氣泡噴出構件及其制造方法、氣液噴出構件及其制造方法、局部消融裝置及局部消融方法 ...的制作方法
【專利摘要】本發明提供在對細胞等的加工對象物進行加工時，加工部不會承受熱所造成的損害，并可局部地加工，加工后容易再結合或再生，進而可高效率地導入注射物質的裝置、及產生含有等離子體的氣泡的裝置。通過使用了氣泡噴出構件的局部消融裝置，可對加工對象物局部地且不會產生損害地進行加工，而所述氣泡噴出構件包含：以導電材料所形成的芯材；外廓部，以絕緣材料所形成，并覆蓋所述芯材，而且包含從所述芯材的前端延伸的部分；及空隙，該空隙形成于所述外廓部的延伸的部分與所述芯材的前端之間。另外，通過進一步將外側外廓部設置于外廓部的外周，可放出吸附了含有注射物質的溶液的氣泡，并可一面對加工對象物進行局部消融，一面導入注射物質。另外，包含一對電極，其由導電材料形成，并用以使惰性氣體中產生等離子體；用以使液體流動的液體流路；及微細流路，其用以使惰性氣體、含有等離子體的惰性氣體、及包含含有等離子體的惰性氣體的氣泡的液體流動；所述液體流路及所述微細流路通過在比所述微細流路的產生等離子體的部分更下游側連接，而產生含有等離子體的氣泡，因為在液體中也可維持等離子體狀態，所以能用等離子體治療生物組織。
【專利說明】氣泡噴出構件及其制造方法、氣液噴出構件及其制造方法、局部消融裝置及局部消融方法、注射裝置及注射方法、等離子體氣泡噴出構件以及治療裝直及治療方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣泡噴出構件及其制造方法、氣液噴出構件及其制造方法、局部消融裝置及局部消融方法、注射裝置及注射方法、等離子體氣泡噴出構件以及治療裝置及治療方法，尤其涉及將局部消融裝置及注射裝置浸潰于溶液，并從氣泡噴出構件或氣液噴出構件的前端放出通過對所述局部消融裝置及注射裝置施加高頻電壓而產生的微納米氣泡(以下也有時記載為“氣泡”)，再用所放出的氣泡對生物細胞等的加工對象物進行加工的局部消融方法、以及與以局部消融方法對生物細胞等加工對象物進行加工同時將在氣泡的界面所吸附的溶液所含的注射物質導入加工對象物的注射方法。另外，本發明涉及使用含有通過對治療裝置施加高頻電壓所產生的等離子體的氣泡，治療細胞等生物組織的治療方法。
【背景技術】
[0002]伴隨近年來的生物科技的發展，對細胞的膜或壁鉆孔，并從細胞除去細胞核或將DNA等核酸物質導入細胞等，對細胞等的局部加工的要求變高。作為局部加工技術(以下也有時記載為“局部消融法”)，采用使用了電刀等的探針的接觸加工技術、或使用了激光等的非接觸消融技術等的方法廣為人知。特別是對于電刀的接觸加工技術，最近提出了通過抑制于數微米級別的燒結面，抑制熱侵襲區域，而提高分辨率的技術(參照非專利文獻I)。
[0003]另外，在激光加工中，飛秒激光的躍進顯著，最近提出了進行細胞加工的技術(參照非專利文獻2)、在液相中抑制氣泡產生的激光加工技術。
[0004]可是，在以往的使用了電刀等的探針的接觸加工技術中，因為具有通過連續高頻波所產生的焦耳熱燒斷對象物的性質，所以切斷面的粗糙度和熱對周邊組織的熱侵襲的影響大，尤其在液相中的生物材料加工中熱所造成的切斷面的損害大(問題點I)，因蛋白質的變性或酰胺鍵的一截一截斷裂，難再結合或再生(問題點2)。另外，在連續的加工中，因為所切開的蛋白質向探針吸附或通過熱而發生的氣泡的吸附，切開面的觀察環境顯著惡化，而具有難以進行高分辨率加工的問題(問題點3)。
[0005]另外，在通過飛秒激光等激光的非接觸加工技術中，也因局部接觸高密度能量而存在切斷面周圍組織的熱的影響，尤其在液相中的對象物的加工中，因在加工時所發生的熱所造成的氣泡等的產生，從而難以連續地加工(問題點4)。另外，在使用飛秒激光等激光對液相中的對象物進行加工時具有難接近加工對象物的問題(問題點5)。
[0006]另一方面，作為用于對細胞等導入核酸物質等的局部性的物理性注射技術(注射方法)，廣泛已知電穿孔法、使用了超聲波的聲孔效應技術及粒子槍法等。電穿孔法是對細胞等施加電脈沖，通過提高細胞膜透過性，進行注射的技術，是作為對脂質雙層膜等柔軟的薄的細胞膜的注射技術所提出的(參照非專利文獻3)。另外，作為使超聲波觸碰氣泡而使廣范圍的氣泡中產生氣蝕來進行注射的技術而提出了使用了超聲波的聲孔效應技術(參照非專利文獻4)。此外，粒子槍法是使想導入的物質附著于粒子后，以物理方法打入對象物的技術。
[0007]可是，在以往的電穿孔法技術中，在通過電場強度提高細胞膜的透過性上有極限，對具有的不是柔軟的脂質雙層膜，而是硬的細胞膜或細胞壁的對象物難以注射(問題點
6)，由于電極的配置等的限制，難以對局部瞄準的位置進行注射。另外，在使用了超聲波的聲孔效應技術中，超聲波的會聚困難，難以產生局部的氣泡的氣蝕來提高分辨率(問題點7)。
[0008]另一方面，在通過粒子槍法的注射方法中，也具有因在打入粒子時附著于粒子表面的物質從表面脫離而導入效率低的問題(問題點8)。另外，在電穿孔法、聲孔效應法及粒子槍法中，注射的物質的消耗量多，也具有難以注射貴重的物質的問題(問題點9)。
[0009]另外，已知等離子體可貢獻于惡性細胞的消滅或生物組織的治療。可是，在以往的等離子體技術中，難以使產生等離子體的狀態在溶液中存在，因而采用一次性使電極附近的氣體中產生等離子體后，使用所產生的等離子體，在溶液中產生含有等離子體的氣泡的方法，但是無法長時間保持等離子體狀態，另外，也難使氣泡一面維持等離子體狀態一面移動(問題點10，參照非專利文獻5、6)。
[0010]現有技術文獻
[0011]非專利文獻
[0012]非專利文獻I:D.Palanker et al.，J.Cataract.Surgery, 38,127 ?132(2010)
[0013]非專利文獻2:Τ.Kaji et al., Applied Physics Letters,91,023904(2007)
[0014]非專利文獻3:杉村厚et al.，化學與生物，29(1)，54?60，(1991)
[0015]非專利文獻4:工藤信樹et al.，生體醫工學會志，43 (2)，231-237，(2005)
[0016]非專利文獻5:M.Kanemaru et al., Plasma Sources Sc1.Technol.20,034007(2011)
[0017]非專利文獻6:0.Sakai et al., Applied Physics Letters, 93, 231501, (2008)
【發明內容】
[0018]發明要解決的課題
[0019]本發明是為了解決上述的問題點I?10而實施的發明，進行專心研究，結果新發現制作氣泡噴出構件，并使所述氣泡噴出構件浸潰于溶液，通過在溶液中施加高頻電壓，而產生氣泡，通過將該氣泡連續地放出至加工對象物，可切削(局部消融)加工對象物，而所述氣泡噴出構件包含:以導電材料所形成的芯材；外廓部,其以絕緣材料所形成,并覆蓋所述芯材，而且包含從所述芯材的前端延伸的部分；及空隙，其形成于所述外廓部的延伸的部分與所述芯材的前端之間。
