特表 2024-523615 電気穿孔とともに使用するためのサイドポート注射デバイス、並びに関連するシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-06-28

(54)【発明の名称】電気穿孔とともに使用するためのサイドポート注射デバイス、並びに関連するシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/32 20060101AFI20240621BHJP

   A61N 1/04 20060101ALI20240621BHJP

   A61M 5/158 20060101ALI20240621BHJP

【ＦＩ】

A61N1/32

A61N1/04

A61M5/158 500F

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023580429

(86)(22)【出願日】2022-06-30

(85)【翻訳文提出日】2024-02-05

(86)【国際出願番号】 US2022035857

(87)【国際公開番号】W WO2023278796

(87)【国際公開日】2023-01-05

(31)【優先権主張番号】63/217,069

(32)【優先日】2021-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】509320254

【氏名又は名称】イノビオ ファーマシューティカルズ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】ポール フィッシャー

(72)【発明者】

【氏名】ジェイ マッコイ

(72)【発明者】

【氏名】アリソン エー．ジェネロッティ

(72)【発明者】

【氏名】ブレンデン ユリシーズ ゾーンズ

(72)【発明者】

【氏名】ライン ルーカス コントレラス

【テーマコード（参考）】

4C053

4C066

【Ｆターム（参考）】

4C053BB13

4C053BB24

4C053JJ02

4C053JJ24

4C053JJ32

4C066BB01

4C066CC01

4C066FF04

4C066KK02

4C066KK04

(57)【要約】

薬剤のインビボ送達のための注射デバイスが、長手方向に沿って配向された中心軸に沿って延在する管腔を画定する管状本体を含む。管腔の遠位端部は閉塞されており、管状本体は、管腔から管状本体の外側表面まで延在する少なくとも１つのサイドポートを画定する。少なくとも１つのサイドポートは、管状本体の外側表面に沿って細長い。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

薬剤のインビボ送達のための注射デバイスであって、
長手方向に沿って配向された中心軸に沿って延在する管腔を画定する管状本体であって、前記管腔の遠位端部が閉塞されており、前記管状本体が、前記管腔から前記管状本体の外側表面まで延在する少なくとも１つのサイドポートを画定し、前記少なくとも１つのサイドポートが、前記管状本体の前記外側表面に沿って細長い、管状本体を備える、注射デバイス。

【請求項2】

前記少なくとも１つのサイドポートが、前記外側表面に沿って各々測定される長さ及び幅を有し、前記長さが、約２～約８０の範囲内の係数で前記幅よりも大きい、請求項１に記載の注射デバイス。

【請求項3】

前記係数が、約１５～約５０の範囲内である、請求項２に記載の注射デバイス。

【請求項4】

前記係数が、約３５～約４５の範囲内である、請求項３に記載の注射デバイス。

【請求項5】

前記少なくとも１つのサイドポートが、複数のサイドポートを含む、請求項２に記載の注射デバイス。

【請求項6】

前記複数のサイドポートが、前記長手方向に沿って互いから離間した別個の行に配置されている、請求項５に記載の注射デバイス。

【請求項7】

前記行のうちの少なくとも第１の行が、前記複数のサイドポートのうちの４つのサイドポートを含み、前記４つのサイドポートが、前記管状本体の円周の周りで互いから均等に角度的に離間されている、請求項６に記載の注射デバイス。

【請求項8】

前記行のうちの少なくとも第２の行が、前記複数のサイドポートのうちの４つの追加のサイドポートを含み、前記４つの追加のサイドポートが、前記管状本体の円周の周りで互いから均等に角度的に離間されており、前記４つの追加のサイドポートが、前記行のうちの前記少なくとも第１の行の前記４つのサイドポートから、前記中心軸の周りで約４５度のオフセット角度だけ角度的にオフセットされている、請求項７に記載の注射デバイス。

【請求項9】

前記４つのサイドポート及び前記４つの追加のサイドポートが、前記長手方向に沿って各々細長い、請求項８に記載の注射デバイス。

【請求項10】

前記４つのサイドポート及び前記４つの追加のサイドポートが、各々長方形である、請求項８に記載の注射デバイス。

【請求項11】

前記行のうちの少なくとも第３の行が、前記複数のサイドポートのうちの４つの更なる追加のサイドポートを含み、前記４つの更なる追加のサイドポートが、前記管状本体の円周の周りで互いから均等に角度的に離間されており、前記４つの更なる追加のサイドポートが、前記行のうちの前記少なくとも第１の行の前記４つのサイドポートから角度的に整列されている、請求項８に記載の注射デバイス。

【請求項12】

前記複数のサイドポートが、前記管状本体の領域内で境界が定められており、前記領域が、約３．０ｍｍ～約１２．０ｍｍの範囲内の長さを有する、請求項１１に記載の注射デバイス。

【請求項13】

前記領域の前記長さが、約４．０ｍｍ～約６．０ｍｍの範囲内である、請求項１２に記載の注射デバイス。

【請求項14】

前記注射デバイスが、注射針である、請求項１に記載の注射デバイス。

【請求項15】

前記管腔の前記遠位端部が、プラグによって閉塞されている、請求項１４に記載の注射デバイス。

【請求項16】

前記プラグが、金属材料で構成されており、前記プラグが、前記管腔内の前記注射針の内部表面の遠位部分にレーザ溶接されている、請求項１５に記載の注射デバイス。

【請求項17】

前記プラグが、金属材料で構成されており、前記プラグが、前記針のベベルを画定し、前記プラグが、前記注射針の遠位端部内に挿入するように構成された挿入部分を有し、前記プラグが、前記注射針の前記遠位端部にレーザ溶接されている、請求項１５に記載の注射針。

【請求項18】

前記プラグが、ポリマー材料で構成されており、前記プラグが、前記管腔内の前記注射針の内部表面の遠位部分に結合されている、請求項１５に記載の注射デバイス。

【請求項19】

前記注射針が、薬物カートリッジを穿刺するように構成された近位ベベルを画定する近位端部を有する、請求項１４に記載の注射デバイス。

【請求項20】

薬剤のインビボ送達のためのアセンブリであって、
１つ以上の電気穿孔パルスを組織に送達するように構成された複数の針電極を含む電極アレイを有する電気穿孔デバイス、
前記複数の針電極のうちの少なくとも１つと実質的に平行に延在するように、前記電気穿孔デバイスに取り付け可能な少なくとも１つの注射針であって、長手方向に沿って配向された中心軸に沿って延在する管腔を画定し、前記管腔の遠位端部が閉塞されており、前記少なくとも１つの注射針が、前記管腔から前記少なくとも１つの注射針の外側表面まで延在する少なくとも１つのサイドポートを画定し、前記少なくとも１つのサイドポートが、前記注射針の前記外側表面に沿って細長い、少なくとも１つの注射針、を備える、アセンブリ。

【請求項21】

前記少なくとも１つのサイドポートが、複数のサイドポートを含み、前記複数のサイドポートが、筋組織及び脂肪組織のうちの少なくとも１つを通して注射液を分散させるように構成されている、請求項２０に記載のアセンブリ。

【請求項22】

前記複数のサイドポートが、筋組織及び脂肪組織の両方を通して注射液を分散させるように構成されている、請求項２２に記載のアセンブリ。

【請求項23】

前記少なくとも１つの注射針が、前記複数の針電極の中間に位置し、前記少なくとも１つのサイドポートが、前記複数の針電極の中間の組織内に前記管腔から流体を排出するように構成されている、請求項２０に記載のアセンブリ。

【請求項24】

前記複数の針電極が、前記少なくとも１つの注射針を受容するための少なくとも１つの注射チャネルも画定する支持部材によって担持されている、請求項２３に記載のアセンブリ。

【請求項25】

前記複数の針電極が、円形パターンで配置されており、前記少なくとも１つの注射針が、前記電気穿孔デバイスに取り付けられたときに前記円形パターンの中央に配設される、請求項２４に記載のアセンブリ。

【請求項26】

前記複数の針電極が、前記針電極の２つ以上の行及び２つ以上の列を有するマトリックスに配置されている、請求項２４に記載のアセンブリ。

【請求項27】

前記マトリックスが、３つ以上の行及び２つ以上の列を有し、前記支持部材が、少なくとも３つの注射チャネルを画定する、請求項２６に記載のアセンブリ。

【請求項28】

前記支持部材が、針電極の選択されたサブセットが電気穿孔パルスを送達するように構成されるよう、前記複数の針電極の各々に電気的連通を個々に提供する回路を有する、請求項２７に記載のアセンブリ。

【請求項29】

前記複数の針電極の各々が、注射液を標的組織に送達すること、及び前記１つ以上の電気穿孔パルスを前記組織に送達することの両方を行うように構成されたサイドポート注射針である、請求項２０に記載のアセンブリ。

【請求項30】

組織の細胞においてインビボで可逆的な電気穿孔を引き起こすための電気穿孔システムであって、
電極アレイであって、
上部表面及び底部表面を有する支持部材であって、前記上部表面から前記底部表面まで延在する複数のチャネルを画定する、支持部材、
複数の針電極であって、前記複数の針電極は、前記複数の針電極の遠位端部が前記支持部材の前記底部表面の下の針深さまで延在するように、前記支持部材に結合され、前記複数のチャネルを通って延在し、前記複数の針電極が、前記支持部材に沿ってあるパターンで配置されており、前記複数の針電極のうちの少なくともいくつかが、前記組織内に薬剤を注射し、かつ前記組織の前記細胞内で前記可逆的な電気穿孔を引き起こすために、前記組織に１つ以上の電気穿孔パルスを送達するように構成された二重目的注射針電極である、複数の針電極、を含む、電極アレイを備える、電気穿孔システム。

【請求項31】

ハンドル及び前記ハンドルに接続された装着部分を有するアプリケータを更に備え、前記電極アレイが、前記装着構成物に取り付け可能であり、前記複数の針電極が、前記複数の針電極への１つ以上の電気穿孔パルスの送達を制御するために、前記アプリケータの回路と連通する、請求項３０に記載の電気穿孔システム。

【請求項32】

前記二重目的注射針電極に接続されており、前記二重目的注射針電極と流体連通している管類を更に備え、前記管類が、リザーバアセンブリから前記二重目的注射針電極に注射液を送達するように構成されている、請求項３１に記載の電気穿孔システム。

【請求項33】

前記複数の針電極の全てが、二重目的注射針電極である、請求項３２に記載の電気穿孔システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年６月３０日に出願された米国仮出願第６３／２１７，０６９号の利益を主張するものであり、その内容全体は、この参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、電気穿孔デバイスに関し、より具体的には、電気穿孔のために標的となる組織に注射液を送達するための開窓送達針を含む、手持ち式電気穿孔デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

ワクチン及び他の医薬品を体組織内に投与する従来からの様式は、注射器及び針を使用して筋肉又は皮膚組織内に直接注射することによるものである。そのようなワクチン又は薬剤の組織内の細胞内への直接的な送達を容易にするために、注射部位又はその近くに電気エネルギーの電気穿孔パルスを組み込むことが知られている。電気穿孔電気パルスを使用した細胞へのそのような直接送達は、単純な注射器及び針の注射よりも、体の代謝及び／又は免疫系の応答の質に大きい臨床的効果を有することができる。その上、電気穿孔を介して薬剤を細胞内に直接送達する能力は、免疫応答を誘発するための抗原、又は代替的に、臨床的効果をもたらす様々な生物学的経路に影響を与えるための代謝を含む、任意の数の機能を有する治療薬（例えば、ＤＮＡコード化モノクローナル抗体（ｄＭＡｂ）、ポリペプチドをコードする発現可能な裸のＤＮＡ、タンパク質をコードする発現可能な裸のＤＮＡ、抗体をコードする組換え核酸シーケンスなど）の効果的な送達を可能にした。

【0004】

開窓注射針などのようなサイドポート注射デバイスは、筋肉内（ＩＭ）組織などの標的組織内に薬剤を注射するための好ましい特性を示している。しかしながら、特に、隣接する貫通電極によって生み出された電気穿孔場内に注射液を正確かつ反復可能に送達することに関して、標的化された又は指向性の方法で開窓針から分散させるサイドポート注射を提供することに関して課題が残っている。

【発明の概要】

【0005】

本開示の一実施形態によれば、薬剤のインビボ送達のための注射デバイスが、長手方向に沿って配向された中心軸に沿って延在する管腔を画定する管状本体を含む。管腔の遠位端部は閉塞されており、管状本体は、管腔から管状本体の外側表面まで延在する少なくとも１つのサイドポートを画定する。少なくとも１つのサイドポートは、管状本体の外側表面に沿って細長い。

【0006】

本開示の別の実施形態によれば、薬剤のインビボ送達のためのアセンブリが、１つ以上の電気穿孔パルスを組織に送達するように構成された複数の針電極を含む電極アレイを有する電気穿孔デバイスを含む。アセンブリは、複数の針電極のうちの少なくとも１つと実質的に平行に延在するように電気穿孔デバイスに取り付け可能な少なくとも１つの注射針を含む。少なくとも１つの注射針は、長手方向に沿って配向された中心軸に沿って延在する管腔を画定する。管腔の遠位端部は閉塞されており、注射針は、管腔から注射針の外側表面まで延在する少なくとも１つのサイドポートを画定する。少なくとも１つのサイドポートは、注射針の外側表面に沿って細長い。

【0007】

本開示の追加の実施形態によれば、組織の細胞においてインビボで可逆的な電気穿孔を引き起こすための電気穿孔システムが、上部表面及び底部表面を有し、上部表面から底部表面まで延在する複数のチャネルを画定する支持部材を含む電極アレイを含む。複数の針電極は、複数の針電極の遠位端部が支持部材の底部表面の下の針深さまで延在するように、支持部材に結合され、複数のチャネルを通って延在する。複数の針電極は、支持部材に沿ってあるパターンで配置されている。複数の針電極のうちの少なくともいくつかは、組織内に薬剤を注射するように構成され、かつ組織の細胞内で可逆的な電気穿孔を引き起こすために、組織に１つ以上の電気穿孔パルスを送達するようにも構成された二重目的注射針電極である。

【0008】

前述の概要、及び本出願の例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付図面とともに読まれたときに、より良く理解されるであろう。本出願の特徴を説明する目的で、図面には例示的な実施形態が示されている。しかしながら、本出願は、図示された正確な配置及び器具に限定されるものではないことは、理解されるべきである。本特許又は出願書類には、カラーで作成された少なくとも１つの図面が含まれている。カラーの図面（複数可）を含む本特許又は特許出願公開の複写は、請求及び必要な料金の支払いに応じて、庁によって提供されるであろう。以下の図面である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】本開示の一実施形態による、少なくとも１つの開窓又は「サイドポート」注射針を組み込む手持ち式電気穿孔デバイスを有する電気穿孔システムの図である。

【図1B】図１Ａに示される電気穿孔システムの電極アレイの拡大斜視図である。

【図1C】図１Ａに示される電気穿孔デバイスの分解図である。

【図1D】図１Ａに示される電気穿孔デバイスの遠位部分の断面側面図である。

【図1E】図１Ａに示される電気穿孔デバイスのサイドポート注射針及び電極アレイの図である。

【図2A】本開示の一実施形態による、サイドポート注射針の側面図である。

【図2B】細長い幾何学的形状を有するサイドポートのアレイを示す、図２Ａに示される注射針の遠位領域の拡大側面図である。

【図2C】図２Ｂに示される断面線２Ｃ‐２Ｃに沿って、サイドポートの行に沿ってとられた注射針の断面端面図である。

【図2D】図２Ｂに示される別の行のサイドポートの断面線２Ｄ‐２Ｄに沿ってとられた注射針の断面端面図である。

【図2E】サイドポートのうちの１つを示す、注射針のサイドポートアレイの一部の拡大側面図である。

【図2F】図２Ｅに示される注射針の一部の断面側面図である。

【図2G】本開示のそれぞれの実施形態による、閉塞された遠位領域を有するそれぞれの注射針の部分の断面側面図である。

【図2H】本開示のそれぞれの実施形態による、閉塞された遠位領域を有するそれぞれの注射針の部分の断面側面図である。

【図3】本開示の一実施形態による、単一の長手方向に細長いサイドポートを有するサイドポート注射針の遠位端部の斜視図である。

【図4A】本開示の一実施形態による、単一の横方向に細長いサイドポートを有するサイドポート注射針の遠位端部の斜視図である。

【図4B】図４Ａに示されるサイドポートに沿ってとられた注射針の断面端面図である。

【図5A】本開示の一実施形態による、単一のサイドポートを有するサイドポート注射針の遠位部分の斜視図である。

【図5B】注射針の管腔から斜めの角度で近位に延在するサイドポートを示す、図５Ａに示される注射針の部分の断面側面図である。

【図6】本開示の一実施形態による、図２Ａに示される細長いサイドポートの幾何学的形状に近似するように配置された円形のサイドポートのアレイを有するサイドポート注射針の遠位部分の側面図である。

【図7A】本開示の一実施形態による、針の別個の円周部分上に配置されたサイドポートを有するサイドポート注射針の側面図である。

【図7B】図７Ａに示される断面線７Ｂ‐７Ｂに沿ってとられたサイドポート注射針の断面端面図である。

【図8A】一連の長手方向に整列された円形のサイドポートを有するサイドポート注射針の遠位部分の側面図である。

【図8B】本開示の一実施形態による、薬物カートリッジとともに使用するように適合されたサイドポート注射針の側面図である。

【図8C】本開示の一実施形態による、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５ＰＳＰ電気穿孔デバイスのハンドセットとともに使用するように適合された本開示のサイドポート注射針の図である。

