WO2002016933A1 - Method and device for determining state of skin surface - Google Patents

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WO2002016933A1
WO2002016933A1 PCT/JP2001/007142 JP0107142W WO0216933A1 WO 2002016933 A1 WO2002016933 A1 WO 2002016933A1 JP 0107142 W JP0107142 W JP 0107142W WO 0216933 A1 WO0216933 A1 WO 0216933A1
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skin
skin surface
culture solution
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potential difference
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Mitsuhiro Denda
Yutaka Ashida
Kaori Inoue
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    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/442—Evaluating skin mechanical properties, e.g. elasticity, hardness, texture, wrinkle assessment
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4848—Monitoring or testing the effects of treatment, e.g. of medication

Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring the condition of the skin surface and an apparatus for measuring the same. More specifically, first, a skin model was created with the skin slice floating above the liquid surface of the culture solution and the potential state on the skin surface was measured from the potential difference between the skin surface and the culture solution. A method of measuring the degree of irritation from the potential difference that changes by applying a stimulating factor to the skin surface or culture medium, and suppressing skin irritation by changing the potential difference when a drug is added to these irritating skins. The present invention relates to a method for measuring the degree and an apparatus suitable for carrying out these methods.
  • the present invention relates to a method for easily measuring the potential state on the skin surface without causing any pain to humans from the potential difference between the skin surface and the sublingual surface, and an apparatus suitable for carrying out the method.
  • the human skin surface receives various stimuli from nature. When irritated, there are many cases where it appears as a symptom on the skin and at the same time it is expressed by human sensations such as itching, itching, and tingling, and there are many cases where there is no symptom but only sensation . Some of these stimuli are comfortable, but others are unpleasant. For example, stimuli such as itching are unpleasant for humans. These stimuli are a category of human sensation and can be awkward to others. However, there was no conventional method for measuring the surface condition of the skin, and the degree of sensation had to rely on human complaints. Therefore, if such stimuli can be replaced with objective numerical values, the subjective sensation can be shared, and the use of the above numerical values can speed up the development of unpleasant stimulus inhibitor drugs. Be expected.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the surface condition of the skin.
  • Method to measure and quantify the human sensation caused by a stimulus, and to measure the effect of a drug that protects the sensation when the sensation is mentally negative for humans, and the equipment used for them The primary purpose is to provide
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, focused on the potential of the skin surface, and created a simple skin model in which the skin slice was floated on the surface of the culture solution with the surface facing up Measurement of the potential difference between the skin surface and the culture solution, utilizing this measurement, The inventors have found that the above problems can be solved by measuring the potential state and the like, and have completed the present invention.
  • the present invention is characterized in that a skin slice is floated on the surface of a culture solution contained in a container with the surface thereof facing upward, and the potential difference between the skin surface of the skin slice and the culture solution is measured.
  • This skin surface condition can be the potential condition of the skin surface.
  • a skin slice is floated on the surface of a culture solution contained in a container with the surface facing upward, and when measuring the potential difference between the skin surface of the skin slice and the culture solution, stimulation of the skin surface is performed.
  • This method measures the degree of skin irritation from the difference between the potential difference when applied and the potential difference when no stimulation is applied.
  • the irritation can be by an irritant or a physical stimulus.
  • a skin slice is floated on the surface of the culture solution contained in the container with the surface facing upward, and in measuring the potential difference between the skin surface of the skin slice and the culture solution, the culture solution is stimulated with an irritant.
  • the most typical irritants used in the measurement of the degree of skin irritation are itching substances.
  • the present invention provides a method for measuring a potential difference between the skin surface of the skin slice and the culture solution by irradiating the stimulated skin slice with the surface facing upward on the surface of the culture solution contained in the container. Before or after applying irritation to the surface, a drug is applied to the skin surface and the potential difference is measured. The difference between the value and the potential difference when no drug is applied is used to suppress skin irritation caused by the drug. It is a method of measuring the degree.
  • the present invention provides a method for measuring a potential difference between the skin surface of the skin slice and the culture solution by irradiating the stimulated skin slice with the surface facing upward on the surface of the culture solution contained in the container.
  • a potential difference is measured by adding a drug to the culture solution, and the degree of inhibition of skin irritation by the drug is measured from the difference between the value and the potential difference when no drug is added. It is a method to determine.
  • the stimulus may be a stimulus substance or a physical stimulus.
  • a skin slice is floated with the surface facing upward on the surface of the culture solution containing the stimulant contained in the container, and the potential difference between the skin surface of the skin slice and the culture solution is measured.
  • a drug is applied to the skin surface and the potential difference is measured, and the difference between the value and the potential difference when no drug is applied indicates the degree of inhibition of skin irritation by the drug. Is a method of measuring
  • a skin slice is floated with the surface facing up on the surface of the culture solution containing the stimulant contained in the container.
  • the potential difference is measured by adding a drug to the culture solution. Is a method of measuring
  • the most typical irritants used for measuring the degree of inhibition of the skin irritation are itch-inducing substances.
  • the present invention provides a container containing a culture solution, a skin slice floating above the liquid surface, a standard electrode unit connected to the culture solution,
  • a skin surface condition measuring device comprising: a measurement electrode unit connected to the skin surface of the skin cut; and a potential difference detection unit that detects a potential difference between the standard electrode unit and the measurement electrode unit.
  • the standard electrode section used in the skin surface condition measuring device using the culture solution includes an inner tube containing an internal solution in which the standard electrode is immersed, and a double tube containing the inner tube therein.
  • An outer tube containing an inner liquid is preferably provided, and a liquid junction is preferably attached to the inner tube wall.
  • communication between the culture solution and the standard electrode unit is performed by a salt bridge connected between the culture solution and the internal solution in the outer tube.
  • communication between the skin surface of the skin slice and the measurement electrode unit is performed by a salt bridge connected between the skin surface of the skin slice and the internal liquid in the outer tube.
  • the skin surface state in the device of the present invention can be a potential state on the skin surface.
  • the culture solution used in each of the above methods and apparatuses is a culture solution containing physiological saline or amino acids.
  • the potential difference between the skin surface of the skin slice and the culture solution on which the skin slice is floated is measured using a suitable device, thereby simplifying the skin surface condition. Can be measured.
  • the stimulus can be objectively expressed without using a human directly and beyond the subjective subject of the human.
  • the change in the potential difference due to the addition of a drug can be used to search for a drug that is effective against skin irritation, and a great effect can be achieved for the search for a new drug, which is very useful.
  • the present invention is a method for measuring the skin surface condition, wherein the sublingual is used as a reference potential when measuring the potential condition on the skin surface.
  • a method of measuring a skin surface condition from a potential difference between a reference electrode portion connected under the tongue and a measurement electrode portion connected to the skin surface can be adopted.
  • the present invention includes a reference electrode unit connected under the tongue, a measurement electrode unit connected to the skin surface, and a potential difference detection unit that detects a potential difference between the reference electrode unit and the measurement electrode unit.
  • a skin surface condition measuring device characterized by the following.
  • the reference electrode part used in the skin surface condition measuring apparatus using the sublingual as a reference potential has an inner tube containing an internal liquid in which the reference electrode is immersed, and an inner tube containing the inner tube. It is preferable that an inner tube containing an inner liquid is provided to form a heavy tube, and a liquid junction is attached to the inner tube wall.
  • the communication between the sublingual part and the reference electrode part is by a salt bridge connected between the sublingual part and the internal liquid in the outer tube of the standard electrode part.
  • the measurement electrode section used in the skin surface state measurement device using the sublingual as a reference potential includes an inner tube containing an internal liquid in which the measurement electrode is immersed, and an inner tube containing the inner tube. And an outer tube containing an internal liquid, which forms a double tube. A measuring electrode portion to which a liquid junction is applied can be used.
  • communication between the skin surface and the measurement electrode unit is performed by a salt bridge connected between the skin surface and an internal liquid in an outer tube of the measurement electrode unit.
  • the skin surface condition using the sublingual as the reference potential according to the present invention can be a potential condition on the skin surface.
  • the potential difference between the surface of the skin and the sublingual is measured using a suitable device.
  • the surface condition can be measured.
  • the skin surface state is a concept that includes not only the potential state of the skin surface but also various state changes that occur on the skin surface. Is included. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a skin surface state measuring device using a culture solution according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a skin surface state measuring device according to another embodiment of the present invention, using a sublingual as a reference potential.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of a result of measuring a skin surface potential difference with respect to a culture solution using a skin surface state measuring device using a culture solution according to the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing another example of the result of measuring the skin surface potential difference with respect to the culture solution using the skin surface state measuring device using the culture solution according to the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing another example of a result of measuring a skin surface potential difference with respect to a culture solution using a skin surface state measuring device using a culture solution according to the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing another example of the result of measuring the skin surface potential difference with respect to the culture solution using the skin surface state measuring device using the culture solution according to the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of using a skin surface condition measuring device using the sublingual as a reference potential according to the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing a correlation between a skin surface potential using a skin surface state measuring device using the sublingual as a reference potential according to the present invention and a skin surface potential according to a conventional method.
