回復は期待できなかった。
【００５２】
また、薬剤注入管の遠位端部の排出口の内径が必要以上に大きい場合には、対象への薬剤投与に際して、排出口を経て薬剤が広範囲に広がって投与されることとなり、対象以外の他の部分へも薬剤が投与される可能性がある。
【００５３】
他方、薬剤注入管の内径を過度に小さくすることは、排出口を通過して対象に注入すべき薬剤の線速度が過度に大きくなる可能性がある。対象に薬剤を投与するに際して、このように線速度が大きくなると、投与薬剤の流動による圧力が増大し、その結果、増加した圧力が対象および／またはその周辺の部分に力学的損傷を与える可能性がある。更には、対象以外の部分への薬剤の投与を引き起こす可能性もある。
【００５４】
このような薬剤注入管の排出口に関する、相反する事項を考慮した結果、本発明の実験方法において、薬剤注入管の遠位端部の排出口における、投与薬剤の流体線速度は、通常７．５ｃｍ／分以下とすることが好ましいことが分かった。本発明の実験方法の１つの態様では、そのような線速度は、例えば１〜１０ｃｍ／分、好ましくは３〜７．５ｃｍ／分の範囲から選択する。
【００５５】
また、そのような実験方法に用いる薬剤投与デバイスにおいて、薬剤注入管の排出口の内径は、対象の最大幅の好ましくは１/２０〜１／６０である。尚、「対象の最大幅」とは、対象を含む器官の矢状断（図５参照）および冠状断における薬剤注入管の挿入方向に対して垂直な方向の対象の寸法の最大の寸法の内の小さい方の寸法を意味する。従って、そのような範囲の内径を薬剤注入管の排出口が有する場合、そのような内径は、対象の最大幅より十分に小さいため、排出口は、実質的に対象にのみ隣接することができる。
【００５６】
具体的な例示として、対象としてラットの大脳視床下部弓状体（対象の最大幅が約３ｍｍ）への薬剤投与に際して、薬剤注入管の外径が０．１５１ｍｍで、内径（即ち、排出口の径）が０．０７５ｍｍ（視床下部弓状体の最大幅の約４０分の１）場合、薬剤注入量を０．１５マイクロリッター／分とすれば、薬剤の線速度は７．５ｃｍ／分となり、薬剤注入量を０．１マイクロリッター／分とすれば、薬剤の線速度は５．１ｃｍ／分となり、いずれの場合であっても、本発明の実験方法による薬剤投与の影響の評価を問題なく実施できる。
【００５７】
本発明の実験方法では、薬剤注入管を挿入した後、挿入によってもたらされる対象および器官内のその他の部分の損傷を回復または緩和する目的で、挿入した状態で所定時間（「緩和時間」とも呼ぶ）放置し、その後、薬剤投与する。この所定時間は、小動物の対象に応じて、適宜選択できるが、通常８時間〜２日、好ましくは１２時間〜３６時間、より好ましくは１８時間〜３０時間、例えば２４時間である。このような緩和時間を設けない場合、対象および／または器官内の部分の回復が不十分となり、薬剤投与の影響を適切に評価する実験ができない可能性がある。
【００５８】
具体的には、例えばラットの大脳視床下部弓状核への薬剤投与においては、外径０．１５１ｍｍの薬剤注入管を挿入した後、通常１２時間〜３６時間、好ましくは１８時間〜３０時間、例えば２４時間放置する緩和時間を採用することが推奨される。このような緩和時間を設けないで、薬剤注入管の挿入直後に薬剤を投与した場合は、挿入による力学的損傷により、薬剤投与の影響を正確に評価することが出来ない。
【００５９】
上述のように、本発明の実験方法は、薬剤注入管を所定位置まで挿入した後、薬剤投与までに所定の緩和時間放置することを特徴とする。従来、薬剤注入管を挿入することは、器官内の対象の損傷を拡大するため、正確な薬理効果の評価の実験では、放置せず、挿入後直ちに薬剤投与することが行われてきた。従来のように、従来の薬剤投与デバイスを用いる場合、外径が相対的に大きいガイドカニューラが対象に近接して位置するため、従来から望ましいとされているように薬剤注入管の挿入直後に薬剤を投与しても、あるいは薬剤注入管の挿入後に一定時間放置しても、器官が受けた損傷は回復せず、薬剤投与の効果を確認することはできない。ちなみに、本発明の薬剤投与デバイスを用いる場合であっても、薬剤注入管の挿入直後に薬剤を投与する場合には、力学的損傷が残存するため、薬剤投与効果の所望の評価をすることができない。
【００６０】
このような本発明の実験方法は、一般に、薬剤を投与する工程の後、薬剤を投与された小動物の薬理学的および／または生理学的な効果を評価する工程を更に含む。この評価する工程は、薬剤の種類、薬剤を投与する対象等に応じて、当業者であれば、これまでに知られている情報に基づいて容易に実施できる。
【００６１】
更に、本発明は、上述の本発明の薬剤投与デバイスを構成するガイドカニューラおよび薬剤注入管をも提供する。
【発明の効果】
【００６２】
本発明の薬剤投与デバイスを用いて視床下部弓状核のような対象に微量の薬剤を投与する場合、デバイスによって与えられる損傷を回復できる。具体的には、小動物の体重が実質的に回復し、あるいは高次脳（側坐核）の機能障害を抑制できる。その結果、そのような対象に関する薬剤の生理学的および／または薬理学的な効果をより正確に評価することを可能となる。例えば、視床下部弓状核に限局した薬理学的研究、現在まで試みられていない研究、例えば視床下部弓状核と高次脳との間の神経機能ネットワークの研究等を推し進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１ａは、従来から市販されている極小注入用インジェクターの薬剤注入管の側方断面図を模式的に示す。また、図１ｂは、図１ａの市販されている極小注入用インジェクターの薬剤注入管をガイドカニューラに挿入した状態を側方断面図にて模式的に示す。
【図２】図２ａは、本発明の薬剤投与デバイスのマイクロインジェクターの側方断面図を模式的に示す。また、図２ｂは、図２ａの本発明の薬剤投与デバイスの薬剤注入管をガイドカニューラに挿入した状態を側方断面図にて模式的に示す。
【図３】図３ａは、図１に示す従来から市販されている極小注入用インジェクターのガイドカニューラをラットの脳の視床下部弓状核に向かって挿入して殖入した状態を模式的に示す。また、図３ｂは、図３ａの状態に殖入したガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を挿入し、その先端を視床下部弓状核に配置した状態を模式的に示す。
【図４】図４ａは、図２に示す本発明の薬剤投与デバイスのガイドカニューラをラットの脳の視床下部弓状核に向かって挿入して殖入した状態を模式的に示す。また、図４ｂは、図４ａの状態に殖入したガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を挿入し、その遠位端部を視床下部弓状核に隣接状態で配置した様子を模式的に示す。
【図５】図５は、対象の例としてのラットの脳の矢状断を示す。
【図６】図６は実施例１の実験結果を示す。
【図７】図７は比較例１の実験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
本発明の実施形態を、図面を参照してより具体的に説明する。但し、参照する図面の態様、説明に用いた数値、構造等は、ラットの視床下部弓状核への薬剤投与に用いるためのデバイスについての例示であり、本発明については、これらの態様、数値、構造等に限定されるものではない。
【００６５】
本発明の薬剤投与デバイス１００を図２に模式的に示す。この薬剤投与デバイスは、図２ａに示す薬剤注入管１０４およびそれをガイドするガイドカニューラ１０２から構成される。ガイドカニューラ１０２の長さは、図１に示す、従来から市販されている極小注入用インジェクターのガイドカニューラより短く、その結果、従来から市販されている極小注入用インジェクターと比較して、その遠位端部１１６から突出する、薬剤注入管１０４の部分の長さが従来の薬剤注入管より長くなるように構成されている。例えばラットの視床下部弓状核に薬剤を投与する場合、薬剤注入管１０４のストッパー１２８がガイドカニューラ１０２の近位端部に当接した状態で、図４に示すように、薬剤注入管１０４が例えば７．５ｍｍ突出する（即ち、ガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６と薬剤注入管の遠位端部１２２（または排出口）との間の距離が７．５ｍｍとなる）ように設計されている。
【００６６】
図示した薬剤注入管１０４は、その所定状態でガイドカニューラ１０２に挿入した状態でガイドカニューラの内面と接触する部分（近位側部分）１３０は、市販されている極小注入用インジェクターの薬剤注入管の外径および内径が実質的に同じであるが、ガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６から突出して対象までに到る、薬剤注入管の部分（遠位側部分）１３２はより小さい外径および内径を有する。即ち、図２に示す薬剤注入管は、２段構造を有する。尚、より小さい外径および内径を有する部分１３２は、カニューラの遠位端部１１６から丁度始まっても、あるいは図２に示すように遠位端部１１６から少し離れた箇所から開始してもよい。具体的には、市販の極小注入用インジェクターの薬剤注入管（例えば図１の薬剤注入管１４）の遠位側部分を切断・除去して本発明の薬剤注入管の部分１３０およびその近位側部分を得、それに細いガラス管１４０を接着することによってそのような小さい外径および内径を有するようにできる。例えば、ガラス管１４０は外径０．１５１ｍｍおよび内径０．０５ｍｍを有する。
【００６７】