【図9A】様々なサイドポートアレイを示すサイドポート注射針の遠位部分の図である。

【図9B】様々なサイドポートアレイを示すサイドポート注射針の遠位部分の図である。

【図9C】様々なサイドポートアレイを示すサイドポート注射針の遠位部分の図である。

【図9D】様々なサイドポートアレイを示すサイドポート注射針の遠位部分の図である。

【図9E】様々なサイドポートアレイを示すサイドポート注射針の遠位部分の図である。

【図9F】様々なサイドポートアレイを示すサイドポート注射針の遠位部分の図である。

【図10A】垂直な視点で撮影された、ブタの筋組織における標準的な（ボーラス型）注射の流体画像を示す（筋線維伸展の方向に垂直に撮影されている）。

【図10B】垂直な視点で撮影された、ブタの筋組織における標準的な（ボーラス型）注射の流体画像を示す（筋線維伸展の方向に沿って撮影されている）。

【図10C】図２Ａ～図２Ｆに示されるものと同様のサイドポート注射針を使用した、垂直な視点で撮影された、ブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像を示す。筋線維伸展の方向に垂直に撮影されている。

【図10D】図２Ａ～図２Ｆに示されるものと同様のサイドポート注射針を使用した、垂直な視点で撮影された、ブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像を示す。筋線維伸展の方向に沿って撮影されている。

【図11A】図２Ａ～図２Ｆに示されるものと同様のサイドポート注射針を使用した、流体分散に対する注射量の影響を比較する、ブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像を示す。１ｍＬ注射の垂直な視点を示す（筋線維伸展の方向に垂直に撮影されている）。

【図11B】図２Ａ～図２Ｆに示されるものと同様のサイドポート注射針を使用した、流体分散に対する注射量の影響を比較する、ブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像を示す。１ｍＬ注射の垂直な視点を示す（筋線維伸展の方向に垂直に撮影されている）。

【図11C】図２Ａ～図２Ｆに示されるものと同様のサイドポート注射針を使用した、流体分散に対する注射量の影響を比較する、ブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像を示す。２ｍＬ注射の垂直な視点を示す（筋線維伸展の方向に沿って撮影されている）。

【図11D】図２Ａ～図２Ｆに示されるものと同様のサイドポート注射針を使用した、流体分散に対する注射量の影響を比較する、ブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像を示す。２ｍＬ注射の垂直な視点を示す（筋線維伸展の方向に沿って撮影されている）。

【図11E】１ｍＬ及び２ｍＬのサイドポート注射並びに電気穿孔後のウサギにおけるｄＭＡｂ発現を比較するグラフである。

【図12A】サイドポート流体分散に対する筋肉内脂肪沈着物の影響を評価する試験結果を示す。ブタの筋組織内に挿入されたサイドポート注射針を有する電極アレイを伴う試験設定を図示する画像である。

【図12B】サイドポート流体分散に対する筋肉内脂肪沈着物の影響を評価する試験結果を示す。図１２Ａに示される組織内の注射液流体分散を図示する流体画像である。

【図13A】図１Ｂに示される電極アレイの平面図である。

【図13B】図１３Ａに示される電極アレイのそれぞれの例示的なパルスパターンを図示する図であり、具体的には、例示的な「標準」パルスパターンを図示する。

【図13C】図１３Ａに示される電極アレイのそれぞれの例示的なパルスパターンを図示する図であり、具体的には、例示的な「スター」パルスパターンを図示する。

【図13D】図１３Ａに示される電極アレイのそれぞれの例示的なパルスパターンを図示する図であり、具体的には、例示的な「境界」パルスパターンを図示する。

【図14A】ウサギの筋組織における細胞浸潤に対する標準注射の影響を比較する試験結果を図示する。

【図14B】ウサギの筋組織における細胞浸潤に対するサイドポート注射の影響を比較する試験結果を図示する。

【図15】ウサギの筋組織における細胞浸潤に対する異なるアンペア数（標準注射の場合は０．５Ａｍｐ、サイドポート注射の場合は１．０Ａｍｐ）での標準注射及びサイドポート注射並びに後続の電気穿孔の影響を比較する試験結果を図示する。

【図16A】サイドポート注射と比較して標準注射を介したｐＧＸ３０２４（ＤＮＡプラスミド）の送達によって誘発された免疫応答を評価し、異なる注射量（各注射タイプについて１ｍＬ及び６ｍＬ）を使用し、異なるアンペア数で後続の電気穿孔（全ての標準注射の場合は０．５Ａｍｐ、全てのサイドポート注射の場合は１．０Ａｍｐ）を用いた８週間の研究の試験結果を図示する。８週間の研究にわたる組み合わせた結果を示す。

【図16B】サイドポート注射と比較して標準注射を介したｐＧＸ３０２４（ＤＮＡプラスミド）の送達によって誘発された免疫応答を評価し、異なる注射量（各注射タイプについて１ｍＬ及び６ｍＬ）を使用し、異なるアンペア数で後続の電気穿孔（全ての標準注射の場合は０．５Ａｍｐ、全てのサイドポート注射の場合は１．０Ａｍｐ）を用いた８週間の研究の試験結果を図示する。０週目のＩＦＮγＥＬＩＳｐｏｔデータを図示する。

【図16C】サイドポート注射と比較して標準注射を介したｐＧＸ３０２４（ＤＮＡプラスミド）の送達によって誘発された免疫応答を評価し、異なる注射量（各注射タイプについて１ｍＬ及び６ｍＬ）を使用し、異なるアンペア数で後続の電気穿孔（全ての標準注射の場合は０．５Ａｍｐ、全てのサイドポート注射の場合は１．０Ａｍｐ）を用いた８週間の研究の試験結果を図示する。２週目のＩＦＮγＥＬＩＳｐｏｔデータを図示する。

【図16D】サイドポート注射と比較して標準注射を介したｐＧＸ３０２４（ＤＮＡプラスミド）の送達によって誘発された免疫応答を評価し、異なる注射量（各注射タイプについて１ｍＬ及び６ｍＬ）を使用し、異なるアンペア数で後続の電気穿孔（全ての標準注射の場合は０．５Ａｍｐ、全てのサイドポート注射の場合は１．０Ａｍｐ）を用いた８週間の研究の試験結果を図示する。５週目のＩＦＮγＥＬＩＳｐｏｔデータを図示する。

【図16E】サイドポート注射と比較して標準注射を介したｐＧＸ３０２４（ＤＮＡプラスミド）の送達によって誘発された免疫応答を評価し、異なる注射量（各注射タイプについて１ｍＬ及び６ｍＬ）を使用し、異なるアンペア数で後続の電気穿孔（全ての標準注射の場合は０．５Ａｍｐ、全てのサイドポート注射の場合は１．０Ａｍｐ）を用いた８週間の研究の試験結果を図示する。８週目のＩＦＮγＥＬＩＳｐｏｔデータを図示する。

【図17A】ウサギにおける、標準注射及び０．５Ａｍｐでの電気穿孔対、サイドポート注射及び１．０Ａｍｐでの電気穿孔後のｄＭＡｂ発現を図示するグラフである。

【図17B】アカゲザルにおける、標準注射及び０．５Ａｍｐでの電気穿孔対、サイドポート注射及び１．０Ａｍｐでの電気穿孔後のｄＭＡｂ発現を図示するグラフである。

【図17C】ブタにおける、標準注射及び０．５Ａｍｐでの電気穿孔対、サイドポート注射及び１．０Ａｍｐでの電気穿孔後のｄＭＡｂ発現を図示するグラフである。

【図17D】ブタにおける、標準注射及び０．５Ａｍｐでの電気穿孔対、サイドポート注射及び１．０Ａｍｐでの電気穿孔後のｄＭＡｂ発現を図示するグラフである。

【図18A】ウサギにおけるｄＭＡｂ発現に対するサイドポート注入長さ（Ｌ２）の影響を図示するグラフである。

【図18B】サイドポート注射からの流体分散を図示する医療画像である。

【図19】ウサギにおけるｄＭＡｂ発現に対するサイドポート形状及び総サイドポート表面積の影響を比較するチャートである。

【図20】ウサギにおけるｄＭＡｂ発現に対するほぼ等しい総サイドポート表面積におけるサイドポート形状の影響を比較するチャートである。

【図21】ウサギにおけるｄＭＡｂ発現に対する等しい長方形のサイドポートを通る注射速度の影響を比較するチャートである。

【図22A】注射方法（サイドポート対標準針）と電気穿孔アンペア数（２００ボルトの最大パルス電圧を有する０．５Ａｍｐ、０．８Ａｍｐ、又は１．０Ａｍｐのパルス電流）との間の相互作用を特定するための試験結果を図示するチャートである。

【図22B】注射方法（サイドポート対標準針）と電気穿孔アンペア数（２００ボルトの最大パルス電圧を有する０．５Ａｍｐ、０．８Ａｍｐ、又は１．０Ａｍｐのパルス電流）との間の相互作用を特定するための試験結果を図示するチャートである。

【図23】ウサギにおけるサイドポート送達に対するプラスミド濃度の影響を図示するチャートである。

【図24A】０．５Ａｍｐでの標準注射及び電気穿孔、並びに１．０Ａｍｐでのサイドポート注射及び電気穿孔後の、非ヒト霊長類におけるｄＭＡｂ発現を比較するチャートを図示する。

【図24B】０．５Ａｍｐでの標準注射及び電気穿孔、並びに１．０Ａｍｐでのサイドポート注射及び電気穿孔後の、非ヒト霊長類におけるｄＭＡｂ発現を比較するチャートを図示する。

【図25】ウサギにおけるサイドポート送達後のｄＭＡｂ発現に対するパルス継続時間の影響を図示するチャートである。

【図26】ウサギにおけるサイドポート送達後のｄＭＡｂ発現に対する異なるパルス発射パターンの影響を図示するチャートである。

【図27A】サイドポート送達後のｄＭＡｂ発現に対する１．０Ａｍｐを超えるパルスアンペア数の影響を図示するチャートである。

【図27B】サイドポート送達後のｄＭＡｂ発現に対する１．０Ａｍｐを超えるパルスアンペア数の影響を図示するチャートである。

【図28】ウサギにおけるｄＭＡｂ送達後の、図１３Ｃに図示される「スター」パルスパターンに対するパルス継続時間の影響を図示するチャートである。

【図29】ウサギにおけるサイドポートｄＭＡｂ送達後の、図１３Ｃに図示される「スター」パルスパターンに対するパルスアンペア数の影響を図示するチャートである。

【図30A】本開示の一実施形態による、５×２マトリックスに配置された電気穿孔針及び電気穿孔針の間に散在する注射針を受容するための注射チャネルを有するアレイの上面図である。

【図30B】図３０Ａに示される電気穿孔針アレイの側面図である。

【図30C】他の電気穿孔デバイスと比較して、図３０Ａ～３０Ｂに示される電気穿孔針アレイを用いた注射及び電気穿孔後のウサギにおける遺伝子発現を図示するグラフである。

【図31A】本開示の一実施形態による、６×４マトリックスに配置された電気穿孔針及び電気穿孔針の間に散在する注射針を受容するための注射チャネルを有するアレイの斜視図である。

【図31B】図３１Ａに示されるアレイの側面図である。

【図31C】図３１Ａに示されるアレイの底面図である。

【図31D】図３１Ａに示されるアレイの上面図である。

【図32A】本開示の一実施形態による、図３１Ａ～図３１Ｄに図示されるアレイと同様であるが、異なる電極間間隔を有するアレイの底面図である。

【図32B】図３２Ａに示されるアレイの上面図である。

【図32C】図３２Ａに示されるアレイの計算された電場の大きさを図示する底面図である。

【図33A】本開示の一実施形態による、６×４マトリックスに配置された電気穿孔針及び電気穿孔針の間に散在する注射針を受容するための注射チャネルを有するモジュラーアレイの底面図である。

【図33B】図３３Ａに示されるアレイの様々な領域を使用した、注射及び電気穿孔後のブタにおける遺伝子発現を図示するグラフである。

【図33C】様々な注射量及び図３３Ａに示されるアレイの様々な領域を使用した、注射及び電気穿孔後の遺伝子発現を図示するグラフである。

【図34A】本開示の一実施形態による、針電極が、注射液を標的組織に送達すること、及び１つ以上の電気穿孔パルスを標的組織に送達することの両方を行うように構成された二重目的サイドポート注射針である、電極アレイを有する手持ち式電気穿孔デバイスを用いる電気穿孔システムの斜視図である。

【図34B】図３４Ａに示される手持ち式電気穿孔デバイスの電極アレイの拡大斜視図である。

【図34C】図３４Ａに示される手持ち式電気穿孔デバイスの電極アレイアセンブリの斜視断面図である。

【図35A】本開示の一実施形態による、マトリックスに配置された二重目的電気穿孔サイドポート針を有するアレイを含む電気穿孔システムの斜視図であり、針電極は、注射液を標的組織に送達すること、及び１つ以上の電気穿孔パルスを標的組織に送達することの両方を行うように構成された二重目的サイドポート注射針である。

【図35B】図３５Ａに示される電気穿孔システムのアレイアセンブリの斜視図である。

【図35C】筋組織内に挿入されたアレイアセンブリを図示する平面図である。

【図36A】本開示の一実施形態による、３×２マトリックスに配置された電気穿孔針及び電気穿孔針から偏心オフセットされた注射チャネルを有する電気穿孔アレイアセンブリの底面図である。

【図36B】図３６Ａに示される電気穿孔アレイアセンブリの側面図である。

【図37A】垂直な視点で撮影されたブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像であり、注射液の３ｍＬ用量は、図３６Ａ～図３６Ｂに図示されるアレイと同様に構成された、３つの注射チャネルを有する３×２マトリックスアレイを使用して３つの別個の１ｍＬ用量に分画された。

【図37B】垂直な視点で撮影されたブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像であり、注射液の３ｍＬ用量は、図３６Ａ～図３６Ｂに図示されるアレイと同様に構成された、３つの注射チャネルを有する３×２マトリックスアレイを使用して３つの別個の１ｍＬ用量に分画された。

【図37C】図３７Ａ～図３７Ｂに使用されるのと同じ３×２マトリックスアレイを使用して垂直な視点で撮影されたブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像であるが、マトリックスアレイの最も中心の注射チャネルを使用して３ｍＬ用量の注射液が注射された。

【図37D】図３７Ａ～図３７Ｂに使用されるのと同じ３×２マトリックスアレイを使用して垂直な視点で撮影されたブタの筋組織におけるサイドポート注射の流体画像であるが、マトリックスアレイの最も中心の注射チャネルを使用して３ｍＬ用量の注射液が注射された。

【図37E】各々が、図３７Ａ～図３７Ｄに図示されるアレイと同様の３×２マトリックスアレイを使用して実施された、分画３ｍＬサイドポート注射対非分画３ｍＬサイドポート注射後のウサギにおけるｄＭＡｂ発現を比較するグラフである。

【図38A】本開示の一実施形態による、３×２マトリックスに配置された電気穿孔針及び電気穿孔針の行と一致した注射チャネルを有する電気穿孔アレイアセンブリの底面図である。

【図38B】図３８Ａに示される電気穿孔アレイアセンブリの側面図である。

【図39A】図３８Ａ～図３８Ｂに示される電極アレイの例示的なパルスパターンを図示する図である。

【図39B】図３８Ａ～図３８Ｂに示される電極アレイの例示的なパルスパターンを図示する図である。

【図39C】図３８Ａ～図３８Ｂに示される電極アレイの例示的なパルスパターンを図示する図である。

【図40A】筋線維に対して平行な配向で筋組織内に挿入された図３８Ａの電気穿孔アレイアセンブリを図示する平面図である。

【図40B】筋線維に対して垂直な配向で筋組織内に挿入された図３８Ａの電気穿孔アレイアセンブリを図示する平面図である。

【図40C】図３８Ａ～図３８Ｂに示されるアレイの電極行の、筋線維に対する様々な配向での計算された電場の大きさを図示する一連の図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示は、本開示の一部を形成する添付の図及び例に関連して示される以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解され得る。本開示は、本明細書で説明される及び／又は示される特定の装置、方法、アプリケーション、条件又はパラメータに限定されるものではないこと、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を例として説明する目的のためのものであり、本開示の範囲を限定することを意図されたものではないことは、理解されるべきである。また、添付の請求項を含む本明細書で使用される、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は複数形を含み、特定の数値への言及は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、少なくともその特定の値を含む。

【0011】

本明細書で使用される用語「複数」は、１つよりも多いことを意味する。値の範囲が表現される場合、別の実施形態は、ある特定の値から及び／又はその他の特定の値までを含む。同様に、値が近似値として表現される場合、先行詞「約」を使用することによって、特定の値は別の実施形態を形成することが理解されるであろう。全ての範囲は、包括的であり、組み合わせ可能である。

【0012】

寸法、角度、比率及びその他の幾何学的形状に関して本明細書で使用される用語「およそ」、「約」及び「実質的に」は、製造公差を考慮に入れている。更に、用語「およそ」、「約」及び「実質的に」は、記載された寸法、比率又は角度より１０％大きい又は小さいものを含み得る。更に、用語「およそ」、「約」及び「実質的に」は、記載された特定の値に等しく適用することができる。