  • This method of the present invention includes several methods.
  • a skin section is floated on the surface of a culture solution contained in a container with the surface facing upward, and the potential difference (mV) between the skin surface of the skin section and the culture solution is measured. Thereby, the surface condition of the skin is measured.
  • a stimulus is further applied to a skin model comprising a skin slice and a culture solution to measure the potential difference.
  • This potential difference is changed by applying a stimulus.
  • This change means that ion flow has occurred in the epidermis. The direction of ion flow differs depending on the stimulus. If there is a change compared to the value of untreated skin, it is interpreted that the epidermis has been stimulated to generate ion movement.
  • the change value Is used to measure the degree of skin irritation.
  • the stimulus may be applied either on the skin surface or on the culture medium. In the case of the skin surface, irritation is applied by applying an irritant to the skin or by physical irritation.
  • a method of adding a stimulating substance is used.
  • These stimulants include neuropeptides, histamine, surfactants, organic acids, capsaicin and the like.
  • substance P and the like as neuropeptides.
  • the stimulant is an itch-producing substance.
  • examples of the physical stimulus include an example of barrier rupture using cellotape.
  • the third method is to measure the inhibition by the addition of a drug to the skin stimulated by the second method.
  • the potential difference is measured by adding a drug, and the degree of inhibition of skin irritation of the drug is measured from the value of the potential difference changed by the addition.
  • This method can take various methods depending on the method of adding the drug. That is,
  • the degree of inhibition of skin irritation of the drug is measured from the value of the potential difference that changes depending on the drug.
  • the application of the drug may be performed before or after applying the stimulus. If the application of the drug is after applying the stimulus, it can be measured as an effect to relieve the stimulus, and before applying the stimulus, it can be measured as an effect to prevent the stimulus beforehand.
  • physiological saline As the culture solution used in the first to third measurement methods, physiological saline, an aqueous solution containing amino acids and the like are used.
  • skin slice used for the measurement cultured skin, human skin obtained at the time of plastic surgery, animal-derived skin such as a hairless mouse, and the like can be used.
  • Such a subjective sensation can be represented as an objective value, and thus, for example, stimuli can be reduced or suppressed without using a human. It can be used for drug discovery and can greatly contribute to the development of new drugs.
  • FIG. 1 shows an example of a skin surface condition measuring device using a culture solution according to the present invention.
  • the skin surface condition measuring device is connected to a culture solution 1, a container 3 containing a skin section 2 with the surface thereof floating above the liquid surface, and the culture solution 1.
  • It has a standard electrode section 4, a measurement electrode section 5 connected to the skin surface of the skin section 2, and a potential difference detection section 6 for detecting a potential difference between the standard electrode section 4 and the measurement electrode section 5.
  • the standard electrode section 4 has a double outer tube 41 and an inner tube 42 made of plastic, and has a function of passing a solution but not electrons or ions through the tube wall of the inner tube 42. It has a liquid junction 43 made of ceramic.
  • the insides of the double outer tube 41 and the inner tube 42 are filled with internal solutions 44 and 45 each having a predetermined concentration of KC1 solution, and the internal solution 45 of the inner tube 42 is made of silver-silver monochloride.
  • Standard electrode 46 is immersed.
  • the standard electrode 46 is attached to an electrode holder 47 also serving as a cap for closing the upper ends of the double outer tube 41 and the inner tube 42, and is suspended from the inner tube 42 through a conductor from there. It is immersed in the internal liquid 45.
  • a liquid replenishing port 48 for replenishing the internal liquid 44 in the outer tube 41 is provided on a peripheral surface near the upper end of the outer tube 41.
  • both the double outer tube 41 and the inner tube 42 may be made of glass.
  • the liquid junction 43 can be used as well as a well-known one such as a solution having a pseudocrystal structure with gelatin, agar or the like, and a liquid junction used with a salt bridge such as porous Vycor glass.
  • the standard electrode 46 may be an electrode made of calomel.
  • a chloride solution such as sodium chloride and lithium chloride can be used as the internal solution 45.
  • the internal solution 44 in the outer tube 41 may be a physiological saline solution other than the chloride used for the internal solution 45 in the inner tube 42.
  • the measurement electrode section 5 has the same structure as the standard electrode section 4.
  • the tube wall of the inner tube 52 has a liquid junction 53 made of porous ceramic.
  • the inside of the double outer tube 51 and the inner tube 52 is filled with an internal solution composed of a predetermined concentration of KC1 solution.54 and 55, respectively, and the inner solution 55 of the inner tube 52 is filled with silver-silver monochloride.
  • the measuring electrode 56 made of is immersed. This The measuring electrode 56 is attached to an electrode holder 57 that also serves as a cap that closes the upper ends of the double outer tube 51 and the inner tube 52, and is suspended from the inner tube 52 via a conductor from there. 55 immersed.
  • a liquid replenishing port 58 for trapping the internal liquid 54 in the outer tube 51 is provided on a peripheral surface near the upper end of the outer tube 51.
  • both the outer tube 51 and the inner tube 52 can be made of glass.
  • the liquid junction 53 may be made of porous Vycor glass.
  • the measurement electrode 56 may be an electrode made of calomel.
  • a chloride solution such as sodium chloride and lithium chloride can be used as the internal solution 55.
  • the internal solution 54 in the outer tube 51 may be a physiological saline solution other than the chloride used for the internal solution 55.
  • the standard electrode section 4 in FIG. 1 is connected to a flexible plastic tube immersed in an internal solution 44 in an outer tube 41 through a salt bridge 7 filled with agarose containing physiological saline, and the DMEM ( Dulbecco, culture medium 1 consisting of modified Eagle's medium.
  • This DMEM is a known culture solution containing amino acids and is commercially available.
  • known substances such as those containing physiological saline can be used.
  • the salt bridge 7 may be a known one, and for example, a rubber tube made of silicone or the like can be used.
  • the measurement electrode section 5 is connected to the skin surface of the skin section 2 via a salt bridge 8 in which a flexible plastic tube immersed in an internal solution 54 in an outer tube 51 is filled with agarose containing physiological saline. It is communicated through the filter paper 9 placed on the surface. This filter paper 9 is for uniform contact of the skin section 2 of the salt bridge 8 with the skin surface.
  • the salt bridge 8 may be a known one, for example, Rubber tubes such as cones can also be used.
  • the standard electrode 46 of the standard electrode unit 4 and the measuring electrode 56 of the measuring electrode unit 5 are connected to a potential difference detecting unit 6, and a potential difference therebetween is measured.
  • the standard electrode portion in the skin surface condition measuring device a device having a liquid junction provided on the tube wall of the outer tube 41 of the standard electrode portion 4 in FIG. 1 can be used.
  • the outer tube may be provided with a liquid replenishing port for replenishing the internal liquid as in FIG.
  • This standard electrode part has the same function as the standard electrode part 4 of the skin surface condition measuring device in Fig. 1 and can be used in place of the standard electrode part 4 in Fig. 1 c .
  • This standard electrode part is immersed in the culture solution, and is carried out via a liquid provided on the outer tube wall.
  • the embodiment in the standard electrode section is the same as that in the case of FIG.
  • the standard electrode part in the skin surface condition measuring device only the part of the inner tube 42 of the standard electrode part 4 in FIG. 1, that is, only the inner tube 42, the liquid junction 43, the internal liquid 45, and the standard electrode 46 is comprised. Can be used.
  • This standard electrode part has the same function as the standard electrode part 4 of the skin surface condition measuring device in Fig. 1 and can be used in place of the standard electrode part 4 in Fig. 1 c .
  • This standard electrode part is immersed in the culture solution, and is performed via a liquid provided on the tube wall.
  • the embodiment in the standard electrode section is the same as that in the case of FIG.
  • This method of the present invention measures the potential difference (mV) between the skin surface and the sublingual on the basis of the sublingual. Thereby, the skin surface condition is measured.
  • mV potential difference
  • FIG. 2 shows an example of a skin surface state (skin surface potential state) measuring apparatus according to the present invention using the sublingual as a reference potential.
  • the skin surface condition measuring device consists of a reference electrode 101 connected under the tongue (not shown) and a measurement device connected to the skin surface (not shown).
  • An electrode unit 102 and a potential difference detecting unit 103 for detecting a potential difference between the reference electrode unit 101 and the measuring electrode unit 102 are provided.
  • the reference electrode unit 101 has a double outer tube 111 and an inner tube 112 made of plastic, and a porous ceramic having a function of not allowing solution to pass through the tube wall of the inner tube 112 but passing electrons or ions.