このような構成にすることによって、本発明の薬剤投与デバイスを用いて薬剤を投与する場合、ガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６は、対象から比較的遠く離隔した箇所に位置することができ、その結果、ガイドカニューラ１０２が、対象の手前側における、器官内の部分において占める体積を小さくでき、これらの部分との接触面積を低減することが出来るので、ガイドカニューラ１０２の殖入によって生じる力学的損傷を最小限にできる。また、そのような遠位端部１１６から突出して対象に向かって延在する薬剤注入管の部分１３２はより細いため、薬剤注入管１０４が遠位端部１１６から対象に到るまでの、器官内の他の部分で占める体積およびそのような部分との接触面積を小さくできることから、薬剤注入管の挿入によって生じる力学的損傷を抑制できる。
【００６８】
次に、本発明の薬剤投与デバイスを用いて、例としてのラットの視床下部弓状核に薬剤を投与する方法を、図４を参照して具体的に説明する：
【００６９】
最初に、図４ａに示すように、硬膜１２０の下方約２ｍｍの深さにガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６が位置するように（即ち、殖入深さが２ｍｍとなるように）、ガイドカニューラ１０２を脳内に挿入して殖入する。尚、この挿入は、ガイドカニューラ１０２が対象としての視床下部弓状核１１８に向かうように、即ち、ガイドカニューラ１０２の長手方向軸に沿ったその延長上に対象１１８が位置するように実施する。殖入自体は、既知の方法で実施することができる。
【００７０】
次に、図４ｂに示すように、薬剤注入管１０４をガイドカニューラ１０２の内腔に沿って挿入し、ストッパー１２８（図示せず）をガイドカニューラの近位端部に当接させて、薬剤注入管１０４の遠位端部１２２を対象１１８に隣接させる。尚、この状態では、薬剤注入管の遠位端部１２２に位置する薬剤排出口が、ガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６から突出して例えば７．５ｍｍ前方に位置する。
【００７１】
その後、薬剤注入管１０４に所定の薬剤を供給し、その遠位端部１２２の排出口から薬剤を吐出し、対象１１８に向かって薬剤を注入して投与する。
【００７２】
上述のように薬剤を対象に投与して、薬剤による対象の薬学的および／または生理学的効果を評価する場合、例えば、ラットの視床下部弓状核に関する薬剤の効果に関する評価を次のように実施できる。
【００７３】
上述のようにガイドカニューラ１０２を殖入した後、対象としての例えばラットの視床下部弓状体への薬剤投入の場合には、所定日数放置として、１週間放置し、ガイドカニューラの殖入によって生じた損傷を回復させる。その後、ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を目的部位に向かって挿入し、薬剤注入管の遠位端部が対象に隣接して位置させた後、例えば緩和時間として２４時間放置して、薬剤注入管の挿入によって生じた損傷を回復させる。
【００７４】
損傷が回復した後、薬剤注入管に薬剤を供給し、その薬剤放出口から目的部位に薬剤を投与し、薬剤に応じて所定の効果に関して評価を実施する。
【実施例】
【００７５】
（実施例１）
図４を参照して説明したようにして、図２に示す本発明の薬剤投与デバイスを用いて、対象としてのラットの視床下部弓状核に生理食塩水を投与した。尚、図４に示すように、ガイドカニューラの殖入深さを２ｍｍとし、薬剤注入管の挿入深さを９．５ｍｍとした。
【００７６】
使用した薬剤投与デバイスは次の寸法を有した：
ガイドカニューラ１０２（ステンレス鋼製、直管）
硬膜から遠位端部までの長さ：２ｍｍ
外径： ０．５ｍｍ
内径： ０．４ｍｍ
長さ： １３．０ｍｍ
薬剤注入管１０４（ガラス製、２段構造の直管）
近位側部分１３０の外径： ０．３５ｍｍ
近位側部分１３０の内径： ０．１７ｍｍ
（近位側部分１３０＋ストッパー＋その近位側部分）の長さ：３１ｍｍ
遠位側部分１３２の外径： ０．１５ｍｍ
遠位側部分１３２の内径： ０．０７５ｍｍ
遠位側部分１３２の長さ（遠位端部１１６からの突出部分の長さ）：７．５ｍｍ
【００７７】
ラットの側坐核から側坐核の細胞外液を取り出すために、また、視床下部弓状核に薬剤を投与すべく、全身麻酔下、側坐核および視床下部弓状核に対するガイドカニューラの殖入術をラットに施した。
側坐核および視床下部弓状核の位置座標は、側坐核に対してブレグマを基準にAP 1.7mm, ML 0.8mm, DV 6.2mmとし、また、視床下部弓状核に対してブレグマを基準にAP -6.6mm, ML 0.4mm, DV 8.05mmとし、また、矢状方向に16度の角度とした。尚、視床下部弓状核へのアプローチは、この位置座標のアプローチ以外では永久的な組織損傷がおこることを以前に確認している（Microinjection of Galanin-Like Peptide into the Medial Preoptic Area Stimulates Food Intake in Adult Male Rats、J Neuroendocrinol. 2006 Oct;18(10):742-747. Endogenous ghrelin is an orexigenic peptide acting in the arcuate nucleus in response to fasting. Regul Pept. 2003 Mar 28;111(1-3):161-167参照）。
【００７８】
ガイドカニューラの殖入術後に５日間の回復期間を設け、その後、６日目に薬物の全身投与用の静脈内カニューレを全身麻酔下で設置した。同時に、マイクロダイアリシスカニューラを側坐核ガイドカニューラに設けると共に、薬剤注入管を視床下部ガイドカニューラへ挿入して固定した。
【００７９】
２４時間後（即ち、ガイドカニューラ殖入術後７日目）、上述のように挿入した、本発明の薬剤投与デバイスの薬剤注入管を通じて、生理食塩水を視床下部弓状核に０．５μｌ／分で投与した。そして、側坐核のドーパミン神経の活性変動を測定するためにマイクロダイアリシスから得られる側坐核の細胞外液のドーパミン量の測定を開始した。
【００８０】
その直後、摂食誘発量としてグレリン３ｎｍｏｌを静脈内投与した。これにより、ラットの摂食行動が数分後から開始した。尚、このような処置の場合、視床下部弓状核にカニューレ殖入術を施さない場合、側坐核ドーパミン量の有意な増加が観察されることを事前に確認している（Neuroscience 161(3) 855-864, 2009参照）。
【００８１】
この状態で、生理食塩水の投与を１分間継続し、その間の側坐核ドーパミンのレベルを測定した。その結果を図６（縦軸：ドーパミンレベル（％）、横軸：グレリン投与開始時を０とした時間（分））に示す。尚、図６のグラフは７匹のラット（ｎ＝７）について実施した実施例の平均値をプロットしている。明らかなように、静脈内に投与されたグレリンに対する側坐核（高次脳）のドーパミン反応が増加している。即ち、本発明の薬剤投与デバイスを用いて視床下部弓状核に生理食塩水を投与する場合、高次脳の機能障害は生じていないことが分かる。
【００８２】
（比較例１）
上述の実施例において、本発明の薬剤投与デバイスに代えて、図１に示す従来技術のマイクロインジェクター（即ち、薬剤投与デバイス）を用いて図３を参照して説明したように、ガイドカニューラを脳内に殖入し、その後、薬剤注入管を挿入した。
【００８３】
使用した薬剤投与デバイスは次の寸法を有した：
ガイドカニューラ１２（ステンレス鋼製、直管）
硬膜から遠位端部までの長さ： ８ｍｍ
外径： ０．５ｍｍ
内径： ０．４ｍｍ
長さ： １３ｍｍ
薬剤注入管１４（ガラス製）
外径： ０．３５ｍｍ
内径： ０．１７ｍｍ
長さ： ４２．５ｍｍ
ガイドカニューラからの突出長さ： １ｍｍ
【００８４】
上記実施例と同様に、グレリンおよび生理食塩水を投与して、側坐核ドーパミンのレベルを測定した。その結果を、図６と同様に、図７に示す。尚、図７のグラフは５匹（ｎ＝５）のラットについて実施した実施例の平均値をプロットしている。明らかなように、静脈内に投与されたグレリンに対する側坐核（高次脳）のドーパミン反応が認められない。即ち、従来技術の薬剤投与デバイスを用いて視床下部弓状核に生理食塩水を投与する場合、高次脳の機能障害が生じていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によって、ラット等の小動物の脳の視床下部弓状核等への薬剤投与による影響の適切な評価が実施可能となる。具体的には、脳内では、ホルモン作用の主要部位の一つである視床下部の中でも、その弓状核に限局して直接ホルモンを投与すること、また、この部位のホルモン作用を薬剤により部位特異的に遮断することが可能となる。これにより、弓状核の機能の解析を正確に行うことが可能となる。また、現在まで注目されてきたにも関わらず、未だ行われていない視床下部と高次脳など他の脳部位との神経ネットワークの解明の研究が可能となる。
【符号の説明】
【００８６】
１０…薬剤投与デバイス、１２…ガイドカニューラ、１４…薬剤注入管、
１６…遠位端部、１８…対象または視床下部弓状核、２０…硬膜、２２…遠位端部、
１００…薬剤投与デバイス、１０２…ガイドカニューラ、１０４…薬剤注入管、
１１６…遠位端部、１１８…対象または視床下部弓状核、１２０…硬膜、
１２２…遠位端部、１２８…ストッパー、１３０…近位側部分、１３２…遠位側部分、
１４０…ガラス管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動物の器官または組織（以後、これらの総称として「器官」なる用語を用いる）、特に小動物の極小の器官（例えば脳）の一部分（本明細書では、このような一部分を「対象」と呼び、具体的には「核」、「帯」、「層」等と呼ばれる部分を例示できる）に、微量の薬剤を投与するために用いる薬剤投与デバイス、およびそのような対象に薬剤を投与する方法に関する。
【０００２】
尚、本発明における、上述のような対象の例を示すものとして、図５にラットの脳の断面図矢状断を示す。この図において、実線および／または破線で囲まれた最小単位の部分が本発明における対象に対応する。これにより、当業者であれば、本発明における「対象」の意味を容易に理解できる。後述するように、対象の例として参照する視床下部弓状核を図５にて斜線および矢印にて示す。