【0013】

本明細書で使用される用語「薬剤」は、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、低分子、又はそれらの任意の組み合わせを意味する。薬剤は、抗体、そのフラグメント、その変異型、又はそれらの組み合わせをエンコードする組換え核酸シーケンスであってもよい。薬剤は、ポリペプチド又はタンパク質をエンコードする組換え核酸シーケンスであってもよい。薬剤は、非限定的な例として、水又は生理食塩水－クエン酸ナトリウム（ＳＳＣ）若しくはリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）のような緩衝液中に配合されてもよい。

【0014】

本明細書で使用される用語「皮内」は、表皮（すなわち角質層から基底層までの表皮層）及び真皮（すなわち真皮層）を含む皮膚の層内を意味する。

【0015】

本明細書で使用される用語「筋肉内」は、骨格筋組織及び平滑筋組織を含む筋組織内を意味する。

【0016】

本明細書で使用される用語「脂肪」は、皮下層に存在する脂肪細胞（すなわち脂肪細胞）を含む層を意味する。

【0017】

本明細書で使用される用語「電気穿孔」は、組織内の細胞の細胞膜の透過性及び／又は多孔性を一時的かつ可逆的に増大させ、それにより、例えば、薬剤が細胞内に導入されることを可能にする、組織内の電場を利用することを意味する。本明細書で開示される電気穿孔の種類は、電気穿孔後に電気穿孔された細胞膜（又はその少なくとも大部分）が実質的に不透過性及び／又は非多孔性の状態に戻ることを意味する、可逆的電気穿孔（「可逆的穿孔」とも称される）を指すことが認識されるべきである。

【0018】

本明細書で使用される用語「電気穿孔場」は、細胞を電気穿孔することが可能な電場を意味する。電場が、細胞を電気穿孔することが可能な部分と、細胞を電気穿孔することが可能ではない別の部分とを含む例においては、「電気穿孔場」は特に、細胞を電気穿孔することが可能な電場の部分を指す。したがって、電気穿孔場は、電場のサブセットであり得る。

【0019】

本明細書で開示される実施形態は、開窓送達針、及び１つ以上のかかる開窓送達針を用いる電気穿孔デバイスに関する。かかる送達針は、針本体の側面に画定された少なくとも１つの、好ましくは複数の開口を含む。本明細書では「サイドポート」とも称されるこれらの開口は、針の管腔と流体連通している。先行技術の開窓送達針は、概ね円形のサイドポートを含む。本明細書に記載のサイドポート送達針は、特に、送達針の遠位端部から遠位にとは対照的に、送達針から半径方向外向きに延在する１つ以上の方向に沿って流体分散を増加させることによって、筋組織などの組織内の注射液流体分散を強化するように適合されている。これは、送達針と平行に延在する１つ以上の細長い針電極によって生み出される電気穿孔場など、組織内の電気穿孔場内に注射液を局在化させるために特に有益である。半径方向の分散を増加させ、注射液の遠位方向の分散を低減することにより、本明細書に記載のサイドポート送達針は、注射液を組織内で電気穿孔場とより良く整列又は共局在化させて、組織の細胞内への注射液によって運ばれる薬剤の増加したトランスフェクションをもたらすことができる。本明細書に開示される実施形態の多くは、筋組織における特に強化された流体分散特性を示している。任意の特定の理論に拘束されることを望むものではないが、本明細書の実施形態が筋組織内でかかる好ましい流体分散特性を示すと本発明者らが考えている１つの理由は、サイドポートが、筋線維が延在する方向に対して平行に延びる方向に沿って排出された流体を方向付けるようにより良く適合されているためである。

【0020】

図１Ａ～図１Ｂを参照すると、本開示の例示的な実施形態による電気穿孔システム２が、ハウジング６を含む手持ち式電気穿孔デバイス４を含む。手持ち式電気穿孔デバイス４は、「アプリケータ」４とも称され得る。電気穿孔デバイス４は、ハンドル８と、ハンドル８から遠位に延在する装着部分１０（本明細書では「装着ヘッド」又は「アプリケータヘッド」１０とも称される）とを含む。ハンドル８及びアプリケータヘッド１０は、ハウジング６によって画定され得る。アプリケータヘッド１０は、空間配置において複数の電極１４などの１つ以上の電極１４を含むアレイアセンブリ１２を担持することができ、この配置は、「電極アレイ」１５と称され得る。電極１４は、支持部材１６から遠位方向Ｄに延在する。この実施形態の電極１４は、特に皮膚組織を通して筋組織内に貫通するために組織を貫通するように構成された遠位先端１８を有する貫通電極である。遠位先端１８のうちの１つ以上及び最大で全ては、非限定的な例として、電極１４の遠位端部１９の点に収束する平面的な表面を有するトロカール先端であり得る。

【0021】

電極１４は、具体的には、細胞を可逆的に電気穿孔するために、１つ以上の電気エネルギーのパルスを標的組織の細胞に送達するように構成されている。デバイス４は、電極１４とエネルギー源１１０との間の電気的連通を提供するための回路を含む。図示されるように、回路は、発電機などの、手持ち式電気穿孔デバイス４から離れて位置するエネルギー源１１０と結合するように構成された１つ以上のケーブル１０９と接続するように構成され得る。追加的又は代替的に、回路は、ハウジング６内に配設された電池ユニットなどの搭載エネルギー源に接続するように構成され得る。

【0022】

エネルギー源１１０は、組織内の細胞を電気穿孔するために、特定の電気的パラメータを有する１つ以上の電気パルスの形態の電気信号を生成して、電極１４に送信するための、波形生成器のようなパルス生成器１１２と電気的に連通することができる。かかる電気的パラメータは、電位（電圧）、電流タイプ（交流（ＡＣ）又は直流（ＤＣ））、電流の大きさ（アンペア数）、パルス継続時間、パルス量（すなわち送達されるパルスの数）、及びパルス間の時間間隔又は「遅延」（複数パルス送達の場合）を含む。パルス生成器１１２は、送達されたパルス（複数可）の電気的パラメータを記録するための波形ロガーを含むことができる。パルス生成器１１２は、パルス生成器１１２の動作を含む電気穿孔システム２の動作を制御するように構成されたプロセッサ１１６を含むことができる、制御ユニット１１４（本明細書では「コントローラ」とも称される）と電気的に連通することができる。プロセッサ１１６は、コンピュータメモリ１１８と電子的に連通することができ、システム２の動作を制御するための１つ以上のアルゴリズムを含むソフトウェア及び／又はファームウェアを実行するように構成することができる。

【0023】

プロセッサ１１６は、デバイス４上に位置することができるか、又はデバイス４から離れて位置することができるユーザインタフェースと電気的に連通することができる。ユーザインタフェースは、システム２の動作に関連する情報と、医師がシステム２の動作に関連するコマンドなどの情報を入力することを可能にするキーパッド又はタッチスクリーンのような入力部とを提示するためのディスプレイを含むことができる。インタフェースは、テーブルトップコンピュータ若しくはラップトップコンピュータのようなコンピュータインタフェース、又はスマートフォンのような手持ち式電子デバイスなどであり得ることが認識されるべきである。

【0024】

アプリケータヘッド１０は、細長い管状部材を含む流体送達デバイスを含み、細長い管状部材は、本明細書の実施形態の開示では、組織の標的領域に注射液を送達するように構成された注射針２０である。図１Ｂに図示されるように、注射針２０は、長手方向Ｘに沿って延在する管腔２２と、管腔２２と流体連通する少なくとも１つの開口又は「サイドポート」２４とを有する。図示されるように、注射針２０は、サイドポートパターン又は「アレイ」２５で配置された複数のサイドポート２４を含み得る。注射針２０の遠位端部２３が、好ましくは、注射中に、注射された薬剤の実質的に全てがサイドポート２４から管腔２２を出るように閉塞されている。サイドポート２４は、様々な幾何学的形状を有し得、以下でより詳細に記載されるように、様々なポートアレイ２５パターンに従って配置され得る。サイドポートアレイ２５は、本明細書では、「ポートアレイ」２５とも称される。注射針２０は、図示されるように、電極アレイ１５の中央に位置し得る。この配置は、サイドポート２４と組み合わせて、電極１４によって組織内に生み出された電気穿孔場と共局在化される注射流体分散を容易にすることができる。他の実施形態では、注射針２０は、電極アレイ１５の中央に位置する必要はないことが認識されるべきである。かかる他の実施形態では、注射流体分散の共局在化は、以下により詳細に議論されるように、他のパラメータによって達成され得る。

【0025】

ここで図１Ｃ～図１Ｄを参照すると、アレイアセンブリ１２は、電極アレイ１５をアプリケータヘッド１０に装着するための１つ以上の装着部材を含み得る。例えば、アレイアセンブリ１２は、アプリケータヘッド１０の相補的な遠位装着構成物２８と連動して結合するように構成された遠位装着部材２６を含むことができる。したがって、遠位装着部材２６は、アレイロック部材２６とも称され得る。遠位装着部材２６は、電極１４が延在する中央開口３０を画定することができる。支持部材１６は、電極１４がそれぞれ延在し得る複数の電極開口３４を画定し得るハブ３２を含み得る。このようにして、ハブ３２内の電極開口３４の間隔は、電極アレイ１５のパターンを画定することができる。支持部材１６は、注射針２０が延在することができる注射チャネル３６を画定する。注射チャネル３６は、電極開口３４に対して中央に位置し得るが、他の配置も本開示の範囲内である。支持部材１６はまた、注射チャネル３６を、ハブ３２から遠位方向Ｄとは反対の近位方向Ｐに延在する細長い近位部分３８（本明細書では「煙突」又は「ライザー」とも称される）を含むことができる。近位方向Ｐ及び遠位方向Ｄは各々単方向であり、双方向である長手方向Ｘに沿って延在することが認識されるべきである。支持部材１６はまた、長手方向Ｘに沿ってハブ３２及び煙突３８の中間に位置するフランジ４０を含み得る。フランジ４０は、アレイアセンブリ１２が組み立てられた構成にあり、アプリケータヘッド１０に結合されている（図１Ｄ）ときに、遠位装着部材２６の近位表面に当接するように構成され得る。

【0026】

アレイアセンブリ１２は、支持部材１６の電極開口３４と対応して配置された複数のソケット４４を画定する中間装着部材４２を含むことができる。ソケット４４は、電極１４の近位端部１７を受容するように構成されている。ソケット４４は、パルス生成器１１２と電極１４との間の電気的な連通を提供するように構成されている。例えば、ソケット４４は、電極１４の近位端部１７とパルス生成器１１２との間に延在する電気リードの通過を可能にする、中間装着部材４２のそれぞれの開口部４６と開放的に連通することができる。本実施形態の中間装着部材４２はまた、支持部材１６の注射チャネル３６と整列し、煙突３８が延在し得る注射チャネル４８を画定する。

【0027】

アレイアセンブリ１２は、好ましくは、ソケット４４を覆うように、中間装着部材４２と結合するように構成された近位装着部材５０又は「キャップ」を含み得る。キャップ５０はまた、アプリケータヘッド１０の相補的な近位装着構成物５２と結合するように構成され得る。キャップ５０はまた、アレイアセンブリ１２が組み立てられた構成にあるときに、注射チャネル３６及び４８と整列するように構成された注射チャネル５４を画定する。キャップ５０の注射チャネル５４は、好ましくは、煙突３８がそこを通って延在することができるように構成されている。図１Ｄに図示されるように、煙突３８は、組み立てられた構成にあるときに、アプリケータヘッド１０から近位に突出することができる。煙突３８の遠位端部５６が、注射針２０に取り付けられた接続部材５８（本明細書では「コネクタ」とも称される）と装着されるように構成され得る。コネクタ５８は、注射器、単回投与カートリッジなどのような注射液のリザーバと結合するように構成されている。図示されるように、コネクタ５８は、ルアー型コネクタであり得るが、他のコネクタの種類及び設計も本実施形態の範囲内である。

【0028】

いくつかの実施形態では、電気穿孔システム２は、手持ち式電気穿孔デバイス４（すなわち、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアプリケータ）にケーブルを介して接続される外部の電池給電式パルス生成器１１２（すなわち、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）パルス生成器）を有するＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）２０００システムを採用することができる。電気穿孔デバイス４のアプリケータヘッド１０は、５つのステンレス鋼針電極１４を有する滅菌使い捨てアレイアセンブリ１２であるＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアレイと結合するように構成されている。サイドポート注射針２０は、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアレイとともに予め梱包することができる。上述のＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）製品及び構成要素は、米国ペンシルベニア州プリマスミーティングに本社を置くＩｎｏｖｉｏ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．によって製造されることが認識されるべきである。

【0029】

ここで図１Ｄ～図１Ｅを参照すると、アプリケータヘッド１０及び／又はアレイアセンブリ１２は、好ましくは、電極１４が対象の皮膚の表面を貫通する最大深さＬ１を制御するように構成されている。本明細書では「貫通深さ」又は「電極針深さ」とも称されるこの深さＬ１は、対象の皮膚に当接し、電極１４の組織内への更なる前進を停止するように構成されたアレイアセンブリ１２の接触又は「停止」表面６０によって調節され得る。図示されるように、停止表面６０は、非限定的な例として、支持部材１６の遠位表面によって画定され得る。図１Ｅに図示されるように、注射針２０は、ポートアレイ２５の近位端部からポートアレイ２５の遠位端部まで測定される注入長さＬ２を画定する。アレイアセンブリ１２はまた、停止表面６０からポートアレイ２５の近位端部まで測定される注入深さＬ３、及び停止表面６０からポートアレイ２５の遠位端部まで測定される遠位注入深さＬ４を画定する。注射針２０はまた、ポートアレイ２５の遠位端部と注射針２０の遠位端部２３との間で測定される遠位スタンドオフ距離Ｌ５を画定する。電極１４及び注射針２０は、好ましくは、注射液を標的組織内に電気穿孔場と共局在化させるように協働するよう構成されている。図示されるように、電極貫通深さＬ１は、以下でより詳細に記載されるように、例えば、ポートアレイ２５の遠位端部が、注入電極オフセット距離Ｌ６において電極１４の遠位端部１９から近位に離間されるように設定され得る。

【0030】

ここで図２Ａ～図２Ｆを参照して、サイドポート２４の幾何学的形状及びアレイ２５（パターン）の例をここで説明する。アレイ２５のサイドポート２４は、各々から長手方向に離間された（すなわち、長手方向Ｘに沿って互いから離間された）行７０に配置され得る。この示された例では、ポートアレイ２５は、互いから長手方向にオフセットされた５つの行７０を有し、各行７０は、４つのサイドポート２４を有し、ポートアレイ２５に合計２０のサイドポート２４を与える。示されたポートアレイ２５は、「５×４」アレイ２５として特徴付けられ得る（すなわち、５行×４ポート／行）。図２Ｂに図示されるように、第１の行７０ａ及び隣接する第２の行７０ｂのような隣接する行７０は、行オフセット距離Ｌ７で互いから離間され得る。ポートアレイ２５はまた、隣接する行７０の間で測定される行間距離Ｌ８を画定し得る。アレイ２５の行７０は、行オフセット距離Ｌ７及び行間距離Ｌ８のうちの一方又は両方に従って、長手方向Ｘに沿って均等に離間され得る。他の実施形態では、行７０は、長手方向Ｘに沿って互いから均等に離間される必要はない。

【0031】

行７０のうちの１つ以上はまた、注射針２０の中心軸２７の周りで少なくとも１つの他の行７０から角度的にオフセットされ得る。例えば、隣接する行７０内のサイドポート２４は、長手方向Ｘに沿って角度的にずらされるようになど、互いから角度的にオフセットされ得る。図２Ｃ～図２Ｄに図示されるように、各行７０は、中心軸２７の周りで測定されるように、この例では約９０度である均一な間隔の角度Ａ１で互いから離間され得る４つのサイドポート２４を含み得る。描写された第３の行７０ｃ及び第２の行７０ｂのような隣接する行７０のサイドポート２４は、オフセット角度Ａ２で互いから角度的にオフセットされ得る。示された例では、オフセット角度Ａ２は、約４５度である。

【0032】

上記で述べたように、行７０は、交互の行（例えば、第１の行７０ａ及び第３の行７０ｃ）のサイドポート２４が角度的に整列され、他の交互の行（例えば、第２の行７０ｂ及び第４の行）のサイドポート２４が角度的に整列され、一方、互いに隣接する行７０は、非限定的な例として、角度Ａ２において角度的にオフセットされるように、角度的にずらされ得る。前述の例は、「２レベルの」角度のずれと称され得る。他の実施形態では、サイドポート２４の行７０は、第１及び第４の行７０が角度的に整列することができ、第２及び第５の行７０が角度的に整列することができ、第３及び第６の行が角度的に整列することができるといったように、３レベルの角度に従って配置することができる。更なる実施形態では、サイドポート２４の行７０は、４レベル、５レベル、６レベル、７レベル、又は７レベルを超えるずれを用いることができることが認識されるべきである。更に他の実施形態では、サイドポート２４の行７０は、各行７０が全ての他の行７０から角度的にオフセットされるように配置され得る。図示されるように、ポートアレイ２５は、注射針２０の実質的に全周にわたることができる。他の実施形態では、ポートアレイ２５は、注射針２０の全周未満にわたることができ、その例は以下でより詳細に記載される。