  • a liquid junction 113 made of The insides of the double outer tube 111 and the inner tube 112 are filled with internal solutions 114 and 115 each having a predetermined concentration of KC1 solution, and the internal solution 115 of the inner tube 112 is made of silver-silver monochloride.
  • Reference electrode 116 is immersed.
  • the reference electrode 116 is attached to an electrode holder 117 which also serves as a cap for closing the upper ends of the double outer tube 111 and the inner tube 112, and is suspended from the inner tube 112 by a conductor from there. It is immersed in the internal liquid 115.
  • a liquid replenishing port 118 for replenishing the inner liquid 114 into the outer tube 111 is provided on a peripheral surface near the upper end of the outer tube 111.
  • the double outer tube 111 and the inner tube 112 may both be made of glass.
  • the liquid junction 113 may be a known one such as a solution having a pseudo-crystal structure made of gelatin, agar, or the like, or may be a known one used as a salt bridge such as porous picoll glass.
  • the reference electrode 116 may be an electrode made of calomel. No.
  • a solution of a chloride such as sodium chloride and lithium chloride can be used as the internal solution 115.
  • the internal solution 114 in the outer tube 111 may be a physiological saline solution other than the chloride used for the internal solution 115 in the inner tube 112.
  • the measurement electrode unit 102 has the same structure as the reference electrode unit 101. That is, it has a double outer tube 121 and an inner tube 122 made of plastic, and the tube wall of the inner tube 122 has a liquid junction 123 made of porous ceramic.
  • the insides of the double outer tube 121 and the inner tube 122 are filled with internal solutions 124 and 125 each having a predetermined concentration of KC1 solution, and the internal solution 125 of the inner tube 122 is made of silver-silver chloride.
  • Measuring electrode 126 is immersed.
  • the measuring electrode 126 is attached to an electrode holder 127 which also serves as a cap for closing the upper ends of the double outer tube 121 and the inner tube 122, and is suspended from the inner tube 122 through a conductor from there. It is immersed in the internal liquid 125.
  • a liquid replenishing port 128 for capturing the internal liquid 124 is provided in the outer tube 121.
  • both of the double outer tube 121 and the inner tube 122 can be made of glass. Further, for the liquid junction 123, porous Vycor glass can be used. Further, the measurement electrode 126 may be an electrode made of calomel.
  • a chloride solution such as sodium chloride and lithium chloride can be used as the internal solution 125.
  • the internal solution 124 in the outer tube 121 may be a physiological saline solution other than the chloride used for the internal solution 125.
  • the reference electrode portion 101 in FIG. It is communicated with the sublingual via a salt bridge 104 immersed in a liquid 114.
  • the salt bridge 104 may be a known one.
  • a flexible plastic tube or a rubber tube such as silicone filled with agarose containing physiological saline is used.
  • the measurement electrode section 102 is connected to the skin surface via a salt bridge 105 immersed in an internal solution 124 in the outer tube 121.
  • the salt bridge 105 may be a known one.
  • a flexible plastic tube or a rubber tube made of silicone or the like filled with agarose containing physiological saline can be used.
  • the reference electrode 1 16 of the reference electrode section 101 and the measurement electrode 126 of the measurement electrode section 102 are connected to a potential difference detection section 103, respectively.
  • the other end of the salt bridge In order to measure the skin surface state (potential state) using the above device, the other end of the salt bridge, one end of which is connected to the reference electrode, is inserted into the mouth of the person to be measured and fixed under the tongue. At this time, instead of putting the other end of the salt bridge directly into the mouth, connect a tube of plastic, silicone rubber, etc., containing cotton or the like containing replaceable saline to the end of the salt bridge, and connect the tube. It can be placed in the mouth and fixed under the tongue. In this way, the tube can be exchanged for each person to be measured, so that it is effective especially when used in a store or a clinical setting where there is no unpleasant feeling.
  • the potential difference between the reference electrode part and the measurement electrode part is measured by the potential difference detection part.
  • the connection between the salt bridge and the skin surface is preferably made through a filter paper in order to make the two contacts uniform.
  • useful information for various dermatologies can be obtained.
  • skin table Applying physical stimuli such as barrier rupture using cellotape to the surface, or applying chemical stimuli by applying stimulants such as neuropeptides, histamine, surfactants, organic acids, and capsaicin.
  • stimulants such as neuropeptides, histamine, surfactants, organic acids, and capsaicin.
  • the present invention can be applied to measuring the potential difference by applying a drug to the stimulated skin surface, and measuring the degree of inhibition of the skin irritation of the drug from the value of the potential difference that changes with application of the drug.
  • the potential difference (mV) of the skin surface with respect to the culture solution was measured.
  • the skin sample used for the measurement was a skin section of a hairless mouse, (1) a skin surface without any treatment, and (2) a stimulant substance P (SP) added to the culture solution.
  • SP stimulant substance P
  • SP antagonist [D-Argl, D-Trp7, 9, Leul1]-SubstanceP
  • FIG. 1 The results are shown in FIG.
  • the horizontal axis shows the elapsed time since the addition of SP.
  • the time at which the SP antagonist is added is set to zero.
  • the vertical axis indicates the potential difference.
  • the measured values are shown as the average of five measurements, and their variations are also shown.
  • the potential difference (mV) of the skin surface with respect to the culture solution was measured.
  • the skin sample used for the measurement was a skin section of a hairless mouse, (1) skin whose cell surface was barrier ruptured (tape stripping) with cellotape, (2) irritating after tape stripping.
  • Figure 4 shows the results.
  • the horizontal axis represents the elapsed time since tape stripping.
  • the measured value of zero elapsed time is the value of the skin before tape stripping.
  • the time of addition was defined as zero, and the measured value at the time of zero indicates the value of the skin before tape stripping.
  • the vertical axis indicates the potential difference. The measured values are shown as the average of five measurements, and their variations are also shown.
  • the potential difference (mV) of the skin surface with respect to the culture solution was measured.
  • the skin sample used for the measurement was a skin section of a hairless mouse.
  • Tape stripping was performed. Skin when aminopylidine (AP), which is a known channel blocker and has a stimulatory inhibitory effect, is added to the culture solution.
  • AP aminopylidine
  • TTX tetrodotoxin
  • Figure 5 shows the results.
  • the horizontal axis indicates the elapsed time since tape stripping.
  • the measured value of zero elapsed time is the value of the skin before tape stripping.
  • the time of attachment is assumed to be zero, and the measured value at the time of zero indicates the value of the skin before tape stripping.
  • the vertical axis indicates the potential difference. The measured values are shown as the average of five measurements, and their variations are also shown.
  • the potential difference (mV) of the skin surface with respect to the culture solution was measured.
  • the skin sample used for the measurement was a skin section of a hairless mouse, (1) a skin surface without any treatment, (2) a stimulant cabsaicin applied to the skin surface, (3) Three types were used: capsaicin applied to the skin surface followed by application of the force psazepine, a known protective substance for irritation.
  • capsaicin applied to the skin surface followed by application of the force psazepine, a known protective substance for irritation.
  • FIG. 6 the abscissa indicates the elapsed time since the application of capsaicin.
  • C In the case of applying psazepine, the time at which it was applied is set to zero.
  • the vertical axis indicates the potential difference.
  • the measured values are expressed as the average of five measurements, and their variations are also shown.
  • Example 5 In addition to the above examples, similar results were obtained when histamine, dodecylbenzene sulfate (surfactant), and lactic acid (organic acid) were used as stimulants.
  • Example 5 Using the skin surface condition measuring device shown in FIG. 2, the potential difference of the skin surface with respect to the sublingual and skin wounds (dermis) was measured. The skin used for measurement was 2 hours after the skin surface was barrier-destructed (tape stripping) with cellophane tape.
  • Fig. 7 shows the potentials at several points on the skin when the sublingual and wounds on the skin were used as reference potentials.
  • reference numeral A ⁇ G is a measurement point, AVE. Represents the mean value.
  • Fig. 8 plots the results of Fig. 7 in the relationship between the skin surface potential based on the skin wound and the skin surface potential based on the sublingual base.
  • a skin model in which a skin slice is floated with the surface facing up on the liquid surface of the culture solution is created, and the potential difference between the skin surface and the culture solution is easily determined. Can be measured.
  • a stimulating factor to the skin surface or the culture solution
  • the potential difference between the skin surface and the culture solution increases, and the degree of irritation applied to the skin can be confirmed.
  • a stimulus-protecting substance to the skin before or after applying the irritant to the skin, the degree of change in the potential difference is reduced by searching for a substance that inhibits skin irritation by reducing the potential difference. Can be.
  • the skin surface condition (potential state) measuring device based on the potential under the tongue can easily measure the skin surface condition without causing any pain to humans. Can be.
  • the results can be used to confirm the degree of irritation that can be applied to the skin, and by applying a stimulus-protecting substance to the skin, it is expected to find many useful applications such as searching for a substance that inhibits skin irritation from changes in the potential difference.