[0020]另外，新發現:在所述氣泡噴出構件的外廓部的外側，以與外廓部之間具有空間的方式設置外側外廓部，通過將溶解和/或分散有注射物質的溶液導入所述空間，可產生在界面吸附了溶解和/或分散有注射物質的溶液的氣泡，通過將所述氣泡連續地放出至加工對象物，可切削加工對象物，而且可將包覆氣泡的溶液中所含的注射物質注射至加工對象物。
[0021]新發現:還包含一對電極，其由導電材料形成，并用以使惰性氣體中產生等離子體；用以使液體流動的液體流路；及微細流路，用以使惰性氣體、含有等離子體的惰性氣體、及包含含有等離子體的惰性氣體的氣泡的液體流動；所述液體流路及所述微細流路在比所述微細流路的產生等離子體的部分更下游側連接，使惰性氣體流入所述微細流路，通過對所述一對電極施加高頻電脈沖，而使所述流入的惰性氣體中產生等離子體后，使含有等離子體的惰性氣體流入與所述微細流路連接的液體流路的液體時，通過液體的流體力可形成含有等離子體的氣泡，而在液體中也可維持氣泡的等離子體狀態。
[0022]S卩，本發明的目的在于提供氣泡噴出構件及其制造方法、氣液噴出構件及其制造方法、局部消融裝置及局部消融方法、注射裝置及注射方法、等離子體氣泡噴出構件以及治療裝置及治療方法。
[0023]解決課題的手段
[0024]本發明涉及以下所示的氣泡噴出構件及其制造方法、氣液噴出構件及其制造方法、局部消融裝置及局部消融方法、注射裝置及注射方法、等離子體氣泡噴出構件以及治療裝置及治療方法。
[0025](I) 一種氣泡噴出構件，其特征在于，包含:以導電材料所形成的芯材；外廓部，其以絕緣材料所形成，并覆蓋所述芯材，而且包含從所述芯材的前端延伸的部分；及空隙，其形成于所述外廓部的延伸的部分與所述芯材的前端之間。
[0026](2)如上述(I)所述的氣泡噴出構件，其特征在于，所述外廓部的延伸的部分為錐狀。
[0027](3) 一種氣液噴出構件，其特征在于:在上述(I)或(2)所述的氣泡噴出構件的外廓部的外側進一步設置外側外廓部，所述外側外廓部具有與所述外廓部的中心軸同心的軸，并以在與所述外廓部之間具有空間的方式形成于從所述外廓部離開的位置。
[0028](4)如上述(3)所述的氣液噴出構件，其特征在于:形成于所述外廓部的延伸的部分的外側的所述外側外廓部的部分為錐狀。
[0029](5)如上述(3)或(4)所述的氣液噴出構件，其特征在于:在所述外廓部與所述外側外廓部之間的空間，包含含有注射物質的溶液。
[0030](6)如上述⑴或⑵所述的氣泡噴出構件，其特征在于:還包含有與所述氣泡噴出構件的芯材構成一對電極的電極部；所述電極部作為與所述氣泡噴出構件分體的構件，或設置于所述外廓部的外表面。
[0031](7)如上述(3)至(5)中任一項所述的氣液噴出構件，其特征在于:還包含與所述氣液噴出構件的芯材構成一對電極的電極部；所述電極部作為與所述氣液噴出構件分體的構件，設置于所述外廓部的外表面或所述外側外廓部的內表面。
[0032](8)如上述⑴至⑵、(6)中任一項所述的氣泡噴出構件，其特征在于:將振蕩器設置于所述氣泡噴出構件。
[0033](9)如上述(3)至(5)、(7)中任一項所述的氣液噴出構件，其特征在于:將振蕩器設置于所述氣液噴出構件。
[0034](10) 一種局部消融裝置，其使用了上述⑴至(2)、(6)、⑶中任一項所述的氣泡噴出構件、或上述(3)至(5)、(7)、(9)中任一項所述的氣液噴出構件。
[0035](11) 一種注射裝置，其使用了上述(3)至(5)、(7)、(9)中任一項的氣液噴出構件。
[0036](12) 一種氣泡噴出構件的制造方法，其特征在于:在以絕緣材料所形成的中空管的內部使以導電材料所形成的芯材穿過的狀態下，對一部分加熱并從兩端拉斷，由此，通過所述絕緣材料與所述導電材料的粘彈性之差，形成所述絕緣材料覆蓋所述芯材而且具有從所述芯材的前端延伸的部分的外廓部，并在所述外廓部的延伸的部分的內部與所述芯材的前端之間形成空隙。
[0037](13) 一種氣液噴出構件的制造方法，其特征在于:將在與上述(12)所述的氣泡噴出構件的外廓部之間具有空間的大小的外側外廓部以與所述外廓部的中心軸成為同心軸的方式在外側重疊而設置。
[0038](14) 一種局部消融方法，其特征在于:使如上述(10)所述的局部消融裝置浸潰于溶液；通過對由所述局部消融裝置的芯材與電極部所構成的一對電極的芯材施加高頻電脈沖，而從氣泡噴出構件的前端放出氣泡；用所述氣泡對加工對象物進行加工。
[0039](15) 一種注射方法，其特征在于:在上述(11)所述的注射裝置的外廓部與外側外廓部之間導入含有注射物質的溶液；使所述注射裝置浸潰于溶液；通過對由所述注射裝置的芯材與電極部所構成的一對電極的芯材施加高頻電脈沖，而從氣液噴出構件的前端放出吸附了所述含有注射物質的溶液的氣泡；一面用所述氣泡對加工對象物進行局部消融，一面向加工對象物導入注射物質。
[0040](16)如上述(15)所述的注射方法，其特征在于:通過送液泵將所述含有注射物質的溶液導入外側外廓部與外廓部之間，或使氣液噴出構件的前端部浸潰于含有注射物質的溶液，并通過毛細現象導入所述含有注射物質的溶液。
[0041](17) 一種等離子體氣泡噴出構件，其特征在于:包含:一對電極，其由導電材料形成，并用以使惰性氣體中產生等離子體；用以使液體流動的液體流路；及微細流路，其用以使惰性氣體、含有等離子體的惰性氣體、及包含含有等離子體的惰性氣體的氣泡的液體流動；所述液體流路及所述微細流路在比所述微細流路的產生等離子體的部分更下游側連接。
[0042](18)如上述(17)所述的等離子體氣泡噴出構件，其特征在于:所述微細流路包含使所述產生等離子體的部分比其他的微細流路更大的等離子體貯存槽。
[0043](19)如上述(18)所述的等離子體氣泡噴出構件，其特征在于:所述電極為至少覆蓋等離子體貯存槽的大小。
[0044](20) 一種局部消融裝置，其使用了上述(17)至(19)中任一項所述的等離子體氣泡噴出構件。
[0045](21) 一種治療裝置，其使用了上述(17)至(19)中任一項所述的等離子體氣泡噴出構件。
[0046](22) 一種局部消融方法，其特征在于:使惰性氣體流入上述(20)所述的局部消融裝置的微細流路，通過對一對電極施加高頻電脈沖，使所述流入的惰性氣體中產生等離子體，通過使所述含有等離子體的惰性氣體流入與所述微細流路連接的液體流路的液體，形成含有等離子體的氣泡，再用所述氣泡對加工對象物進行加工。
[0047](23) 一種治療方法，其特征在于:使惰性氣體流入上述(21)所述的治療裝置的微細流路,通過對一對電極施加高頻電脈沖,使所述流入的惰性氣體中產生等離子體,通過使所述含有等離子體的惰性氣體流入與所述微細流路連接的液體流路的液體，形成含有等離子體的氣泡，再用所述氣泡治療生物組織。
[0048]發明效果
[0049]通過芯材的前端與外廓部的延伸部分而設置的空隙以貯存氣泡的方式起作用，可在溶液中產生連續的氣泡列，可通過在該氣泡碰撞加工對象物時氣泡壓破的力，切削加工對象部。而且，因為氣泡尺寸微細，所以可盡量抑制加工對象部的損害，而可解決所述問題點I。
