JP6714319B2 - Needle-like body manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、針状体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a needle-shaped body.
皮膚上から薬剤などの送達物を浸透させ体内に送達物を投与する方法である経皮吸収法は、人体に痛みを与えることなく簡便に送達物を投与することが出来る方法として用いられている。 The transdermal absorption method, which is a method of permeating a delivery agent such as a drug through the skin and administering the delivery agent into the body, is used as a method capable of easily administering the delivery agent without causing pain to the human body. ..
経皮投与の分野において、μmオーダーの針が形成された針状体を用いて皮膚を穿孔し、皮膚内に薬剤などを投与する方法が提案されている(特許文献1参照)。 In the field of transdermal administration, there has been proposed a method of perforating the skin using a needle-shaped body having a needle of the order of μm and administering a drug or the like into the skin (see Patent Document 1).
また、針状体の製造方法として、機械加工を用いて原版を作製し、該原版から転写版を形成し、該転写版を用いた転写加工成型を行なうことが提案されている(特許文献2参照)。 Further, as a method of manufacturing a needle-shaped body, it is proposed that an original plate is produced by using a mechanical process, a transfer plate is formed from the original plate, and a transfer process molding using the transfer plate is performed (Patent Document 2). reference).
また、針状体の製造方法として、エッチング法を用いて原版を作製し、該原版から転写版を形成し、該転写版を用いた転写加工成型を行なうことが提案されている(特許文献3参照)。 Further, as a method of manufacturing a needle-shaped body, it has been proposed to prepare an original plate by using an etching method, form a transfer plate from the original plate, and perform transfer processing molding using the transfer plate (Patent Document 3). reference).
また、針状体を構成する材料は、仮に破損した針状体が体内に残留した場合でも、人体に悪影響を及ぼさない材料であることが望ましい。このため、針状体形成材料としてキトサン等の生体適合材料が提案されている(特許文献4参照)。 Further, it is desirable that the material forming the needle-shaped body is a material that does not adversely affect the human body even if the damaged needle-shaped body remains in the body. Therefore, a biocompatible material such as chitosan has been proposed as a needle-shaped body forming material (see Patent Document 4).
キトサン等の水溶性高分子の生体適合性材料を用いた針状体は、皮膚に穿刺後に皮膚内部で溶解させることができる。したがって、水溶性高分子の他に皮膚内への送達を目的とした送達物を含有させて針状体を作製することにより、針状体を皮膚に穿刺した際に水溶性高分子の溶解により送達物を皮膚内に送達することができる。 A needle-shaped body using a biocompatible material of water-soluble polymer such as chitosan can be dissolved inside the skin after puncturing the skin. Therefore, by preparing a needle-shaped body by containing a delivery product intended for delivery into the skin in addition to the water-soluble polymer, it is possible to dissolve the water-soluble polymer when the needle-shaped body is punctured into the skin. The deliverable can be delivered intradermally.
水溶性高分子材料で針状体を作製する場合、水溶性高分子材料溶液を針状体凹版にキャストした後、乾燥する方法や、凍結乾燥し、材料を固化させることで針状体を得る方法がある。乾燥を速めるために所望の温度で加熱する方法があるが、凹版の針状体凹部に残る空気が膨張し、凹版に満たされた溶液中に気泡が混入し、針状体が先端部まで充填されない問題や、針状体内に気泡が残るという問題がある。 When a needle-shaped body is made of a water-soluble polymer material, the needle-shaped body is obtained by casting the water-soluble polymer material solution on the intaglio plate of the needle and then drying it, or by freeze-drying and solidifying the material. There is a way. There is a method of heating at the desired temperature to speed up the drying, but the air remaining in the concaves of the intaglio plate expands, air bubbles are mixed into the solution filled in the intaglio plate, and the needles fill up to the tip. There is a problem that it is not done, and bubbles remain in the needle-shaped body.
加熱乾燥時に発生する気泡発生、針状体への気泡混入を避ける方法として、材料溶液で凹版に供給した後に、減圧環境下に置くことにより、凹版の凹部に残る気泡を除去し凹部に材料溶液を充填する方法がある。また、減圧環境下ではなく加圧環境にすることでも凹部の気泡を除去することも可能である。 As a method of avoiding the generation of bubbles during heating and drying and the inclusion of bubbles in the needle-shaped body, after supplying the material solution to the intaglio plate and placing it in a depressurized environment, the bubbles remaining in the indentations of the intaglio plate are removed and the material solution in the recess There is a method of filling. It is also possible to remove the air bubbles in the recesses by setting a pressure environment instead of a reduced pressure environment.
減圧環境下で凹版の凹部からの気泡を除去するためには、凹部の上面に供給された針状体形成液の上面まで気泡を移動させる必要があるため、高粘度の材料溶液を用いる場合は、気泡が抜けにくくなり、逆に針状体への気泡の混入を促進することにもなる。また、減圧中に発生した気泡が、材料固化後も針状体内に残存することがある。 In order to remove the air bubbles from the recess of the intaglio under reduced pressure, it is necessary to move the air bubbles to the upper surface of the acicular body forming liquid supplied to the upper surface of the recess. However, it becomes difficult for bubbles to escape, and conversely, the inclusion of bubbles in the needle-shaped body is promoted. In addition, air bubbles generated during depressurization may remain in the needle-shaped body even after the material is solidified.
加圧環境下での凹部への針充填を行う場合、凹版の凹部に供給した針状体形成液が所望の供給場所から動かないように、界面が揺れないように、加圧速度を制御しながら加圧する必要がある。また、加圧チャンバが必要となるため、製造コストに影響するという問題がある。 When performing needle filling into the recess in a pressurized environment, control the pressurization speed so that the needle-shaped body forming liquid supplied to the recess of the intaglio does not move from the desired supply location and the interface does not shake. While it is necessary to pressurize. Further, since a pressurizing chamber is required, there is a problem that manufacturing cost is affected.
本発明にあっては、突起部に対応した凹部先端まで充填可能な針状体製造方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a needle-shaped body capable of filling up to the tip of a recess corresponding to a protrusion.