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Description

明 細 書 皮膚表面状態の測定方法及び装置 技術分野
本発明は、皮膚表面の状態を測定する方法及びそれらを測定する装 置に関する。さらに詳しくは、第一に、培養液の液面に表面を上にして皮 膚切片を浮かべた皮膚モデルを作成し、その皮膚表面と培養液との電 位差から皮膚表面の電位状態を測定する方法、また、皮膚表面あるい は培養液に刺激要因を与えて変化する電位差から刺激度を測定する方 法、さらにこれらの刺激皮膚に薬剤を加えた時の電位差の変化から皮膚 刺激の抑制度を測定する方法、並びにこれらの方法を実施するに適した 装置に関する。
第二に、皮膚表面と舌下との電位差からヒトに苦痛を与えることなく簡 便に皮膚表面の電位状態を測定する方法及びその方法を実施するに 適した装置に関する。 背景技術
ヒトの皮膚表面は自然界からさまざまな刺激を受けている。刺激を受け た場合、皮膚に症状として現れると同時にかゆみ、いたみ、ひりつき等のよ うなヒトの感覚で表現されるものが生じる場合が多く、また、症状が現れず 感覚のみのものも多くある。これらの刺激には快適なものもあるが、不快な ものも多く、例えばかゆみ等の刺激は、ヒトにとつて不快なものである。これ らの刺激はヒトの感覚の範疇であり、他人には分からない厄介なものでも ある。 しかしながら、従来皮膚の表面状態を測定する方法がなかったため感 覚の度合をヒトの訴えに頼らざるを得なかった。したがって、そのような刺激 を客観性のある数値等に置き換えられれば主観的な感覚の共有化がで き、さらに上記数値等を使えば不快な刺激の抑制薬剤の開発速度が急 転することが期待される。
また、前記のように、ヒトの皮膚表面状態に関する情報は、皮膚科学の 領域にとって有用である。従来、ヒトの皮膚表面の電位状態を測定する に当たっては、皮膚真皮や激しくヤスリで擦った皮膚を基準にしていた。 後者の場合には、時間と共に基準点の電位が変化するという欠点があり, そしていずれの場合にも皮膚に皮膚真皮に達する穴を開けたり、皮膚を 擦ったりすることにより皮膚に大きな障害を与えるものであった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、皮膚の表面 状態を測定する方法と装置を提供することにあり、特に、皮膚表面の電 位状態を測定する方法、皮膚表面への刺激がもたらすヒトの感覚を測定 して数値化する方法、さらに、感覚がヒトにとつて精神的にマイナスである 場合に、それを防御する薬剤の効果を測定する方法と、それらに用いる 装置を提供することを第一の目的とする。
また、ヒトに苦痛を与えることなく、簡便に皮膚表面の電位状態を測定 する方法と装置を提供することを第二の目的とする。 発明の開示
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、 皮膚表面の電位に注目し、培養液の液面に表面を上にして皮膚切片を 浮かべた簡便な皮膚モデルを作成し、皮膚表面と培養液との電位差を 測定すること、この測定値を活用すること、舌下を基準にして皮膚表面の 電位状態を測定すること等により、上記課題が解決されることを見出し、 本発明を完成するに至つた。
すなわち、本発明は、容器内に収容した培養液の液面に表面を上に して皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電 位差を測定することを特徴とする皮膚表面状態測定方法である。この皮 膚表面状態は皮膚表面の電位状態であることができる。
また、本発明は、容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして 皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電位差 を測定するに当たって、皮膚表面に刺激を与えて電位差を測定し、その 値と、刺激を与えない場合の電位差との差から、皮膚の刺激度を測定す る方法である。
前記皮膚刺激度の測定において、刺激は、刺激物質または物理的刺 激によることができる。
また、本発明は、容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして 皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電位差 を測定するに当たって、培養液に刺激物質を添加して電位差を測定し、 その値と、刺激物質を添加しない場合の電位差との差から、皮膚の刺激 度を測定する方法である。
前記皮膚の刺激度の測定に当たって用いられる刺激物質で最も典型 的なものはかゆみ発生物質である。
また、本発明は、容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして 刺激を与えた皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養 液との電位差を測定するに当たって、皮膚表面に刺激を与える前あるい は後に、その皮膚表面に薬剤を塗布して電位差を測定し、その値と、薬 剤を塗布しない場合の電位差との差から、薬剤による皮膚刺激の抑制 度を測定する方法である。
さらに、本発明は、容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして 刺激を与えた皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養 液との電位差を測定するに当たって、皮膚表面に刺激を与える前あるい は後に、培養液に薬剤を添加して電位差を測定し、その値と、薬剤を添 加しない場合の電位差との差から、薬剤による皮膚刺激の抑制度を測 定する方法である。
前記皮膚刺激抑制度の測定において、刺激は、刺激物質または物理 的刺激によることができる。
また、本発明は、容器内に収容した刺激物質を添加した培養液の液 面に表面を上にして皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前 記培養液との電位差を測定するに当たって、培養液に刺激物質を添加 する前あるいは後に、その皮膚表面に薬剤を塗布して電位差を測定し、 その値と、薬剤を塗布しない場合の電位差との差から、薬剤による皮膚 刺激の抑制度を測定する方法である。
さらに、本発明は、容器内に収容した刺激物質を添加した培養液の 液面に表面を上にして皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と 前記培養液との電位差を測定するに当たって、培養液に刺激物質を添 加する前あるいは後に、培養液に薬剤を添加して電位差を測定し、その 値と、刺激物質を添加しない場合の電位差との差から、薬剤による皮膚 刺激の抑制度を測定する方法である。
前記皮膚刺激の抑制度の測定に当たって用いられる刺激物質で最も 典型的なものはかゆみ発生物質である。
さらに、本発明は、培養液と、その液面に表面を上にして浮かべた皮 膚切片を収容した容器と、前記培養液に連絡される標準電極部と、前 記皮膚切の皮膚表面に連絡される測定電極部と、前記標準電極部と 前記測定電極部との電位差を検出する電位差検出部とを備えたことを 特徴とする皮膚表面状態測定装置である。
この培養液を用いた皮膚表面状態測定装置に用いられる前記標準 電極部は、標準電極が浸漬された内部液を収容した内チューブと、この 内チューブを中に収納し二重チューブを形成する、 内部液を収容した外 チューブとを備え、前記内チューブ壁には液絡が被着されてなることが好 ましい。
この場合の前記培養液と標準電極部との連絡は、前記培養液と、前 記外チューブ内の内部液との間に結ばれた塩橋による。
また、培養液を用いた皮膚表面状態測定装置に用いられる前記測定 電極部としては、測定電極が浸漬された内部液を収容した内チューブと、 この内チューブを中に収納し二重チューブを形成する、 内部液を収容し た外チューブとを備え、前記内チューブ壁には液絡が被着されてなる測 定電極部を用いることができる。
この場合の前記皮膚切片の皮膚表面と測定電極部との連絡は、前 記皮膚切片の皮膚表面と、前記外チューブ内の内部液との間に結ばれ た塩橋による。
前記本発明の装置における皮膚表面状態は皮膚表面の電位状態で あることができる。
なお、前記各方法及び各装置で用いる培養液は、いずれも生理食塩 水又はアミノ酸類を含む培養液であることが好ましい。
培養液を用いた皮膚表面状態測定方法と装置によれば、皮膚切片 の皮膚表面と皮膚切片を浮かべた培養液との電位差を好適な装置を用 いて測定することにより、皮膚表面の状態を簡便に測定することができる。 また、皮膚表面あるいは培養液に刺激要因を与えて前記電位差の変化 を測定することにより、ヒトを直接使用することなく、しかもヒトの主観を越え て、刺激を客観的に表すことができる。さらに、薬剤添加による前記電位 差の変化から皮膚刺激に対して有効な薬剤の探索に活用でき、新薬剤 探索に対して大幅な効果を図ることができ、非常に有用である。