[0050]因為通過氣泡對加工對象物進行加工，所以沒有熱的侵襲所造成的損害，在將生物材料作為加工對象物的情況下，不會發生蛋白質等的變性，再結合或再生變得容易，從而可解決所述問題點2。
[0051]因為通過氣泡對加工對象物進行加工，所以沒有熱的侵襲所造成的損害，沒有所切削的蛋白質向電極探針吸附等的問題，通過產生切開面的觀察環境變成良好的效果，可解決所述問題點3。
[0052]因為從所述空隙所產生并放出的氣泡列是微納米等級的大小，所以通過壓破等在短時間內消滅，而具有變得不會因在加工時所產生的熱、氣泡等的產生而妨礙連續加工的效果，因為產生可長時間進行加工的效果，所以可解決所述問題點4。
[0053]通過本發明的氣泡噴出構件及氣液噴出構件能夠容易地相對通用的控制器(manipulator)安裝、拆下，因為產生易接近加工對象物的效果,所以可解決所述問題點5。
[0054]在所述氣泡噴出構件的外廓部的外側，將外側外廓部設置成在與外廓部之間具有空間，并通過將含有注射物質的溶液導入所述空間，而在放出氣泡同時通過流體力抽出外廓部與外側外廓部之間的溶液，產生吸附了含有注射物質的溶液的氣泡，可實現高輸出、高效率且高速的加工、注射技術，而可解決所述問題點6。
[0055]氣泡碰撞加工對象物時氣泡壓破，而同時進行加工對象物的加工(=消融)與注射，但是因為氣泡尺寸微細，所以可實現局部、高分辨率(可微細地消融)的注射，所以可解決所述問題點7。
[0056]因為通過氣泡同時進行加工、注射，所以可將各種注射物質封入氣液界面，進而，通過能以比注射物質向周圍的溶液擴散的速度更快的速度高速地打入氣泡，而在注射前后的輸送路徑中注射物質向周圍的溶液擴散所造成的損失小，效率高，而可解決所述問題點8及9。
[0057]通過將電極部設置于氣液噴出構件的外廓部與外側外廓部之間，可緊湊地一體化，無論是否在液體中，而可在很多環境中的對象物中進行加工、注射。
[0058]通過將振蕩器設置于氣泡噴出構件及氣液噴出構件，并產生壓縮波，通過在所產生的壓縮波的重疊的位置僅將氣泡列的特定位置的單一氣泡壓破，可向局部的所瞄準的位置注射，而可更提高分辨率。
[0059]本發明的氣泡噴出構件及氣液噴出構件的前端為錐狀，因為放出氣泡時，周圍的溶液沿著錐面流至前方，所以即使連續地放出氣泡也可以相同的軌跡放出，而可在對象物的固定的位置進行加工。
[0060]另外，通過使用包含本發明的等離子體氣泡噴出構件的局部消融裝置及治療裝置，因為通過流體力形成含有等離子體的氣泡后，所述氣泡在液體中維持等離子體狀態，所以可解決所述問題點10。進而，通過等離子體氣泡噴出構件的微細流路包含使產生等離子體的部分比其他的微細流路更大的等離子體貯存槽，可提高惰性氣體中的等離子體濃度，而可產生在液體中也可長時間保持等離子體狀態的含有等離子體的氣泡。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0061]圖1(a)是本發明的實施方式I的氣泡噴出構件的制造方法，圖1(b)是代替附圖的照片，是按照圖1(a)所示的步驟制作的氣泡噴出構件的放大照片，圖1(c)是代替附圖的照片，是將圖1(b)進一步放大的照片。
[0062]圖2(a)是用以說明使用本發明的氣泡噴出構件的局部消融方法的圖，圖2(b)是將圖2(a)的點線部分進一步放大的說明圖。
[0063]圖3(a)是表示使用本發明的氣泡噴出構件的局部消融裝置的生物材料周邊的等效電路圖，圖3(b)是表示在以往的電刀電路中導入了無感電阻的用以產生適合于微小加工靶的輸出功率的電路圖。
[0064]圖4(a)是代替附圖的照片，是表示從使用本發明的氣泡噴出構件的局部消融裝置的前端產生具有方向性的微細氣泡列的狀況，圖4(b)是代替附圖的照片，是在各瞬間將圖4(a)的點線部分進一步放大的照片。
[0065]圖5(a)是代替附圖的照片，是表示使用采用本發明的氣泡噴出構件的局部消融裝置進行卵子的除細胞核實驗的成功的狀況。圖5(b)是代替附圖的照片，是表示利用通過以往的玻璃毛細管的顯微鏡操作已除去細胞核的區域，圖5(c)是代替附圖的照片，是表示使用本發明的局部消融裝置已除去細胞核的區域，是與圖5(b)比較的圖。
[0066]圖6(a)是表不使用本發明的氣液噴出構件的局部消融方法及注射方法的概略的示意圖。圖6(b)是表示所放出的氣泡所造成的細胞膜的破壞及注射的示意圖，圖6(c)是在各步驟(各時間)表示氣泡的氣蝕的示意圖。
[0067]圖7(a)是表示實施方式2的氣液噴出構件的制造方法的概略的圖。圖7 (e)是代替附圖的照片，是實施方式2的氣液噴出構件的前端部分的照片。
[0068]圖8(a)是表示所產生的微細氣泡壓破時的加工寬度、與加工對象物和氣泡噴出構件的前端的距離的關系的圖及表示加工精度的共聚焦顯微鏡照片。圖8(b)是代替附圖的照片，是表示施加高頻電脈沖時所產生的方向性單分散的微細氣泡列。圖8(c)是表示所產生的微細氣泡列的氣泡的尺寸分布。
[0069]圖9(a)是代替附圖的照片，是表示使用實施方式2的氣液噴出構件，在氣泡的周圍吸附有亞甲藍溶液的狀態下放出的照片。圖9(b)是代替附圖的照片，是以時間序列表示作為注射物質使用熒光珠，對細胞進行局部消融及注射時的狀況的照片。
[0070]圖10(a)是表示將振蕩器安裝于氣泡噴出構件，并使其產生壓縮波的狀況的示意圖，圖10(b)是表示在壓縮波的重疊中使氣泡列中僅一個主動性地壓破的狀況的示意圖。
[0071]圖11是表示本發明的實施方式3的等離子體氣泡噴出構件的概略的圖。
[0072]圖12是表示本發明的實施方式3的等離子體氣泡噴出構件的制作方法的圖。
[0073]圖13(1)是按照圖12的步驟所制作的等離子體氣泡噴出構件的光學顯微鏡照片，圖13(2)是將圖13(1)的點線部分放大的示意圖。
[0074]圖14是表示等離子體氣泡噴出構件的其他的實施方式4的概略的示意圖。
[0075]圖15(a)是表示上述圖14所示的等離子體氣泡噴出構件的制作步驟的圖，圖15(b)是表示根據圖15(a)的步驟所制作的等離子體氣泡噴出構件。
[0076]圖16是表示使用本發明的氣泡噴出構件的局部消融裝置、治療裝置的一例的示意構成圖。
[0077]圖17是代替附圖的照片，是表示在等離子體貯存槽211內穩定地產生等離子體的狀況的光學顯微鏡照片。
[0078]圖18是代替附圖的照片，是表示在通過流體力形成包含等離子體的氣泡后，所述氣泡也在液體中維持等離子體狀態的用CCD相機所拍攝的照片。
【具體實施方式】
[0079]以下，詳細說明本發明的氣泡噴出構件及其制造方法、氣液噴出構件及其制造方法、局部消融裝置及局部消融方法、注射裝置及注射方法、等離子體氣泡噴出構件以及治療裝置及治療方法。在各圖的說明中，同一符號表示相同的物體。以下，根據用以實施本發明的實施方式，具體說明本發明的制造方法及利用例，但是本發明不限于這些實施方式。
[0080]首先，在本發明中，“氣液”是指在界面吸附了溶液的氣泡。另外，“等離子體氣泡”是指含有等離子體的氣泡。