上記課題を解決するために本発明としては、支持基板と、該支持基板の一方の面に針状の突起部を備える針状体の製造方法であって、
チャンバ内を第1の減圧環境まで減圧する工程と、
前記第1の減圧環境まで減圧されたチャンバ内で、前記突起部に対応した凹部を備える凹版に対し、第1の針状体形成材料を溶媒に溶解または分散させた第1の針状体形成液を供給する第1の供給工程と、
前記凹版に供給された第1の針状体形成液を第1の減圧環境よりも高い圧力に変化させる第1の圧力変化工程と、
前記第1の圧力変化工程の後、再度前記第1の減圧環境まで減圧されたチャンバ内で、
前記凹版に供給された針状体形成液を乾燥する第1の乾燥工程と、
チャンバ内を第2の減圧環境まで減圧する工程と、
前記第2の減圧環境まで減圧されたチャンバ内で、前記第1の針状体形成液が充填乾燥された凹版に対し、第2の針状体形成材料を溶媒に溶解または分散させた第2の針状体形成液を供給する第2の供給工程と、
前記凹版に供給された第2の針状体形成液を第2の減圧環境よりも高い圧力に変化させる第2の圧力変化工程と、
前記第2の圧力変化工程の後、再度前記第2の減圧環境まで減圧されたチャンバ内で、
前記凹版に供給された針状体形成液を乾燥し針状体とする第2の乾燥工程と、
前記凹版から前記針状体を剥離する剥離工程とを備えることを特徴とする針状体の製造
方法とした。
また、請求項2に係る発明としては、前記第1の圧力変化工程における圧力変化量が0.05MPa以上0.10MPa以下の範囲内であることを特徴とする請求項1記載の針状体の製造方法とした。
また、請求項3に係る発明としては、前記第1の圧力変化工程における、圧力変化後の圧力が大気圧であることを特徴とする請求項1または2記載の針状体の製造方法とした。
また、請求項4に係る発明としては、前記第2の圧力変化工程における圧力変化量が0.05MPa以上0.10MPa以下の範囲内であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の針状体の製造方法とした。
また、請求項5に係る発明としては、前記第2の圧力変化工程における、圧力変化後の圧力が大気圧であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の針状体の製造方法とした。
また、請求項6に係る発明としては、前記第1の減圧環境の圧力および前記第2の減圧 環境の圧力が0.04MPaであり、前記第1の圧力変化工程における圧力変化後の圧力 および前記第2の圧力変化工程における圧力変化後の圧力が0.08MPaであることを 特徴とする請求項1記載の針状体の製造方法とした。
また、請求項7に係る発明としては、前記第1の針状体形成材料が、キトサン、キトサンサクシナミド、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、コンドロイチン硫酸ナトリウム、カードラン、トレハロース、スクロース、ゼラチン、コラーゲン、プルラン、ペクチン、アルギン酸塩から選択されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の針状体の製造方法とした。
また、請求項8に係る発明としては、前記第1の針状体形成材料が、薬理活性物質または化粧品送達物を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の針状体の製造方法とした。
また、請求項9に係る発明としては、前記第2の針状体形成材料が、キトサン、キトサンサクシナミド、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、コンドロイチン硫酸ナトリウム、カードラン、トレハロース、スクロース、ゼラチン、コラーゲン、プルラン、ペクチン、アルギン酸塩から選択されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の針状体の製造方法とした。
また、請求項10に係る発明としては、前記第2の針状体形成材料が、薬理活性物質または化粧品送達物を含むことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の針状体の製造方法とした。In order to solve the above problems, the present invention provides a supporting substrate and a method for manufacturing a needle-shaped body having a needle-shaped protrusion on one surface of the supporting substrate,
Depressurizing the chamber to a first depressurized environment,
First needle-like body formation in which a first needle-like body forming material is dissolved or dispersed in a solvent with respect to an intaglio plate provided with a concave portion corresponding to the protrusion in a chamber depressurized to the first depressurized environment. A first supply step of supplying a liquid,
A first pressure changing step of changing the first needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate to a pressure higher than the first depressurized environment;
After the first pressure changing step, in the chamber depressurized to the first depressurized environment again,
A first drying step of drying the needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate;
Depressurizing the chamber to a second depressurized environment,
A second needle-shaped body forming material is dissolved or dispersed in a solvent with respect to the intaglio filled and dried with the first needle-shaped body forming liquid in a chamber depressurized to the second depressurized environment. A second supply step of supplying the needle-shaped body forming liquid of
A second pressure changing step of changing the second needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate to a pressure higher than the second depressurized environment;
After the second pressure changing step, in the chamber depressurized to the second depressurized environment again,
A second drying step of drying the needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate into a needle-shaped body;
And a peeling step of peeling the needle-shaped body from the intaglio plate.
The invention according to claim 2 is characterized in that the pressure change amount in the first pressure change step is within a range of 0.05 MPa or more and 0.10 MPa or less. The manufacturing method was used.
The invention according to claim 3 is the method for manufacturing a needle-shaped structure according to
The invention according to claim 4 is characterized in that the amount of pressure change in the second pressure changing step is in the range of 0.05 MPa or more and 0.10 MPa or less. The method for producing a needle-shaped body according to the
Further, as the invention according to claim 5, the needle-like needle according to any one of
In the invention according to claim 6, the pressure of the first reduced pressure environment and the pressure of the second reduced pressure environment are 0.04 MPa, and the pressure after the pressure change in the first pressure changing step and the The needle-shaped structure manufacturing method according to
In the invention according to claim 7 , the first needle-shaped body forming material is chitosan, chitosan succinamide, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium chondroitin sulfate, curdlan, trehalose, sucrose, gelatin, collagen. The method for producing a needle-shaped structure according to any one of
Further, as the invention according to claim 8 , the needle according to any one of
In the invention according to claim 9 , the second needle-shaped body forming material is chitosan, chitosan succinamide, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium chondroitin sulfate, curdlan, trehalose, sucrose, gelatin, collagen. The method for producing a needle-shaped structure according to any one of
As the invention according to
本発明の針状体の製造方法とすることにより、突起部先端まで充填された針状体を製造することができた。 By using the method for manufacturing a needle-shaped body of the present invention, a needle-shaped body filled up to the tip of the protrusion can be manufactured.