さらに、本発明は、皮膚表面の電位状態を測定するに当たって、舌下 を基準電位とすることを特徴とする皮膚表面状態の測定方法である。 この測定方法を実施するためには、舌下に連絡した基準電極部と、皮 膚表面に連絡した測定電極部との電位差から皮膚表面状態を測定する 方法をとることができる。
さらに、本発明は、舌下に連絡される基準電極部と、皮膚表面に連絡 される測定電極部と、前記基準電極部と前記測定電極部との電位差を 検出する電位差検出部とを備えたことを特徴とする皮膚表面状態測定 装置である。
この舌下を基準電位とする皮膚表面状態測定装置に用いられる基準 電極部は、基準電極部が、基準電極が浸漬された内部液を収容した内 チューブと、この内チューブを中に収納し二重チューブを形成する、内部 液を収容した外チューブとを備え、前記内チューブ壁には液絡が被着さ れてなることが好ましい。
この場合の前記舌下と基準電極部との連絡は、前記舌下と、前記基 準電極部の外チューブ内の内部液との間に結ばれた塩橋による。
また、舌下を基準電位とする皮膚表面状態測定装置に用いられる前 記測定電極部としては、測定電極部が、測定電極が浸漬された内部液 を収容した内チューブと、この内チューブを中に収納し二重チューブを形 成する、 内部液を収容した外チューブとを備え、前記内チューブ壁には 液絡が被着されてなる測定電極部を用いることができる。
この場合の前記皮膚表面と測定電極部との連絡は、前記皮膚表面と、 前記測定電極部の外チューブ内の内部液との間に結ばれた塩橋によ る。
前記本発明の舌下を基準電位とする皮膚表面状態は、皮膚表面の 電位状態であることができる。
舌下を基準電位とする皮膚表面状態測定方法と装置によれば、皮膚 表面と舌下との電位差を好適な装置を用いて測定するので、人間の苦 痛を伴うことなく、簡便に、皮膚表面状態を測定することができる。
なお、本発明において、皮膚表面状態とは、皮膚表面の電位状態の 他、皮膚表面で起こるさまざまな状態変化をも含めた概念であり、例えば 刺激、刺激の抑制等による状態変化及びその度合をも含めたものであ る。 図面の簡単な説明
第 1図は、本発明の実施の形態にかかる培養液を用いた皮膚表面状 態測定装置の例を示す図である。
第 2図は、本発明の他の実施の形態にかかる舌下を基準電位とする 皮膚表面状態測定装置の例を示す図である。
第 3図は、本発明による培養液を用いた皮膚表面状態測定装置を使 用して培養液に対する皮膚表面電位差を測定した結果の例を示すダラ フである。
第 4図は、本発明による培養液を用いた皮膚表面状態測定装置を使 用して培養液に対する皮膚表面電位差を測定した結果の他の例を示す グラフである。 第 5図は、本発明による培養液を用いた皮膚表面状態測定装置を使 用して培養液に対する皮膚表面電位差を測定した結果の他の例を示す グラフである。
第 6図は、本発明による培養液を用いた皮膚表面状態測定装置を使 用して培養液に対する皮膚表面電位差を測定した結果の他の例を示す グラフである。
第 7図は、本発明による舌下を基準電位とする皮膚表面状態測定装 置を使用した例を示すグラフである。
第 8図は、本発明による舌下を基準電位とする皮膚表面状態測定装 置を使用した皮膚表面電位と、従来の方法による皮膚表面電位との相 関関係を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態について詳述する。まず、培養液を用いた 皮膚表面状態の測定方法及び装置について説明する。
本発明のこの方法にはいくつかの方法が包含される。第一の方法は、容 器内に収容した培養液の液面に表面を上にして皮膚切片を浮かべ、こ の皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電位差（mV)を測定する。こ れにより、皮膚の表面状態が測定される。
第二の方法は、第一方法の皮膚表面状態の測定に当たって、さらに 皮膚切片と培養液からなる皮膚モデルに刺激を与えて前記電位差を測 定する。この電位差は、刺激を加えることによって変化する。この変化は 表皮の中にイオンの流れが発生したことを意味する。刺激によってイオン の流れの方向が異なる。未処理の皮膚の値に比べて変化があれば、表 皮にイオンの動きを発生させる刺激が与えられたと解釈する。その変化値 から皮膚の刺激度が測定される。刺激を与えるに当たっては、その場所 は皮膚表面でも培養液でもいずれでもよい。皮膚表面の場合は、刺激の 与え方として、刺激物質の皮膚への塗布、物理的な刺激等がとられる。 また、培養液の場合は刺激物質の添加の方法がとられる。これらの刺激 物質としては、神経ペプチド、ヒスタミン、界面活性剤、有機酸、カブサイ シン等が挙げられる。これらの中、神経ペプチドとしては、サブスタンス P等 がある。本発明においては、刺激物質がかゆみ発生物質であることが特 に有用である。また、前記物理的刺激の例としては、セロテープによるバリ ァー破壌等による例等がある。
第三の方法は、第二の方法で刺激を与えた皮膚の薬剤添加による抑 制度を測定する方法である。本発明においては、前記皮膚モデル系に刺 激を与えた後、薬剤を添加して前記電位差を測定し、添加によって変化 する電位差の値から薬剤の皮膚刺激の抑制度を測定するものである。 薬剤の添加方法によって本方法はいろいろな方法をとることができる。す なわち、
( 1 )；皮膚表面に刺激を与えた皮膚切片を表面を上にして培養液に浮 かべ、皮膚刺激を与える前あるいは後に皮膚表面に薬剤を塗布して電 位差を測定し、薬剤塗布によって変化する電位差の値から薬剤の皮膚 刺激の抑制度を測定する。 （2 )； ( 1 )の皮膚表面に薬剤を塗布する代わ りに培養液に薬剤を添加して電位差を測定し、培養液への薬剤添加に よって変化する電位差の値から薬剤の皮膚刺激の抑制度を測定する。 ( 3 )；刺激物質を添加した培養液に皮膚切片を表面を上にして浮かべ、 刺激物質を添加する前あるいは後に皮膚表面に薬剤を塗布して電位差 を測定し、薬剤塗布によって変化する電位差の値から薬剤の皮膚刺激 の抑制度を測定する。 （4 )； ( 3 )の皮膚表面に薬剤を塗布する代わりに 培養液に薬剤を添加して電位差を測定し、培養液への薬剤添加によつ て変化する電位差の値から薬剤の皮膚刺激の抑制度を測定する。
また、前記薬剤の塗布は、刺激を与える前でも後でも構わない。薬剤の 塗布が刺激を与えた後であれば、刺激を緩和する効果として測定でき、 また刺激を与える前であれば、刺激を未然に防止する効果として測定で さる。
第一乃至第三の測定方法において用いられる培養液は、生理食塩 水、アミノ酸類などを含む水溶液等が用いられる。また、測定に用いる皮 膚切片は、培養皮膚、成形手術等の際得られるヒト皮膚、ヘアレスマウス 等の動物由来の皮膚等を用いることができる。
ヒトの皮膚が刺激を受けた場合、皮膚に症状として現れると同時にかゆ み、いたみ、ひりつき等のようなヒトの感覚で表現されるものが生じる場合 が多く、また、症状が現れず感覚のみのものも多くある。本発明の前記第 一乃至第三の方法によれば、このような主観的な感覚が客観性のある数 値として表すことができるので、例えばヒトを使うことなく刺激を緩和あるい は抑制する薬剤の探索に活用することができ、新薬剤の開発に大いに貢 献することができる。
次に、本発明の培養液を用いた方法に好ましく用いられる装置につい て、図面を参照しながら説明する。
第 1図は、本発明における培養液を用いた皮膚表面状態測定装置の 例を示すものである。第 1図に示す通り、皮膚表面状態測定装置は、培 養液 1と、その液面に表面を上にして浮かべた皮膚切片 2を収容した容 器 3と、前記培養液 1に連絡される標準電極部 4と、前記皮膚切片 2の 皮膚表面に連絡される測定電極部 5と、前記標準電極部 4と前記測定 電極部 5との電位差を検出する電位差検出部 6とを有する。 標準電極部 4は、プラスチック製の二重の外チューブ 4 1及び内チュー ブ 42を有し、内チューブ 42のチューブ壁には溶液は通過させないが電子 もしくはイオンは通過させる機能を持った多孔質セラミックからなる液絡 43 を有している。この二重の外チューブ 4 1及び内チューブ 42の内部には、 所定濃度の KC1溶液からなる内部液 44、 45がそれぞれ満たされており、 内チューブ 42の内部液 45に銀一塩化銀からなる標準電極 46が浸漬さ れている。この標準電極 46は、二重の外チューブ 4 1及び内チューブ 42 の上端を閉じるキャップを兼ねた電極ホルダ 4 7に取り付けられ、そこから 導体を介して吊り下げられた状態で内チューブ 42内の内部液 45に浸漬 されている。外チューブ 4 1の上端寄りの周面には、その外チューブ 41内 に内部液 44を補充する液補充口 48が設けられている。