[0081][實施方式I]
[0082]圖1(a)是表示本發明的實施方式I的具有在前端具有空隙的結構的氣泡噴出構件的制作方法10。本發明的氣泡噴出構件是如圖1(a)所示，(I)準備中空的絕緣材料15 ；
(2)將以導電材料所形成的芯材20插入所述中空的絕緣材料15 ;(3)施加熱25后拉斷；(4)通過絕緣材料15與芯材20的粘彈性之差，如圖1 (b)所示，形成包含從芯材20的前端使絕緣材料15進一步延伸的部分的外廓部16，通過所述芯材20與外廓部16的延伸的部分形成空隙30。
[0083]作為絕緣材料15，只要為電絕緣，就無特別限定，例如可列舉出玻璃、云母、石英、氮化硅、氧化硅、陶瓷、氧化鋁等無機系絕緣材料、硅酮橡膠、乙烯丙烯橡膠等橡膠材料、乙烯乙酸乙烯酯共聚物樹脂、硅烷改性的烯烴樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂、氯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、苯酚樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、氟樹脂、硅酮系樹脂、聚硫醚樹月旨、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚乙烯、聚丙烯、纖維素系樹脂、UV固化樹脂等絕緣性樹脂。
[0084]作為形成芯材20的導電材料，只要能導電，就無特別限定，例如可列舉出金、銀、銅、招等、及對這些元素添加少量的錫、鎂、鉻、鎳、錯、鐵、娃等的合金等。如上述所示，因為空隙30由芯材20的前端和絕緣材料15從該前端進一步延伸的部分所形成，所以只要將適當的材料組合而使得絕緣材料15的粘彈性比芯材20的粘彈性大即可，例如，可列舉出作為絕緣材料15的玻璃、作為芯材20的銅的組合。
[0085]圖1 (b)是將直徑30 μ m的銅線插入玻璃中空管(Drummond公司制,外徑1.37mm,內徑0.93mm)后，通過玻璃拉伸器(Sutter公司制，P-1000IVF)，一面加熱一面拉斷所制作的氣泡噴出構件的照片。
[0086]圖1(c)是將圖1(b)進一步放大的照片。如后述所示，對本發明的氣泡噴出構件施加高頻電壓時，從氣泡噴出構件的前端連續地放出氣泡，此時，在空隙30首先產生大小接近直徑(D)的氣泡，并以從氣泡噴出構件的前端拉斷所述氣泡的方式放出。因此，所述空隙30的深度(L)是需要至少是在空隙30內可產生氣泡的大小，L/D優選至少I以上。另一方面，L/D的上限是只要是可連續地噴出氣泡的大小就無特別限制，但是因為氣泡噴出構件的前端非常細而易破損，所以若考慮使用的方便性等，L/D優選為I?4，更優選為I?3，進一步優選為I?2，特別優選為I?1.5。L/D可以考慮制造中使用的材料的溫度與粘性的關系，通過改變加熱時的溫度及拉斷的速度來調整。另外，通過調整氣泡噴出構件的前端的開口部的直徑，也可調整所放出的氣泡的大小。開口部的直徑是如上述所示，可通過改變加熱時的溫度及拉斷的速度來調整。
[0087]此外，氣泡噴出構件的制造方法不限于上述的例子，例如將光阻劑、熱固性樹脂等構件設置于芯材20的前端，并通過濺射將氮化硅、氧化硅等絕緣材料設置于芯材20的周圍后，除去光阻劑、熱固性樹脂等，由此，也可制造。另外，通過將錐狀的光阻劑、熱固性樹脂等設置于芯材20的前端，而可將濺射后的外廓部制成錐狀。另外，在通過濺射制造氣泡噴出構件的情況下，為了調整所述L/D，只要適當地調整設置于芯材20的前端的氣泡噴出構件的長度即可。
[0088]圖2是用以說明使用本發明的氣泡噴出構件的局部消融方法的圖。在圖2(a)所示的例子中，將作為加工靶的牛的卵子40置于與氣泡噴出構件分體的對置電極35與活性電極65 (氣泡噴出構件的芯材20)之間。圖2(b)是將圖2(a)的點線部分進一步放大的說明圖，氣泡積存于氣泡噴出構件的前端的空隙30，而且，使從氣泡噴出構件的前端所放出的氣泡60與牛的卵子40的卵膜50碰撞而鉆孔，可除去牛的卵子的細胞核45。
[0089]圖3(a)是表示用于使用了本發明的氣泡噴出構件的局部消融裝置的等效電路圖。通過將氣泡噴出構件浸潰于溶液中，以活性電極65 (芯材20)與對置電極35形成電路，并使用一般商用交流電源裝置70施加電壓，由此，可將氣泡噴出構件用作局部消融裝置。此外，圖3(a)所示的電路可以將無感電阻75裝入圖3(b)所示的以往的電刀用電路，并設置為微小對象用的輸出構成，由此而簡單地制作。作為溶液，只要可導電，就無特別限制，在加工對象物是細胞等的情況下，因為培養液所含的電解質具有導電作用，因此可直接使用。成為本發明的加工對象的細胞也可以是所希望的細胞，細胞的種類無限定。具體而言，例如可列舉從人或非人動物的組織所分離的干細胞、皮膚細胞、粘膜細胞、肝細胞、胰島細胞、神經細胞、軟骨細胞、內皮細胞、上皮細胞、骨細胞、肌細胞、卵細胞等、或植物細胞、昆蟲細胞、大腸桿菌、酵母、霉菌等微生物細胞等細胞。此外，本發明中的“加工”是指通過對細胞等噴出氣泡，而對細胞鉆孔，或切割細胞的一部分。
[0090]圖4(a)是表示從本發明的局部消融裝置的氣泡噴出構件的前端產生具有方向性的微細氣泡列的狀況的照片。本發明的局部消融裝置是將圖1所示的氣泡噴出構件裝入圖3所示的醫療用電刀(ConMed公司制，Hyfrecator2000)所制作。輸出頻率是450kHz，阻抗匹配所需的取樣頻率是450kHz，并以3.5kHz進行回授。圖4(b)是將圖4(a)的點線部分進一步放大的照片，表不從氣泡噴出構件的前端的氣泡所積存的空隙30以成為列的方式產生具有方向性的微細氣泡列60的狀況。因為所放出的氣泡具有方向性，而變成能夠限定細胞加工區域。如圖4(a)及(b)所示，氣泡以有規則的間隔放出，此被認為是醫療用電刀一般施加高頻電脈沖，而所述間隔對應于施加高頻電脈沖的間隔。
[0091]圖5(a)是表示使用采用本發明的氣泡噴出構件的局部消融裝置進行牛的卵子40的除細胞核實驗的成功的狀況。對局部消融裝置所施加的電壓條件與上述同樣。從圖5(a)可以明確的是，通過放出氣泡，可將牛的卵子40內的細胞核45除去至細胞外。圖5 (b)表示利用通過以往的玻璃毛細管90的顯微操作已從牛的卵子40除去細胞核45時的除去區域95，圖5(c)是表示使用采用本發明的氣泡噴出構件的局部消融裝置已從牛的卵子40除去細胞核時的除去區域95。從圖5(b)及圖5(c)可以明確的是，與使用以往的玻璃毛細管除去細胞核的情況相比較，使用采用本發明的氣泡噴出構件的局部消融裝置除去細胞核時，可使對牛的卵子40等加工對象物的損害變小。
[0092][實施方式2]
[0093]以下，一面參照附圖，一面說明本發明的實施方式2。此外，圖中的符號編號相同的構件表不與實施方式I相同的構件。