本発明の針状体について説明する。
図1に本発明の針状体の斜視図を示した。本発明の針状体10は、支持基板12上に針状の突起部11を備える。また、本発明の針状体は、少なくとも突起部先端側から順に第1層11Aと第2層11Bを備える。
The needle-shaped body of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a perspective view of the needle-shaped body of the present invention. The needle-shaped
本発明の針状体は、針状の突起部11が皮膚を穿刺する。本発明の針状体において、突起部11は皮膚を穿刺するのに適した形状であればよい。突起部11は、例えば円錐、角錐、円柱、角柱、鉛筆形状(胴体部が柱状であり、先端部が錐形状のもの)等の形状を有する。また、突起部は(1)支持基板上に一本存在する形態、(2)支持基体上に複数本林立した形態、のいずれでもよい。支持基板上に突起部が複数林立した場合、各突起部はアレイ状に配列することが好ましい。ここで、「アレイ状」とは各単位針状体が並んでいる状態を示す。例えば、格子配列、最密充填配列、同心円状配列、ランダム配列、などを含むものとする。
In the needle-shaped body of the present invention, the needle-shaped
本発明の針状体の使用形態において、針状体の挿入位置および方向を固定するためのアプリケータを取付けることができる。本発明の針状体は、突起部に孔を設けてもよい。孔は、支持基板の裏面まで貫通する孔でも、未貫通孔でもよい。また、支持基板に孔を設けてもよい。孔は、支持基板の裏面まで達する貫通孔でも、未貫通孔でもよい。 In the usage form of the needle-shaped body of the present invention, an applicator for fixing the insertion position and direction of the needle-shaped body can be attached. The needle-shaped body of the present invention may have a hole in the protrusion. The hole may be a hole penetrating to the back surface of the support substrate or a non-penetrating hole. Further, holes may be provided in the supporting substrate. The hole may be a through hole reaching the back surface of the support substrate or a non-through hole.
図2に本発明の針状体の外形の模式図を示した。図2(a)は、針状体の突起部側からの上面図であり、図2(b)は、図2(a)における針状体のI−I´面における断面図である。
本発明の針状体10において、針状の突起部11の寸法は皮膚に穿刺孔を形成するのに適した細さと長さを有することが好ましい。具体的には、図2に示す突起部11の高さHは10μm以上1000μm以下の範囲内であることが好ましい。突起部の高さHは、支持基板12から突起部11の先端までの距離である。
突起部の高さHは、前記範囲内で針状体を穿刺した際に形成される穿刺孔を皮膚内のどのくらいの深さまで形成するかを考慮して決定することが好ましい。
特に、針状体を穿刺した際に形成される穿刺孔を「角質層内」に留める場合、針状体の突起部の高さHは例えば10μm以上300μm以下、より好ましくは30μm以上200μm以下、の範囲内にすることが望ましい。
また、針状体を穿刺した際に形成される穿刺孔を「角質層を貫通し、かつ神経層へ到達しない長さ」に留める場合、針状体の突起部の高さHは200μm以上700μm以下、より好ましくは200μm以上500μm以下、さらに好ましくは200μm以上300μm以下、の範囲内にすることが望ましい。
さらに、針状体を穿刺した際に形成される穿刺孔を「穿刺孔が真皮に到達する長さ」とする場合、針状体の突起部の高さHは200μm以上500μm以下の範囲内とすることが好ましい。また、針状体を穿刺した際に形成される穿刺孔を「穿刺孔が表皮に到達する長さ」の場合、針状体の突起部の高さHは200μm以上300μm以下の範囲内とすることが好ましい。
FIG. 2 shows a schematic diagram of the outer shape of the needle-shaped body of the present invention. FIG. 2A is a top view of the needle-shaped body from the side of the protrusion, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II′ of the needle-shaped body in FIG. 2A.
In the needle-shaped
The height H of the protrusion is preferably determined in consideration of the depth within the skin in which the puncture hole formed when the needle-shaped body is punctured is formed within the above range.
In particular, when the puncture hole formed when the needle-shaped body is punctured is retained “in the stratum corneum”, the height H of the protrusion of the needle-shaped body is, for example, 10 μm or more and 300 μm or less, more preferably 30 μm or more and 200 μm or less, It is desirable to be within the range.
Further, when the puncture hole formed when the needle-shaped body is punctured is limited to “a length that penetrates the stratum corneum and does not reach the nerve layer”, the height H of the protrusion of the needle-shaped body is 200 μm or more and 700 μm or more. The range is more preferably 200 μm or more and 500 μm or less, and further preferably 200 μm or more and 300 μm or less.
Furthermore, when the puncture hole formed when the needle-shaped body is punctured is "the length at which the puncture hole reaches the dermis", the height H of the protrusion of the needle-shaped body is in the range of 200 μm or more and 500 μm or less. Preferably. Further, when the puncture hole formed when the needle-shaped body is punctured is “the length at which the puncture hole reaches the epidermis”, the height H of the protruding portion of the needle-shaped body is within the range of 200 μm or more and 300 μm or less. It is preferable.
突起部の幅Dは、1μm以上300μm以下の範囲内であることが好ましい。突起部の幅Dは、前記範囲内で針状体を穿刺した際に形成される穿刺孔を皮膚内のどのくらいの深さまで形成するか等を考慮して決定することが好ましい。
突起部の幅Dは、突起部を基板面と平行に投影した際の支持基板と接している突起部の長さのうち最大の長さである。例えば、突起部が円錐状である場合、突起部と支持基板と接している面の円の直径が幅Dとなる。突起部が正四角錐である場合、突起部と支持基板と接している面の正方形の対角線が幅Dとなる。また、突起部が円柱である場合、突起部と支持基板と接している面の円の直径が幅Dとなる。突起部が正四角柱である場合、突起部と支持基板と接している面の正方形の対角線が幅Dとなる。
The width D of the protrusion is preferably in the range of 1 μm or more and 300 μm or less. It is preferable to determine the width D of the protrusion in consideration of how deep the puncture hole formed when the needle-shaped body is punctured within the range is to be formed in the skin.
The width D of the protrusion is the maximum length of the length of the protrusion in contact with the supporting substrate when the protrusion is projected parallel to the substrate surface. For example, when the protrusion has a conical shape, the diameter of the circle on the surface in contact with the support and the support substrate is the width D. When the protrusion is a regular quadrangular pyramid, the width D is the diagonal line of the square of the surface in contact with the protrusion and the support substrate. Further, when the protrusion is a column, the diameter of the circle on the surface in contact with the protrusion and the support substrate is the width D. When the protrusion is a regular square pole, the square diagonal of the surface in contact with the support and the support substrate has the width D.
アスペクト比は、1以上10以下の範囲内であることが好ましい。アスペクト比Aとは、突起部の長さHと幅Dを用い、A=H/Dにより定義される。
実施形態に係る針状体において、突起部が錐形状のように先端角を有し、角質層を貫通させる場合、突起部の先端角θは5°以上30°以下、より好ましくは10°以上20°以下、の範囲内であることが望ましい。なお、先端角θは突起部を支持基板面と平行に投影した際の角度(頂角)のうち最大のものを指す。
実施形態に係る針状体において、支持基板は突起部の材料と同じであることが好ましい。支持基板と突起部とを同材料で形成することにより、支持基板と突起部を一体的に成形することが可能になる。
The aspect ratio is preferably in the range of 1 or more and 10 or less. The aspect ratio A is defined by A=H/D using the length H and width D of the protrusion.