なお、第 1図の標準電極部 4において、二重の外チューブ 41及び内チ ユーブ 42はいずれもガラス製を使用することもできる。また、液絡 43はゼラ チン、寒天等で擬晶構造をもたせた溶液など公知のものや多孔質のバイ コールガラス等塩橋とじて用いられるものも含めて使用することができる。ま た、前記標準電極 46はカロメルからなる電極を用いても構わない。また、 内部液 45には KC1溶液以外に、塩化ナトリウム、塩化リチウム等の塩化 物の溶液が使用できる。外チューブ 4 1内の内部液 44は、前記内チュー ブ 42内の内部液 45に用いられる塩化物以外に生理食塩水でもよい。 測定電極部 5は、前記標準電極部 4と同様の構造を有している。すな わち、プラスチック製の二重の外チューブ 5 1及び内チューブ 52を有し、内 チューブ 52のチューブ壁には多孔質セラミックからなる液絡 53を有してい る。この二重の外チューブ 5 1及び内チューブ 52の内部には、所定濃度の KC1溶液からなる内部液.54、 55がそれぞれ満たされており、内チューブ 5 2の内部液 55に銀一塩化銀からなる測定電極 56が浸漬されている。この 測定電極 56は、二重の外チューブ 51及び内チューブ 52の上端を閉じる キャップを兼ねた電極ホルダ 57に取り付けられ、そこから導体を介して吊 り下げられた状態で内チューブ 52内の内部液 55に浸漬されている。外チ ユーブ 51の上端寄りの周面には、その外チューブ 51内に内部液 54を捕 充する液補充口 58が設けられている。
なお、第 1図の測定電極部 5においても、前記標準電極部 4と同様の 実施態様をとることができる。すなわち、二重の外チューブ 51及び内チュ ープ 52はいずれもガラス製を使用することもできる。また、液絡 53は多孔 質のバイコールガラスを用いることもできる。また、前記測定電極 56はカロ メルからなる電極を用いても構わない。また、 内部液 55には KC1溶液以 外に、塩化ナトリウム、塩化リチウム等の塩化物の溶液が使用できる。外 チューブ 51内の内部液 54は、前記内部液 55に用いられる塩化物以外 に生理食塩水でもよい。
さらに、第 1図における標準電極部 4は、その外チューブ 41内の内部 液 44に浸漬された柔軟性のあるプラスチックチューブを生理食塩水を含 むァガロースで満たした塩橋 7を介して DMEM(Dulbecco， s modified Eagle' s me dium)からなる培養液 1と連絡される。この DMEMはァミノ 酸類を含んだ公知の培養液であり、市販品として入手できる。この他、生 理食塩水を含んだもの等公知のものを用いることもできる。また、塩橋 7は 公知のものでよく、例えばシリコーン等のゴムチューブ等も使用できる。 また、測定電極部 5は、その外チューブ 51内の内部液 54に浸漬された 柔軟性のあるプラスチックチューブを生理食塩水を含むァガロースで満た した塩橋 8を介して皮膚切片 2の皮膚表面と表面上に置かれたろ紙 9を 通じて連絡されている。このろ紙 9は塩橋 8の皮膚切片 2の皮膚表面への 接触を均一にするためである。なお、塩橋 8は公知のものでよく、例えばシ リコーン等のゴムチューブ等も使用できる。
前記標準電極部 4の標準電極 46と測定電極部 5の測定電極 56は、 電位差検出部 6に接続され、その間の電位差が測定される。
なお、皮膚表面状態測定装置における標準電極部として、第 1図の標 準電極部 4の外チューブ 41のチューブ壁に液絡を設けたものを用いること ができる。外チューブには、第 1図と同様内部液を補充する液補充口を 設けてもよい。
この標準電極部は、第 1図における皮膚表面状態測定装置の標準電 極部 4と同様の機能をもって、第 1図の標準電極部 4に代えて使用できる c ただし、培養液との連絡は、この標準電極部が培養液に浸潰され、外チ ユーブ壁に設けた液洛を介して行われる。なお、この標準電極部における 実施態様は第 1図の場合と同様である。
さらに、皮膚表面状態測定装置における標準電極部として、第 1図の 標準電極部 4の内チューブ 42の部分のみ、すなわち、内チューブ 42、液 絡 43、 内部液 45、標準電極 46のみからなっているものを用いることがで さる。
この標準電極部も、第 1図における皮膚表面状態測定装置の標準電 極部 4と同様の機能をもって、第 1図の標準電極部 4に代えて使用できる c ただし、培養液との連絡は、この標準電極部が培養液に浸漬され、チュ ープ壁に設けた液洛を介して行われる。なお、この標準電極部における 実施態様も第 1図の場合と同様である。
次に、舌下を基準電位とする皮膚表面状態の測定方法及び装置に ついて説明する。
本発明のこの方法は、舌下を基準とし、皮膚表面と舌下との電位差 (mV)を測定する。これにより、皮膚表面状態が測定される。 次に、本発明の舌下を基準電位とする前記方法に好ましく用いられる 装置について、図面を参照しながら説明する。
第 2図は、本発明における舌下を基準電位とする皮膚表面状態（皮 膚表面の電位状態）測定装置の例を示すものである。第 2図に示す通り, 皮膚表面状態測定装置は、舌下（図には示していない）に連絡される基 準電極部 101と、皮膚表面（図には示していない）に連絡される測定電 極部 102と、前記基準電極部 101と前記測定電極部 102との電位差を 検出する電位差検出部 103とを有する。
基準電極部 101は、プラスチック製の二重の外チューブ 111及び内チ ユーブ 112を有し、内チューブ 112のチューブ壁には溶液は通過させない が電子もしくはイオンは通過させる機能を持った多孔質セラミックからなる 液絡 113を有している。この二重の外チューブ 111及び内チューブ 112の 内部には、所定濃度の KC1溶液からなる内部液 114、 115がそれぞれ満 たされており、内チューブ 112の内部液 115に銀一塩化銀からなる基準 電極 116が浸漬されている。この基準電極 116は、二重の外チューブ 11 1及び内チューブ 112の上端を閉じるキャップを兼ねた電極ホルダ 117に 取り付けられ、そこから導体を介して吊り下げられた状態で内チューブ 11 2内の内部液 115に浸漬されている。外チューブ 111の上端寄りの周面 には、その外チューブ 111内に内部液 114を補充する液補充口 118カ 設けられている。
なお、第 2図の基準電極部 101において、二重の外チューブ 111及び 内チューブ 112はいずれもガラス製を使用することもできる。また、液絡 11 3はゼラチン、寒天等で擬晶構造をもたせた溶液など公知のものや多孔 質のパイコールガラス等塩橋として用いられるものも含めて使用することが できる。また、前記基準電極 116はカロメルからなる電極を用いても構わな い。また、内部液 115には KC1溶液以外に、塩ィ匕ナトリウム、塩化リチウム 等の塩化物の溶液が使用できる。外チューブ 111内の内部液 114は、前 記内チューブ 112内の内部液 115に用いられる塩化物以外に生理食塩 水でもよい。
測定電極部 102は、前記基準電極部 101と同様の構造を有している。す なわち、プラスチック製の二重の外チューブ 121及び内チューブ 122を有 し、内チューブ 122のチューブ壁には多孔質セラミックからなる液絡 123を 有している。この二重の外チューブ 121及び内チューブ 122の内部には、 所定濃度の K C 1溶液からなる内部液 124、 125がそれぞれ満たされてお り、 内チューブ 122の内部液 125に銀—塩化銀からなる測定電極 126が 浸漬されている。この測定電極 126は、二重の外チューブ 121及び内チ ユープ 122の上端を閉じるキャップを兼ねた電極ホルダ 127に取り付けら れ、そこから導体を介して吊り下げられた状態で内チューブ 122内の内部 液 125に浸漬されている。外チューブ 121の上端寄りの周面には、その外 チューブ 121内に内部液 124を捕充する液補充口 128カ設けられてい る。
なお、第 2図の測定電極部 102においても、前記基準電極部 101と同 様の実施態様をとることができる。すなわち、二重の外チューブ 121及び 内チューブ 122はいずれもガラス製を使用することもできる。また、液絡 12 3は多孔質のバイコールガラスを用いることもできる。また、前記測定電極 126はカロメルからなる電極を用いても構わない。また、内部液 125には K C1溶液以外に、塩化ナトリウム、塩化リチウム等の塩化物の溶液が使用 できる。外チューブ 121内の内部液 124は、前記内部液 125に用いられ る塩化物以外に生理食塩水でもよい。
さらに、第 2図における基準電極部 101は、その外チューブ 111内の内 部液 1 14に浸漬された塩橋 104を介して舌下と連絡されている。塩橋 1 0 4は公知のものでよく、例えば、柔軟性のあるプラスチックチューブ、シリコ ーン等のゴムチューブ等に生理食塩水を含むァガロースを満たしたものが 用いられる。
また、測定電極部 102は、その外チューブ 1 21内の内部液 1 24に浸漬 された塩橋 1 05を介して皮膚表面と連絡されている。塩橋 105は公知の ものでよく、例えば、柔軟性のあるプラスチックチューブ、シリコーン等のゴ ムチューブ等に生理食塩水を含むァガロースを満たしたものが使用でき る。