[0094]圖6(a)是表示使用本發明的氣液噴出構件的局部消融方法及注射方法的概略的示意圖。實施方式2的氣液噴出構件是在實施方式I的氣泡噴出構件的外廓部16的外側，將外側外廓部21形成于從所述外廓部16離開的位置，并在所述外廓部16與外側外廓部21所形成的空間22，預先導入含有注射物質的溶液61，由此可從氣液噴出構件的前端放出已吸附含有注射物質的溶液61的氣泡60。圖6 (b)是表示所放出的氣泡60所造成的細胞膜的破壞及注射的圖，表示通過所放出的氣泡60的壓破(氣蝕)的沖擊在細胞膜51鉆孔，而可使注射物質到達細胞內。圖6(c)是分步驟表示氣泡60的氣蝕的圖，在氣泡以高速前進時發生壓力的不均衡，而球形狀發生變形62，在該氣泡壓破時產生高分辨率、高輸出的微噴射63，該微噴射63的放出界面52的前進方向的前面突出，因其為高壓氣體，而以微噴射63的力在加工對象物鉆孔64。
[0095]形成外側外廓部21的材料只要是與外廓部16相同的材料即可。另外，注射物質不論氣體、固體、液體，只要是可溶解和/或分散于溶液的物質，就無特別限制，作為氣體，可列舉出空氣、氮、氦、二氧化碳、一氧化碳、氬、氧等，作為固體，可列舉出DNA、RNA、蛋白質、氨基酸、無機物等，作為液體，可列舉出藥劑溶液、氨基酸溶液等。作為使注射物質溶解和/或分散的溶液，可列舉出生理鹽水、培養基等。
[0096]圖7(a)是表示實施方式2的氣液噴出構件的制造方法的概略的圖。按照與實施方式I的⑴?⑷相同的步驟制造氣泡噴出構件后(相當于圖7(a)?圖7(b))，(C)將使用了聚合物膜或橡膠墊圈、PDMS(聚二甲基硅氧烷)的軟微影術-3維光造型法等方法所制作的同心軸定位墊圈23嵌入實施方式I的氣泡噴出構件，并將通過熱將玻璃管、塑料管等拉斷而制作的外側外廓部21外插于墊圈23，(d)可制造實施方式2的氣液噴出構件。所述墊圈23為了能夠通過如后述所示的未圖示的泵將含有注射物質的溶液61送液，優選含有孔24。另外，外側外廓部21也可如上述所示將玻璃管、塑料管等拉斷而制作的物品直接嵌入墊圈23，也可如(c)所示，在拉斷的玻璃26等的周圍以粘接劑等粘接由塑料等(例如，Eppendorf tube (ibis (R) pipette tip, IN122-503 Y)所制作的導件 27,而制作外側外廓部21，并將導件27部分與墊圈23嵌合。另外，也可將外側外廓部21設置成多層，并可將含有種類相異的注射物質的溶液導入各層間。另外，雖未圖示，但在上述(c)中，也可將銅等導電性的對置電極配置于外廓部16的外表面或外側外廓部21的內表面。在將對置電極設置于氣液噴出構件的情況下，因為對置電極只要可與芯材20形成電路即可，所以只要是與填充于空間22的含有注射物質的溶液61接觸的位置，就無特別限制。另外，也可與氣液噴出構件分開地設置對置電極。圖7(e)是按照上述的步驟所制作的氣液噴出構件的前端部分的照片。具體而言，外側外廓部21是通過玻璃拉伸器(Sutter公司制，P-1000IVF)，一面加熱一面拉斷比所述氣泡噴出構件的制作所使用的玻璃中空管大一圈的玻璃中空管(Drummond公司制,外徑2.03mm,內徑1.63mm)而制作。然后，把由未圖示的聚合物膜層疊制作的墊圈嵌入氣泡噴出構件，再將所制作的外側外廓部21插入墊圈的外側。此外，將未圖示的長方體形狀的銅制電極設置于外側外廓部21的內側。在形成于外廓部16與外側外廓部21之間的空間22中，可通過未圖示的泵將含有注射物質的溶液61送液。
[0097]圖8 (a)是表示通過使用實施方式I的氣泡噴出構件(前端的直徑約10 μ m)的局部消融裝置所產生的微細氣泡壓破時的加工寬度、與加工對象物和氣泡噴出構件的前端的距離的關系及表示加工精度的共聚焦顯微鏡照片。圖8(b)是表示施加高頻電脈沖時所產生的方向性單分散的微細氣泡列5。圖8(c)是表示所產生的微細氣泡列的氣泡尺寸分布。如圖8(a)所示，在微細氣泡壓破時，加工對象物(牛的卵子40)與氣泡噴出構件的前端距離越大，加工寬度53越小，分辨率為加工寬度數ym程度。另外，在氣泡噴出構件的外廓部16的開口直徑為10 μ m的情況下所產生的氣泡的大小如(c)所示，半徑約3.25 μ m的分布最多。
[0098]圖9是表示在使用本發明的實施方式2的氣液噴出構件時，在氣泡60的周圍已吸附含有注射物質的溶液61的狀態下放出的照片。作為含有注射物質的溶液61，使用在TCM199培養基中將粉末狀的亞甲藍溶解成濃度成為10mg/mL的亞甲藍溶液，利用毛細現象導入在實施方式2中制造的氣液噴出構件的前端的空間22。接著，將已導入亞甲藍溶液的氣液噴出構件與實施方式I同樣地裝入醫療用電刀(ConMed公司制，Hyfrecator 2000)，輸出頻率是450kHz，阻抗匹配所需的取樣頻率是450kHz，并以3.5kHz進行回授。如圖9(a)所示，從氣液噴出構件的前端所放出的氣泡列全部為藍色。由此可確認氣泡60的周圍被亞甲藍溶液61所包覆。另外，可確認因為所放出的氣泡60在藍色的狀態下在溶液中移動，所以氣泡界面所吸附的亞甲藍溶液61不會擴散至周圍的溶液，而在被氣泡60吸附的狀態下移動。因此，通過將核酸、蛋白質等注射物質溶解和/或分散于氣泡界面所吸附的溶液，可一面對細胞等加工對象物進行局部消融，一面導入注射物質。圖9(b)是以時間序列表示作為注射物質使用熒光珠91，對細胞進行局部消融及注射時的狀況的照片。作為加工對象物的細胞，使用牛的卵子，將1mg的突光珠91 (Thermo scientific公司制，Fluoro-Max,直徑2.1 μ m)分散至Iml的TCM199培養基，來作為注射物質。用吸液管92固定牛的卵子后，按照與上述的(a)同樣的步驟進行局部消融及注射時，可確認貫穿牛的卵子的細胞壁93，而將熒光珠91導入細胞內的現象。
[0099]圖10(a)是表示將振蕩器安裝于氣泡噴出構件，并使其產生壓縮波105的狀況的示意圖，圖10(b)是表示在壓縮波105的重疊使氣泡列中僅一個主動性地壓破的狀況的示意圖。安裝于氣泡噴出構件的外側的振蕩器100是產生壓縮波105后，在壓縮波的重疊部110，僅使氣泡列中的一個壓破，而可進行高精度加工。作為振蕩器100，可使用一般可取得的壓電組件、水晶等振蕩器，將至少2個振蕩器配置于氣泡噴出構件的外側，并將各個振蕩器與外部電源連接，一面使脈沖狀的電壓同步一面施加。當然，也可將振蕩器安裝于氣液噴出構件。
[0100][實施方式3]
[0101]以下，一面參照附圖一面說明本發明的實施方式3。圖11是表示本發明的等離子體氣泡噴出構件的概略的圖。