In the needle-shaped body according to the embodiment, when the protrusion has a tip angle like a cone and penetrates the stratum corneum, the tip angle θ of the protrusion is 5° or more and 30° or less, more preferably 10° or more. It is desirable to be within the range of 20° or less. The tip angle θ indicates the maximum angle (vertical angle) when the projection is projected in parallel with the surface of the supporting substrate.
In the needle-shaped body according to the embodiment, it is preferable that the support substrate is the same as the material of the protrusion. By forming the support substrate and the protrusion with the same material, the support substrate and the protrusion can be integrally formed.
次に、本発明の針状体の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the needle-shaped structure of the present invention will be described.
[第1の針状体形成液を調液する工程]
まず、第1の針状体形成材料を溶媒に溶解又は分散させた第1の針状体形成液21を調液する。第1の針状体形成材料は、水溶性高分子または多糖を含むことが好ましい。
[Step of preparing the first needle-shaped body forming liquid]
First, a first needle-shaped
水溶性高分子および多糖としては、キトサン、キトサンサクシナミド、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、コンドロイチン硫酸ナトリウム、カードラン、トレハロース、スクロース、ゼラチン、コラーゲン、プルラン、ペクチン、アルギン酸塩、デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリル酸系ポリマー,ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレンオキシド(PEO)等を用いることができるが、これに限定されるものではない。また、これらの材料を混合しても良い。 Water-soluble polymers and polysaccharides include chitosan, chitosan succinamide, hydroxypropyl cellulose (HPC), carboxymethyl cellulose (CMC), sodium chondroitin sulfate, curdlan, trehalose, sucrose, gelatin, collagen, pullulan, pectin, alginate. , Starch, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid-based polymer, polyacrylamide (PAM), polyethylene oxide (PEO), etc. can be used, but not limited thereto. Absent. Further, these materials may be mixed.
中でも、第1の針状体形成材料として、キトサン、キトサンサクシナミド、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、コンドロイチン硫酸ナトリウム、カードラン、トレハロース、スクロース、ゼラチン、コラーゲン、プルラン、ペクチン、アルギン酸塩の中から選択されることが好ましい。理由としては、生物学的に安全性が高いことによる。なお、これらの材料を混合しても良い。 Among them, as the first needle-shaped body forming material, from among chitosan, chitosan succinamide, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium chondroitin sulfate, curdlan, trehalose, sucrose, gelatin, collagen, pullulan, pectin, alginate It is preferably selected. The reason is that it is biologically safe. Note that these materials may be mixed.
第1の針状体形成液は、水または水系溶媒に溶解または分散させることにより第1の針状体形成液となる。
また、針状体形成液にあっては、針状体形成材料である水溶性高分子を溶媒である水に溶解させるために溶解促進物質を添加しても良い。例えば、第1の針状体形成材料としてキトサンを用いた場合には、針状体形成液に酸を添加する必要がある。第1の針状体形成液は、凹版に流入できる程度の流動性を有することが好ましい。また、第1の針状体形成液は、予め脱泡処理がおこなわれていることが好ましい。脱泡処理は、第1の針状体形成液を減圧環境下で保管することによりおこなうことができる。
The first needle-shaped body forming liquid becomes the first needle-shaped body forming liquid by dissolving or dispersing it in water or an aqueous solvent.
Further, in the needle-shaped body forming liquid, a dissolution promoting substance may be added in order to dissolve the water-soluble polymer which is the needle-shaped body forming material in water which is the solvent. For example, when chitosan is used as the first needle-shaped body forming material, it is necessary to add an acid to the needle-shaped body forming liquid. The first needle-shaped body forming liquid preferably has a fluidity such that it can flow into the intaglio plate. In addition, it is preferable that the first needle-shaped body forming liquid has been defoamed in advance. The defoaming treatment can be performed by storing the first needle-shaped body forming liquid in a reduced pressure environment.
また、本発明にあっては、送達物を第1の針状体形成液に含有させてもよい。送達物は、薬理活性物質や、化粧品送達物を含むことができる。このとき、送達物として芳香を有する材料を用いた場合、使用に際して匂いを付与することができ、美容品として用いるのに好ましいものとすることができる。 Further, in the present invention, the delivery product may be contained in the first needle-shaped body forming liquid. The deliverables can include pharmacologically active substances and cosmetic deliveries. At this time, when a material having an aroma is used as a delivery product, it is possible to impart an odor during use, which is preferable for use as a beauty product.
前記薬理活性物質は、用途に応じて適宜選択してよい。例えば、インフルエンザなどのワクチン、癌患者の痛止め向け薬、インスリン、生物製剤、遺伝子治療薬、注射剤、経口剤、皮膚適用製剤等であっても良い。本発明の針状体は皮膚を穿刺することから、従来の経皮投与に用いられる薬理活性物質以外にも、皮下注射が必要な薬理活性物質にも適用することが出来る。特に、注射剤であるワクチンなどは、針状体を用いた場合、投与に際し痛みがないため、小児への適用に適している。また、従来の経口剤の投与では、小児は経口剤を飲むのが困難であるが、針状体を用いた場合、投与に際し薬剤を飲む必要がないため、小児への適用に適している。 The pharmacologically active substance may be appropriately selected depending on the application. For example, it may be a vaccine such as influenza, a drug for pain relief for cancer patients, insulin, a biologic, a gene therapy drug, an injection, an oral preparation, a skin application preparation and the like. Since the needle-shaped body of the present invention punctures the skin, it can be applied to pharmacologically active substances that require subcutaneous injection, in addition to conventional pharmacologically active substances used for transdermal administration. In particular, vaccines, which are injectables, are suitable for application to children because they do not cause pain during administration when needles are used. In addition, although it is difficult for children to take oral preparations by the conventional administration of oral preparations, the needle-shaped body is suitable for application to children because it is not necessary to take the medicine for administration.
前記化粧品送達物は、化粧品および美容品として用いられる組成物である。例えば、保湿剤、色料、香料、美容効果(しわ、にきび、妊娠線などに対する改善効果、脱毛に対する改善効果など)を示す生理活性物質、などが挙げられる。 The cosmetic delivery product is a composition used as cosmetics and beauty products. Examples thereof include moisturizers, colorants, fragrances, and physiologically active substances that exhibit cosmetic effects (wrinkle, acne, stretch marks, etc., hair loss, etc.).