【背景技術】
【０００３】
従来、ラット等の小動物の脳のような極小の器官内の対象への薬剤の投与操作は、遠位端部として極細形状を有する薬剤注入管を用いて実施され、薬剤はそのような極細形状の遠位端部に位置する排出口から対象に吐出される。
【０００４】
そのような投与操作は、図１に示す極小注入用インジェクター（「マイクロインジェクター」とも呼ばれる）１０を用いて、具体的には以下のようにして実施される：
【０００５】
（１）ガイドカニューラ１２および薬剤注入管１４により構成される極小注入用インジェクター１０を準備する。
【０００６】
（２）予め、薬剤注入管１４の器官内への挿入をガイドするためのガイドカニューラ１２を脳に挿入して、ガイドカニューラの遠位端部１６を薬剤投与の対象（例えば視床下部弓状核）の近傍に位置させて殖入する。例えば、図３ａに示すように、対象としてのラットの視床下部弓状核１８内に薬剤を投与する場合、通常、頭頂部に位置する脳表面（または硬膜）２０から８ｍｍ程度の殖入深さでガイドカニューラ１２を殖入する。
【０００７】
（３）殖入後、殖入に際して傷ついた器官内の部分を回復させることを目的として、少なくとも５日、例えば１週間程度そのままの状態で放置する。
【０００８】
（４）その後、図３ｂに示すように、ガイドカニューラ１２の内腔に沿って、薬剤投与の２４時間前に薬剤注入管１４を挿入し、その遠位端部２２がガイドカニューラの遠位端部１６から突出して対象１８に接するようにする。このように挿入する場合、市販されている極小注入用インジェクターでは、例えばラットのような小動物の脳等の微小器官に薬剤を投与する場合には、薬剤注入管の遠位端部２２がガイドカニューラの遠位端部１６から１ｍｍ突出する（従って、後述の挿入深さは約９ｍｍとなる）ように設計されている。尚、市販のこのような極小注入用インジェクターのガイドカニューラ１２の外径は０．５ｍｍであり、薬剤注入管１４の外径は０．３５ｍｍであるように設計されている。
【０００９】
（５）薬剤注入管１４の挿入後、薬剤注入管に注入すべき薬剤（薬液）を供給し、その遠位端部２２の排出口から薬剤を吐出して対象に投与する。
【００１０】
上述のように極小注入用インジェクターを用いてラットの視床下部弓状核のような対象に対して薬剤投与を実施する場合、
（ａ）ラットの脳へのガイドカニューラの殖入後、ラットの体重が著しく減少し、殖入後の回復期間として１週間放置しても体重回復が認められず、回復のための放置の効果が認められない；また、
（ｂ）薬剤注入管をガイドカニューラに沿って挿入して薬剤注入管の遠位端部から薬剤を吐出する場合には、視床下部弓状核がガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入によって力学的損傷を受ける。
【００１１】
上述の（ａ）および（ｂ）を考慮すると、極小注入用インジェクターを用いた、極小器官の一部分、例えば視床下部弓状核への薬剤投与による、視床下部弓状核に関する生理学・薬理学的な効果を検証する実験は十分な信頼性があるとは必ずしも断言できない。
【００１２】
このようなことに鑑み、極小注入用インジェクターを上述のように使用しない、視床下部弓状核に関する薬理学・生理学的な効果を検証する実験として、視床下部近傍の脳室内腔へ薬剤を投与することが行われている。この方法では、視床下部全体へ薬剤を作用させることになるため、薬剤の作用が広範囲に及び、薬剤作用を介する脳の部位を限局することが不可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Nakazato M, Murakami N, Date Y, Kojima M, Matsuo H, Kangawa K, Matsukura S.,Nature Jan 11;409(6817):194-198. 2001, A role for ghrelin in the central regulation of feeding.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明が解決しようとする課題は、対象に薬剤を、特に微量の薬剤を投与する新たな手段を提供し、それによって、そのような対象に関する薬剤の生理学的および／または薬理学的な効果を、より大きい信頼性をもって検証することを可能ならしめることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の従来の極小注入用インジェクターを用いてラットの視床下部弓状核に薬剤を投与する方法について検討を重ねた結果、ガイドカニューラの内腔に薬剤注入管を挿入して薬剤投与する従来の方式では、視床下部弓状核は損傷を受けて機能障害を生じることが見出された。例えば、視床下部弓状核の場合、高次脳機能（側座核）による、末梢血中のホルモンに対する反応の消失がみられる。そしてこのような機能障害の発生について更に検討を重ねた結果、以下の事項が、単独または組み合わせで障害発生の原因として考え得るとの結論に到った：
【００１６】
（１）ラットの脳の寸法に対して、ガイドカニューラの外径が０．５ｍｍと大きく、ガイドカニューラの殖入による、視床下部弓状核（その周辺の部分をも含む）に対する力学的刺激が大きく、その結果、これが損傷を受けること；
（２）ガイドカニューラの遠位端部から薬剤注入管がわずか１ｍｍしか突出していないために、ガイドカニューラの遠位端部を視床下部弓状核またはその近傍に達するように脳の深部まで殖入せざるを得ず、その結果、ガイドカニューラによって与えられる力学的刺激は非常に大きくなり、視床下部弓状核の損傷が大きくならざるを得ないこと；
（３）薬剤注入管の外径も０．３５ｍｍと大きいことから、薬剤注入管による、視床下部弓状核に対する直接的な力学的刺激が大きく、薬剤注入管の挿入による視床下部弓状核及びその周辺の器官内の部分の損傷が大きいこと；
（４）薬剤注入管の内径が大きく、また、薬剤投与速度も大きいため、薬剤注入量が大きくなり、その結果、対象である視床下部弓状核以外のその周辺の部分まで薬剤が広範囲に注入される恐れがあること；および
（５）薬剤注入管の挿入の直後に薬剤を投与することから、薬剤注入管の挿入によるラットヘの影響が十分に緩和されていないこと。
【００１７】
上記事項を考慮しながら、極小器官の対象への薬剤投与について鋭意検討を重ねた結果、以下に説明する本発明の薬剤投与デバイスに到った。
【００１８】
第１の要旨において、本発明は、対象としての、実験用動物の器官の一部分に薬剤を投与する薬剤投与デバイスを提供し、このデバイスは、ガイドカニューラおよびその内腔に挿入する薬剤注入管を有して成り、
（１）薬剤注入管は対象に投与薬剤を吐出する排出口を有する遠位端部を有し、排出口が対象に隣接するようにガイドカニューラの内腔に挿入され、
（２）ガイドカニューラは、対象に向かって器官内に殖入され、その内腔に沿って薬剤注入管を案内してガイドカニューラの遠位端部から薬剤注入管が突出することを許容すると共に、薬剤注入管を支持し、
ガイドカニューラの殖入深さが、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように、ガイドカニューラおよび薬剤注入管は構成され、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする。
【００１９】
尚、薬剤注入管がガイドカニューラの遠位端部から突出し、また、薬剤注入管の排出口が対象に隣接するので、ガイドカニューラは、その殖入された状態では対象から離隔している。また、対象の力学的損傷とは、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入によって対象が力学的刺激を受ける結果、対象が何等かの損傷を受けることを意味する。具体的には、そのような損傷は、後述するように体重が回復しない現象、側坐核のホルモン投与、摂食行動等に対するドーパミン神経反応の消失がみられる現象等として現れる。
【００２０】
本発明において、薬剤とは、対象に与える影響を評価することを意図する種々の薬を意味し、例えば単一の化合物であっても、複数の化合物の混合物であってもよい。薬剤は、薬剤注入管を用いて対象に投与できるものであり、薬剤自体が本来的に固体である場合は、それを含む溶液または分散液（または懸濁液）の形態の薬剤として用いて、本発明のデバイスを用いて投与する。
【００２１】
本発明において、ガイドカニューラの「殖入深さ」とは、器官の表面からガイドカニューラの遠位端部までの距離を意味する。ここで、器官の表面は器官の最外面を意味する。例えば、脳の場合は、硬膜の外側面を意味する。また、薬剤注入管の「挿入深さ」とは、器官の表面から薬剤注入管の遠位端部（従って、対象としての器官の一部分の最外面）までの距離を意味する。
【００２２】
ガイドカニューラの殖入は、器官内の対象およびその周囲の部分に損傷を与え得るため、殖入深さはより小さいこと（即ち、ガイドカニューラは対象から遠く離れて存在すること）が好ましく、他方、ガイドカニューラを殖入状態で器官に固定するには、殖入深さはより大きいことが好ましい。殖入深さに関する、このような相反する事項を考慮して検討を重ねた結果、薬剤注入管の挿入深さに対してガイドカニューラの殖入深さの割合を次のような範囲内で選択することにより、対象の力学的損傷をより適切に最小限にできることが分かった。
【００２３】
本発明のデバイスにおいて、対象の力学的損傷を最小限にする好ましい態様では、ガイドカニューラの「殖入深さ」の薬剤注入管の「挿入深さ」に対する割合（即ち、殖入深さ／挿入深さ）は１０％〜５０％であり、より好ましくは２０〜４０％であり、特に好ましくは２５〜３０％である。
【００２４】