【0033】

ここで図２Ｅ～図２Ｆを参照すると、サイドポート２４のうちの１つ以上及び最大で全ては、例えば長手方向Ｘに沿って細長くすることができる。例えば、サイドポート２４のいずれも、第１のポート端部７２と対向する第２のポート端部７４との間で細長くすることができる。かかる細長いサイドポート２４はまた、第１の側面７６及び対向する第２の側面７８を画定し得る。サイドポート２４の長さＬ９が、第１のポート端部７２と第２のポート端部７４との間で測定される。サイドポート２４の幅Ｗ１が、長手方向Ｘに実質的に垂直な横方向Ｙに沿って測定される。かかる細長いサイドポート２４の場合、長さＬ９は、幅Ｗ１よりも、約１．００～約１００の範囲内、より具体的には約２０～約６０の範囲内、より具体的には約３５～約４０の範囲内であり得るポート伸長係数（すなわち、Ｌ９／Ｗ１）だけ、大きい。本明細書に記載される細長いサイドポート２４は、スロット状の幾何学的形状を有すると特徴付けられ得る。したがって、各細長いサイドポート２４は、「スロット」とも称され得る。

【0034】

各サイドポート２４は、ポート軸８５に沿って、内側開口部８０から外側開口部８２に延在する。内側開口部８０は、管腔２２を画定する注射針２０の内部表面８４とインタフェースする。外側開口部８２は、注射針２０の外側表面８６とインタフェースする。サイドポート２４は、内部表面８４から外側表面８６まで、ポート軸８５に沿って配向されたポート流れ方向８８に沿って測定され得る中央流れ距離Ｔ１を画定する。図示された例では、ポート軸８５（したがって、ポート流れ方向８８）は、注射針２０の中心軸２７から垂直に延在する半径方向Ｒに沿って延在する。

【0035】

サイドポート２４の幾何学的形状は、それぞれ第１及び第２のポート端部７２、７４における第１及び第２の端部壁９０、９２、並びにそれぞれ第１及び第２の側面７６、７８における第１及び第２の側壁によって更に画定され得る。図示されるように、端部壁９０、９２及び側壁９４、９６は各々、ポート流れ方向８８に沿って注射針２０の内部表面８４と外側表面８６との間に延在し得、これは示される例では、半径方向Ｒに沿うものである（すなわち、中心軸２７に垂直である）。しかしながら、他の端部壁９０、９２及び／又は側壁９４、９６の幾何学的形状も本開示の範囲内であることが認識されるべきである。例えば、端部壁９０、９２及び／又は側壁９４、９６のいずれかは、半径方向Ｒに対して斜めに配向され得る。同様に、ポート軸８５及びポート流れ方向８８は、非限定的な例として、また以下でより詳細に記載されるように、長手方向Ｘに沿った方向成分を有するようになど、半径方向Ｒから角度的にオフセットされ得る。その上、端部壁９０、９２及び／又は側壁９４、９６のいずれかは、ベベル、面取り部などのような１つ以上のリリーフ表面を画定することができ、これらは、内部表面８４及び／又は外側表面８６とのインタフェースに位置することができ、それぞれのサイドポート２４を通って進む注射液の好ましい流れ特性を提供するように構成することができる。

【0036】

図２Ｅに図示されるように、サイドポート２４の端部７２、７４は、側面７６、７８に実質的に垂直であり得、サイドポート２４に長方形の幾何学的形状を提供する。他の実施形態では、端部７２、７４のうちの一方又は両方は、丸みを帯びることができる。更なる実施形態では、サイドポート２４は、他の幾何学的形状に従って、楕円形に細長い、螺旋形に細長い、又は細長いことができる。追加的又は代替的に、サイドポート２４は、それらの側面７４、７６の中間部分よりも、それらの端部７２、７４でより大きい幅Ｗ１を有することができる（すなわち、「犬の骨」形状などに類似する）。

【0037】

ここで図２Ｇを参照すると、注射針２０の遠位端部は、好ましくは、上記で述べたように閉塞されるため、注射液は、サイドポート２４を通って管腔２２から押し出される。図示されるように、閉塞は、注射針２０の遠位開口部に挿入され、その中で密封されたプラグ９５によって提供され得る。プラグ９５は、ベベル９７の近位の位置で管腔２２内に密封され得る。プラグ９５は、非限定的な例として、皮下注射針に見られるステンレス鋼又は同様の生体適合性材料で構成され得る。プラグ９５は、例えば、レーザ溶接などによって内部表面８４の遠位領域に溶接され得る。代替的に、プラグ９５は、ポリマー材料で構成され得、接着剤によって管腔２２内に結合され得る。更に他の実施形態では、図２Ｈに図示されるように、ベベル９７は、プラグ９５上に形成され得、プラグ９５は、ステンレス鋼などで構成され得、管腔２２の遠位端部に挿入及び溶接され得る。

【0038】

サイドポート２４は、様々な幾何学的形状を有し得、様々なポートアレイ２５のパターンに従って配置され得ることが認識されるべきである。例えば、サイドポート２４は、長方形に細長く、図１Ａ～図１Ｄに示される３×４アレイ２５、図２Ａ～図２Ｅに示される５×４アレイ、又は他のそのようなアレイパターンのように、角度を付けてずらした行に配置され得る。アレイ２５の構成は、非限定的な例として、１×１（すなわち、単一のサイドポート２４からなるアレイ２５）、１×２、１×３、１×４、１×５、１×６、１×７、１×８、１×９、１×１０、１×１１、１×１２、１×１２＋（すなわち、１２を超えるサイドポート２４を有する１つの行）、２×１、２×２、２×３、２×４、２×５、２×６、２×７、２×８、２×９、２×１０、２×１１、２×１２、２×１２＋、３×１、３×２、３×３、３×４、３×５、３×６、３×７、３×８、３×９、３×１０、３×１１、３×１２、３×１２＋、４×１、４×２、４×３、４×４、４×５、４×６、４×７、４×８、４×９、４×１０、４×１１、４×１２、４×１２＋、５×１、５×２、５×３、５×４、５×５、５×６、５×７、５×８、５×９、５×１０、５×１１、５×１２、５×１２＋、６×１、６×２、６×３、６×４、６×５、６×６、６×７、６×８、６×９、６×１０、６×１１、６×１２、６×１２＋、７×１、７×２、７×３、７×４、７×５、７×６、７×７、７×８、７×９、７×１０、７×１１、７×１２、７×１２＋、８×１、８×２、８×３、８×４、８×５、８×６、８×７、８×８、８×９、８×１０、８×１１、８×１２、８×１２＋、９×１、９×２、９×３、９×４、９×５、９×６、９×７、９×８、９×９、９×１０、９×１１、９×１２、９×１２＋、１０×１、１０×２、１０×３、１０×４、１０×５、１０×６、１０×７、１０×８、１０×９、１０×１０、１０×１１、１０×１２、１０×１２＋、１１×１、１１×２、１１×３、１１×４、１１×５、１１×６、１１×７、１１×８、１１×９、１１×１０、１１×１１、１１×１２、１１×１２＋、１２×１、１２×２、１２×３、１２×４、１２×５、１２×６、１２×７、１２×８、１２×９、１２×１０、１２×１１、１２×１２、１２×１２＋、１２＋×１（すなわち、各々が１つのサイドポート２４を有する１２を超える行７０）、１２＋×２、１２＋×３、１２＋×４、１２＋×５、１２＋×６、１２＋×７、１２＋×８、１２＋×９、１２＋×１０、１２＋×１１、１２＋×１２、及び１２＋×１２＋に及び得ることが認識されるべきである。また、アレイ２５の構成は、少なくとも１つの他の行７０のものとは異なる量のサイドポート２４を有する１つ以上の行７０を有し得ることが認識されるべきである。更に、アレイ２５内のサイドポート２４は、異なる幾何学的形状を有し得ることが認識されるべきである。

【0039】

ここで図３～図９Ｆを参照して、追加の例示的なサイドポート２４の構成を説明する。

【0040】

図３に図示されるように、注射針２０は、単一の長手方向に細長いサイドポート２４を有し得、これは、図２Ｅ～図２Ｆを参照して上述したものと同様の幾何学的形状を有し得る。

【0041】

図４Ａ～図４Ｂに図示されるように、注射針２０は、長手方向Ｘからオフセットされる方向に沿って細長い単一のサイドポート２４を有することができる。図示されるように、本実施形態の単一のサイドポート２４は、横方向Ｙに沿って細長いことができるが、他のオフセット伸長方向も本開示の範囲内である。本例のサイドポート２４は、約５度～約２００度の範囲内、より具体的には約４０度～約１９０度の範囲内、より具体的には約１５０度～約１８０度の範囲内の角度スパンＡ３を画定し得る。サイドポート２４は、図２Ｅを参照して上述した範囲内の、長手方向Ｘに沿って測定された幅Ｗ１を画定することができる。

【0042】

図５Ａ～図５Ｂに図示されるように、注射針２０は、この例では円形の形状を有する、単一のサイドポート１２４を有し得る。サイドポート１２４は、注射針２０の中心軸２７に対して傾斜角度Ａ４で配向されたポート軸８５に沿って、管腔２２から（すなわち、内部表面８４から）延在し得る。このようにして、サイドポート１２４は、長手方向成分を有するポート流れ方向８８を提供する。この特定の例では、ポート流れ方向８８は、近位方向Ｐの方向成分を有する。したがって、示されるサイドポート１２４は、組織内に流体を「上向きに」又はより浅い深さに向かって排出するように構成されており、これは、いくつかの実施形態では、注射液流体分散を電気穿孔場と共局在化するのに有益であり得る。他の実施形態では、サイドポート１２４は、遠位方向Ｄに方向成分を有する流れ方向８８を提供するように角度を付けることができることが認識されるべきである。更なる実施形態では、ポートアレイ２５は、近位及び／若しくは遠位方向Ｐ、Ｄの方向成分、並びに／又は実質的に半径方向Ｒに沿って配向された方向成分を有するものを含む、様々な流れ方向８８を提供する様々なサイドポート２４、１２４を有することができる。

【0043】

図６に図示されるように、注射針２０は、サイドポート１２４の複数の群１００を含むポートアレイ２５を有することができ、それによって、各群１００内のサイドポート１２４は、図１Ａ～図２Ｆを参照して上述した細長いスロットタイプのサイドポート２４に概ね近似する方法で整列されている。例えば、各群１００は、細長いサイドポート２４の長さＬ９（図２Ｅ）について上述した範囲内にある群長Ｌ９ｅを画定することができる。本実施形態の個々のサイドポート１２４は、円形であり得、約０．０２０ｍｍ～約０．１００ｍｍの範囲内、より具体的には約０．０２５ｍｍ～約０．０７５ｍｍの範囲内、より具体的には約０．０４５ｍｍ～約０．０５５ｍｍの範囲内の半径を有し得る。図示されるように、各群１００は、３つのサイドポート１２４を含み得るが、他の実施形態では、各群１００は、２つ～８つのサイドポート１２４を含み得る。サイドポート１２４の群１００は、図１Ａ～図２Ｆを参照して上述したアレイ２５のパターンと同様に、角度を付けてずらされ得る行７０を有するアレイ２５のパターンに配置され得る。したがって、同様の様式で、本実施形態の隣接する行７０は、有効な行オフセット距離Ｌ７ｅで互いに対して離間することができ、ポートアレイ２５は、隣接する行７０間で測定された有効な行間距離Ｌ８ｅを用いることができる。群１００はまた、間隔の角度Ａ１を用いることができ、行７０は、上述したオフセット角度Ａ２を用いることができることが認識されるべきである。描写された特定のアレイは、５×４×３のアレイ（すなわち、各行が４つの群を有し、各群が３つのポートを有する５つの行）として特徴付けられ得る。本実施形態は、１×１×１～１２×１２×１２以上の範囲の様々なアレイパターンを有し得ることが認識されるべきである。本実施形態のポートアレイ２５は、上述した範囲内の注入長さＬ２を画定することができる。

【0044】

ここで図７Ａ～図７Ｂを参照すると、注射針２０は、図１Ａ～図２Ｆを参照して上述したポートアレイ２５と同様に、細長いスロット状のサイドポート２４を有するポートアレイ２５を有することができる。しかしながら、本実施形態では、ポートアレイ２５は、注射針２０の全周未満にわたることができる。例えば、ポートアレイ２５は、第１及び第３の行７０ａ、ｃが各々２つのサイドポート２４を有し、第２及び第４の行７０ｂ、ｄが各々単一のサイドポート２４を有するように、４つの行７０ａ～ｄを有し得る。第１及び第３の行７０ａ、ｃを互いに角度的に整列させることができ、第２及び第４の行７０ｂ、ｄを互いに角度的に整列させることができる。このようにして、図７Ｂに図示されるように、ポートアレイ２５は、注射針２０の全周未満の角度スパンＡ５を画定することができる。かかる実施形態の角度スパンＡ５は、約５度～約２７０度の範囲内、より具体的には約１８０度～約３０度の範囲内、より具体的には約６０度～約１２０度の範囲内であり得る。本明細書に示されるポートアレイ２５の角度スパンＡ５は、第１及び第３の行７０ａ、ｃのサイドポート２４間の角度間隔とほぼ等しくすることができることが認識されるべきである。本実施形態のポートアレイ２５、及び制限された角度スパンＡ５を有する同様のポートアレイ２５は、標的組織における方向制御された注射液流体分散を提供するために特に有益であり得る。したがって、かかるポートアレイ２５は、「指向性」ポートアレイ２５と称され得る。

【0045】

ここで図８Ａを参照すると、指向性アレイ注射針２０の別の例は、サイドポート１２４の全てが互いに長手方向に整列されるように、単一のシリーズに配置された複数のサイドポート１２４を含むポートアレイ２５を有する。図示されるように、本実施形態のサイドポート１２４は、円形のサイドポート１２４であり得るが、他の実施形態では、上述した他のサイドポートの形状及び幾何学的形状のいずれも、同様の単一シリーズの様式で用いられ得る。

【0046】

図７Ａ～図８Ａに図示されるもののような指向性アレイ注射針２０は、指向性アレイ注射針２０の中間の標的体積のような、組織の標的体積内でそれらの角度スパンＡ５が重なるように配向された複数のかかる指向性アレイ注射針２０を有する注射アセンブリにおいて用いられる場合に、特に有用であり得ることが認識されるべきである。かかる複数の注射針２０の実施形態では、注射針２０は、注射針２０の各々への同時流体流を含め、注射アセンブリにおける注射針２０の各々への流体流を制御するためのマニホルドに接続するように構成され得る。かかる実施形態（及び更に他の実施形態）では、注射アセンブリにおける注射針２０のうちの１つ以上及び最大で全ては、図７Ａ及び図８Ａに図示されるように、任意選択で、ポートアレイ２５から近位に（すなわち、上流に）位置する流体注射サイドポート１０２を含み得る。

【0047】

ここで図８Ｂを参照すると、サイド部分注射針２０の別の例は、非限定的な例として、単回投与注射カートリッジのような薬物カートリッジとともに使用するように構成され得る。かかる実施形態では、注射針２０の近位端部５７が、薬物カートリッジの遠位隔壁を貫通するように構成された近位ベベル１１５のような貫通構造物を画定することができ、それによって、注射針２０の管腔２２を薬物カートリッジ内に収容された注射液と流体連通させる。サイドポート注射針２０はまた、注射中など、サイドポート注射針を露出させるように後退するよう構成され、単回使用注射の後など、使用後に注射針２０を覆うように所定の位置に延在してロックするように更に構成された、後退可能なシュラウドとともに使用するように構成され得る。例えば、ここで図８Ｃを参照すると、サイドポート注射針２０は、Ｉｎｏｖｉｏ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．によって製造され、その全体の開示は参照により本明細書に組み込まれる、「ＥＬＥＣＴＲＯＰＯＲＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨ ＤＥＴＡＣＨＡＢＬＥ ＮＥＥＤＬＥ ＡＲＲＡＹ ＷＩＴＨ ＬＯＣＫ－ＯＵＴ ＳＹＳＴＥＭ」と題された２０１９年１月１０日に公開された米国特許公開第２０１９／０００９０８４号に更に記載されている、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５ＰＳＰ電気穿孔デバイスのハンドセット１０４とともに使用するように構成することができる。本明細書に記載されるサイドポート注射針２０は、多数のタイプの電気穿孔デバイスとともに使用するように構成され得ることが認識されるべきである。更に、本明細書に記載される特定の電気穿孔デバイスは、サイドポート注射針２０を用いることができる電気穿孔デバイスの非限定的な例として提供される。

【0048】

ここで図９Ａ～図９Ｆを参照して、ポートアレイ２５の追加の非限定的な例をここで説明する。

【0049】

図９Ａに図示されるように、例示的なポートアレイ２５は、３つの行７０に配置された細長いサイドポート２４を含み、行７０ごとに４つのポート（すなわち、合計１２のサイドポートを有する３×４アレイ）があり、３６０度の角度スパン（すなわち、注射針２０の全周）を提供する。各行７０は、約９０度の間隔の角度Ａ１を有し、中央の行７０は、約４５度の角度Ａ２で角度的にオフセットされている。各サイドポート２４は、約０．８ｍｍの長さＬ９及び約０．０２ｍｍの幅Ｗ１を有する。ポートアレイ２５は、約５．８ｍｍの注入長さＬ２を有し、約１４４．１４ｍｍ^２の総注入面積及び約０．１９２ｍｍ^２の組み合わせた総ポート面積を提供する。