[0102]如圖11所示，等離子體氣泡噴出構件是在基板上至少包含:以導電材料所形成的一對電極200 ;微細流路(微流路)210，其用于使惰性氣體205及包含含有等離子體的氣泡230的液體流動；及液體流路220，其在比所述微細流路210的產生等離子體的部分更下游側與所述微細流路210連接。通過對電極200施加高頻電脈沖，在通過未圖示的泵流入微細流路的惰性氣體205中產生等離子體，含有所述等離子體的惰性氣體流至下游側，然后，通過與在液體流路220中流動的液體221交叉時的流體力而被切斷，而可放出含有等離子體的惰性氣體的氣泡230。微細流路210與液體流路220所連接的部分的角度如上述所示，只要是惰性氣體205在與液體221交叉時能夠通過流體力所切斷的角度，就無特別限制。在惰性氣體205所流動的方向及液體221所流動的方向形成的角度平行的情況下，不會產生氣泡，另外，若超過90度，液體221就將惰性氣體推回去。因此，微細流路210與液體流路220所連接的部分的角度需要至少大于O度且90度以下，優選為20?90度，更優選為45?90度。另外，液體流路220的條數只要為至少一條，就可通過流體力形成氣泡，但是為了使氣泡尺寸一致，優選形成2條以上的液體流路220，并配置成向所流入的惰性氣體的流體力均勻。在形成3條以上的液體流路220的情況下，可立體地配置。
[0103]作為等離子體氣泡噴出構件的基板，可使用以所述絕緣材料15所列舉的材料。作為形成電極200的導電材料，可使用與上述的導電材料20相同的材料。作為惰性氣體205，可列舉氦、氮、氖、氬等。液體221只要可形成氣泡，就無特別限制，例如可列舉出水、培養液等。此外，在液體中，也可混合用以確認等離子體的產生狀況的試劑等。
[0104]圖12是表示圖11所示的等離子體氣泡噴出構件的制作步驟的圖。(I)將鉻與金的薄膜金屬成膜于厚度500 μ m的聚對二甲苯玻璃，(2)在其上旋涂作為正型光阻劑的OFPR(東京應化股份有限公司)。(3)然后，以g射線(436nm)透過光掩模進行曝光后，以NMD-3(東京應化股份有限公司:2.38重量％四甲基氫氧化銨水溶液)進行顯影。(4)接著，以鉻與金的蝕刻劑(日本化學產業股份有限公司)進行濕蝕刻，而制作了具有由鉻與金的薄膜金屬所形成的電極的底面基板。(5)另一方面，對含有液體流路220的基板，在厚度150 μ m的硅基板上旋涂0FPR(東京應化股份有限公司)。(6)然后，以g射線(436nm)透過光掩模進行曝光后，以上述的NMD-3進行顯影后，(7)根據DRIE (干蝕刻)法通過SF6氣體與C4F8氣體進行硅蝕刻。(8)然后，以陽極接合將所制作的含有液體流路220的基板與按照上述的(I)?(4)的步驟所制作的底面基板粘合(bonding)后，(9)進行鍍金處理，而將鎳電極在上述的底面基板的由鉻與金的薄膜金屬所形成的電極上層疊150 μ m。(10)進而，在該基板上將厚度500 μ m的聚對二甲苯玻璃作為頂部基板進行陽極接合。
[0105]圖13(1)是按照圖12的步驟所制作的等離子體氣泡噴出構件的光學顯微鏡照片，圖13(2)是將圖13(1)的點線部分放大的示意圖。
[0106][實施方式4]
[0107]等離子體氣泡噴出構件的形狀是只要可使用一對電極對惰性氣體施加高頻電脈沖，將含有等離子體的惰性氣體向液體擠出，在形狀上就無限制。圖14是表示等離子體氣泡噴出構件的其他的形態的概略的示意圖。實施方式4的等離子體氣泡噴出構件作為等離子體貯存槽211，該等離子體貯存槽211是通過將圖12所示的等離子體氣泡噴出構件的微細流路210中產生等離子體的部分比其他的部分大而形成的，并貯藏含有通過施加高頻電脈沖所產生的等離子體的惰性氣體。另外，一對電極制成平板狀，以電線202連接電極201及未圖示的另一個平板狀電極，并以從上下夾住所述等離子體貯存槽211的方式形成。電極201的大小優選為為了提高等離子體濃度，至少覆蓋等離子體貯存槽211的大小。通過對電極201施加高頻電脈沖，在流入微細流路的惰性氣體205中產生等離子體，但是對于實施方式4的等離子體氣泡噴出構件，將等離子體貯存槽211形成于微細流路，所述等離子體貯存槽211的體積比被擠出至液體流路220的含有等離子體的惰性氣體的體積大，因為可對所貯存的含有等離子體的惰性氣體一再地施加高頻電脈沖，所以可進一步提高惰性氣體中的等離子體濃度。而且，從所述等離子體貯存槽211所擠出的含有等離子體的惰性氣體通過在與液體流路220中流動的液體221交叉時的流體力而被切斷后，作為包含含有等離子體的氣泡230的液體，逐漸流至微細流路210。此外，氣泡230可僅通過液體221的流體力形成，但是若將節流口 212設置于微細流路210，更易形成氣泡。另外，通過控制節流口212的間隔，也可調整氣泡230的大小。
[0108]圖15(a)是表示所述圖14所示的等離子體氣泡噴出構件的制作步驟的圖。(I)在厚度500 μ m的硅基板213，將厚膜負型光阻劑214 (SU-83050 (日本化藥股份有限公司))旋涂成厚度ΙΟΟμπι。(2)蓋上可形成微細流路210、等離子體貯存槽211及液體流路220的形狀的光掩模后，照射紫外線，將SU-8形成圖案，并使用PM稀釋劑(成分:PGMEA，水溶解度lg/100g水(25°C ))進行顯影，而制作模型。(3)接著，將所述模型轉印至PDMS (Polydimethylsiloxane),而制作具有微細流路210、等離子體忙存槽211及液體流路220 的 PDMS 流路部 215。(4)對 ITO 基板(玻璃部 203:100 μ m, ITO 部 204:300nm)，一片作為底面基板207，并加工成30 X 30mm，另一片作為上面基板208，并加工成15 X 15mm，再以等離子體接合(FEMT0科技股份有限公司)將底面基板207的玻璃部203與所述PDMS流路部215接合后，在該等離子體貯存槽211的上面，也以上面基板208的玻璃部203為下部，將上面基板208接合。在此，ITO基板的玻璃部203為電介質。然后，將鐵氟龍管209插入PDMS流路部215的微細流路210、等離子體貯存槽211及液體流路220，并形成未圖示的惰性氣體導入口 222、液體導入口 223及液體排出口 224。進而，使用銀膏劑等的導電性膏劑對位于底面基板和上面基板的ITO部進行布線，而進行下部電極布線225及上部電極布線226。(5)為了制作防止漏液并具有用以穩定產生等離子體的氣密性的堅固的等離子體氣泡噴出構件，以在PDMS流路部215的制作所使用的PDMS將芯片整體封裝。圖15 (b)是表示根據上述的步驟所制作的等離子體氣泡噴出構件。所制作的等離子體氣泡噴出構件的微細流路的寬度是200 μ m，深度是100 μ m，長度是2cm，橢圓形的等離子體貯存槽部分的長軸是7mm,短軸是3mm,液體流路的寬度是200 μ m,深度是100 μ m。
[0109]圖16是表示使用本發明的等離子體氣泡噴出構件的局部消融裝置、治療裝置的一例的示意構成圖。此外，在本發明中，“治療”是指通過觸碰含有等離子體的氣泡，殺死癌等惡性細胞，使細胞活化，進行殺菌、滅菌等，治療生物組織。通過圖16所示的裝置，進行確認含有等離子體的氣泡在液體中維持等離子體狀態的實驗。作為等離子體氣泡噴出構件，使用圖15(b)所示的構件。從氣瓶240，一面使用具有流量計的針閥241將流量調整成Qg =0.20ml/h，一面供給氦氣。液體使用水，以注射泵250 —面將流量調整成Q1 = 200ml/h，一面送液。電源使用高速高壓電源260(MPP-HV30(栗田制作所(股))。采用輸出電壓±1?4kV、輸出電流5A、重復頻率30kHz、輸出脈沖寬度I?4μ S。