殖入深さが過度に小さければ、ガイドカニューラは実験動物の器官において安定に殖入して固定化することができなくなり、また、薬剤注入管の遠位端部の位置決めの正確性に影響が出る。逆に、殖入深さが過度に大きければ、器官内への殖入による力学的損傷が大き過ぎ、後述するように、ガイドカニューラ殖入後、一定期間放置したとしても、器官における損傷の回復が不十分となる可能性が大きくなる。
【００２５】
尚、対象に薬剤投与する場合は、通常、器官の表面から対象までの最短距離を規定するライン、または可及的に最短の距離を規定するラインに沿って、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入を実施する。但し、ガイドカニューラの殖入および／または薬剤挿入管の挿入によって、対象に到るまでの器官内の途中の部分が損傷を受け、その結果、薬剤投与する意味が損なわれる問題が発生することがある場合には、当該部分を避けるラインを採用する必要がある。
【００２６】
例えばラットのような小動物の器官としての脳の内部の対象としての視床下部弓状核の場合、上述のように最短距離を規定するラインに基づくことが可能であり、通常、そのようなラインは、頭頂部から視床下部弓状核に直線的に到る経路に相当する。この場合、薬剤注入管の「挿入深さ」は８〜１１ｍｍ、例えば９〜１０ｍｍ、約９．５ｍｍである。この挿入深さおよび上記割合から、ガイドカニューラの「殖入深さ」の好ましい範囲は自ずと算出できるが、より具体的には、「殖入深さ」は、好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは１．５ｍｍ〜３ｍｍ、例えば約２ｍｍ程度である。
【００２７】
尚、一般的には、ガイドカニューラは、器官への殖入の際の取扱性、薬剤注入管の挿入時の操作性等を考慮して、殖入状態の場合、その近位側部分が器官の表面（例えば脳の硬膜外側面）から一般的に４ｍｍ〜１２ｍｍ程度突出するように設計されている。この突出長さは、頭骨の厚さおよびガイドカニューラを取り扱うために必要な長さ等を考慮した長さである。尚、薬剤注入管は、ガイドカニューラの内腔に挿入して操作する必要があるため、薬剤注入管の近位端部は、通常ガイドカニューラの近位端部からも突出する。従って、本発明のデバイスでは、ガイドカニューラおよび薬剤注入管はそのような突出する長さを、殖入深さおよび挿入深さにそれぞれ加えた長さとなるように設計する必要がある。
【００２８】
薬剤注入管の挿入深さに関しては、例えば、器官としてのラットの大脳の対象としての視床下部弓状体の場合、薬剤注入管の遠位端部が、対象に隣接するように、薬剤注入管を挿入する。ここで、「隣接」とは、薬剤注入管の排出口が、対象とそれに隣接する他の部分との境界に位置することを意味する。しかしながら、当業者が境界に位置すると判断しても問題が実質的に無い場合と判断できる場合、排出口は境界の多少内側または外側に位置してもよい。排出口の位置が、対象の外側で過度に境界から離れると、対象以外の部分への薬剤投与が生じて、薬剤投与の影響を的確に評価することはできない。逆に、排出口の位置が、対象の内側に過度に入り込むと、対象が損傷を受けるため、薬剤投与の影響を的確に評価することはできない。
【００２９】
好ましい態様では、本発明のデバイスは、対象に加えて、薬剤注入管の周囲に位置する、器官の他の部分の力学的損傷を最小限とする。具体的には、薬剤注入管の挿入による、対象ならびにそれに到るまでの器官内の部分と薬剤注入管との接触面積を最小限とする。接触面積を最小限とするには、薬剤注入管の外径はより小さいのが好ましい。他方、薬剤注入管の外径がより小さくなれば、それに対応してその内径もより小さくなり、所定量の薬剤を投与する必要がある場合には、薬剤注入管の吐出口から排出される薬剤の線速度が増加する。この線速度の増加は、吐出による対象および／またはそれ以外のその周辺の部分に対する動力学的損傷を増やし兼ねない。これを考慮して、外径をより小さくしながら、内径をより大きくすると、薬剤注入管の強度がより小さくなるため、薬剤注入管の操作に際して細心の注意が必要となる。これらの点から、薬剤注入管の外径をより小さくすることには一長一短がある。
【００３０】
このような薬剤注入管の外径に関する相反する事項を考慮して検討を重ねた結果、ガイドカニューラの遠位端部から突出する、薬剤注入管の部分の外径を次のような範囲内で選択することにより、対象に加えて、薬剤注入管の周囲に位置する、器官の他の部分の力学的損傷を最小限とできることが分かった：即ち、薬剤注入管の外径は、（薬剤注入管の挿入深さ）−（ガイドカニューラの挿入深さ）、即ち、ガイドカニューラの遠位端部から突出している、薬剤注入管の遠位側部分の長さ（「突出長さ」とも呼ぶ）の好ましくは１／５〜１／２５程度、より好ましくは１／１０〜１／２０程度、例えば１／１５程度であるのが望ましいことが分かった。このような範囲内で薬剤注入管の外径を選択することによって、対象およびそれに到るまでの器官内の部分と薬剤注入管との接触による力学的損傷を十分に低減することができる。
【００３１】
薬剤注入管の内径は、上述の薬剤注入管の外径の範囲および薬剤注入管の強度を考慮した上で、可及的に大きいことが好ましい。そのようにすると、投与薬剤の吐出時による動力学的刺激による対象の損傷を最小限にすることができる。
【００３２】
尚、ガイドカニューラの外径は、ガイドカニューラの殖入による器官内の部分への影響、特に力学的損傷を最小限とするために、ガイドカニューラの内腔への薬剤注入管の挿入または抜去の操作を円滑に実施できることを確保しながら、可及的に小さいことが好ましい。即ち、上述の薬剤注入管の外径およびガイドカニューラの強度を考慮すると、ガイドカニューラの外径は、一般的には、ガイドカニューラの殖入深さの好ましくは１／６〜１／２、より好ましくは１／５〜１／３、例えば約１／４である。具体的な例示として、ラットの大脳視床下部へ薬剤を投与する場合には、０．７ｍｍ以下であることが好ましく、また、０．３ｍｍ以上であることが好ましく、例えば約０．５ｍｍであることがより好ましい。ガイドカニューラの内径は、その内腔への薬剤注入管の挿入および抜去を円滑に実施できるように選択される。
【００３３】
このようにガイドカニューラを構成すると、ガイドカニューラの殖入による、器官内の部分への影響、特に力学的損傷を最小限とすることができる。即ち、ガイドカニューラは、それを対象に向かって器官内に殖入する際、上述のように器官内の部分に力学的損傷を与え得るが、その損傷の程度は、その後、回復できる程度に抑制できる。具体的な１つの態様では、ガイドカニューラの殖入後、例えば脳のような器官内の部分が損傷を受ける結果、小動物の体重が一旦減少するが、その後、後述のように小動物の体重が実質的に回復するように、ガイドカニューラを構成できる。
【００３４】
本発明の薬剤投与デバイスは、げっ歯類（例えばラット、モルモット、マウス、ハムスター等）、比較的小さな他の哺乳類（ウサギ、ネコ、イヌ、サル等）等の医学等の実験用小動物の器官内の特定の部分に薬剤を投与するのに好適である。そのような動物の器官の一部分を対象として薬剤を投与する。特に好ましい対象としては、脳のような器官内の部分としての視床下部弓状核を例示できる。尚、本発明において「対象に向かって器官内に殖入する」とは、対象から離隔して殖入されたガイドカニューラの長手方向（即ち、ガイドカニューラの軸方向）の延長線上に対象が位置することを意味する。
【００３５】
上述のように、本発明の薬剤投与デバイスを用いる場合、ガイドカニューラは、それを対象に向かって器官内に殖入する際、上述のように器官内の部分に力学的損傷を与えるが、その損傷の程度は、殖入の後、実質的に回復できる程度である。
【００３６】
この回復は、例えば、上述のようにラットのような小動物の体重の回復として具現する。詳細には、例えばラット等のげっ歯類の対象（たとえば視床下部弓状核）に薬剤を投与するに際して、ガイドカニューラを殖入する場合、殖入の直後は、ラット等の体重が一旦減少するが、ガイドカニューラの殖入後、所定の期間（この期間を「回復期間」とも呼ぶ）、例えばカニューラ殖入術後７日間を経過するまでにラット等の体重が増加する。尚、このような増加の結果、ラット等の体重が殖入前の体重の８０％以上、好ましくは９０％以上の体重となっていれば、本発明に関しては、体重が実質的に回復している、従って、殖入による損傷が回復しているとみなす。
【００３７】
ラット等の小動物の視床下部弓状核に薬剤を投与する場合では、上述の体重の回復に加えて、またはその代わりに、上述の回復期間内で、側坐核のホルモン投与、摂食行動等に対するドーパミン神経反応の消失がみられないようになることで、殖入による損傷が回復した（即ち、殖入が成功した）と判断できる。
【００３８】
このように損傷が実質的に回復するようにするには、ガイドカニューラの外径およびガイドカニューラの遠位端部の位置（従って、ガイドカニューラの殖入深さ）が特に重要なファクターとなることが見出された。上述の範囲内でこれらを種々変更して体重の減少量を確認することによって、望ましい損傷の回復、例えば体重の回復を実現できるファクターの組み合わせを選択できる。
【００３９】
本発明の薬剤投与デバイスの好ましい態様において、ガイドカニューラの殖入深さは、それを器官内に固定するため十分な長さであると共に、器官内の部分、特に殖入状態のガイドカニューラの周囲の部分および対象に対する損傷を最小限にするために、過度に大きくてはならない。この観点から、ガイドカニューラの殖入深さは、薬剤注入管の挿入方向に沿った、器官の表面から対象までの距離（この距離は薬剤注入管の挿入深さに相当）の好ましくは１／１０〜１／２、より好ましくは１／５〜２／５、特に１／４〜３／１０であることが推奨される。
【００４０】