[第1の供給工程]
第1の針状体形成材料を溶媒に溶解または分散させた針状体形成液21および凹版22を真空チャンバ23内に配置する(図3(a))。真空チャンバは、ポンプに接続され、真空引きされる。次に、真空チャンバ内を減圧環境下にした後、凹版に第1の針状体形成液を供給する(図3(b))。凹版は、突起部に対応した凹部を備える。なお、凹版は、周縁部に、針状体形成液の凹版上での濡れ広がりを制御するための土手(凸部)22´を備えていてもよい。
[First supply step]
The needle-shaped
本発明の針状体形成液の粘度は、0.01Pa・s以上100Pa・s以下の範囲内であることが好ましい。本発明の針状体の製造方法は、0.01Pa・s以上100Pa・sの範囲内である高い粘度を有する針状体形成液を用いた場合であっても、凹版の凹部先端まで針状体形成液を充填することが可能である。すなわち、本発明の針状体の製造方法にあっては、0.01Pa・s以上100Pa・sの範囲内である高い粘度を有する針状体形成液を用いた際に、きわめて高い効果が発揮される。 The viscosity of the needle-like body forming liquid of the present invention is preferably in the range of 0.01 Pa·s or more and 100 Pa·s or less. The method for producing a needle-shaped structure according to the present invention is such that even when a needle-shaped structure forming liquid having a high viscosity in the range of 0.01 Pa·s or more and 100 Pa·s is used, the needle-shaped structure is formed to the tip of the concave portion of the intaglio plate. It is possible to fill the body forming liquid. That is, in the method for producing a needle-shaped structure of the present invention, when a needle-shaped structure forming liquid having a high viscosity within the range of 0.01 Pa·s or more and 100 Pa·s is used, an extremely high effect is exhibited. To be done.
針状体の突起部に対応した凹部を備える凹版の作製方法について説明する。状体の形状を決定する原版を作製し、原版から所望する針状体の形状を凹凸反転させた凹版を作製することができる。針状体の形状を決定する原版は、針状体の形状に応じて公知の方法で製造することができる。原版は、微細加工技術を用いて形成してもよい。微細加工技術は、例えばリソグラフィ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、サンドブラスト法、レーザー加工法、精密機械加工法などが挙げられる。原版から凹版を形成するには、公知の形状転写法を用いることができる。例えば、(1)Ni電鋳法によるNi製凹版の形成、(2)シリコーン樹脂等の溶融した樹脂を用いた転写成形による樹脂製凹版、等が挙げられる。 A method of manufacturing an intaglio plate having a concave portion corresponding to the protrusion of the needle-shaped body will be described. It is possible to prepare an original plate for determining the shape of the sheet, and to produce an intaglio in which the desired shape of the needle-shaped body is inverted from the original plate. The original plate that determines the shape of the needle-shaped body can be manufactured by a known method depending on the shape of the needle-shaped body. The original plate may be formed using a fine processing technique. Examples of the fine processing technique include a lithography method, a wet etching method, a dry etching method, a sandblast method, a laser processing method, and a precision machining method. A known shape transfer method can be used to form the intaglio plate from the original plate. For example, (1) formation of Ni intaglio plate by Ni electroforming, (2) resin intaglio plate by transfer molding using a molten resin such as silicone resin, and the like.
なお、本発明の針状体の製造方法にあっては、針状体形成液供給工程における突起部先端への充填性を考慮すると、減圧環境下における真空度は低ければ低いほど好ましい。しかしながら、減圧環境下における真空度を低くしすぎると、所望の真空度に達するまでに多くの時間を必要とするため、製造コストが増大する恐れがある。 In the method for manufacturing a needle-shaped structure of the present invention, the lower the degree of vacuum in a depressurized environment is, the more preferable in view of the filling property at the tip of the protrusion in the needle-shaped structure forming liquid supplying step. However, if the degree of vacuum in the reduced-pressure environment is too low, it takes a long time to reach the desired degree of vacuum, which may increase the manufacturing cost.
[第1の圧力変化工程]
次に、凹版に供給された針状体形成液を0.05MPaより高い圧力環境下に変化させる。本発明にあっては、0.05MPa以下の圧力環境で凹版に針状体形成液を供給し、当該供給工程よりも高い圧力環境に変化させることにより、凹版上に供給された針状体形成液21が凹版の凹部先端に充填される(図4(c))。
本発明の針状体の製造方法にあっては、0.05MPa以下の圧力環境で凹版上に針状体形成液を供給したあと、該真空チャンバ内に空気を導入し、乾燥工程の圧力環境を供給工程の圧力環境下よりも高く大気圧(0.1MPa)以下の圧力環境に変化させることにより、凹版の凹部先端に針状体形成液を充填することができ、その後、凹版上の針状体形成液を乾燥固化することにより突起部先端まで充填された針状体針状体を作製することができる。
本発明にあっては、圧力変化工程における圧力変化量が0.05MPa以上0.1MPa以下の範囲内であることが好ましい。圧力変化量が0.05MPa未満の場合、凹版の凹部先端までの充填の度合いが低下してしまう可能性がある。圧力変化量は高ければ高いほど好ましい。しかしながら、圧力変化量が1.0MPaを超える場合には、真空までの到達時間が長くなりすぎるため製造コストが高くとなってしまう恐れがある。
また、本発明の針状体の製造方法にあっては、圧力変化工程における、圧力変化後の圧力が大気圧であることが、製造管理上好ましい。
[First pressure changing step]
Next, the needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate is changed to a pressure environment higher than 0.05 MPa. In the present invention, the needle-shaped body forming liquid is supplied to the intaglio plate by supplying the needle-shaped body forming liquid to the intaglio plate in a pressure environment of 0.05 MPa or less and changing the pressure environment to a higher pressure environment than the supply step. The liquid 21 is filled in the concave tip of the intaglio plate (FIG. 4C).
In the method for manufacturing a needle-shaped body of the present invention, after the needle-shaped body forming liquid is supplied onto the intaglio plate in a pressure environment of 0.05 MPa or less, air is introduced into the vacuum chamber, and the pressure environment of the drying step is set. By changing the pressure environment to a pressure environment higher than that under the pressure environment of the supply process and equal to or lower than the atmospheric pressure (0.1 MPa), the needle-shaped body forming liquid can be filled into the concave tip of the intaglio plate. By drying and solidifying the body-forming liquid, a needle-shaped body filled up to the tip of the protrusion can be prepared.