[0110]圖17是表示在等離子體貯存槽211內穩定地產生等離子體的狀況的光學顯微鏡照片。可確認在施加電壓1.2kV產生等離子體。更增加施加電壓時，在2.SkV等離子體的亮度是穩定，在4.0kV變成最亮。
[0111]另一方面,關于含有等離子體的惰性氣體通過交叉的液體流路的液體的流體力切斷所產生的氣泡，可確認穩定地形成從最小直徑40 μ m至最大直徑110 μ m的氣泡。擠出至交叉的流體流路的惰性氣體與液體的流量比QgAl1是0.001?0.01的范圍對形成上述的粒徑的氣泡為較佳。
[0112]圖18是表示在通過流體力形成包含等離子體的氣泡后，所述氣泡也在液體中維持等離子體狀態的以CCD相機所拍攝的照片。對于實驗，在暗視野條件下使用彩色CCD相機觀察以頻率30kHz、施加電壓3.5kV、脈沖寬度3 μ S、氦導入流量(Qg = 0.20ml/h)、液體導入流量(Q1 = 200ml/h)所產生的氣泡的發光狀況而進行。從照片可以明確的是，因為貯存有含有等離子體的氦氣的等離子體貯存槽211變明亮，且從所述等離子體貯存槽211放出至液體，并通過流體力所形成的氣泡230也明亮，所以可確認含有等離子體的氣泡在液體中也維持含有等離子體的狀態。因此，在氣泡的前進方向，例如通過放置細胞等生物組織，可通過氣泡進行局部消融，另外，可利用氣泡所含的等離子體治療生物組織。
[0113][其他的實施方式]
[0114]以上，說明了本發明的實施方式，但是本發明并不限定于本實施方式，可采用各種的形態。例如，
[0115](I)從高頻放電脈沖所放出的微細氣泡60通過氣蝕的沖擊使注射物質到達細胞膜51或細胞核45，但可應用于:提高對具有基因等的導入效率低的硬的細胞壁的植物細胞等的導入效率，或在外側外廓部21的前端部周圍通過來自外部的電場控制而對放出的微細氣泡60圖案化、加工技術。
[0116](2)局部消融裝置可安裝于通用顯微鏡控制器或內視鏡等通用醫療設備，并可導入醫藥品，進行治療。另一方面，在界面的組件【技術領域】，可應用于方向性氣泡列的氣液界面的局部界面反應或氣泡壓破時的結晶化技術等。
[0117]另外，本發明是也可采用以下的切削用具、局部消融方法、局部消融裝置及注射方法的形態。
[0118](I) 一種切削用具，其特征在于，包括:以導電材料所形成的芯材；外廓部，其以絕緣材料所形成，并覆蓋所述芯材，而且從所述芯材的前端延伸規定長度，并以在該延伸的部分的內部與所述芯材的前端之間具有空隙的方式形成；及電極部，其設置于所述外廓部的外部，并與所述芯材構成一對電極。
[0119](2)在如上述(I)所述的切削用具中，其特征在于，所述芯材及所述外廓部在使導線或其他導電材料穿過以玻璃或其他的絕緣材料所形成的中空管的內部的狀態下，對一部分加熱并從兩端拉斷，由此，通過所述玻璃或其他的絕緣材料與所述導線或所述導電材料的粘彈性之差，形成在所述外廓部的內側且與所述芯材的前端之間的所述空隙。
[0120](3) 一種局部消融方法，其特征在于，使如上述(I)或(2)所述的切削用具浸潰于液相，通過高頻電源對浸潰于所述液相的所述切削用具的所述芯材與所述電極之間施加高頻電壓，通過施加所述高頻電流，使所述切削用具的所述空隙部所貯存的氣泡作為氣泡列，從所述芯材的前端向所述電極具有方向性地放出。
[0121](4)在如上述(3)所述的局部消融方法中，其特征在于，將加工對象設置于所述芯材與所述電極之間，并通過從所述芯材向所述電極所放出的氣泡列對所述加工對象進行加工。
[0122](5) 一種局部消融方法，其特征在于，將如上述⑴或(2)所述的切削用具的電極與所述芯材配置于微細流路的內壁面，使惰性氣體流至所述電極與所述芯材之間，通過對所述電極間施加高頻電壓，使所述微細流路內產生電離的氣相或等離子體，通過和與所述微細流路相鄰的液體所流動的微細流路相交，在液體中產生內含或部分內含電離氣相、活性氣相或等離子體狀態的氣液界面。
[0123](6) 一種局部消融裝置，其特征在于，包括:以導電材料所形成的芯材；外廓部，其以絕緣材料所形成，并覆蓋所述芯材，而且從所述芯材的前端延伸規定長度，并以在該延伸的部分的內部與所述芯材的前端之間具有空隙的方式形成；外側多層外廓部，其具有與所述外廓部的中心軸同心的軸，多層地形成于所述外廓部的外側，并以導入注射用物質的方式形成；及電極部，其設置于所述外廓部的外部或浸潰于所述外側多層外廓部內的液相的位置，并與所述芯材構成一對電極。
[0124](7)在如上述(6)所述的局部消融裝置中，其特征在于:對于所述外廓部及所述外側多層外廓部，對以絕緣材料所形成的中空管的一部分加熱，從兩端拉斷，并將具有所述芯材的所述外廓部作為中心軸，以與所述中心軸成為同心軸的方式重疊于外側而設置所述外側多層外廓部，而形成對所述外側多層外廓部內封入注射物質的機構。
[0125](8) 一種注射方法，其特征在于:使在如上述(6)或(7)所述的局部消融裝置的外側多層外廓部內部導入注射物質，并通過高頻電源對浸潰于液相的所述注射裝置的所述芯材與所述電極部之間施加高頻電壓,通過所述高頻電源施加高頻電流,將所述外廓部的空隙所貯存的在界面具有從所述外側多層外廓部所導入的注射物質的氣泡作為氣泡列，從所述芯材的前端具有方向性地放出，在所述對象物表面產生氣泡的氣蝕，對所述對象物表面進行加工，從該加工面同時發生界面所含有的物質的注射。
[0126](9)在如上述(8)所述的注射方法中，其特征在于:從所述外側多層外廓部所導入的注射物質是遍及液相、氣相、固相的物質，所述注射物質的導入方法是使用泵從所述外側多層外廓部后部輸送的方法，或使注射物質僅浸潰于所述外側多層外廓部后部的前端部，并通過毛細現象吸入的方法，通過對所述芯材施加電脈沖所造成的放電，放出在位于外側多層外廓部與軸心之間的空隙所貯存的氣泡，同時通過流體力使位于外側多層外廓部與軸心之間的液相以能夠吸附于界面的量被抽出，由此注射。
[0127](10)在如上述(8)或(9)所述的注射方法中，其特征在于:在所述注射后，通過對附著于所述外側多層外廓部后部前端周圍的加工后的蛋白質或雜質使所述電極部遠離所述對象物地進行放電，吹走雜質，由此，對多個對象物斷續地注射。
[0128](11)在如上述(8)?(10)的任一項所述的注射方法中，其特征在于:將振蕩器設置于所述外側多層外廓部，通過產生壓縮波，在該產生的壓縮波的重疊的位置僅使通過所述芯材的放電所產生的氣泡列的特定位置的單一氣泡壓破。
[0129]符號說明
[0130]5 微細氣泡列
[0131]10 前端具有空隙的氣泡噴出構件的制作方法
[0132]15 絕緣材料
[0133]16 外廓部
[0134]20芯材(導電材料)
[0135]21外側外廓部
[0136]22空間
[0137]23同心軸定位墊圈
[0138]24孔
[0139]25熱
[0140]26拉斷的玻璃管
[0141]27導件
[0142]30空隙
[0143]35對置電極
[0144]40生物材料(牛的卵子)
[0145]45細胞核
[0146]50卵膜
[0147]51細胞膜
[0148]52放出界面