例えば、ラットの大脳における視床下部弓状核への薬剤投与のために殖入に際しては、大脳の上部（即ち、頭頂部）から視床下部弓状核に向けて、ガイドカニューラを殖入し、ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管が挿入される。この場合、大脳の表面から視床下部弓状核までの器官の距離は通常８．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。従って、ガイドカニューラの殖入深さは、約１ｍｍ〜５ｍｍが推奨される。特に、殖入深さが、約１．５ｍｍ〜４ｍｍ、例えば２ｍｍ程度であるのが特に好ましい。
【００４１】
薬剤注入管の構造としては、ガイドカニューラと同様に、直管状の細管の構造であってよい。後述するように、薬剤注入管を挿入して一定時間放置して対象および／または他の部分を回復または緩和するために、また、その後、安定して薬剤を投与するために、薬剤注入管はガイドカニューラによって安定に保持固定されることが望ましい。このために、薬剤注入管が所定位置まで、即ち、その遠位端部の排出口が対象に隣接するような位置まで挿入された状態において、ガイドカニューラの内腔内に位置する、薬剤注入管の近位側部分は、ガイドカニューラの内径に近い、好ましくは実質的に等しい外径とし、他方、ガイドカニューラの遠位端部から突出している、薬剤注入管の部分は、内腔に位置する部分より小さい外径を有するのが好ましい。即ち、薬剤注入管は、言わば２段構造であるのが好ましい。
【００４２】
このようにすると、薬剤注入管のより太い部分、即ち、ガイドカニューラの内腔内に位置する部分は、薬剤注入管を安定して保持することができ、ガイドカニューラの遠位端部から突出する、薬剤注入管のより細い部分は、器官内の部分と接触する面積が小さくなるので、対象および／または他の部分に与える力学的損傷を最小限にできる。
【００４３】
更に、薬剤注入管の挿入深さが過度に深くならないように、排出口が対象に隣接した時に、更なる挿入を防止できるように、ストッパーを薬剤注入管に設置することも望ましい。具体的には、ガイドカニューラを所定箇所にて対象に向かって所定の深さに殖入し、その後、薬剤注入管の遠位端部の排出口が対象に隣接するように薬剤注入管を挿入した状態になった時に、薬剤注入管の近位端部付近の外側に設けた突出部がストッパーとして機能してガイドカニューラの近位端部に当接し、その結果、薬剤注入管をそれ以上挿入できないように構成するのが好ましい。そのようなストッパーとしての突出部は、薬剤注入管の近位側でその外側に、例えばリング状、半リング状または単なる突起状のものであってよい。
【００４４】
尚、ガイドカニューラ及び薬剤注入管の材質に関しては特に限定されることはなく、通常のガラス管（硬質ガラスでも軟質ガラスでも差し支えない）、金属管等を使用することが出来る。金属管を使用する場合は、腐食に対して耐久性のある材質が好ましいことから、ステンレス鋼やチタン材が推奨される。生体適合性の観点からは、チタン材を用いることが好ましい。
【００４５】
第２の要旨において、本発明は、上述および後述の本発明のデバイスを用いて、対象としての、実験用小動物の器官内の一部分に薬剤を投与する方法、即ち、薬剤投与方法を提供し、この方法は、
（１）内腔を有するガイドカニューラを対象に向かって挿入して器官内にガイドカニューラを殖入する工程、
（２）薬剤注入管の遠位端部が対象に隣接するように、ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を挿入する工程、ならびに
（３）薬剤注入管に薬剤を供給し、その遠位端部の排出口から薬剤を吐出して対象に薬剤を投与する工程
を含んで成り、
ガイドカニューラの殖入深さを、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように選択し、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする。
【００４６】
本発明の薬剤投与デバイスに関連する、本明細書における説明は、特に問題が生じない限り、本発明の薬剤を投与する方法にも同様に当て嵌まる。例えば、上述のガイドカニューラの殖入深さと薬剤注入管の挿入深さとの関係を満たすように、これらを操作して用いることによって好都合な薬剤投与が可能となる。
【００４７】
第３の要旨において、本発明は、上述および後述の本発明のデバイスを用いて、対象としての、実験用小動物の器官内の一部分に与える薬剤の薬理学的および／または生理学的効果を評価するための実験方法であって、
（１）内腔を有するガイドカニューラを対象に向かって挿入して器官内にガイドカニューラを殖入する工程、
（２）その後、所定期間放置して、ガイドカニューラの殖入によって生じた損傷を回復させる工程、
（３）ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を対象に向かって挿入し、薬剤注入管の遠位端部を対象に隣接させる工程、
（４）その後、所定時間放置して、薬剤注入管の挿入によって生じた損傷を回復または緩和させる工程、ならびに
（５）薬剤注入管に薬剤を供給し、その遠位端部から薬剤を吐出して対象に薬剤を投与する工程
を含んで成り、薬剤注入管の挿入前、殖入されたガイドカニューラは、実験用小動物の体重を実質的に回復させ、また、薬剤注入管の遠位端部が対象内に配置された状態では、ガイドカニューラの遠位端部は対象から離れて位置することを特徴とする実験方法を提供する。
【００４８】
本発明の薬剤投与デバイスおよび薬剤投与方法に関連する、本明細書における説明は、特に問題が生じない限り、本発明の実験方法にも同様に当て嵌まる。例えば、上述のガイドカニューラの殖入深さと薬剤注入管の挿入深さとの関係を満たすように、これらを操作して用いることによって好都合な実験が可能となる。
【００４９】
特に、本発明の実験方法では、ガイドカニューラの殖入後、その内腔に薬剤注入管を挿入するまでに、ガイドカニューラを殖入した状態にて放置して殖入による損傷を回復するための所定期間（即ち、回復期間）を設けることを特徴とする。
【００５０】
回復期間は、本発明の薬剤投与デバイスを用いて実験するに際して、種々の条件下でガイドカニューラを殖入した後、損傷を受けた状態から回復状態に達するまでの期間を実験的に求めることによって決定できる。回復状態に達する期間としては、例えば体重の変化を尺度とし、上述のように体重が実質的に回復するまでの期間を採用でき、一般的には少なくとも５日程度の期間である。
【００５１】
具体的には、回復期間としては、例えばラット等の小動物の器官の一部分である対象への薬剤投与の場合、好ましくは４日〜１０日、より好ましくは１週間程度である。例えば、上述したラットの大脳視床下部弓状核への薬剤投与を実施する実験方法において、ガイドカニューラをラットの大脳上部（即ち、頭頂部）から殖入する際、外径０．５ｍｍのガイドカニューラを大脳上部から２ｍｍの深さまで殖入した場合には、１週間（７日間）の回復期間を設けることで体重が実質的に回復した。しかしながら、同一外径のガイドカニューラ管を８．５ｍｍの深さまで殖入した場合には、１０日間放置しても体重は減少したままで実質的に回復せず、損傷の回復は期待できなかった。
【００５２】
また、薬剤注入管の遠位端部の排出口の内径が必要以上に大きい場合には、対象への薬剤投与に際して、排出口を経て薬剤が広範囲に広がって投与されることとなり、対象以外の他の部分へも薬剤が投与される可能性がある。
【００５３】
他方、薬剤注入管の内径を過度に小さくすることは、排出口を通過して対象に注入すべき薬剤の線速度が過度に大きくなる可能性がある。対象に薬剤を投与するに際して、このように線速度が大きくなると、投与薬剤の流動による圧力が増大し、その結果、増加した圧力が対象および／またはその周辺の部分に力学的損傷を与える可能性がある。更には、対象以外の部分への薬剤の投与を引き起こす可能性もある。
【００５４】
このような薬剤注入管の排出口に関する、相反する事項を考慮した結果、本発明の実験方法において、薬剤注入管の遠位端部の排出口における、投与薬剤の流体線速度は、通常７．５ｃｍ／分以下とすることが好ましいことが分かった。本発明の実験方法の１つの態様では、そのような線速度は、例えば１〜１０ｃｍ／分、好ましくは３〜７．５ｃｍ／分の範囲から選択する。
【００５５】
また、そのような実験方法に用いる薬剤投与デバイスにおいて、薬剤注入管の排出口の内径は、対象の最大幅の好ましくは１/２０〜１／６０である。尚、「対象の最大幅」とは、対象を含む器官の矢状断（図５参照）および冠状断における薬剤注入管の挿入方向に対して垂直な方向の対象の寸法の最大の寸法の内の小さい方の寸法を意味する。従って、そのような範囲の内径を薬剤注入管の排出口が有する場合、そのような内径は、対象の最大幅より十分に小さいため、排出口は、実質的に対象にのみ隣接することができる。
【００５６】
具体的な例示として、対象としてラットの大脳視床下部弓状体（対象の最大幅が約３ｍｍ）への薬剤投与に際して、薬剤注入管の外径が０．１５１ｍｍで、内径（即ち、排出口の径）が０．０７５ｍｍ（視床下部弓状体の最大幅の約４０分の１）場合、薬剤注入量を０．１５マイクロリッター／分とすれば、薬剤の線速度は７．５ｃｍ／分となり、薬剤注入量を０．１マイクロリッター／分とすれば、薬剤の線速度は５．１ｃｍ／分となり、いずれの場合であっても、本発明の実験方法による薬剤投与の影響の評価を問題なく実施できる。
【００５７】
本発明の実験方法では、薬剤注入管を挿入した後、挿入によってもたらされる対象および器官内のその他の部分の損傷を回復または緩和する目的で、挿入した状態で所定時間（「緩和時間」とも呼ぶ）放置し、その後、薬剤投与する。この所定時間は、小動物の対象に応じて、適宜選択できるが、通常８時間〜２日、好ましくは１２時間〜３６時間、より好ましくは１８時間〜３０時間、例えば２４時間である。このような緩和時間を設けない場合、対象および／または器官内の部分の回復が不十分となり、薬剤投与の影響を適切に評価する実験ができない可能性がある。
【００５８】