In the present invention, the amount of pressure change in the pressure change step is preferably in the range of 0.05 MPa or more and 0.1 MPa or less. If the amount of pressure change is less than 0.05 MPa, the degree of filling up to the tip of the concave portion of the intaglio plate may decrease. The higher the pressure change amount, the more preferable. However, when the amount of pressure change exceeds 1.0 MPa, the time required to reach the vacuum becomes too long, which may increase the manufacturing cost.
Moreover, in the needle-shaped structure manufacturing method of the present invention, it is preferable in terms of manufacturing control that the pressure after the pressure change in the pressure changing step is atmospheric pressure.
[第1の乾燥工程]
次に、凹版上に供給された第1の針状体形成液を乾燥固化し針状体とする。なお、乾燥固化する前に、凹版に供給された第1の針状体形成液の余分な量をスキージー24等により除去してもよい(図4(d))。凹版を大気圧環境下にした後、供給された針状体形成液21をホットプレート25上に配置することにより乾燥することができる(図5(e))。なお、加熱する際の加熱温度は、気泡が針状体に残ることを避けるため、針状体形成液が沸騰しない程度の温度に設定することが好ましい。このため、針状体形成液の溶媒として水を使用した場合には、加熱温度は40℃以上90℃以下の範囲内とすることが好ましい。加熱は、公知のいずれの加熱手段であってもよく、針状体形成液が供給された凹版を載置するホットプレートを用いる方法の他に、針状体形成液が供給された凹版をオーブン内に載置する方法を用いることができる。また、乾燥固化を加熱することなく常温でおこなうことも可能である。
[First drying step]
Next, the first needle-shaped body forming liquid supplied on the intaglio plate is dried and solidified to form needle-shaped bodies. It should be noted that an excess amount of the first needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio may be removed by a squeegee 24 or the like before drying and solidifying (FIG. 4(d)). After the intaglio is placed under the atmospheric pressure environment, the supplied needle-shaped
本発明の針状体の製造方法にあっては、0.05MPa以下の圧力環境下で凹版上に針状体形成液を供給したあと、真空チャンバ内を大気開放し大気圧(0.1MPa)下とし、大気圧下で凹版状の針状体形成液を乾燥することが製造コストの面で好ましい。
また、例えば、真空チャンバを0.04MPaの圧力環境下とし凹版上に針状体形成液を供給し、その後、真空チャンバに空気を導入することにより0.08MPaの圧力環境下とし、当該0.08MPaの圧力環境下で凹版上の針状体形成液を乾燥固化させることもできる。
また、例えば、真空チャンバを0.04MPaの圧力環境下とし凹版上に針状体形成液を供給し、その後、真空チャンバに空気を導入することにより0.08MPaの圧力環境下とし、その後再度減圧をおこない、当該0.04MPaの圧力環境下で凹版上の針状体形成液を乾燥固化させることもできる。
In the method for manufacturing a needle-shaped body of the present invention, after the needle-shaped body forming liquid is supplied onto the intaglio under a pressure environment of 0.05 MPa or less, the inside of the vacuum chamber is opened to the atmospheric pressure (0.1 MPa). In terms of production cost, it is preferable to dry the intaglio needle-shaped body forming liquid under atmospheric pressure.
In addition, for example, the vacuum chamber is set to a pressure environment of 0.04 MPa, the needle-shaped body forming liquid is supplied onto the intaglio plate, and then air is introduced into the vacuum chamber to set a pressure environment of 0.08 MPa, and the pressure of 0. It is also possible to dry and solidify the needle-shaped body forming liquid on the intaglio plate under a pressure environment of 08 MPa.
Further, for example, the vacuum chamber is set to a pressure environment of 0.04 MPa, the needle-shaped body forming liquid is supplied onto the intaglio plate, and then air is introduced into the vacuum chamber to set a pressure environment of 0.08 MPa, and then the pressure is reduced again. It is also possible to dry and solidify the needle-shaped body forming liquid on the intaglio plate under the pressure environment of 0.04 MPa.
以上により、第1の針状体形成液が凹版内に充填乾燥され、針状体の第1層21が凹版内に形成される。
As described above, the first acicular body forming liquid is filled and dried in the intaglio plate, and the
[第2の針状体形成液を調液する工程]
次に、第2の針状体形成材料を溶媒に溶解又は分散させた第2の針状体形成液26を調液する。第2の針状体形成材料は、が水溶性高分子または多糖を含むことが好ましい。
[Step of preparing second needle-shaped body forming liquid]
Next, the second needle-shaped
水溶性高分子および多糖としては、キトサン、キトサンサクシナミド、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、コンドロイチン硫酸ナトリウム、カードラン、トレハロース、スクロース、ゼラチン、コラーゲン、プルラン、ペクチン、アルギン酸塩、デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリル酸系ポリマー,ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレンオキシド(PEO)等を用いることができるが、これに限定されるものではない。また、これらの材料を混合しても良い。 Water-soluble polymers and polysaccharides include chitosan, chitosan succinamide, hydroxypropyl cellulose (HPC), carboxymethyl cellulose (CMC), sodium chondroitin sulfate, curdlan, trehalose, sucrose, gelatin, collagen, pullulan, pectin, alginate. , Starch, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid-based polymer, polyacrylamide (PAM), polyethylene oxide (PEO), etc. can be used, but not limited thereto. Absent. Further, these materials may be mixed.
中でも、第2の針状体形成材料として、キトサン、キトサンサクシナミド、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、コンドロイチン硫酸ナトリウム、カードラン、トレハロース、スクロース、ゼラチン、コラーゲン、プルラン、ペクチン、アルギン酸塩の中から選択されることが好ましい。理由としては、生物学的に安全性が高いことによる。なお、これらの材料を混合しても良い。 Among them, as the second needle-shaped body forming material, from among chitosan, chitosan succinamide, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium chondroitin sulfate, curdlan, trehalose, sucrose, gelatin, collagen, pullulan, pectin, and alginate. It is preferably selected. The reason is that it is biologically safe. Note that these materials may be mixed.
第2の針状体形成液26は、水または水系溶媒に溶解または分散させることにより第1の針状体形成液となる。
また、第2の針状体形成液にあっては、針状体形成材料である水溶性高分子を溶媒である水に溶解させるために溶解促進物質を添加しても良い。例えば、第2の針状体形成材料としてキトサンを用いた場合には、針状体形成液に酸を添加する必要がある。第2の針状体形成液は、凹版に流入できる程度の流動性を有することが好ましい。また、第2の針状体形成液は、予め脱泡処理がおこなわれていることが好ましい。脱泡処理は、第2の針状体形成液を減圧環境下で保管することによりおこなうことができる。
The second needle-shaped
Further, in the second needle-shaped body forming liquid, a dissolution promoting substance may be added in order to dissolve the water-soluble polymer which is the needle-shaped body forming material in water which is the solvent. For example, when chitosan is used as the second needle-shaped body forming material, it is necessary to add an acid to the needle-shaped body forming liquid. The second needle-shaped body forming liquid preferably has such a fluidity that it can flow into the intaglio plate. In addition, it is preferable that the second needle-shaped body forming liquid has been defoamed in advance. The defoaming treatment can be performed by storing the second needle-shaped body forming liquid in a reduced pressure environment.