【0050】

図９Ｂに図示されるように、例示的なポートアレイ２５は、合計１２の群１００に配置された円形のサイドポート１２４を含み、各群１００は、３つのポート１２４を有する。各ポート１２４は、約０．０５ｍｍの半径を有する。群１００は、行７０ごとに４つの群を有する３つの行７０に配置される（すなわち、合計３６のサイドポートを有する３×４×３アレイ）。このポートアレイ２５は、３６０度の角度スパンを提供する。各行７０は、約９０度の間隔の角度Ａ１を有し、中央の行７０は、約４５度の角度Ａ２で角度的にオフセットされている。アレイ２５は、約５．８ｍｍの注入長さＬ２を有し、約１４４．０５ｍｍ^２の総注入面積及び約０．２８３ｍｍ^２の組み合わせた総ポート面積を提供する。

【0051】

図９Ｃに図示されるように、例示的なポートアレイ２５は、３６０度の角度スパンを提供する、行７０ごとに４つのポートを有する３１の行７０に配置された円形のサイドポート１２４を含む（すなわち、合計１２４のサイドポートを有する３１×４アレイ）。各ポート１２４は、約０．０３ｍｍの半径を有する。隣接する行は、約０．２ｍｍの行間距離Ｌ８で互いから離間されている。各行７０は、約９０度の間隔の角度Ａ１を有し、隣接する行は、約４５度の角度Ａ２で互いから角度的にオフセットされている。ポートアレイ２５は、約６．０６ｍｍの注入長さＬ２を有し、約１４３．９８ｍｍ^２の総注入面積及び約０．３５０ｍｍ^２の組み合わせた総ポート面積を提供する。

【0052】

図９Ｄに図示されるように、例示的なポートアレイ２５は、３６０度の角度スパンを提供する、行７０ごとに４つのポートを有する７つの行７０に配置された円形のサイドポート１２４を含む（すなわち、合計２８のサイドポートを有する７×４アレイ）。各ポート１２４は、約０．０６ｍｍの半径を有する。隣接する行は、約０．２ｍｍの行間距離Ｌ８で互いから離間されている。各行７０は、約９０度の間隔の角度Ａ１を有し、隣接する行は、約４５度の角度Ａ２で互いから角度的にオフセットされている。ポートアレイ２５は、約６．１２ｍｍの注入長さＬ２を有し、約１４４．０１ｍｍ^２の総注入面積及び約０．３１７ｍｍ^２の組み合わせた総ポート面積を提供する。

【0053】

図９Ｅに図示されるように、例示的なポートアレイ２５は、３６０度の角度スパンを提供する、行７０ごとに３つのポートを有する２つの行７０に配置された円形のサイドポート１２４を含む（すなわち、合計６つのサイドポートを有する２×３アレイ）。各ポート１２４は、約０．１０ｍｍの半径を有する。各行７０は、約１２０度の間隔の角度Ａ１を有し、行は、互いに角度的に整列されている。ポートアレイ２５は、約６．０ｍｍの注入長さＬ２を有し、約１４４．１４ｍｍ^２の総注入面積及び約０．１８８ｍｍ^２の組み合わせたポート面積を提供する。

【0054】

図９Ｆに図示されるように、例示的なポートアレイ２５は、３６０度の角度スパンを提供する、行７０ごとに４つのポートを有する１４の行７０に配置された細長いサイドポート２４を含む（すなわち、合計５６のサイドポートを有する１４×４アレイ）。各行７０は、約９０度の間隔の角度Ａ１を有し、隣接する行は、約４５度の角度Ａ２で互いから角度的にオフセットされている。各サイドポート２４は、約０．３ｍｍの長さＬ９及び約０．０２ｍｍの幅Ｗ１を有する。ポートアレイ２５は、約６．１５ｍｍの注入長さＬ２を有し、約１４４．０ｍｍ^２の総注入面積及び約０．３３６ｍｍ^２の組み合わせたポート面積を提供する。

【0055】

ここで、試験結果が、標準的な遠位注射（すなわち、図１０Ａ～図１０Ｂに図示されるボーラス注射）対サイドポート注射（図１０Ｃ～図１０Ｄ）からの比較による流体分散を示す、図１０Ａ～図１０Ｄを参照する。各注射は、流体撮像によって観察された、エクスビボのブタ筋肉への１ｍＬの注射液量を用いた。流体画像を、各々約５～３０分で完了する高解像度マイクロＣＴスキャンから再構築した。参照目的のために、電極アレイ１５を、これらの流体画像に重ね合わせた（具体的には、例示的な目的のために、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ ５Ｐ－ＩＭアレイ）。描写されたアレイ１５は、１０ｍｍのパターン直径を有する円形電極パターンを用いることに留意されたい。流体画像の各対（すなわち、図１０Ａ～図１０Ｂ及び図１０Ｃ～図１０Ｄ）は、互いに垂直な視点で撮影され、図１０Ａ及び図１０Ｃは、筋線維伸展の方向に垂直に撮影され（すなわち、筋線維がページの内外に直接延在する）、図１０Ｂ及び図１０Ｄは、筋線維伸展の方向に沿って撮影された（すなわち、筋線維が左から右に延在する）。ボーラス注射（図１０Ａ～図１０Ｂ）は、管腔の端部に単一の遠位開口部を有する標準の２１ゲージ（２１Ｇ）注射針を使用して実施された。図１０Ｃ～図１０Ｄに図示されるサイドポート注射は、図２Ａ～図２Ｆに図示されるものと同様に構成され、また具体的には、３６０度にわたる６×４アレイに配置された細長いサイドポート２４を含み、９０度の間隔の角度Ａ１を有し、以下の表１に概説されるように以下の追加のポートアレイパラメータを有するポートアレイ２５を有する注射針２０を用いて実施された。

【表1】

表１において、「ポートＳＡ」という用語は、個々のポート表面積を指し、「合計ＳＡ」は、組み合わせた又は合計のポート表面積を指すことに留意されたい。画像は、ボーラス注射（図１０Ａ～図１０Ｂ）が概ね標準注射針の遠位先端の周りにプールされ、そのプールが両方の可視平面（すなわち、筋線維伸展に沿って及び垂直に両方）で発生したことを示す。その上、ボーラス注射は、注射液の大部分が電極アレイ１５の５つの電極１４の下に位置したままになるように分散した。比較して、サイドポート注射（図１０Ｃ～図１０Ｄ）は、ボーラス注射と比較して両方の平面でより鉛直な柱状に分散し、電極アレイ１５の５つの電極１４に対してより良い鉛直な局在化を提供する。本発明者らは、図１０Ａ～図１０Ｄに図示される流体画像を生成するために用いられるその時間スパン（約５～３０分）の間に、流体分散に最小限の拡散変化しかないことを観察した。その上、対象の組織がエクスビボ組織であったため、対流変化はなかった（又は最大でも最小限の対流変化のみ）。したがって、これらの流体画像は、注射直後の注射された流体の状態を正確に表すはずである。

【0056】

ここで図１１Ａ～図１１Ｄを参照すると、追加の試験結果は、図１０Ｃ～図１０Ｄに図示される結果に用いられた同じ流体撮像技術、重ね合わせた電極アレイ、及びポートアレイパラメータを使用して、１ｍＬ注射（図１１Ａ～図１１Ｂ）及び２ｍＬ注射（図１１Ｃ～図１１Ｄ）からのサイドポート流体分散を比較する流体画像を示す。上記のように、両方の注射は、鉛直の柱状に好ましく分散する。しかしながら、筋線維伸展の方向に沿って撮影された図（図１１Ｂ及び図１１Ｄ）では、２ｍＬの注射のより大きな割合が、電極アレイ１５の間の容積の外側に位置するように見える。これは、１ｍＬのサイドポート注射が、電極間の注射液の送達においてより効率的であり得ることを示唆する。ここで図１１Ｅを参照すると、同じポートアレイパラメータ（ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ ５Ｐ－ＩＭアレイ）を使用してウサギで同様の研究を実施し、１ｍＬ及び２ｍＬのサイドポート注射に続いて、同等のＥＰパラメータ（１．０アンペア）で電気穿孔を行い、ｄＭＡｂ発現に対する注射量の影響を評価した。２ｍＬの注射では、流体的又はｄＭＡｂ発現の利益は観察されず、これは、１ｍＬのサイドポート注射が、本開示の長方形のサイドポートによって提供される利益を活用するのに十分であることを示唆している。

【0057】

ここで図１２Ａ～図１２Ｂを参照すると、追加の試験結果は、図１０Ｃ～図１０Ｄに図示される試験で用いられた同じ注射針２０設計からのサイドポート流体分散を図示する。この注射は、密な筋肉内脂肪沈着物を有するエクスビボのブタ筋肉への２ｍＬであった。図１２Ｂに図示されるように、流体は、電極１４に対して好ましい鉛直な局在化を伴って、この場合も同様に鉛直な柱状に分散したことが分かる。また、注射液分散は、筋肉内脂肪沈着物を克服し、注射液をサイドポートと接触する全ての組織内に分配することが可能であったことが分かる。

【0058】

上述したサイドポート注射針２０は、筋組織などの標的組織内の電気穿孔場との注射液の共局在化を強化するように構成されている。電気穿孔場は、電極アレイ１５を通じて電気エネルギーの１つ以上の電気穿孔パルスを組織に送達することによって生み出される。上述した手持ち式電気穿孔デバイス４（図１Ａ～図１Ｄを参照）を参照すると、パルス生成器１１２は、１つ以上の電気穿孔パルスの形態の電気穿孔信号を電極１４に送達するように構成されており、電極１４は、次いで、電極１４と接触する組織に１つ以上の電気穿孔パルスを送達し、それにより、組織（例えば、筋肉内組織）内に電気穿孔場を生み出す。電気穿孔場は、電気穿孔場内の細胞（例えば、筋細胞）の細胞膜に可逆的な多孔化を実質的に生じさせるように調整され、一時的に多孔化された細胞への注射液（及び内部の薬剤（複数可））のトランスフェクションを引き起こす。このようにして、電気穿孔場は、標的組織内にトランスフェクションゾーンを生み出すと言える。

【0059】

電極１４によって送達される１つ以上の電気穿孔パルスは、約５Ｖ～約１０００Ｖ（１ｋＶ）の範囲内の電位（電圧）を有し得る。

【0060】

１つ以上の電気穿孔パルスは、約０．０１Ａｍｐ～約２．０Ａｍｐの範囲内の電流（アンペア数）、及び約１００マイクロ秒～約５００ミリ秒の範囲内のパルス継続時間を有し得る。電気穿孔パルスの量は、１パルス～約１０パルスの範囲内、より具体的には約３パルス～約５パルスの範囲内であり得る。複数パルス送達の場合には、各電気穿孔パルスは、約１ミリ秒～約１秒の範囲内のパルス遅延によって、隣接するパルスから時間的に分離され得る。

【0061】

ここで図１３Ａを参照すると、電極アレイ１５の電極１４は、「発射パターン」とも称される１つ以上の特定のパルスシーケンスに従ってパルス化又は「発射」され得る。図示されるように、本例による電極アレイ１５は、支持部材１６によって担持され、円形パターンで均等に離間された５つの電極を含む。この実施形態では、支持部材１６の注射チャネル３６は、好ましくは、電極アレイ１５の中心に位置し、それによって、注射針２０をアレイ１５の各電極１４から実質的に等距離に離間させる。電極アレイ１５によって採用される例示的なパルスパターンを説明する目的のために、その電極１４は、電極位置Ｅ１～Ｅ５によって参照され得る。ここで図１３Ｂを参照すると、第１の例示的なパルスパターンは、３つのパルスを含み、そのうちのパルス１及びパルス２は、１つの活性電極から２つの戻り電極に送達され（したがって、２つの電極間で電流を分割する）、パルス３は、１つの活性電極から１つの戻り電極に送達される。例えば、パルス１は、Ｅ１からＥ３及びＥ４に送達され、パルス２は、Ｅ２からＥ４及びＥ５に送達され、パルス３は、Ｅ３からＥ５に送達される。ここで図１３Ｃを参照すると、「スター」パターンとも称される第２の例示的なパルスパターンは、５つのパルスを含み、各々が１つの活性電極から１つの戻り電極に送達され、したがって、より集束された電流経路を提供する。例えば、パルス１は、Ｅ１からＥ３に送達され、パルス２は、Ｅ２からＥ５に送達され、パルス３は、Ｅ４からＥ１に送達され、パルス４は、Ｅ５からＥ３に送達され、パルス５は、Ｅ２からＥ４に送達される。ここで図１３Ｄを参照すると、「境界」パターンとも称される第３の例示的なパルスパターンは、５つのパルスを含み、各々が１つの活性電極から１つの隣接する戻り電極に送達される。例えば、パルス１は、Ｅ１からＥ２に送達され、パルス２は、Ｅ３からＥ４に送達され、パルス３は、Ｅ５からＥ１に送達され、パルス４は、Ｅ２からＥ３に送達され、パルス５は、Ｅ４からＥ５に送達される。前述の３つのパルスパターンは、電極アレイ１５とともに用いることができる非限定的な例を表すことが認識されるべきである。これらの例示的なパルスパターンのうちのいくつかを、以下に記載される試験において用いた。その上、電極アレイ１５は、多数の他のパルスパターンを用いることができる。

【0062】

ここで図１４Ａ～図１４Ｂを参照すると、筋組織における細胞浸潤に対するサイドポート流体注射及び電気穿孔の影響の比較研究を、ウサギに対して実施した。緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）の遺伝子をエンコードするプラスミドを、標準注射針及びサイドポート注射針２０を備えたＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアプリケータを使用して、筋組織内に注射した。両方の群について、注射に続いて、１．０アンペアでＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアレイを使用して、注射部位で電気穿孔（ＥＰ）を行った。ＧＦＰ発現（ここでは青色蛍光として見える）の比較のために、処置の３日後に、処置部位において組織学的切片を採取した（非特異的自己蛍光は、ここでは緑色蛍光とし見える）。図示されるように、ＧＦＰ発現（青色）は、標準注射群（図１４Ａ）及びサイドポート注射群（図１４Ｂ）の両方において検出可能である。ここで図１５を参照すると、ウサギにおけるＩＭ注射を伴う同様の研究において、標準注射群を０．５Ａｍｐで電気穿孔した場合、サイドポート注射群の１．０Ａｍｐと比較して、ＧＦＰ発現は、サイドポート注射／１．０Ａｍｐ群について約１０倍（１０×）高かった。両方の群は、ベースライン（ナイーブ）組織よりも１０００倍を超える蛍光の増加を示した。この研究で使用したサイドポート注射針２０は、３６０度にわたる５×４アレイに配置され、９０度の間隔の角度Ａ１を有し、以下の表２に概説される以下の追加のポートアレイパラメータを有する２０の長方形ポート２４を用いた。

【表2】

【0063】

ここで図１６Ａ～図１６Ｅを参照すると、示された試験結果は、ｐＧＸ３０２４（ＨＰＶ６及びＨＰＶ１１の両方のＳｙｎＣｏｎ（登録商標）Ｅ６及びＥ７抗原を含むヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）抗原をエンコードするＤＮＡプラスミド）の送達によって誘発される免疫応答のレベルを、標準注射針（２１Ｇ、単一の遠位ポート）を備えたＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアプリケータ対、サイドポート注射針２０、具体的には図９Ａを参照して上述した注射針２０を備えたＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアプリケータを用いて比較する。ＤＮＡプラスミドｐＧＸ３０２４は、ｐＧＸ３０２４をｐＧＸ６０１０（後者は、ヒトワクチンアジュバントＩＬ－１２をエンコードするＤＮＡプラスミドである）と組み合わせる免疫学的組成物ＩＮＯ－３１０７に含まれていた。両方の注射タイプについて、注射の後に、針アレイ１５を使用した電気穿孔（ＥＰ）を行った。電気穿孔パルスは、アプリケータヘッド１０に結合されたＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアレイ（針アレイ１５）を用いる、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）２０００電気穿孔システムによって制御された。針アレイ１５は、１９ｍｍの長さＬ５を有する電極１４を用いた。標準注射針及びサイドポート注射針の両方が１６ｍｍの貫通深さＬ１を有していた。

【0064】

この研究では、ニュージーランド白ウサギを５つの群に無作為化し、標準注射針を用いた筋肉内（ＩＭ）注射対、サイドポート注射針２０を用いた筋肉内（ＩＭ）注射によって、６ｍｇ又は１ｍｇのｐＧＸ３０２４を１ｍＬの１ＸＳＳＣ中に配合したＩＮＯ－３１０７を３週間間隔で３回免疫化した。上述したように、サイドポートは、電気穿孔場内の注射液の局在化を可能にする。ＥＰによる標準ＩＭ免疫化（サイドポート針なし）を、０．５アンペア（Ａｍｐ）で実施した。サイドポート針ＩＭ免疫化を、１．０Ａｍｐの電気穿孔パルスを用いて実施した。細胞性免疫応答を、免疫化前（図１６Ｂに図示される第０週目）並びに各免疫化の２週間後（それぞれ図１６Ｃ、図１６Ｄ、及び図１６Ｅに図示される第２週目、第５週目及び第８週目）にＩＦＮγ ＥＬＩＳｐｏｔによって評価した。ワクチン接種後の全てのウサギにおいて、ＨＰＶ６－及びＨＰＶ１１－特異的Ｔ細胞応答を検出した。サイドポート針と結合したＩＭ注射の使用は、５週目までにＩＦＮγ ＥＬＩＳｐｏｔデータで用量節約応答を示し、８週目までに、いずれかの用量でのサイドポート送達は、両方の用量において標準針送達よりも優れていた。全ての群は、２週目に同様の応答を示したが、５週目には、１ｍｇ用量のサイドポート針及び１．０ＡｍｐＥＰを用いたＩＭ注射は、６ｍｇ用量のＩＭ注射単独又はサイドポート針の使用と同様の応答を示し、用量節約効果を示唆し、８週目には、両方のサイドポート群が、いずれの標準ＩＭ送達群よりも全体的に強い応答を有していた（図１６Ａ）。全体として、標準ＩＭ送達と比較して、サイドポートを伴うＩＭによるワクチンの送達は、両方の用量群において、８週目までにより高いＨＰＶ応答を傾向付けたが、統計的に有意ではなかった（図１６Ａ）。データはまた、免疫応答が、ＩＭ又はサイドポート針送達を伴うＩＭ後のＨＰＶ６及びＨＰＶ１１の各々についてＥ６及びＥ７抗原の両方に特異的であったことを示す（図１６Ｂ～図１６Ｅ）。