具体的には、例えばラットの大脳視床下部弓状核への薬剤投与においては、外径０．１５１ｍｍの薬剤注入管を挿入した後、通常１２時間〜３６時間、好ましくは１８時間〜３０時間、例えば２４時間放置する緩和時間を採用することが推奨される。このような緩和時間を設けないで、薬剤注入管の挿入直後に薬剤を投与した場合は、挿入による力学的損傷により、薬剤投与の影響を正確に評価することが出来ない。
【００５９】
上述のように、本発明の実験方法は、薬剤注入管を所定位置まで挿入した後、薬剤投与までに所定の緩和時間放置することを特徴とする。従来、薬剤注入管を挿入することは、器官内の対象の損傷を拡大するため、正確な薬理効果の評価の実験では、放置せず、挿入後直ちに薬剤投与することが行われてきた。従来のように、従来の薬剤投与デバイスを用いる場合、外径が相対的に大きいガイドカニューラが対象に近接して位置するため、従来から望ましいとされているように薬剤注入管の挿入直後に薬剤を投与しても、あるいは薬剤注入管の挿入後に一定時間放置しても、器官が受けた損傷は回復せず、薬剤投与の効果を確認することはできない。ちなみに、本発明の薬剤投与デバイスを用いる場合であっても、薬剤注入管の挿入直後に薬剤を投与する場合には、力学的損傷が残存するため、薬剤投与効果の所望の評価をすることができない。
【００６０】
このような本発明の実験方法は、一般に、薬剤を投与する工程の後、薬剤を投与された小動物の薬理学的および／または生理学的な効果を評価する工程を更に含む。この評価する工程は、薬剤の種類、薬剤を投与する対象等に応じて、当業者であれば、これまでに知られている情報に基づいて容易に実施できる。
【００６１】
更に、本発明は、上述の本発明の薬剤投与デバイスを構成するガイドカニューラおよび薬剤注入管をも提供する。
【発明の効果】
【００６２】
本発明の薬剤投与デバイスを用いて視床下部弓状核のような対象に微量の薬剤を投与する場合、デバイスによって与えられる損傷を回復できる。具体的には、小動物の体重が実質的に回復し、あるいは高次脳（側坐核）の機能障害を抑制できる。その結果、そのような対象に関する薬剤の生理学的および／または薬理学的な効果をより正確に評価することを可能となる。例えば、視床下部弓状核に限局した薬理学的研究、現在まで試みられていない研究、例えば視床下部弓状核と高次脳との間の神経機能ネットワークの研究等を推し進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１ａは、従来から市販されている極小注入用インジェクターの薬剤注入管の側方断面図を模式的に示す。また、図１ｂは、図１ａの市販されている極小注入用インジェクターの薬剤注入管をガイドカニューラに挿入した状態を側方断面図にて模式的に示す。
【図２】図２ａは、本発明の薬剤投与デバイスのマイクロインジェクターの側方断面図を模式的に示す。また、図２ｂは、図２ａの本発明の薬剤投与デバイスの薬剤注入管をガイドカニューラに挿入した状態を側方断面図にて模式的に示す。
【図３】図３ａは、図１に示す従来から市販されている極小注入用インジェクターのガイドカニューラをラットの脳の視床下部弓状核に向かって挿入して殖入した状態を模式的に示す。また、図３ｂは、図３ａの状態に殖入したガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を挿入し、その先端を視床下部弓状核に配置した状態を模式的に示す。
【図４】図４ａは、図２に示す本発明の薬剤投与デバイスのガイドカニューラをラットの脳の視床下部弓状核に向かって挿入して殖入した状態を模式的に示す。また、図４ｂは、図４ａの状態に殖入したガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を挿入し、その遠位端部を視床下部弓状核に隣接状態で配置した様子を模式的に示す。
【図５】図５は、対象の例としてのラットの脳の矢状断を示す。
【図６】図６は実施例１の実験結果を示す。
【図７】図７は比較例１の実験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
本発明の実施形態を、図面を参照してより具体的に説明する。但し、参照する図面の態様、説明に用いた数値、構造等は、ラットの視床下部弓状核への薬剤投与に用いるためのデバイスについての例示であり、本発明については、これらの態様、数値、構造等に限定されるものではない。
【００６５】
本発明の薬剤投与デバイス１００を図２に模式的に示す。この薬剤投与デバイスは、図２ａに示す薬剤注入管１０４およびそれをガイドするガイドカニューラ１０２から構成される。ガイドカニューラ１０２の長さは、図１に示す、従来から市販されている極小注入用インジェクターのガイドカニューラより短く、その結果、従来から市販されている極小注入用インジェクターと比較して、その遠位端部１１６から突出する、薬剤注入管１０４の部分の長さが従来の薬剤注入管より長くなるように構成されている。例えばラットの視床下部弓状核に薬剤を投与する場合、薬剤注入管１０４のストッパー１２８がガイドカニューラ１０２の近位端部に当接した状態で、図４に示すように、薬剤注入管１０４が例えば７．５ｍｍ突出する（即ち、ガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６と薬剤注入管の遠位端部１２２（または排出口）との間の距離が７．５ｍｍとなる）ように設計されている。
【００６６】
図示した薬剤注入管１０４は、その所定状態でガイドカニューラ１０２に挿入した状態でガイドカニューラの内面と接触する部分（近位側部分）１３０は、市販されている極小注入用インジェクターの薬剤注入管の外径および内径が実質的に同じであるが、ガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６から突出して対象までに到る、薬剤注入管の部分（遠位側部分）１３２はより小さい外径および内径を有する。即ち、図２に示す薬剤注入管は、２段構造を有する。尚、より小さい外径および内径を有する部分１３２は、カニューラの遠位端部１１６から丁度始まっても、あるいは図２に示すように遠位端部１１６から少し離れた箇所から開始してもよい。具体的には、市販の極小注入用インジェクターの薬剤注入管（例えば図１の薬剤注入管１４）の遠位側部分を切断・除去して本発明の薬剤注入管の部分１３０およびその近位側部分を得、それに細いガラス管１４０を接着することによってそのような小さい外径および内径を有するようにできる。例えば、ガラス管１４０は外径０．１５１ｍｍおよび内径０．０５ｍｍを有する。
【００６７】
このような構成にすることによって、本発明の薬剤投与デバイスを用いて薬剤を投与する場合、ガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６は、対象から比較的遠く離隔した箇所に位置することができ、その結果、ガイドカニューラ１０２が、対象の手前側における、器官内の部分において占める体積を小さくでき、これらの部分との接触面積を低減することが出来るので、ガイドカニューラ１０２の殖入によって生じる力学的損傷を最小限にできる。また、そのような遠位端部１１６から突出して対象に向かって延在する薬剤注入管の部分１３２はより細いため、薬剤注入管１０４が遠位端部１１６から対象に到るまでの、器官内の他の部分で占める体積およびそのような部分との接触面積を小さくできることから、薬剤注入管の挿入によって生じる力学的損傷を抑制できる。
【００６８】
次に、本発明の薬剤投与デバイスを用いて、例としてのラットの視床下部弓状核に薬剤を投与する方法を、図４を参照して具体的に説明する：
【００６９】
最初に、図４ａに示すように、硬膜１２０の下方約２ｍｍの深さにガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６が位置するように（即ち、殖入深さが２ｍｍとなるように）、ガイドカニューラ１０２を脳内に挿入して殖入する。尚、この挿入は、ガイドカニューラ１０２が対象としての視床下部弓状核１１８に向かうように、即ち、ガイドカニューラ１０２の長手方向軸に沿ったその延長上に対象１１８が位置するように実施する。殖入自体は、既知の方法で実施することができる。
【００７０】
次に、図４ｂに示すように、薬剤注入管１０４をガイドカニューラ１０２の内腔に沿って挿入し、ストッパー１２８（図示せず）をガイドカニューラの近位端部に当接させて、薬剤注入管１０４の遠位端部１２２を対象１１８に隣接させる。尚、この状態では、薬剤注入管の遠位端部１２２に位置する薬剤排出口が、ガイドカニューラ１０２の遠位端部１１６から突出して例えば７．５ｍｍ前方に位置する。
【００７１】
その後、薬剤注入管１０４に所定の薬剤を供給し、その遠位端部１２２の排出口から薬剤を吐出し、対象１１８に向かって薬剤を注入して投与する。
【００７２】
上述のように薬剤を対象に投与して、薬剤による対象の薬学的および／または生理学的効果を評価する場合、例えば、ラットの視床下部弓状核に関する薬剤の効果に関する評価を次のように実施できる。
【００７３】
上述のようにガイドカニューラ１０２を殖入した後、対象としての例えばラットの視床下部弓状体への薬剤投入の場合には、所定日数放置として、１週間放置し、ガイドカニューラの殖入によって生じた損傷を回復させる。その後、ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を目的部位に向かって挿入し、薬剤注入管の遠位端部が対象に隣接して位置させた後、例えば緩和時間として２４時間放置して、薬剤注入管の挿入によって生じた損傷を回復させる。
【００７４】
損傷が回復した後、薬剤注入管に薬剤を供給し、その薬剤放出口から目的部位に薬剤を投与し、薬剤に応じて所定の効果に関して評価を実施する。
【実施例】
【００７５】
（実施例１）