また、本発明にあっては、送達物を第2の針状体形成液に含有させてもよい。送達物は、第1の針状体形成液に例示したものを使用できる。 Further, in the present invention, the delivery product may be contained in the second needle-shaped body forming liquid. As the delivery material, those exemplified for the first needle-shaped body forming liquid can be used.
[第2の供給工程]
次に、第2の針状体形成材料を溶媒に溶解または分散させた第2の針状体形成液26および凹版22を真空チャンバ内に配置する(図5(f))。真空チャンバは、ポンプに接続され、真空引きされる。次に、真空チャンバ内を減圧環境下にした後、凹版に第1の針状体形成液を供給する(図6(g))。凹版は、突起部に対応した凹部を備える。なお、凹版は、周縁部に、針状体形成液の凹版上での濡れ広がりを制御するための土手(凸部)22´を備えていてもよい。
[Second supply step]
Next, the second needle-shaped
本発明の第2の針状体形成液の粘度は、0.01Pa・s以上100Pa・s以下の範囲内であることが好ましい。本発明の針状体の製造方法は、0.01Pa・s以上100Pa・sの範囲内である高い粘度を有する針状体形成液を用いた場合であっても、凹版の凹部先端まで針状体形成液を充填することが可能である。すなわち、本発明の針状体の製造方法にあっては、0.01Pa・s以上100Pa・sの範囲内である高い粘度を有する針状体形成液を用いた際に、きわめて高い効果が発揮される。 The viscosity of the second needle-shaped body forming liquid of the present invention is preferably in the range of 0.01 Pa·s or more and 100 Pa·s or less. The method for producing a needle-shaped structure according to the present invention is such that even when a needle-shaped structure forming liquid having a high viscosity in the range of 0.01 Pa·s or more and 100 Pa·s is used, the needle-shaped structure is formed to the tip of the concave portion of the intaglio plate. It is possible to fill the body forming liquid. That is, in the method for producing a needle-shaped structure of the present invention, when a needle-shaped structure forming liquid having a high viscosity within the range of 0.01 Pa·s or more and 100 Pa·s is used, an extremely high effect is exhibited. To be done.
[第2の圧力変化工程]
次に、凹版に供給された第2の針状体形成液26を0.05MPaより高い圧力環境下に変化させる。本発明にあっては、0.05MPa以下の圧力環境で凹版に針状体形成液を供給し、当該供給工程よりも高い圧力環境に変化させることにより、凹版上に供給された針状体形成液が凹版の凹部先端に充填される(図6(h))。
本発明の針状体の製造方法にあっては、0.05MPa以下の圧力環境で凹版上に針状体形成液を供給したあと、該真空チャンバー内に空気を導入し、乾燥工程の圧力環境を供給工程の圧力環境下よりも高く大気圧(0.1MPa)以下の圧力環境に変化させることにより、凹版の凹部先端に針状体形成液を充填することができ、その後、凹版上の針状体形成液を乾燥固化することにより突起部先端まで充填された針状体針状体を作製することができる。
本発明にあっては、圧力変化工程における圧力変化量が0.05MPa以上0.1MPa以下の範囲内であることが好ましい。圧力変化量が0.05MPa未満の場合、凹版の凹部先端までの充填の度合いが低下してしまう可能性がある。圧力変化量は高ければ高いほど好ましい。しかしながら、圧力変化量が1.0MPaを超える場合には、真空までの到達時間が長くなりすぎるため製造コストが高くとなってしまう恐れがある。
また、本発明の針状体の製造方法にあっては、圧力変化工程における、圧力変化後の圧力が大気圧であることが、製造管理上好ましい。
[Second pressure changing step]
Next, the second needle-shaped
In the method for manufacturing a needle-shaped body of the present invention, after the needle-shaped body forming liquid is supplied onto the intaglio plate in a pressure environment of 0.05 MPa or less, air is introduced into the vacuum chamber, and the pressure environment of the drying step is set. By changing the pressure environment to a pressure environment higher than that under the pressure environment of the supply process and equal to or lower than the atmospheric pressure (0.1 MPa), the needle-shaped body forming liquid can be filled into the concave tip of the intaglio plate. By drying and solidifying the body-forming liquid, a needle-shaped body filled up to the tip of the protrusion can be prepared.
In the present invention, the amount of pressure change in the pressure change step is preferably in the range of 0.05 MPa or more and 0.1 MPa or less. If the amount of pressure change is less than 0.05 MPa, the degree of filling up to the tip of the concave portion of the intaglio plate may decrease. The higher the pressure change amount, the more preferable. However, when the amount of pressure change exceeds 1.0 MPa, the time required to reach the vacuum becomes too long, which may increase the manufacturing cost.
Moreover, in the needle-shaped structure manufacturing method of the present invention, it is preferable in terms of manufacturing control that the pressure after the pressure change in the pressure changing step is atmospheric pressure.