前記基準電極部 10 1の基準電極 1 1 6と測定電極部 1 02の測定電極 1 26は、それぞれ電位差検出部 103に接続されている。
前記装置を用いて、皮膚表面状態（電位状態）を測定するには、一端 が基準電極部に連絡された塩橋の他端を測定対象者の口の中に入れ 舌の下に固定する。このとき塩橋の他端を直接口に入れるのではなく、塩 橋の端に交換可能の生理食塩水を含ませた綿等を内包したプラスチック、 シリコーンゴム等のチューブを接続し、そのチューブを口に入れ舌下に固 定することができる。このようにすれば測定対象者ごとに該チューブを交換 することができるので、不潔感がなぐ特に店頭や臨床の場での使用に際 して有効である。一方、一端が測定電極部に連絡された塩橋の他端を 測定対象者の皮膚表面に接触固定した後、前記基準電極部と測定電 極部との電位差を電位差検出部で測定する。なお、前記塩橋と皮膚表 面との連絡は、両者の接触を均一にするためにろ紙を通じて連絡されるこ とが好ましい。
本発明の舌下を基準電位とする皮膚表面状態の測定方法によれば、 数々の皮膚科学にとって有用な情報を得ることができる。例えば、皮膚表 面にセロテープによるバリアー破壌等物理的な刺激を与えたり、神経ぺプ チド、ヒスタミン、界面活性剤、有機酸、カブサイシン等の刺激物質を塗 布して化学的な刺激を与えたりして、かゆみ等の主観的感覚を持った皮 膚表面の電位を測定し、その前後の電位差の比較から皮膚表面の状態 変化を客観的な数値として表し測定することができる。
さらに、刺激が与えられた皮膚表面に、薬剤を塗布して電位差を測定 し、薬剤塗布によって変化する電位差の値から薬剤の皮膚刺激の抑制 度を測定することに活用することもできる。 次に、本発明のより具体的な実施例について説明する。
(実施例 1)
第 1図に示した皮膚表面状態測定装置を使用し、培養液に対する皮 膚表面の電位差（mV)を測定した。測定に用いた皮膚サンプルは、ヘア レスマウスの皮膚切片を用い、 （1)皮膚表面に何も処置を施さないもの、 (2)刺激物質であるサブスタンス P(SP)を培養液に添加したもの、 （3)S Pとともに、刺激の防御物質として知られている SPアンタゴニスト（[D— Ar gl, D-Trp7, 9， Leul 1 ]— SubstanceP)を培養液に添カロしたもの、 の三種類を使用した。結果を第 3図に示す。
第 3図において、横軸は SPを添加してからの経過時間を示す。また、 S Pアンタゴニストを添加した場合は、それを加えた時点をゼロとなるようにさ れる。縦軸は電位差を示す。測定値は 5回測定した平均で表し、そのば らっきを同時に示してある。
第 3図に示されたように、皮膚表面に何も処置を施さないもの（コント口 ール）に対して、 SPを培養液に添加すると、電位差の急激な変化が見ら れる。添加後 1時間をピークとし電位差の大きな変化の状態が続く、そし て 2時間後にコントロールに近い値にもどっている。一方、 S Pを添加する 前に S Pアンタゴニストを培養液に添加しておくと、電位差の急激で大きな 変化が見られることなく、添加後 2時間までほぼコントロールと同じ値を示 していることが分かる。このことから、 S Pとともに S Pアンタゴニストを添加した 場合、 S Pアンタゴニストが S Pによる刺激を抑制し、電位差変化を抑制す ることが分かる。
(実施例 2 )
第 1図に示した皮膚表面状態測定装置を使用し、培養液に対する皮 膚表面の電位差（mV)を測定した。測定に用いた皮膚サンプルは、ヘア レスマウスの皮膚切片を用い、 （1 )皮膚表面をセロテープでバリアー破壌 (テープストリツビング）させた皮膚、 （2)テープストリツビングをした後、刺激 阻害剤として働くことが公知のカルシウムチャネルプロッカーであるべラパミ ルを培養液に添加した場合の皮膚、の二種類を使用した。結果を第 4図 に示す。
第 4図において、横軸はテープストリツビングしてからの経過時間を示す。 な お、経過時間ゼロの測定値はテープストリツビングする前の皮膚の値であ る。また、ベラパミルを培養液に添加した場合は、添加した時をゼロとし、 ゼロ時点の測定値はテープストリツビングする前の皮膚の値を示してある。 縦軸は電位差を示す。測定値は 5回測定した平均で表し、そのばらつき を同時に示してある。
第 4図に示されたように、テープストリツビングでの刺激によって、それ以 前に比べ急激な電位差の変化を示すことが分かる。これに対して、テープ ストリツビング後にべラパミルを培養液に添加した場合電位差変化を抑制 する。このことから、ベラパミルがテープストリツビング刺激を抑制した結果、 電位差変化を減少させることが分かる。 (実施例 3 )
第 1図に示した皮膚表面状態測定装置を使用し、培養液に対する皮 膚表面の電位差（mV)を測定した。測定に用いた皮膚サンプルは、ヘア レスマウスの皮膚切片を用い、 （1 )皮膚表面をセロテープでバリアー破壊 (テープストリツビング）させた皮膚、 （2 )テープストリツビングをした後、力リウ ムチャネルブロッカーであり、刺激阻害効果を示すことが分かっているアミ ノビリジン（aminopylidine ) (AP)を培養液に添加した場合の皮膚、 （3 ) テープストリツビングをした後、ナトリウムチャネルブロッカーであり、刺激阻 害効果を示さないことが分かっているテトロドトキシン（tetro dotoxin) (T TX)を培養液に添加した場合の皮膚、の三種類を使用した。結果を第 5 図に示す。
第 5図において、横軸はテープストリツビングしてからの経過時間を示す。 なお、経過時間ゼロの測定値はテープストリツビングする前の皮膚の値で ある。また、 APあるいは TTXを培養液に添付した場合は、添付した時を ゼロとし、ゼロ時点の測定値はテープストリツビングする前の皮膚の値を示 してある。縦軸は電位差を示す。測定値は 5回測定した平均で表し、その ばらつきを同時に示してある。
第 5図に示されたように、テープストリツビングでの刺激によって、それ以 前に比べ急激な電位差の変化を示すことが分かる。これに対して、テープ ストリツビング後に、 APを培養液に添加した場合電位差変化を抑制する c また、 TTXを培養液に添加した場合は電位差変化を抑制しない。これら のことから、 APがテープストリツビング刺激を抑制した結果電位差変化を 減少させ、 TTXは抑制しないので電位差変化を減少させないことが分か る c
(実施例 4)
第 1図に示した皮膚表面状態測定装置を使用し、培養液に対する皮 膚表面の電位差（mV)を測定した。測定に用いた皮膚サンプルは、ヘア レスマウスの皮膚切片を用い、 （1 )皮膚表面に何も処置を施さないもの、 ( 2 )刺激物質であるカブサイシンを皮膚表面に塗布したもの、 （3 )カプサ イシンを皮膚表面に塗布した後に、刺激の防御物質として知られている力 プサゼピンを塗布したもの、の三種類を使用した。結果を第 6図に示す。 第 6図において、横軸はカプサイシンを塗布してからの経過時間を示す c また、力プサゼピンを塗布した場合は、それを塗布した時点をゼロとなるよ うにされる。縦軸は電位差を示す。測定値は 5回測定した平均で表し、そ のばらつきを同時に示してある。
第 6図に示されたように、皮膚表面に何も処置を施さないもの（コント口 ール）に対して、カブサイシンを皮膚表面に塗布すると、電位差の急激な 変化が見られ、塗布後 0. 5時間に電位差の変化が最大となっている。一 方、カプサイシンを皮膚表面に塗布した後、力プサゼピンを塗布すると、 電位差の変化の幅が減少し、塗布した力プサゼピンがカプサイシンによる 皮膚表面の刺激を抑制した結果、電位差変化が減少していることが分か る。
以上の実施例の他、刺激物質として、ヒスタミン、 ドデシルベンゼンサル フェート（界面活性剤）、乳酸（有機酸）を用いた場合も同様の結果が得 られた。 (実施例 5) 第 2図に示した皮膚表面状態測定装置を使用し、舌下及び皮膚の傷 (真皮）に対する皮膚表面の電位差を測定した。測定皮膚は、皮膚表面 をセロテープでバリアー破壊（テープストリツビング）させて 2時間経った皮 膚を使用した。第 7図に舌下及び皮膚の傷の各々を基準電位としたとき の皮膚の数箇所の電位を示す。
第 7図に示されたように、テープストリツビングして 2時間後、電位は上昇 する。これは舌下、皮膚の傷どちらを基準にしても検出できることが分かる t なお、図中 A〜Gは測定点を、 AVE . は平均値を表す。
さらに、第 8図は、第 7図の結果を皮膚の傷を基準にした皮膚表面電 位と舌下を基準にした皮膚表面電位との関係でプロットしたものであるが. 両者の間には有意な相関があり、従来の皮膚の傷を基準とする方法に 代えて舌下を基準にしても皮膚表面電位を安定に測定することができる ことが分かる。 産業上の利用可能性