図４を参照して説明したようにして、図２に示す本発明の薬剤投与デバイスを用いて、対象としてのラットの視床下部弓状核に生理食塩水を投与した。尚、図４に示すように、ガイドカニューラの殖入深さを２ｍｍとし、薬剤注入管の挿入深さを９．５ｍｍとした。
【００７６】
使用した薬剤投与デバイスは次の寸法を有した：
ガイドカニューラ１０２（ステンレス鋼製、直管）
硬膜から遠位端部までの長さ：２ｍｍ
外径： ０．５ｍｍ
内径： ０．４ｍｍ
長さ： １３．０ｍｍ
薬剤注入管１０４（ガラス製、２段構造の直管）
近位側部分１３０の外径： ０．３５ｍｍ
近位側部分１３０の内径： ０．１７ｍｍ
（近位側部分１３０＋ストッパー＋その近位側部分）の長さ：３１ｍｍ
遠位側部分１３２の外径： ０．１５ｍｍ
遠位側部分１３２の内径： ０．０７５ｍｍ
遠位側部分１３２の長さ（遠位端部１１６からの突出部分の長さ）：７．５ｍｍ
【００７７】
ラットの側坐核から側坐核の細胞外液を取り出すために、また、視床下部弓状核に薬剤を投与すべく、全身麻酔下、側坐核および視床下部弓状核に対するガイドカニューラの殖入術をラットに施した。
側坐核および視床下部弓状核の位置座標は、側坐核に対してブレグマを基準にAP 1.7mm, ML 0.8mm, DV 6.2mmとし、また、視床下部弓状核に対してブレグマを基準にAP -6.6mm, ML 0.4mm, DV 8.05mmとし、また、矢状方向に16度の角度とした。尚、視床下部弓状核へのアプローチは、この位置座標のアプローチ以外では永久的な組織損傷がおこることを以前に確認している（Microinjection of Galanin-Like Peptide into the Medial Preoptic Area Stimulates Food Intake in Adult Male Rats、J Neuroendocrinol. 2006 Oct;18(10):742-747. Endogenous ghrelin is an orexigenic peptide acting in the arcuate nucleus in response to fasting. Regul Pept. 2003 Mar 28;111(1-3):161-167参照）。
【００７８】
ガイドカニューラの殖入術後に５日間の回復期間を設け、その後、６日目に薬物の全身投与用の静脈内カニューレを全身麻酔下で設置した。同時に、マイクロダイアリシスカニューラを側坐核ガイドカニューラに設けると共に、薬剤注入管を視床下部ガイドカニューラへ挿入して固定した。
【００７９】
２４時間後（即ち、ガイドカニューラ殖入術後７日目）、上述のように挿入した、本発明の薬剤投与デバイスの薬剤注入管を通じて、生理食塩水を視床下部弓状核に０．５μｌ／分で投与した。そして、側坐核のドーパミン神経の活性変動を測定するためにマイクロダイアリシスから得られる側坐核の細胞外液のドーパミン量の測定を開始した。
【００８０】
その直後、摂食誘発量としてグレリン３ｎｍｏｌを静脈内投与した。これにより、ラットの摂食行動が数分後から開始した。尚、このような処置の場合、視床下部弓状核にカニューレ殖入術を施さない場合、側坐核ドーパミン量の有意な増加が観察されることを事前に確認している（Neuroscience 161(3) 855-864, 2009参照）。
【００８１】
この状態で、生理食塩水の投与を１分間継続し、その間の側坐核ドーパミンのレベルを測定した。その結果を図６（縦軸：ドーパミンレベル（％）、横軸：グレリン投与開始時を０とした時間（分））に示す。尚、図６のグラフは７匹のラット（ｎ＝７）について実施した実施例の平均値をプロットしている。明らかなように、静脈内に投与されたグレリンに対する側坐核（高次脳）のドーパミン反応が増加している。即ち、本発明の薬剤投与デバイスを用いて視床下部弓状核に生理食塩水を投与する場合、高次脳の機能障害は生じていないことが分かる。
【００８２】
（比較例１）
上述の実施例において、本発明の薬剤投与デバイスに代えて、図１に示す従来技術のマイクロインジェクター（即ち、薬剤投与デバイス）を用いて図３を参照して説明したように、ガイドカニューラを脳内に殖入し、その後、薬剤注入管を挿入した。
【００８３】
使用した薬剤投与デバイスは次の寸法を有した：
ガイドカニューラ１２（ステンレス鋼製、直管）
硬膜から遠位端部までの長さ： ８ｍｍ
外径： ０．５ｍｍ
内径： ０．４ｍｍ
長さ： １３ｍｍ
薬剤注入管１４（ガラス製）
外径： ０．３５ｍｍ
内径： ０．１７ｍｍ
長さ： ４２．５ｍｍ
ガイドカニューラからの突出長さ： １ｍｍ
【００８４】
上記実施例と同様に、グレリンおよび生理食塩水を投与して、側坐核ドーパミンのレベルを測定した。その結果を、図６と同様に、図７に示す。尚、図７のグラフは５匹（ｎ＝５）のラットについて実施した実施例の平均値をプロットしている。明らかなように、静脈内に投与されたグレリンに対する側坐核（高次脳）のドーパミン反応が認められない。即ち、従来技術の薬剤投与デバイスを用いて視床下部弓状核に生理食塩水を投与する場合、高次脳の機能障害が生じていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によって、ラット等の小動物の脳の視床下部弓状核等への薬剤投与による影響の適切な評価が実施可能となる。具体的には、脳内では、ホルモン作用の主要部位の一つである視床下部の中でも、その弓状核に限局して直接ホルモンを投与すること、また、この部位のホルモン作用を薬剤により部位特異的に遮断することが可能となる。これにより、弓状核の機能の解析を正確に行うことが可能となる。また、現在まで注目されてきたにも関わらず、未だ行われていない視床下部と高次脳など他の脳部位との神経ネットワークの解明の研究が可能となる。
【符号の説明】
【００８６】
１０…薬剤投与デバイス、１２…ガイドカニューラ、１４…薬剤注入管、
１６…遠位端部、１８…対象または視床下部弓状核、２０…硬膜、２２…遠位端部、
１００…薬剤投与デバイス、１０２…ガイドカニューラ、１０４…薬剤注入管、
１１６…遠位端部、１１８…対象または視床下部弓状核、１２０…硬膜、
１２２…遠位端部、１２８…ストッパー、１３０…近位側部分、１３２…遠位側部分、
１４０…ガラス管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象としての、実験用動物の器官の一部分に薬剤を投与するための、ガイドカニューラおよびその内腔に挿入する薬剤注入管を有して成る薬剤投与デバイスであって、
（１）薬剤注入管は対象に投与薬剤を吐出する排出口を有する遠位端部を有し、排出口が対象に隣接するようにガイドカニューラの内腔に挿入され、
（２）ガイドカニューラは、対象に向かって器官内に殖入され、その内腔に沿って薬剤注入管を案内してガイドカニューラの遠位端部から薬剤注入管が突出することを許容すると共に、薬剤注入管を支持し、
ガイドカニューラの殖入深さが、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように、ガイドカニューラおよび薬剤注入管は構成され、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする薬剤投与デバイス。
【請求項２】
ガイドカニューラの「殖入深さ」の薬剤注入管の「挿入深さ」に対する割合は、１０％〜５０％であることを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項３】
薬剤注入管の外径は、（薬剤注入管の挿入深さ）−（ガイドカニューラの挿入深さ）の１／５〜１／２５であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
ガイドカニューラの外径は、ガイドカニューラの殖入深さの１／６〜１／２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のデバイス。
【請求項５】
薬剤注入管は、２段構造を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のデバイス。
【請求項６】
実験用動物は、げっ歯類（例えばラット、モルモット、マウス、ハムスター等）から選択され、器官は脳であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のデバイス
【請求項７】
ガイドカニューラの外径は、０．７ｍｍ以下であり、また、０．３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
薬剤注入管の「挿入深さ」は８〜１１ｍｍであり、ガイドカニューラの「殖入深さ」は１〜５ｍｍであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
対象は、視床下部弓状核であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の薬剤投与デバイスを用いて、対象としての、実験用小動物の器官内の一部分に薬剤を投与する方法であって、
（１）内腔を有するガイドカニューラを対象に向かって挿入して器官内にガイドカニューラを殖入する工程、
（２）薬剤注入管の遠位端部が対象に隣接するように、ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を挿入する工程、ならびに
（３）薬剤注入管に薬剤を供給し、その遠位端部の排出口から薬剤を吐出して対象に薬剤を投与する工程
を含んで成り、
ガイドカニューラの殖入深さを、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように選択し、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする薬剤投与方法。
【請求項１１】