[0149]53加工寬度
[0150]55氣液界面
[0151]60氣泡
[0152]61含有注射物質的溶液
[0153]62壓力不均衡時氣泡形狀
[0154]63微噴射
[0155]64孔
[0156]65活性電極(芯材20)
[0157]70一般商用交流電源裝置
[0158]71對置電極
[0159]75無感電阻
[0160]80電壓放大電路[0161 ] 85電容器
[0162]85導電性液體(培養液等)
[0163]90玻璃毛細管
[0164]91熒光珠
[0165]92吸液管
[0166]93細胞壁
[0167]95除去區域
[0168]100振蕩器
[0169]105壓縮波
[0170]110壓縮波的重疊部
[0171]200對置電極(鎳電極)
[0172]201一對電極(平板狀)
[0173]202電線
[0174]203玻璃基板(電介質)
[0175]204ITO基板(導電體)
[0176]205惰性氣體(氮氣或氦氣)
[0177]207底面基板
[0178]208上面基板
[0179]209鐵氟龍管
[0180]210微細流路
[0181]211等離子體貯存槽
[0182]212節流口
[0183]213硅基板
[0184]214光阻劑
[0185]215PDMS 流路部
[0186]220液體流路
[0187]221液體
[0188]222惰性氣體導入口
[0189]223液體導入口
[0190]224液體排出口
[0191]225下部電極布線
[0192]226上部電極布線
[0193]230包含等離子體的氣泡
[0194]240氣瓶
[0195]241具有流量計的針閥
[0196]250注射泵
[0197]260高速高電壓電源
【權利要求】
1.一種氣泡噴出構件，其特征在于，包含: 以導電材料所形成的芯材； 外廓部，其以絕緣材料所形成，并覆蓋所述芯材，而且包含從所述芯材的前端延伸的部分；及 空隙，其形成于所述外廓部的延伸的部分與所述芯材的前端之間。
2.如權利要求1所述的氣泡噴出構件，其特征在于，所述外廓部的延伸的部分為錐狀。
3.一種氣液噴出構件，其特征在于，在如權利要求1或2所述的氣泡噴出構件的外廓部的外側進一步設置外側外廓部，所述外側外廓部具有與所述外廓部的中心軸同心的軸，并以在與所述外廓部之間具有空間的方式形成于從所述外廓部離開的位置。
4.如權利要求3所述的氣液噴出構件，其特征在于，形成于所述外廓部的延伸的部分的外側的所述外側外廓部的部分為錐狀。
5.如權利要求3或4所述的氣液噴出構件，其特征在于，在所述外廓部與所述外側外廓部之間的空間，包含含有注射物質的溶液。
6.如權利要求1或2所述的氣泡噴出構件，其特征在于，還包含與所述氣泡噴出構件的芯材構成一對電極的電極部； 所述電極部是作為與所述氣泡噴出構件分體的構件，或設置于所述外廓部的外表面。
7.如權利要求3?5中任一項所述的氣液噴出構件，其特征在于， 還包含與所述氣液噴出構件的芯材構成一對電極的電極部； 所述電極部是作為與所述氣液噴出構件分體的構件，設置于所述外廓部的外表面或所述外側外廓部的內表面。
8.如權利要求1?2、6中任一項所述的氣泡噴出構件，其特征在于，將振蕩器設置于所述氣泡噴出構件。
9.如權利要求3?5、7中任一項所述的氣液噴出構件，其特征在于，將振蕩器設置于所述氣液噴出構件。
10.一種局部消融裝置，其使用了如權利要求1?2、6、8中任一項所述的氣泡噴出構件、或如權利要求3?5、7、9中任一項所述的氣液噴出構件。
11.一種注射裝置，其使用了如權利要求3?5、7、9中任一項所述的氣液噴出構件。
12.—種氣泡噴出構件的制造方法，其特征在于，在以絕緣材料所形成的中空管的內部使以導電材料所形成的芯材穿過的狀態下，對一部分加熱并從兩端拉斷，由此，通過所述絕緣材料與所述導電材料的粘彈性之差，形成所述絕緣材料覆蓋所述芯材而且具有從所述芯材的前端延伸的部分的外廓部，并在所述外廓部的延伸的部分的內部與所述芯材的前端之間形成空隙。
13.一種氣液噴出構件的制造方法，其特征在于，將在與如權利要求12所述的氣泡噴出構件的外廓部之間具有空間的大小的外側外廓部以與所述外廓部的中心軸成為同心軸的方式在外側重疊而設置。
14.一種局部消融方法，其特征在于， 使如權利要求10所述的局部消融裝置浸潰于溶液； 通過對由所述局部消融裝置的芯材與電極部所構成的一對電極的芯材施加高頻電脈沖，而從氣泡噴出構件的前端放出氣泡； 用所述氣泡對加工對象物進行加工。
15.—種注射方法,其特征在于: 在如權利要求11所述的注射裝置的外廓部與外側外廓部之間導入含有注射物質的溶液； 使所述注射裝置浸潰于溶液； 通過對由所述注射裝置的芯材與電極部所構成的一對電極的芯材施加高頻電脈沖，而從氣液噴出構件的前端放出吸附了所述含有注射物質的溶液的氣泡； 一面用所述氣泡對加工對象物進行局部消融，一面向加工對象物導入注射物質。
16.如權利要求15所述的注射方法，其特征在于，通過送液泵將所述含有注射物質的溶液導入外側外廓部與外廓部之間，或使氣液噴出構件的前端部浸潰于含有注射物質的溶液,并通過毛細現象導入所述含有注射物質的溶液。
17.一種等離子體氣泡噴出構件，其特征在于， 包含: 一對電極，其由導電材料形成，并用以使惰性氣體中產生等離子體； 用以使液體流動的液體流路；及 微細流路，其用以使惰性氣體、含有等離子體的惰性氣體、及包含含有等離子體的惰性氣體的氣泡的液體流動； 所述液體流路及所述微細流路在比所述微細流路的產生等離子體的部分更下游側連接。
18.如權利要求17所述的等離子體氣泡噴出構件，其特征在于，所述微細流路包含使所述產生等離子體的部分比其他的微細流路更大的等離子體貯存槽。
19.如權利要求18所述的等離子體氣泡噴出構件，其特征在于，所述電極是至少覆蓋等離子體貯存槽的大小。
20.一種局部消融裝置，其使用了如權利要求17?19中任一項所述的等離子體氣泡噴出構件。
21.一種治療裝置，其使用了如權利要求17?19中任一項所述的等離子體氣泡噴出構件。
22.—種局部消融方法，其特征在于，使惰性氣體流入如權利要求20所述的局部消融裝置的微細流路，通過對一對電極施加高頻電脈沖，使所述流入的惰性氣體中產生等離子體，通過使所述含有等離子體的惰性氣體流入與所述微細流路連接的液體流路的液體，形成含有等離子體的氣泡，再用所述氣泡對加工對象物進行加工。
23.一種治療方法，其特征在于，使惰性氣體流入如權利要求21所述的治療裝置的微細流路,通過對一對電極施加高頻電脈沖,使所述流入的惰性氣體中產生等離子體,通過使所述含有等離子體的惰性氣體流入與所述微細流路連接的液體流路的液體，形成含有等離子體的氣泡，再用所述氣泡治療生物組織。
【文檔編號】A61N1/44GK104271059SQ201380012030
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年3月1日 優先權日:2012年3月2日
【發明者】山西陽子, 佐久間臣耶, 栗木宏樹, 新井史人 申請人:獨立行政法人科學技術振興機構