【0065】

ここで図１７Ａ～図１７Ｄを参照すると、ウサギ（図１７Ａ）、アカゲザル（図１７Ｂ）、及びブタ（図１７Ｃ～図１７Ｄ）における、標準注射及び０．５Ａｍｐでの電気穿孔対、サイドポート注射及び１．０Ａｍｐでの電気穿孔後のｄＭＡｂ発現を比較した研究である。サイドポート注射、１．０ＡｍｐのＥＰ群は、種全体で標準注射、０．５ＡｍｐのＥＰ群と比較して優れたｄＭＡｂ発現を示した（ウサギにおいて３．５倍の増加、ブタにおいて５倍の増加、及びアカゲザルにおいて４倍の増加）。

【0066】

ここで図１８Ａを参照すると、示された結果は、ウサギにおけるｄＭＡｂ発現に対するサイドポート注入長さ（Ｌ２）の影響を比較する。３つの異なるサイドポート注射針２０をそれぞれの群１、２、及び３で用いたが、これらの針は、以下の表３に概説されるポートアレイパラメータを有する。

【表3】

この研究は、注入長さＬ２を１０．８ｍｍから５．８ｍｍに低減すると同時に、注射針の深さＬ１を２２ｍｍから１６ｍｍに減少させると、ウサギにおけるｄＭＡｂ発現が増加することを示す。この増加は、標的エリアから出る（及び意図された電気穿孔場から離れる）より少ない流体の分散／漏出に起因すると考えられる。サイドポート注射針２０の初期設計において、注入ゾーンの遠位端部は、電極１４の遠位端部１９と整列するものとした。しかしながら、本研究は、より短い注入長さ、及び電極１４の遠位端部１９から注入ゾーンの遠位端部への近位オフセットＬ６（図１Ｅを参照）を提供することによる利点を示す。これらの結果は、図１８Ｂに図示されるものなどの画像によって更に裏付けられ、ここで、サイドポート流体分散は、電極端部１９の下に遠位にかつ電気穿孔場の外にプールされていることが分かる。図１８Ｂで用いられた注入ゾーンの遠位端部は、電極１４の遠位端部１９と整列されており、近位オフセットＬ６が好ましいことを示したことに留意されたい。

【0067】

ここで図１９を参照すると、示された結果は、ウサギにおけるｄＭＡｂ発現に対するサイドポート形状の影響を比較する。３つの異なるサイドポート注射針２０を、以下の表４に概説されるポートアレイパラメータに従ってそれぞれの群１、２、及び３で用いた。

【表4】

この研究において、本発明者らは、驚くべきことに、また予想外にも、４×３アレイにおける１２の細長い長方形のサイドポートのアレイ（群１、図９Ａも参照）が、長方形のサイドポートに概ね近似する方法で、三つ組で一緒に群化された３６の円形のサイドポートのアレイよりも増加したｄＭＡｂ発現を示し（群２、図６も参照）、また、０．０６ｍｍの半径の２８の均質な円形のポートのアレイよりもまた更に増加したｄＭＡｂ発現を示した（群３、図９Ｄも参照）ことを見出した。本発明者らは、以前は、増加した数のより小さい円形のポートを含むサイドポートアレイが、強化されたトランスフェクションを提供すると考えていた。したがって、より少ない、細長い長方形のサイドポートがトランスフェクションの増加をもたらすことは予想外であった。任意の特定の理論に拘束されることを望まないが、本発明者らは、多数の追加の試験及び研究を実施し、長方形のサイドポートが増加した発現を提供する１つの理由が、それらが複数の筋線維にわたることができ、サイドポートを出る流体が様々な筋線維に沿って最も抵抗の少ない経路をとることを効果的に可能にするためであると考えている。このようにして、本発明者らは、長方形のポートをそれらの長軸が筋線維にわたるように配向することが、円形のポートなどの他のポート形状よりもポート表面積のより効率的な使用であると考えている。

【0068】

ここで図２０を参照すると、示された結果は、総サイドポート面積を実質的に一定に更に維持する一方で、ウサギにおけるｄＭＡｂ発現に対するサイドポート形状の影響を比較するものである。３つの異なるサイドポート注射針２０を、以下の表５に概説されるポートアレイパラメータに従ってそれぞれの群１、２、及び３で用いた。

【表5】

結果は、小さい長方形のサイドポート（群３）がより大きい円形のポート（群２）よりも優れており、両方ともより小さい円形のポート（群１）よりも優れていたことを示す。上記と同様に、本発明者らは、より多くのより小さい円形のポートがより均一な流体分散を提供するという以前の概念に対立するものであるため、これらの結果を驚くべきものと見出した。更に、図１９に図示される研究からのより大きい長方形のサイドポートは、同じ比較群（群３対群２、図２０）を使用した小さい長方形のサイドポートよりも大きい大きさの改善（群１対群３、図１９）を提供することに留意すべきであり、これは、図１９に図示される研究からのより大きい長方形のサイドポート（群１）が、試験された全ての設計の中で最も好ましいことを示唆している。

【0069】

ここで図２１を参照すると、示された結果は、ウサギにおけるｄＭＡｂ発現に対する長方形のサイドポートを通る注射速度の影響を比較する。この研究では、群１（中程度の速度）を、５秒／ｍＬの速度で注射した。群２（ゆっくりとした注射）は、３０秒／ｍＬで注射した。群３（速い注射）は、１秒／ｍＬの速度で注射した。この研究における群の各々は、以下の表６に概説されるポートアレイパラメータに従って、長方形のサイドポートの同等のアレイを使用した。

【表6】

この研究は、これらの長方形のサイドポートを通る注射速度が、ｄＭＡｂ発現に有意な影響を及ぼさなかったことを示す。

【0070】

本発明者らは、本明細書に記載されるサイドポートアレイとともに使用するための有益な電気穿孔パラメータを特定及び評価するために追加の研究を実施した。別段の定めのない限り、図２２～図２９を参照して説明される研究は、図１３Ｂを参照して上述したパルスパターンを利用した。

【0071】

ここで図２２を参照すると、この研究は、注射方法（サイドポート対標準針）と電気穿孔アンペア数（２００ボルトの最大パルス電圧を有する０．５、０．８、又は１．０Ａｍｐのパルス電流）との間の相互作用を特定するように設計された。サイドポート送達は、電気穿孔パラメータとは関係なく標準針送達と比較してｄＭＡｂ発現を強化すること、及び同様に、サイドポート及び標準針送達の両方について、電気穿孔アンペア数の増加がｄＭＡｂ発現を強化させることが示された。１．０Ａｍｐのパルス電流及びサイドポート送達の組み合わせは、この研究において最も高く、最も一貫したｄＭＡｂ発現を提供した。

【0072】

ここで図２３を参照すると、この研究は、ウサギにおけるサイドポート送達に対するプラスミド濃度の影響を評価するように設計された。０．２５ｍｇ未満のプラスミド濃度は、ｄＭＡｂ発現を有意に低減させたが、０．５ｍｇ／ｍＬ及び１．０ｍｇ／ｍＬの両方の濃度は、同等の発現レベルをもたらした。

【0073】

ここで図２４Ａ～図２４Ｂを参照すると、この研究は、非ヒト霊長類における２つのｄＭＡｂ送達方法を比較するように設計された。１．０ＡｍｐのＥＰアンペア数を伴うサイドポート送達は、０．５ＡｍｐのＥＰアンペア数を伴う標準針送達と比較して、優れたｄＭＡｂ発現を生成した。この研究は、図１７Ａ～図１７Ｄに図示された研究と組み合わせて、１．０ＡｍｐのＥＰを伴うサイドポート注射を利用する送達レジームが、０．５ＡｍｐのＥＰを伴う標準注射を利用する送達レジームよりも概して優れていることを示す。

【0074】

ここで図２５を参照すると、この研究は、ウサギにおけるサイドポート送達後のｄＭＡｂ発現に対するパルス継続時間の影響を評価するように設計された。２５ミリ秒及び５２ミリ秒のパルス幅は、同等のｄＭＡｂ発現を提供し、パルス幅を７５ミリ秒又は１００ミリ秒に増加させることは、漸進的により低い発現レベルを提供し、５２ミリ秒を超えてパルス継続時間を増加させることが、このデバイス構成を使用する場合に潜在的に悪影響をもたらすことを示唆する。

【0075】

ここで図２６を参照すると、この研究は、ウサギにおけるサイドポート送達後のｄＭＡｂ発現に対する異なるパルス発射パターン、特に上述した「スター」パルスパターン（図１３Ｃ）及び「境界」パルスパターン（図１３Ｄ）の影響を評価するように設計された。「スター」パルスパターンは、最も低い変動性で最も高い平均発現レベルを生成し、このパルスパターンが、このデバイス構成でのｄＭＡｂ送達に有益であり得ることを示唆する。この研究は、この「境界」パルスパターンの追加が、ｄＭＡｂ発現に有益ではなかったことを示唆している。

【0076】

ここで図２７Ａを参照すると、この研究は、サイドポート送達後のｄＭＡｂ発現に対する１．０Ａｍｐを超えるパルスアンペア数の影響を評価するように設計された。パルスアンペア数を１．０Ａｍｐから１．７Ａｍｐまで増加させると、ｄＭＡｂ発現が増加し、一方、パルスアンペア数を２．０Ａｍｐに更に増加させると、ｄＭＡｂ発現が低減し、１．３Ａｍｐから１．７Ａｍｐの範囲のアンペア数が、この特定のデバイス構成に関しては他の試験されたアンペア数よりも好ましい可能性があることを示唆する。図２７Ｂに図示されるフォローアップ研究では、同様の範囲のパルスアンペア数をウサギにおいて評価し、この場合も同様に、１．７Ａｍｐが試験したものの中で好ましい電流であることが見出された。

【0077】

ここで図２８を参照すると、この研究は、ウサギにおけるｄＭＡｂ送達後の「スター」パルスパターン（図１３Ｃ）に対するパルス継続時間の影響を評価するように設計された。ここで、「スター」パターンは、２．０Ａｍｐのパルスアンペア数を使用したが、「標準」パルスパターン（図１３Ｂ）は、１．０Ａｍｐのパルスアンペア数を使用した。「スター」パルスパターンのパルス継続時間を１０ミリ秒から２５ミリ秒に５２ミリ秒へと増加させると、ｄＭＡｂ発現が漸進的に増加し、５２ミリ秒未満のパルス継続時間が、このパルスパターンでのｄＭＡｂ発現に悪影響を及ぼし得ることを示唆する。

【0078】

ここで図２９を参照すると、この研究は、ウサギにおけるサイドポートｄＭＡｂ送達後の「スター」パルスパターン（図１３Ｃ）に対するパルスアンペア数の影響を評価するように設計された。対照として、１．０Ａｍｐの「標準」パルスパターン（図１３Ｂ）を使用した。パルスアンペア数を１．０Ａｍｐから１．５Ａｍｐに増加させることは、ｄＭＡｂ発現に測定可能な効果をもたらさなかったが、アンペア数を２．０Ａｍｐに増加させることは、ｄＭＡｂ発現の実質的な増加を提供した。本発明者らは、標準パルスパターンを使用して１．７ＡｍｐでｄＭＡｂがより良好に発現されることを示した図２７Ａ～図２７Ｂに図示された結果を考慮すると、これらの結果が驚くべきものであることを見出した。図２９に図示された結果は、異なるパルスパターンが異なる好ましいパルスアンペア数を有し得ることを示唆する。

【0079】

ここで図３０Ａ～図３０Ｂ、図３１Ａ～図３２Ｂ、及び図３３を参照すると、アレイアセンブリ２１２の様々な実施形態は、それぞれの複数のサイドポート注射針２０に対して複数の注射チャネルを用いることができる。かかるアレイアセンブリ２１２は、特に、より大きい電気穿孔場との強化された共局在化を伴って、増加した注射量を提供するように構成され得る。

【0080】

図３０Ａ～図３０Ｂに図示されるように、例示的なアレイアセンブリ２１２は、グリッド又は「マトリックス」パターンで配置された針電極１４のアレイ２１５を担持する支持部材２１６を含む。示された実施形態は、電極１４の５つの行２１７及び２つの列２１９を有するマトリックス（すなわち、各行が２つの電極を有し、各列が５つの電極を有する５×２電極アレイ２１５）を用いる。行２１７は、長手方向Ｘ１に沿って間隔を置いて離間しており、一方、列２１９は、長手方向Ｘ１に実質的に垂直である横方向Ｙ１に沿って間隔を置いて離間している。このようにして、アレイ２１５は、長手方向Ｘ１に沿って細長くすることができる。各行２１７の電極１４は、行２１７内の電極１４の中心軸２４５と交差し得る行軸２４７に沿って整列され得ることが認識されるべきである。追加的に、各列２１９の電極１４は、列２１９内の電極１４の中心軸２４５と交差し得る列軸２４９に沿って整列され得る。アレイ２１５は、等距離の行及び列の間隔Ｘ２、Ｙ２を用いることができるが、他の実施形態では、行の間隔Ｘ２は、列の間隔Ｙ２とは異なり得る。行及び列の間隔Ｘ２、Ｙ２は、好ましくは、それぞれ、隣接する行軸２４７と列軸２４９との間で測定される。電極１４は、円形パターン電極アレイ１５に関して上述したものと同様に構成され得るが、他の実施形態では、本アレイ２１５の電極１４は、必要に応じて適合され得る。

【0081】

支持部材２１６は、長手方向Ｘ１に沿って互いに対向する第１及び第２の端部２０２、２０４を有し、横方向Ｙ１に沿って互いに対向する、対向する第１及び第２の側面２０６、２０８を有する。支持部材の底部表面２６０は、患者の皮膚に接触し、電極１４が組織を貫通する深さを制御するように構成された停止表面を効果的に画定することができる。支持部材２１６は、好ましくは、アレイ２１５を通って延在する複数の注射チャネル２３６を含む。図示されるように、支持部材２１６は、長手方向Ｘ１に沿って互いに整列され得、第１及び第２の列２１９の間で等距離に離間され得る、３つの注射チャネル２３６を含み得る。注射チャネル２３６の第１のものはまた、第１及び第２の行２１７の間に等距離に位置決めされ得、注射チャネル２３６の第２のものは、第３の行２１７内で横方向に整列され得、注射チャネル２３６の第３のものは、第５及び第６の行２１７の間に等距離に位置決めされ得る。注射チャネル２３６のうちの１つ以上及び最大で全ては、鉛直に細長い煙突２３８内に画定され得る。各煙突２３８は、それぞれのサイドポート注射針２０を受容するように構成され得、これは、上述した実施形態のいずれかに従って構成され得る。図３０Ｂに図示されるように、電極１４は、支持部材２１６から電極深さＬ１まで遠位に延在し得、煙突２３８は、支持部材２１６の上側表面２６２から近位に、鉛直方向Ｚ１に沿ってＬ１０の煙突高さまで延在し得、これは、注射針２０の注入領域を、上述した好ましい電極オフセット距離Ｌ６など、電極１４の遠位端部１９に対して好ましい位置に配置するように構成され得る。

【0082】

図３０Ａに図示されるように、サイドポート注射は、隣接する針電極１４に向かって半径方向外向きにそれらの注射液を各々分散させることができる。このようにして、アレイ２１５は、より多くの量の注射液をより大きい電気穿孔場内に分散させるように構成され得る。本実施形態の一例によれば、アレイ２１５は、特に注射針２０当たり１ｍＬで、注射針２０から約３ｍＬの総注射量を送達するように構成され得る。筋肉内（ＩＭ）電気穿孔のために使用されるとき、細長いアレイ２１５は、長手方向Ｘ１が筋線維伸展の方向と概ね整列するように、医師がアレイ２１５を配向することを可能にし、それによって患者の筋組織内の流体分散を更に強化することが認識されるべきである。ほとんどの場合、筋肉内組織において、注射された流体及び注射液の大部分の自然な流れ又は分散は、筋線維の方向に沿っていることが認識されるべきである。この１つの理由は、流体の流れに対する最も低いインピーダンスが線維の長手方向にあるためである。したがって、医師は、この自然な流体分布を利用して、より多くの筋細胞（ｍｙｏｃｙｔｅ ｃｅｌｌ）（すなわち、筋細胞（ｍｕｓｃｌｅ ｃｅｌｌ））をトランスフェクトすることができるように、筋線維及び注射された流体を横切って垂直方向に電気穿孔場を適用することを選択することができる。