以上説明した通り、本発明による皮膚表面状態測定装置によれば、 培養液の液面に表面を上にして皮膚切片を浮かべた皮膚モデルを作成 し、その皮膚表面と培養液との電位差を簡便に測定することができる。ま た、刺激要因を皮膚表面あるいは培養液に付与することにより、皮膚表 面と培養液との電位差が増大し、皮膚に与える刺激度を確認、できる。さ らに、刺激防御物質を皮膚に刺激要因を与える前後に、塗布したり、培 養液に添加したりすることにより電位差の変化の度合が減少し、皮膚刺 激に対する抑制物質を探索することができる。
また、舌下の電位を基準とした皮膚表面状態（電位状態）測定装置に よれば、ヒトに苦痛を与えることなく、皮膚表面状態を簡便に測定すること ができる。そして、この結果を皮膚に与える刺激度を確認できたり、刺激 防御物質を皮膚に塗布することにより電位差の変化から皮膚刺激に対 する抑制物質を探索すること等数々の有用な応用が期待できる。

Claims

請求の範囲
1 . 容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして皮膚切片を浮 かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電位差を測定する ことを特徴とする皮膚表面状態の測定方法。
2. 前記培養液が、生理食塩水又はアミノ酸類を含む培養液である請 求の範囲第 1項記載の皮膚表面状態の測定方法。
3. 皮膚表面状態が皮膚表面の電位状態である請求の範囲第 1また は 2項記載の皮膚表面状態の測定方法。
4. 容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして皮膚切片を浮 かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電'位差を測定する に当たって、皮膚表面に刺激を与えて電位差を測定し、その値と、刺 激を与えない場合の電位差との差から、皮膚の刺激度を測定する方 法。
5. 前記刺激が、刺激物質によることを特徴とする請求の範囲第 4項記 載の皮膚の刺激度を測定する方法。
6 . 前記刺激が、物理的刺激である請求の範囲第 4項記載の皮膚の 刺激度を測定する方法。
7. 容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして皮膚切片を浮 かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電位差を測定する に当たって、培養液に刺激物質を添加して電位差を測定し、その値と- 刺激物質を添加しない場合の電位差との差から、皮膚の刺激度を測 . 定する方法。
8 . 前記刺激物質が、皮膚に対するかゆみ発生物質である請求の範囲 第 5または 7項記載の皮膚の刺激度を測定する方法。
9. 前記培養液が、生理食塩水又はアミノ酸類を含む培養液である請 求の範囲第 4乃至 8項のいずれか一項に記載の皮膚の刺激度を測 定する方法。
10. 容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして刺激を与えた皮 膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電位 差を測定するに当たって、皮膚表面に刺激を与える前あるいは後に、 その皮膚表面に薬剤を塗布して電位差を測定し、その値と、薬剤を 塗布しない場合の電位差との差から、薬剤による皮膚刺激の抑制度 を測定する方法。
1 1 . 容器内に収容した培養液の液面に表面を上にして刺激を与えた皮 膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液との電位 差を測定するに当たって、皮膚表面に刺激を与える前あるいは後に、 培養液に薬剤を添加して電位差を測定し、その値と、薬剤を添加しな い場合の電位差との差から、薬剤による皮膚刺激の抑制度を測定す る方法。
1 2. 前記刺激が、刺激物質によることを特徴とする請求の範囲第 10また は 1 1項記載の皮膚刺激の抑制度を測定する方法。
1 3. 前記刺激が、物理的刺激である請求の範囲第 1 0または 1 1項記載 の皮膚刺激の抑制度を測定する方法。
14. 容器内に収容した刺激物質を添加した培養液の液面に表面を上 にして皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液と の電位差を測定するに当たって、培養液に刺激物質を添加する前あ るいは後に、その皮膚表面に薬剤を塗布して電位差を測定し、その値 と、薬剤を塗布しない場合の電位差との差から、薬剤による皮膚刺激 の抑制度を測定する方法。
1 5. 容器内に収容した刺激物質を添加した培養液の液面に表面を上 にして皮膚切片を浮かべ、この皮膚切片の皮膚表面と前記培養液と の電位差を測定するに当たって、培養液に刺激物質を添加する前あ るいは後に、培養液に薬剤を添加して電位差を測定し、その値と、刺 激物質を添加しない場合の電位差との差から、薬剤による皮膚刺激 の抑制度を測定する方法。
1 6. 前記刺激物質が、皮膚に対するかゆみ発生物質である請求の範囲 第 1 2または 1 4または 1 5項記載の皮膚刺激の抑制度を測定する方 法。
1 7. 前記培養液が、生理食塩水又はアミノ酸類を含む培養液である請 求の範囲第 1 0乃至 1 6項のいずれか一項に記載の皮膚刺激の抑制 度を測定する方法。
18 . 培養液と、その液面に表面を上にして浮かべた皮膚切片を収容し た容器と、前記培養液に連絡される標準電極部と、前記皮膚切片の 皮膚表面に連絡される測定電極部と、前記標準電極部と前記測定 電極部との電位差を検出する電位差検出部とを備えたことを特徴と する皮膚表面状態測定装置。
1 9. 前記標準電極部が、標準電極が浸漬された内部液を収容した内 チューブと、この内チューブを中に収納し二重チューブを形成する、内 部液を収容した外チューブとを備え、前記内チューブ壁には液絡が被 着されてなることを特徴とする標準電極部である請求の範囲第 1 8項 記載の皮膚表面状態測定装置。
20. 前記培養液と標準電極部との連絡が、前記培養液と、前記外チュ ーブ内の内部液との間に結ばれた塩橋によることを特徴とする請求の 範囲第 1 9項記載の皮膚表面状態測定装置。
21 . 前記測定電極部が、測定電極が浸漬された内部液を収容した內 チューブと、この内チューブを中に収納し二重チューブを形成する、内 部液を収容した外チューブとを備え、前記内チューブ壁には液絡が被 着されてなることを特徴とする測定電極部である請求の範囲第 1 8乃 至 20項のいずれか一項に記載の皮膚表面状態測定装置。
22. 前記皮膚切片の皮膚表面と測定電極部との連絡が、前記皮膚切 片の皮膚表面と、前記外チューブ内の内部液との間に結ばれた塩橋 によることを特徴とする請求の範囲第 21項記載の皮膚表面状態測定
23. 前記培養液が、生理食塩水又はアミノ酸類を含む培養液である請 求の範囲第 1 8乃至22項のいずれか一項に記載の皮膚表面状態測 定装置。
24. 皮膚表面状態が皮膚表面の電位状態である請求の範囲第 1 8乃 至 23項のいずれか一項に記載の皮膚表面状態測定装置。
25. 皮膚表面状態を測定するに当たって、舌下を基準電位とすることを 特徴とする皮膚表面状態の測定方法。
26. 舌下に連絡した基準電極部と、皮膚表面に連絡した測定電極部と の電位差から皮膚表面状態を測定する方法。
27. 皮膚表面状態が皮膚表面の電位状態である請求の範囲第 25また は 26項記載の皮膚表面状態の測定方法。
28. 舌下に連絡される基準電極部と、皮膚表面に連絡される測定電極 部と、前記基準電極部と前記測定電極部との電位差を検出する電 位差検出部とを備えたことを特徴とする皮膚表面状態測定装置。
29. 基準電極部が、基準電極が浸漬された内部液を収容した内チュー ブと、この内チューブを中に収納し二重チューブを形成する、内部液を 収容した外チューブとを備え、前記内チューブ壁には液絡が被着され てなることを特徴とする基準電極部である請求の範囲第 28項記載の 皮膚表面状態測定装置。
30. 舌下と基準電極部との連絡が、前記舌下と、前記基準電極部の外 チューブ内の内部液との間に結ばれた塩橋によることを特徴とする請 求の範囲第 29項記載の皮膚表面状態測定装置。
31 . 測定電極部が、測定電極が浸漬された内部液を収容した内チュー ブと、この内チューブを中に収納し二重チューブを形成する、内部液を 収容した外チューブとを備え、前記内チューブ壁には液絡が被着され てなることを特徵とする測定電極部である請求の範囲第 28乃至 30項 のいずれか一項に記載の皮膚表面状態測定装置。
32. 皮膚表面と測定電極部との連絡が、前記皮膚表面と、前記測定電 極部の外チューブ内の内部液との間に結ばれた塩橋によることを特徴 とする請求の範囲第 3 1項記載の皮膚表面状態測定装置。
33. 皮膚表面状態が皮膚表面の電位状態である請求の範囲第 28乃 至 32項のいずれか一項に記載の皮膚表面状態測定装置。
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