ガイドカニューラの「殖入深さ」の薬剤注入管の「挿入深さ」に対する割合が１０％〜５０％となるように、（２）殖入する工程および（３）挿入する工程を実施することを特徴とする請求項１０に記載の薬剤投与方法。
【請求項１２】
実験用動物は、げっ歯類（例えばラット、モルモット、マウス、ハムスター等）から選択され、器官は脳であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の薬剤投与方法。
【請求項１３】
薬剤注入管の「挿入深さ」が８〜１１ｍｍとなるように（２）殖入する工程を実施し、ガイドカニューラの「殖入深さ」が１〜５ｍｍとなるように（３）挿入する工程を実施することを特徴とする請求項１２に記載の薬剤投与方法。
【請求項１４】
対象は、視床下部弓状核であることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の薬剤投与方法。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれかに記載の薬剤投与デバイスを用いて、対象としての、実験用小動物の器官内の一部分に与える薬剤の薬理学的および／または生理学的効果を評価するための実験方法であって、
（１）内腔を有するガイドカニューラを対象に向かって挿入して器官内にガイドカニューラを殖入する工程、
（２）その後、所定期間放置して、ガイドカニューラの殖入によって生じた損傷を回復させる工程、
（３）ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を対象に向かって挿入し、薬剤注入管の遠位端部を対象に隣接させる工程、
（４）その後、所定時間放置して、薬剤注入管の挿入によって生じた損傷を回復または緩和させる工程、ならびに
（５）薬剤注入管に薬剤を供給し、その遠位端部から薬剤を吐出して対象に薬剤を投与する工程
を含んで成り、薬剤注入管の挿入前、殖入されたガイドカニューラは、実験用小動物の体重を実質的に回復させ、また、薬剤注入管の遠位端部が対象内に配置された状態では、ガイドカニューラの遠位端部は対象から離れて位置することを特徴とする実験方法。
【請求項１６】
実験用動物は、げっ歯類（例えばラット、モルモット、マウス、ハムスター等）から選択され、器官は脳であることを特徴とする請求項１５に記載の実験方法。
【請求項１７】
工程（２）における所定期間は、４日〜１０日であることを特徴とする請求項１６に記載の実験方法。
【請求項１８】
工程（４）における所定期間は、８時間〜２日であることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の実験方法。
【請求項１９】
薬剤注入管の遠位端部の排出口から薬剤を３〜７．５ｃｍ／分の線速度で吐出することを特徴とする請求項１５〜１８のいずれかに記載の実験方法。
【請求項１】
対象としての、実験用動物の器官の一部分に薬剤を投与するための、ガイドカニューラおよびその内腔に挿入する薬剤注入管を有して成る薬剤投与デバイスであって、
（１）薬剤注入管は対象に投与薬剤を吐出する排出口を有する遠位端部を有し、排出口が対象に隣接するようにガイドカニューラの内腔に挿入され、
（２）ガイドカニューラは、対象に向かって器官内に殖入され、その内腔に沿って薬剤注入管を案内してガイドカニューラの遠位端部から薬剤注入管が突出することを許容すると共に、薬剤注入管を支持し、
ガイドカニューラの殖入深さが、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように、ガイドカニューラおよび薬剤注入管は構成され、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする薬剤投与デバイス。
【請求項２】
ガイドカニューラの「殖入深さ」の薬剤注入管の「挿入深さ」に対する割合は、１０％〜５０％であることを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項３】
薬剤注入管の外径は、（薬剤注入管の挿入深さ）−（ガイドカニューラの挿入深さ）の１／５〜１／２５であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
ガイドカニューラの外径は、ガイドカニューラの殖入深さの１／６〜１／２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のデバイス。
【請求項５】
薬剤注入管は、２段構造を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のデバイス。
【請求項６】
実験用動物は、げっ歯類（例えばラット、モルモット、マウス、ハムスター等）から選択され、器官は脳であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のデバイス
【請求項７】
ガイドカニューラの外径は、０．７ｍｍ以下であり、また、０．３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
薬剤注入管の「挿入深さ」は８〜１１ｍｍであり、ガイドカニューラの「殖入深さ」は１〜５ｍｍであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
対象は、視床下部弓状核であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の薬剤投与デバイスを用いて、対象としての、実験用小動物の器官内の一部分に薬剤を投与する方法であって、
（１）内腔を有するガイドカニューラを対象に向かって挿入して器官内にガイドカニューラを殖入する工程、
（２）薬剤注入管の遠位端部が対象に隣接するように、ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を挿入する工程、ならびに
（３）薬剤注入管に薬剤を供給し、その遠位端部の排出口から薬剤を吐出して対象に薬剤を投与する工程
を含んで成り、
ガイドカニューラの殖入深さを、ガイドカニューラが殖入状態で器官に固定され、且つ、薬剤注入管の挿入深さに対して十分小さくなるように選択し、ガイドカニューラの殖入および薬剤注入管の挿入による対象の力学的損傷を最小限とすることを特徴とする薬剤投与方法。
【請求項１１】
ガイドカニューラの「殖入深さ」の薬剤注入管の「挿入深さ」に対する割合が１０％〜５０％となるように、（２）殖入する工程および（３）挿入する工程を実施することを特徴とする請求項１０に記載の薬剤投与方法。
【請求項１２】
実験用動物は、げっ歯類（例えばラット、モルモット、マウス、ハムスター等）から選択され、器官は脳であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の薬剤投与方法。
【請求項１３】
薬剤注入管の「挿入深さ」が８〜１１ｍｍとなるように（２）殖入する工程を実施し、ガイドカニューラの「殖入深さ」が１〜５ｍｍとなるように（３）挿入する工程を実施することを特徴とする請求項１２に記載の薬剤投与方法。
【請求項１４】
対象は、視床下部弓状核であることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の薬剤投与方法。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれかに記載の薬剤投与デバイスを用いて、対象としての、実験用小動物の器官内の一部分に与える薬剤の薬理学的および／または生理学的効果を評価するための実験方法であって、
（１）内腔を有するガイドカニューラを対象に向かって挿入して器官内にガイドカニューラを殖入する工程、
（２）その後、所定期間放置して、ガイドカニューラの殖入によって生じた損傷を回復させる工程、
（３）ガイドカニューラの内腔に沿って薬剤注入管を対象に向かって挿入し、薬剤注入管の遠位端部を対象に隣接させる工程、
（４）その後、所定時間放置して、薬剤注入管の挿入によって生じた損傷を回復または緩和させる工程、ならびに
（５）薬剤注入管に薬剤を供給し、その遠位端部から薬剤を吐出して対象に薬剤を投与する工程
を含んで成り、薬剤注入管の挿入前、殖入されたガイドカニューラは、実験用小動物の体重を実質的に回復させ、また、薬剤注入管の遠位端部が対象内に配置された状態では、ガイドカニューラの遠位端部は対象から離れて位置することを特徴とする実験方法。
【請求項１６】
実験用動物は、げっ歯類（例えばラット、モルモット、マウス、ハムスター等）から選択され、器官は脳であることを特徴とする請求項１５に記載の実験方法。
【請求項１７】
工程（２）における所定期間は、４日〜１０日であることを特徴とする請求項１６に記載の実験方法。
【請求項１８】
工程（４）における所定期間は、８時間〜２日であることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の実験方法。
【請求項１９】
薬剤注入管の遠位端部の排出口から薬剤を３〜７．５ｃｍ／分の線速度で吐出することを特徴とする請求項１５〜１８のいずれかに記載の実験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２３９９８７（Ｐ２０１１−２３９９８７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１５５１０（Ｐ２０１０−１１５５１０）
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（５９９０４５９０３）学校法人 久留米大学 (72)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（５９９０４５９０３）学校法人 久留米大学 (72)
【Ｆターム（参考）】
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