【0083】

ここで図３０Ｃを参照すると、上述した容積が増加したアレイ２１５を試験して、標準注射針及びサイド部分注射針２０の両方を使用した１ｍＬの上述した円形アレイ１５と比較して、容積が増加した（３ｍＬ）サイドポートＩＭ注射後のウサギにおけるｄＭＡｂ発現を評価した。特に、アレイ２１５は、３つのサイドポート注射針２０を使用し、各々が筋肉内に１ｍＬを注射し、続いてアレイ２１５は、０．５ＡｍｐでＥＰを送達した（三角形のデータマーカ）。比較のために、円形アレイ１５は、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアレイとし、１ｍＬの標準注射を使用し、続いて０．５ＡｍｐでＥＰを行い（円のデータマーカ）、また、１ｍＬのサイドポート注射を使用し、続いて１．０Ａｍｐの注射でＥＰを行った（正方形のデータマーカ）。図示されるように、容積が増加したアレイ２１５は、他の群よりも実質的に即座に高いｄＭＡｂ発現を提供し、これは他の群よりも更に増加し、研究の経過（１４日）にわたってより高いままであった。この研究は、容積が増加したアレイ２１５が、より低いアンペア数であっても、遺伝子発現の有意な強化を提供することができることを示唆する。

【0084】

ここで図３１Ａ～図３１Ｄを参照すると、別の例示的なアレイアセンブリ３１２は、６つの行３１７及び４つの列３１９を有するマトリックスに配置された針電極１４のアレイ３１５（すなわち、６×４マトリックス電極アレイ３１５）を有する支持部材３１６を含む。上記のように、行３１７は、長手方向Ｘ１に沿って間隔を置いて離間しており、一方、列３１９は、横方向Ｙ１に沿って間隔を置いて離間しており、その結果、アレイ３１５は、長手方向Ｘ１に沿って細長くなり得る。アレイ３１５は、等距離の行及び列の間隔を用いることができる。非限定的な例として、行３１７は、約１０ｍｍの距離Ｘ２で互いから離間することができ、列３１９は、約１０ｍｍの距離Ｙ２で互いから離間することができる。かかる１０ｍｍの間隔は、参照のために図３１Ｃに図示されるように、ＣＥＬＬＥＣＴＲＡ（登録商標）５Ｐ－ＩＭアレイの円形電極アレイの直径を近似することが認識されるべきである。

【0085】

他の実施形態では、図３２Ａ～図３２Ｂに図示されるように、行間隔は、列間隔とは異なることができる。この例において、列は、約１０ｍｍの距離Ｘ２において離間することができ、行は、約７．５ｍｍの距離Ｙ２において離間することができる。追加の間隔の距離が以下に説明される。

【0086】

図３１Ａ～図３２Ｂに図示されるアレイ３１５の支持部材３１６は、好ましくは、鉛直に細長い煙突３３８内に画定され得る複数の注射チャネル３３６を含む。図示されるように、複数の注射チャネル３３６は、電極１４の第２の行及び第３の行３１９の間で等距離に離間したチャネル３３６の第１の行３４０、並びに電極１４の第４の行及び第５の行３１９の間で等距離に離間したチャネル３３６の第２の行３４０のような、チャネルの２つの行３４０に沿って配置され得る６つの注射チャネル３３６を含むことができる。図３１Ｄに図示されるように、チャネル行３４０は、チャネル行３４０内の注射チャネル３３６の中心軸３５５と交差するそれぞれのチャネル行軸３５１の間で測定されるように、間隔距離Ｘ３で互いから離間され得る。示された実施形態では、間隔距離Ｘ３は、電極行間隔距離Ｘ２の２倍である。チャネル３３６はまた、チャネル３３６の第１、第２、及び第３の列３４２などのチャネル３３６の列３４２に配置され得る。チャネル列３４２は、チャネル列３４２内の注射チャネル３３６の中心軸３５５と交差するそれぞれのチャネル列軸３５３の間で測定されるように、間隔距離Ｙ３で互いから離間され得る。示された実施形態では、間隔距離Ｙ３は、電極列３１９の間隔距離と同等である。

【0087】

本実施形態の一例によれば、アレイ３１５は、特に注射針２０当たり１ｍＬで、注射針２０から約６ｍＬの総注射量を送達するように構成され得る。アレイ３１５は、６ｍＬ超及び６ｍＬ未満の注射量を送達するために使用され得ることが認識されるべきである。上述したアレイ２１５と同様に、本アレイ３１５は、筋線維伸展の方向に対して好ましく配向され得、それにより、筋組織内の流体分散を強化する。追加的に、煙突３３８は、注射針２０の注入領域を電極１４の遠位端部１９に対して好ましい位置に配置するように構成され得る高さＬ１０を有する。上述したマトリックスアレイ２１５、３１５の電極及びチャネル間隔距離Ｘ２、Ｙ２、Ｘ３、Ｙ３、電極深さＬ１、並びに／又は煙突高さＬ１０は、必要に応じて変化させることができることが認識されるべきである。例えば、間隔距離Ｘ２、Ｙ２、Ｘ３、Ｙ３は、約２．５ｍｍ～約５０ｍｍの範囲内、より具体的には約４．０ｍｍ～約２０ｍｍの範囲内、より具体的には約５．０ｍｍ～約１５．０ｍｍの範囲内であり得る。筋線維伸展の方向に沿った電極間隔距離Ｘ２、Ｙ２は、好ましくは、約１０．０ｍｍ～約１５．０ｍｍの範囲内である。筋線維伸展の方向に垂直な方向に沿った電極間隔距離Ｘ２、Ｙ２は、好ましくは、約５．０ｍｍ～約１０．０ｍｍの範囲内である。前述の間隔距離は、特に標的組織が異方性電気的及び流体的特性を有する場合、標的組織の解剖学的構造に特有であり得ることが認識されるべきである。

【0088】

ここで図３２Ｃを参照すると、コンピュータモデルが、図３２Ａ～図３２Ｂに図示されるアレイ３１５によって生成される電場の例を示す。図示されるように、電場は、隣接する列間の長手方向Ｘ１に沿って、Ｖ／ｃｍで示される実質的に均等な電場の大きさを有することができる。このようにして、アレイ３１５は、好ましい長手方向の流体分散（特に筋線維と整列された場合）、及び長手方向Ｘ１に沿った好ましい「平滑な」電気穿孔場の両方を提供することができる。

【0089】

更なる実施形態では、マトリックスアレイ２１５、３１５は、電極１４及び／又はその注射チャネル２３６、３３６の選択的又は「モジュラー」使用のために更に構成され得る。ここで図３３Ａを参照すると、非限定的な例として、均等な電極行４１７及び列４１９の間隔Ｘ２、Ｙ２を有する６×４のマトリックスのようなマトリックスに配置された電極１４を有する例示的なアレイ４１５が、各煙突４３８が電極１４の隣接する列４１９及び行４１７の間で等距離で離間するように構成された、５×３の煙突アレイの行４４０及び列４４２に配置された合計１５の煙突４３８（及びチャネル４３６）を含み得る。アレイ４１５は、パルス生成器１１２が電極１４の任意のサブセットに電気穿孔パルスを送達することができるように、各電極１４をパルス生成器１１２に個々に接続するための回路を含むことができる。同様に、煙突４３８の任意のサブセットは、それぞれのサイドポート注射針２０を受容するために用いられ得る。このようにして、単一のマトリックスアレイ４３８は、多数のマトリックスアレイ４３８の機能を提供することができる。例えば、描写される６×４マトリックスアレイは、１×１、１×２、１×３、２×１、２×２、２×３、３×１、３×２、３×３、４×１、４×２、４×３、５×１、５×２、及び５×３煙突アレイのいずれか１つを利用して、１×１、１×２、１×３、１×４、２×１、２×２、２×３、２×４、３×１、３×２、３×３、３×４、４×１、４×２、４×３、４×４、５×１、５×２、５×３、５×４、６×１、６×２、６×３、及び６×４電極アレイのいずれかとして選択的に用いられることができる。

【0090】

ここで図３３Ｂを参照すると、６×４モジュラーアレイ４１５を試験して、ブタの２つの群における遺伝子発現を評価した。群１（円のデータマーカ）には、２行目及び４行目の煙突で（煙突の１列目及び２列目のみを使用して）サイドポート注射を介して４ｍＬを注射し（煙突当たり１ｍＬのサイドポート注射）、関連する５×３アレイサブセットを用いて電気穿孔した。群２（正方形のデータマーカ）には、２行目及び４行目の煙突でサイドポート注射を介して６ｍＬを注射し（煙突当たり１ｍＬのサイドポート注射）、６×４アレイ全体を用いて電気穿孔した。群２は、増加した遺伝子発現を示し、よりボリュームのあるＥＰ場に沿ってより大きい注射量を分散させることが遺伝子発現を増加させることができることを示唆している。

【0091】

ここで図３３Ｃを参照すると、同様のモジュラーアレイ研究により、ウサギの３つの群における遺伝子発現を比較した。群１には、２行目及び４行目の煙突で（煙突の１列目のみを使用して）サイドポート注射を介して２ｍＬを注入し（煙突当たり１ｍＬのサイドポート注射）、関連する６×２アレイサブセットを用いて電気穿孔した。群２には、煙突列１内の３つの煙突の行で、サイドポート注射を介して４ｍＬを注射し（煙突行２及び４で１ｍＬのサイドポート注射、並びに煙突行３で２ｍＬのサイドポート注射）、関連する６×２アレイを用いて電気穿孔した。群３には、２行目及び４行目の煙突、１列目及び２列目の煙突でサイドポート注射を介して４ｍＬを注射し（煙突当たり１ｍＬのサイドポート注射）、関連する６×３アレイを用いて電気穿孔した。処置後７日目に示されるように、群３は、群２のほぼ２倍の遺伝子発現を示したが、群２は、群１をわずかに上回っただけである。この研究は更に、増加した注射量が、より多くの組織体積をカバーするために空間的に分散され、よりボリュームのあるＥＰ場と適切に組み合わされると、遺伝子発現を強化することを示している。

【0092】

上述した電極アレイ１５、２１５、３１５、４１５は、１つ以上及び最大で全ての針電極がサイドポート注射針でもあるように適合され得ることが認識されるべきであり、この針は、流体送達及び電気穿孔パルス送達の両方を実施することができる。かかる二重目的の針は、「注射針電極」と称され得る。例えば、ここで図３４Ａ～図３４Ｃを参照すると、電気穿孔システム５０２は、図１Ａ～図１Ｅに図示されるものと同様に構成され、針電極の各々が二重目的のサイドポート注射針電極５２５であるようにまた更に適合された電極アレイアセンブリ５１２を用いる手持ち式電気穿孔デバイス４を含むことができる。この例示的な実施形態における注射針電極５２５の各々は、パルス生成器１１２と電気的に連通しており、注射液のリザーバとも流体連通している。この例示的な実施形態では、アレイアセンブリ５１２は、各サイドポート注射針電極５２５のそれぞれのシリンジ５５７を担持し、各シリンジ５５７を作動させて、ある量の注射液を標的組織内に注射するように構成された流体送達システム５５０に接続されている。かかる実施形態では、各シリンジ５５７は、送達される総薬物体積の５分の１を担持することができる。かかる実施形態では、サイドポート注射針電極５２５は、注射針電極５２５のアレイの中間の位置に注射液を協働して効果的に分布させることができ、それによって、組織内で所望の位置に拡散させるために注射液に頼る必要がないことが認識されるべきである。

【0093】

ここで図３５Ａ～図３５Ｃを参照すると、図３０Ａ～図３０Ｂ、図３１Ａ～図３２Ｂ及び図３３を参照して上述した実施形態と概ね同様に、マトリックスアレイ６１５において行６１７及び列６１９に配置された複数の針電極６２５を有する電極アレイアセンブリ６１２を含む電気穿孔システム６０２の例が図示される。しかしながら、本実施形態では、マトリックスアレイ６１５内の針電極６２５の１つ以上及び最大で全ては、標的組織内に流体を注射すること、及び１つ以上の電気穿孔パルスを標的組織に送達することの両方も行うように構成された二重目的注射針電極６２５であり得る。

【0094】

図３５Ａに図示されるように、この実施形態の電気穿孔システム６０２は、流体注射液をマトリックスアレイ６１５内の各二重目的注射針電極６２５に送達するための管類６５９を含むことができる。管類６５９は、例えば、リザーバアセンブリのマニホルドを介して、及び／又は図３４Ａに図示される流体送達システム５５０のものと同様であり得る複数の個々のリザーバを介して、二重目的注射針電極６２５の近位端部６５７をリザーバに接続することができる。アレイアセンブリ６１２は、手持ち式電気穿孔デバイス６０４のアプリケータヘッド６１０と結合するように構成され得る。例えば、アレイアセンブリ６１２は、図１Ｂを参照して上述した様式と同様に、アプリケータヘッド６１０の１つ以上の相補的な装着部材と結合するように構成された支持部材６１６を含むことができる。二重目的電極６２５は、支持部材６１６を通して画定された二重目的チャネル６３６を通って延在し得る。支持部材６１６は、図４を参照して上述した様式と同様に、モジュール方式で用いられ得ることが認識されるべきである。例えば、二重目的電極６２５は、利用可能な二重目的チャネル６３６の選択されたサブセット内に挿入され得、そのサブセットは、必要な流体送達及び電気穿孔場パラメータに基づいて選択され得、そのパラメータ（したがって、サブセット選択）は、標的組織に適合され得る。マトリックスアレイ６１５は、針電極１４、サイドポート注射針２０、標準注射針、及び二重目的注射針電極６２５（これは、サイドポート及び／又は標準注射タイプであり得る）の様々な組み合わせ及びパターンを用いることができることが認識されるべきである。また、マトリックスアレイ６１５がサイドポート注射針及び／又はサイドポート二重目的針電極６２５を用いる場合、それらのそれぞれのポートアレイ２５は、標的組織内の流体分散機構を利用するようにマトリックスアレイ６１５内で配向され得ることが認識されるべきである。例えば、ポートアレイ２５は、以下でより詳細に記載されるように、組織内の計画されたアレイ６１５の挿入の配向に基づいて、マトリックスアレイ６１５内で選択された方向に配向され得る。

【0095】

図３５Ｃに図示されるように、マトリックスアレイ６１５は、二重目的注射針電極６２５が筋組織に対して、特に筋線維伸展Ｍ１の方向に対して所望のように配向されるように、筋組織６７５に対して配置することができる。例えば、マトリックスアレイ６１５は、破線で図示されるアレイ６１５の位置によって示されるように、アレイ６１５の長手方向Ｘ１が筋線維伸展Ｍ１の方向に沿って延在するように配向され得る。代替的に、医師は、長手方向Ｘ１が筋線維伸展Ｍ１の方向に実質的に垂直に配向されるように、アレイ６１５を配向させることを選択することができ、それにより提供することができる。そのような計画されたアレイ６１５の挿入配向では、サイドポート注射針２０、６２５のポートアレイ２５は、それらのサイドポート流れ方向８８が筋線維伸展Ｍ１の方向に沿って配向されるように配向され得る。このようにして、アレイ６１５は、より多くの個々の筋線維の横紋にわたることができ、より多くの個々の筋線維の横紋に沿って注射液を方向付けることができる。アレイ６１５のかかる選択的な配向及び使用は、二重目的電極の特定のサブセットに関してパルスパターンを適用することによって更に調整することができ、このパルスパターンは、筋線維伸展Ｍ１の方向に沿ってＥＰ場を集束させるように適合させることができる。これらの構成及び使用法はまた、ＥＰ電流の流れの間に、インピーダンスが筋線維と同じ方向に方向付けられたときに低減されるという事実を利用することができる。その上、注射針２０、６２５からの流体排出の方向８８は、筋線維の横紋に沿って配向されたとき、流体の流れに対するより少ない機械的インピーダンスを経験することも期待され得、これは、電気穿孔場に沿った有益な薬物の分布を可能にすることができる。

【0096】

ここで図３６Ａ～図３６Ｂを参照すると、アレイアセンブリ７１２の例示的な実施形態が、支持部材７１６に結合されたマトリックス電極アレイ７１５を有して図示されている。この例示的な実施形態では、マトリックスアレイ７１５は、図３０Ａ～図３０Ｂ、図３１Ａ～図３２Ｂ、図３３、及び図３５Ａ～図３５Ｃを参照して上述した実施形態と概ね同様に、行７１７及び列７１９に配置され、針電極１４の間に位置する注射チャネル７３６を有する複数の針電極１４を含む。しかしながら、本実施形態では、注射チャネル７３６の１つ以上及び最大で全ては、隣接する行７１７及び／又は隣接する列７１９から偏心オフセットされている。注射チャネル７３６並びに隣接する行７１７及び／又は隣接する列７１９に関して本明細書で使用される場合、「偏心オフセット」という語句は、注射チャネル７３６が、それぞれの方向に沿って、及び注射チャネル７３６と次の最も近い行７１７及び／又は列７１９との間のそれぞれの方向に沿った距離よりも小さいそれぞれのオフセット距離で、最も近い行７１７及び／又は列７１９から離間されることを意味する。

【0097】

示された実施形態では、注射チャネル７３６の各々は、長手方向Ｘ１に沿ってそれぞれの最も近い行７１７から偏心オフセットされている。特に、示された実施形態の各注射チャネル７３６は、注射チャネル７３６と次の最も近い行７１７との間の二次オフセット距離Ｘ５未満のオフセット距離Ｘ４で最も近い行７１７から長手方向に離間している。オフセット距離Ｘ４及び二次オフセット距離Ｘ５は、それぞれ、注射チャネル７３６の中心軸７５５と、最も近い電極行軸７４７及び次の最も近い電極行軸７４７との間で測定される。オフセット距離Ｘ４は、二次オフセット距離Ｘ５の係数（すなわち、倍数）として定量化され得る。例えば、オフセット距離Ｘ４は、二次オフセット距離Ｘ５の約０．００１の係数から約０．９９９の係数までの範囲であり得る。

【0098】

示された実施形態の非限定的な例によれば、マトリックスアレイ７１５は、３×２マトリックス（すなわち、３つの行７１７及び２つの列７１９）に配置された６つの電極１４を有し、等距離の行及び列間隔Ｘ２、Ｙ２を有する。注射チャネル７３６は、各注射チャネル７３６が等距離のオフセット距離Ｘ４で電極１４の最も近い行７１７から偏心オフセットされるように、３×１チャネルアレイ（すなわち、チャネル１３６の３つの行７４０及び１つの列７４２）に配置されている。この例において、各オフセット距離Ｘ４は、それぞれの二次オフセット距離Ｘ５の約０．２５の係数である。特に、この例では、電極行間隔Ｘ２、電極列間隔Ｙ２、及びチャネル行間隔Ｘ３は、各々約１０ｍｍであり、注射チャネルは、長手方向Ｘ１に沿って約２．５ｍｍのオフセット距離Ｘ４で偏心オフセットされている。これらの間隔距離Ｘ２、Ｙ２、及びオフセットＸ４、Ｘ５のいずれも、必要に応じて調整することができることが認識されるべきである。

【0099】

また、他の実施形態では、注射チャネル７３６は、横方向Ｙ１に沿って電極列７１９のうちの１つから偏心オフセットされ得ることが認識されるべきである。また、マトリックスアレイ７１５における電極１４及び／又は注射チャネル７３６の数は、非限定的な例として、標的処置位置、標的組織及び注射量のような様々な要因に基づいて、必要に応じて低減又は増加され得ることが更に認識されるべきである。例えば、マトリックスアレイ７１５は、注射チャネル７３６が電極行７１７から偏心オフセットされるように、電極１４の１つ以上の追加の行７１７及び／又は列７１９、並びに／又は注射チャネル７３６の１つ以上の追加の行７４０及び／又は列７４２を含むように増加させることができる。更に、マトリックスアレイ７１５は、（それぞれの電極１４の間に等間隔に位置することによって、又はそれぞれの電極行７１７と整列されることによってなど）偏心オフセットされた注射チャネル７１７、及び偏心オフセットされない注射チャネル７１７の組み合わせを用いることができることが認識されるべきである。

【0100】

本実施形態は、サイドポート注射と組み合わせた電気穿孔処置に大きい利点を提供する。１つの利点は、電極アレイ７１５内に複数の注射チャネル７３６を用いることによって、薬剤投与量を複数の注射部位間で分画することができ、標的組織内の流体分散が強化されることである。ここで図３７Ａ～図３７Ｄを参照すると、サイドポート針注射を介して、３つの別個の注射チャネル７３６を通して３ｍＬ（すなわち、注射チャネル７３６ごとに１ｍＬ）の注射を等しく分画すること（図３７Ａ～図３７Ｂ）は、サイドポート針注射を介した単一チャネル７３６、３ｍＬの注射（図３７Ｃ～図３７Ｄ）と比較して、筋肉内に優れた流体分散を提供することが分かる。図３７Ａ～図３７Ｄに図示される画像は、Ｘ２、Ｙ２、及びＸ３について１０ｍｍの間隔、並びに２．５ｍｍのオフセット距離Ｘ４を有する、図３６Ａ～図３６Ｂに図示される構成を有するマトリックスアレイにおいて、サイドポート注射針を介して注射された放射線造影剤を視覚化するために蛍光透視法を使用して、生きたブタの大腿四頭筋において生成された。図３７Ｃ～図３７Ｄに図示される単一チャネル注射は、中央のチャネル７３６を通して実施された。これらの画像では、マトリックスアレイは、電極行７１７が筋線維伸展Ｍ１の方向に実質的に垂直に延在するように配向されている。

【0101】

ここで図３７Ｅを参照すると、比較結果は、アレイ内の複数の注射部位を利用し、それぞれの電気穿孔場でそれらの注射を標的化することが、単一注射送達と比較して、ウサギにおけるｄＭＡｂ発現を強化したことを示す。このデータは、図３７Ａ～図３７Ｂに図示されるように構成されたマトリックスアレイを使用して、大腿四頭筋への注射を介してウサギにおいて生成された。ｄＭＡｂ発現を、送達後７日目の血清中で測定した。同じ電気穿孔パラメータを、両方の群に適用した。

【0102】

ここで図３８Ａ～図３８Ｂを参照すると、別の例示的な実施形態では、アレイアセンブリ８１２は、図３６Ａ～図３６Ｂを参照して上述した実施形態と同様に構成されたマトリックスアレイ８１５を含む支持部材８１６を有する。前述の実施形態と同様に、マトリックスアレイ８１５は、等距離の電極の行及び列の間隔Ｘ２、Ｙ２を有する、３×２のマトリックスに配置された６つの電極１４と、３×１のチャネルアレイに配置された３つの注射チャネル８３６と、を有する。しかしながら、本実施形態では、注射チャネル８３６は、注射チャネル８３６がそれぞれの電極行軸８４７によって交差されるように、電極１４の行８１７と整列されている。マトリックスアレイ８１５の１つの非限定的な例では、アレイ８１５は、各々約１０ｍｍである電極行間隔Ｘ２、電極列間隔Ｙ２、及びチャネル行間隔Ｘ３を用いることができる。これらの間隔距離Ｘ２、Ｙ２、Ｘ３のいずれも、必要に応じて調整することができることが認識されるべきである。

【0103】

本実施形態のマトリックスアレイ８１５は、サイドポート注射と組み合わせた場合、電気穿孔処置に大きい利点を提供する。上述したマトリックスアレイと同様に、アレイ８１５は、複数の注射部位間の薬剤投与量の分画を可能にする複数の注射チャネル８３６を用いる。その上、複数の注射部位において分散された注射液は、アレイ８１５内の電極１４のそれぞれのサブセットによって送達されるそれぞれの電気穿孔場によって標的化することができる。別の利点は、マトリックスアレイ８１５が、電極行８１７と整列した注射チャネル８３６からのサイドポート送達流体分散との電気穿孔場の共局在化を強化するパルスパターンを用いることができることである。特に、マトリックスアレイ８１５は、各行８１７の電極対の間にパルスを送達するパルスパターンを用いることができ、それによって、注射チャネル８３６の下のエリアにわたってパルスを方向付ける。これは、以下でより詳細に記載されるように、注射チャネル８３６を通って延在するサイドポート注射針から放出される流体分散と電気穿孔場をより良好に共局在化させる。

【0104】

ここで図３９Ａを参照すると、図３８Ａ～図３８Ｂに図示されるマトリックスアレイ８１５について、例示的なパルスパターンが記載される。パルスパターンを説明する目的で、マトリックスアレイ８１５の電極１４は、電極位置Ｅ１及びＥ２が第１の電極行８１７上にあり、電極位置Ｅ３及びＥ４が第２の電極行８１７上にあり、電極位置Ｅ５及びＥ６が第３の電極行８１７上にある電極位置Ｅ１～Ｅ６によって参照される。この例において、パルスパターンは、３つのパルスを含み、そのうちの第１のパルスＰ１は、Ｅ１とＥ２との間で送達され、第２のパルスＰ２は、Ｅ３とＥ４との間で送達され、第３のパルスＰ３は、Ｅ５とＥ６との間で送達される。別の例では、図３９Ａに図示されるパルスパターンを反復することができ、２つの同一のパルストレインと合計６つのパルスとを有するパルスパターンを提供することができる。かかる反復パルスパターンは、電極対ごとに２つのパルスを提供し、これは、強化された電気穿孔結果を容易にすることができる。

【0105】

ここで図３９Ｂを参照すると、追加の例では、パルスパターンは、図３９Ａに図示される３つのパルスＰ１～Ｐ３に加えて、隣接する電極行８１７と列８１９との間で斜めに送達される４つの追加のパルスＰ４～Ｐ７を用いることができる。この特定の例では、第４のパルスＰ４は、Ｅ１とＥ４との間で送達され、第５のパルスＰ５は、Ｅ４とＥ５との間で送達され、第６のパルスＰ６は、Ｅ２とＥ３との間で送達され、第７のパルスＰ７は、Ｅ３とＥ６との間で送達される。４つの斜めのパルスＰ４～Ｐ７は、長手方向Ｘ１に沿って電極行８１７の間で分散された任意の注射液と電気穿孔場を共局在化させるために有益であり得る。

【0106】

ここで図３９Ｃを参照すると、電極行８１７の間に長手方向に分散された注射液と電気穿孔場を共局在化させるための更なる例では、パルスパターンは、図３９Ｂに図示されるパルスＰ４～Ｐ７を、中心行８１７から第１及び第３の行８１７に電流を斜めに各々分割する２つの代替パルスＰ４～Ｐ５に効果的に置き換えることができる。特に、この例では、第４のパルスＰ５は、Ｅ３からＥ２及びＤ６の両方に送達され、第５のパルスＰ５は、Ｅ４からＥ１及びＥ５の両方に送達される。このパルスパターンは、図３９Ｂに図示されるパターンよりも少ない総パルスを使用して、電極行８１７間で分散された注射液を効果的に標的化することができる。

【0107】

図３９Ａ～図３９Ｃを参照して上述した例示的なパルスパターンは、マトリックスアレイ８１５とともに用いることができるパルスパターンの非限定的な例を表すことが認識されるべきである。また、前述のパルスパターンは、図３６Ａ～図３６Ｂに図示されるマトリックスアレイ７１５とともに用いることもできることが認識されるべきである。更に、これらのパルスパターンは、関与する特定の因子に基づいて、必要に応じて調整することができる。

【0108】

ここで図４０Ａ～図４０Ｃを参照すると、図３８Ａ～図３８Ｂを参照して上述したマトリックスアレイ８１５の追加の利点は、特定の方向に沿った流体分散に影響を与える組織におけるその特定の有効性を伴う。１つのかかる組織は、筋組織６７５である。上述したように、筋肉内（ＩＭ）組織は、注射された流体７（例えば、注射液）に影響を与えて、主に筋線維伸展Ｍ１の方向に沿って分散させる傾向がある。マトリックスアレイ８１５の１つの特定の利点は、その設計が、筋線維伸展Ｍ１の方向に対するその配向に関係なく、好ましいＩＭ電気穿孔結果を可能にすることである。このようにして、マトリックスアレイ８１５は、筋肉における誤配向に対してより堅牢であると言える。

【0109】

図４０Ａに図示されるように、マトリックスアレイ８１５は、電極行８１７が筋線維伸展Ｍ１の方向と整列する配向で筋組織６７５に挿入され得る。この配向は、「平行」又は「０度」の配向として特徴付けられ得る。この配向では、各電極行８１７及び関連する注射チャネル８３６は、概して、同じ筋線維６７７に沿って及び／又はその間に延在する。３つの流体注射（注射チャネル８３６を利用する）は、主に筋線維伸展Ｍ１の方向に沿って分散し、概して３つの並んだ流体分散７をもたらす。このようにして、電気穿孔パルスＰ１～Ｐ３の各々は、電気穿孔場の高い大きさの部分がそれぞれの流体分散７と共局在化するように、それぞれの流体分散７を効果的に標的化することができる。

【0110】

図４０Ｂに図示されるように、マトリックスアレイ８１５は、代替的に、電極行８１７が筋線維伸展Ｍ１の方向に垂直に配向される配向で筋組織６７５に挿入され得る。この配向は、「垂直」又は「９０度」の配向として特徴付けられ得る。この配向では、各電極行８１７は、複数の筋線維６７７を横断することができる。３つの流体注射（注射チャネル８３６を利用する）は、主に筋線維伸展Ｍ１の方向に沿って分散し、概して電極Ｅ３とＥ４との間に最大濃度を有する長手方向に重複する流体分散７をもたらす。このようにして、電気穿孔パルスＰ１～Ｐ３は、０度の配向におけるよりも多くの筋線維を効果的に標的化し、より多くの注射された流体を包含することができる。したがって、医師は、マトリックスアレイ８１５を９０度の配向で用いて、より均質な電場でより多くの注射液を標的化することができ、これは、より多くの筋細胞をトランスフェクトすることにつながる可能性がある。

【0111】

ここで図４０Ｃを参照すると、各電極対（すなわち、単一の行８１７内の電極）は、筋線維伸展Ｍ１の方向に対するアレイ配向に関係なく、電気穿孔場及び流体分散の強い共局在化を示す。例えば、０度の配向では、電場の高い大きさの部分は、流体分散７の高濃度部分と整列する。この結果の１つの理由は、筋線維６７７が、筋線維伸展Ｍ１の方向に沿って最も高い異方性電気伝導率を示すためである。したがって、電気インピーダンスは、方向Ｍ１に沿って最小化される。追加的に、筋線維は、上記で説明したように、筋線維伸展Ｍ１の方向に沿ってより低い機械的流体インピーダンスを提供する。しかしながら、配向がより高い角度に向かって回転しても、注射液は依然として、筋線維伸展Ｍ１の方向に沿って分散し、一方、電場は（電気伝導率が異方性であり、線維軸に沿って最も高いことに起因して）多少一致するように変形する。９０度の配向であっても、電場は方向Ｍ１に効果的に「延伸」され、その結果、注射液が位置する中央が膨らむ電場が生じる。したがって、筋線維に対するアレイ８１５の配向に関係なく、アレイ８１５は、電場を注射液と有益に共局在化させる。

【0112】

マトリックスアレイ８１５の他の実施形態では、電極行８１７及び／若しくは列８１９の数、並びに／又はマトリックスアレイ８１５の注射チャネル行８４０及び／若しくは列８４２の数は、非限定的な例として、標的処置位置、標的組織及び注射量のような様々な要因に基づいて、必要に応じて低減又は増加され得る。例えば、マトリックスアレイ８１５は、注射チャネル８３６の行８４０が電極１４の行８１７と整列されるように、電極の１つ以上の追加の行８１７及び／若しくは列８１９、並びに／又は注射チャネル８３６の１つ以上の追加の行８４０及び／若しくは列８４２を含むように増加させることができる。また、マトリックスアレイ８１５は、それぞれの電極行８１７と整列された１つ以上の注射チャネル８３６と、それぞれの電極行８１７からオフセットされた（偏心オフセット又は等距離オフセットを含む）１つ以上の注射チャネル８３６との組み合わせを用いることができることが認識されるべきである。

【0113】

上述したサイドポート注射針２０及び関連する電極アレイ１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５、７１５、８１５の様々なパラメータは、電気穿孔場内の注射液の共局在化を強化し、それによって電気穿孔性トランスフェクションを強化するためなどの例示的な特徴として提供されることが認識されるべきである。これらのパラメータは、本開示の範囲から逸脱することなく、必要に応じて調整することができる。

【0114】

数の前置詞（例えば、「第１の」、「第２の」、「第３の」）が要素、構成要素、寸法、又はその特徴を参照して本明細書で使用されるとき（例えば、「第１の」電極、「第２の」電極、「第３の」電極）、そのような数の前置詞は、上記要素、構成要素、寸法、及び／又は特徴を、別のかかる要素、構成要素、寸法及び／又は特徴から区別するために使用され、その例で使用される特定の数の前置詞に限定されるものではないことが理解されるべきである。例えば、「第１の」電極、方向、又は支持部材は、非限定的な例として、本開示の範囲から逸脱することなく、異なる文脈では「第２の」電極、方向、又は支持部材とも称され得る。ただし、上記要素、構成要素、寸法、及び／又は特徴は、数の前置詞が使用される文脈では適切に区別されたままである。

【0115】

本開示が詳細に説明されたが、添付の請求項によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換及び代替が、本明細書でなされ得ることは、理解されるべきである。更に、本開示の範囲は、本明細書に記載された特定の実施形態に限定されることを意図されるものではない。特に、前述の実施形態からの特徴のうちの１つ以上は、本明細書の他の実施形態において用いることができる。このことから当業者は容易に理解するように、本明細書に記載された対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行する又は実質的に同じ結果を達成する、現在存在する又は後に開発されるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法又はステップが、本開示に従って利用され得る。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図9E】

【図9F】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図11E】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図16D】

【図16E】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図17D】

【図18A】

【図18B】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図23】

【図24A】

【図24B】

【図25】

【図26】

【図27A】

【図27B】

【図28】

【図29】

【図30A】

【図30B】

【図30C】

【図31A】

【図31B】

【図31C】

【図31D】

【図32A】

【図32B】

【図32C】

【図33A】

【図33B】

【図33C】

【図34A】

【図34B】

【図34C】

【図35A】

【図35B】

【図35C】

【図36A】

【図36B】

【図37A】

【図37B】

【図37C】

【図37D】

【図37E】

【図38A】

【図38B】

【図39A】

【図39B】

【図39C】

【図40A】

【図40B】

【図40C】

【国際調査報告】