[第2の乾燥工程]
次に、凹版上に供給された針状体形成液を乾燥固化し針状体とする。凹版を大気圧(0.1MPa)環境下にした後、供給された針状体形成液26をホットプレート25上に配置することにより乾燥することができる(図7(i))。なお、加熱する際の加熱温度は、気泡が針状体に残ることを避けるため、針状体形成液が沸騰しない程度の温度に設定することが好ましい。このため、針状体形成液の溶媒として水を使用した場合には、加熱温度は40℃以上90℃以下の範囲内とすることが好ましい。加熱は、公知のいずれの加熱手段であってもよく、針状体形成液が供給された凹版を載置するホットプレートを用いる方法の他に、針状体形成液が供給された凹版をオーブン内に載置する方法を用いることができる。また、乾燥固化を加熱することなく常温でおこなうことも可能である。
[Second drying step]
Next, the needle-shaped body forming liquid supplied on the intaglio plate is dried and solidified to form needle-shaped bodies. The intaglio can be dried by placing it in the environment of atmospheric pressure (0.1 MPa) and then placing the supplied needle-shaped
本発明の針状体の製造方法にあっては、0.05MPa以下の圧力環境下で凹版上に針状体形成液を供給したあと、真空チャンバ内を大気開放し大気圧(0.1MPa)下とし、大気圧下で凹版状の針状体形成液を乾燥することが製造コストの面で好ましい。
また、例えば、真空チャンバを0.04MPaの圧力環境下とし凹版上に針状体形成液を供給し、その後、真空チャンバに空気を導入することにより0.08MPaの圧力環境下とし、当該0.08MPaの圧力環境下で凹版上の針状体形成液を乾燥固化させることもできる。
また、例えば、真空チャンバを0.04MPaの圧力環境下とし凹版上に針状体形成液を供給し、その後、真空チャンバに空気を導入することにより0.08MPaの圧力環境下とし、その後再度減圧をおこない、当該0.04MPaの圧力環境下で凹版上の針状体形成液を乾燥固化させることもできる。
In the method for manufacturing a needle-shaped body of the present invention, after the needle-shaped body forming liquid is supplied onto the intaglio under a pressure environment of 0.05 MPa or less, the inside of the vacuum chamber is opened to the atmospheric pressure (0.1 MPa). In terms of production cost, it is preferable to dry the intaglio needle-shaped body forming liquid under atmospheric pressure.
In addition, for example, the vacuum chamber is set to a pressure environment of 0.04 MPa, the needle-shaped body forming liquid is supplied onto the intaglio plate, and then air is introduced into the vacuum chamber to set a pressure environment of 0.08 MPa, and the pressure of 0. It is also possible to dry and solidify the needle-shaped body forming liquid on the intaglio plate under a pressure environment of 08 MPa.
Further, for example, the vacuum chamber is set to a pressure environment of 0.04 MPa, the needle-shaped body forming liquid is supplied onto the intaglio plate, and then air is introduced into the vacuum chamber to set a pressure environment of 0.08 MPa, and then the pressure is reduced again. It is also possible to dry and solidify the needle-shaped body forming liquid on the intaglio plate under the pressure environment of 0.04 MPa.
[剥離工程]
次に、凹版22上に形成された針状体21を剥離する(図7(j))。剥離手段としては、公知の物理的に凹版と針状体を剥離方法を採用することができる。また、凹版を溶解させる等の科学的方法で剥離することも可能である。以上により針状体は作製される(図7(k))。
[Peeling process]
Next, the needle-shaped
図8、図9に本発明の針状体の製造方法の変形例の説明図を示した。本発明の針状体の製造方法(変形例)は、第2の乾燥工程のあと、以下の工程を備える。
[打抜工程]
第2の乾燥工程により、凹版上に形成された針状体に対し、打ち抜きをおこない、所望の形状とする(図8(l)、(m))。打ち抜きはトムソン刃35などの抜き刃を用いておこなうことができる。打ち抜きの際は凹版ごと打ち抜くことも可能である。
8 and 9 are explanatory views of a modified example of the method for manufacturing a needle-shaped body of the present invention. The manufacturing method (modification) of the needle-shaped structure of the present invention includes the following steps after the second drying step.
[Punching process]
By the second drying step, the needle-shaped body formed on the intaglio plate is punched into a desired shape (FIGS. 8(l) and 8(m)). The punching can be performed using a punching blade such as Thomson blade 35. When punching, it is possible to punch together with the intaglio.
[貼付工程]
次に、打ち抜いた針状体裏面に粘着フィルム28を貼り付ける(図9(n))。粘着フィルムは、フィルム状の基材28Bに粘着層28Aを備える。粘着材にあっては、皮膚貼付に適した粘着層を用いることが好ましく、滅菌工程に耐えられるものを用いることができる。
[Pasting process]
Next, the
[剥離工程]
次に、凹版32上に形成された針状体を剥離する(図9(o))。針状体は、粘着材28に固定された状態で、一体となって剥離される。剥離手段としては、公知の機械的な剥離方法を採用することができる。針状体の突起部形成面と反対側の面が粘着フィルムの粘着層に固定されていることから、容易に剥離することが可能となる。以上により、粘着材付き針状体は作製される(図9(p))。粘着層付き針状体にあっては、そのまま皮膚に針状体を穿刺した状態で固定することができる。
[Peeling process]
Next, the needle-shaped body formed on the intaglio plate 32 is peeled off (FIG. 9(o)). The needle-shaped body is integrally peeled off while being fixed to the
本発明の針状体の製造方法を用いることにより、凹版への形成溶液充填時に気泡を発生させることなく針状体を先端まで充填させることができる。 By using the method for manufacturing a needle-shaped body of the present invention, the needle-shaped body can be filled up to the tip without generating bubbles when filling the intaglio forming solution.
なお、本発明で作製される針状体の構成例を示す。
針状体形成材料Aと針状体形成材料Bは異なる材料を指す。また、送達物Xと送達物Yは異なる材料を指す。
(構成例1)
第1層:針状体形成材料A+送達物X
第2層:針状体形成材料A
(構成例2)
第1層:針状体形成材料A+送達物X
第2層:針状体形成材料B
(構成例3)
第1層:針状体形成材料A+送達物X
第2層:針状体形成材料A+送達物Y
(構成例4)
第1層:針状体形成材料A+送達物X
第2層:針状体形成材料B+送達物Y
(構成例5)
第1層:針状体形成材料A
第2層:針状体形成材料A+送達物X
(構成例6)
第1層:針状体形成材料A
第2層:針状体形成材料B+送達物X
(構成例7)
第1層:針状体形成材料A+送達物X
第2層:針状体形成材料B+送達物X
In addition, the structural example of the needle-shaped body produced by the present invention is shown.
The needle-shaped body forming material A and the needle-shaped body forming material B are different materials. Further, the delivered product X and the delivered product Y indicate different materials.
(Structure example 1)
First layer: needle-shaped body forming material A+delivery product X
Second layer: needle-shaped body forming material A
(Structure example 2)
First layer: needle-shaped body forming material A+delivery product X
Second layer: needle-shaped body forming material B
(Configuration example 3)
First layer: needle-shaped body forming material A+delivery product X
Second layer: needle-shaped body forming material A+delivery product Y
(Structure example 4)
First layer: needle-shaped body forming material A+delivery product X
Second layer: needle-shaped body forming material B+delivery product Y
(Structure example 5)
First layer: needle-shaped body forming material A
Second layer: needle-shaped body forming material A+delivery product X
(Structure example 6)
First layer: needle-shaped body forming material A
Second layer: needle-shaped body forming material B+delivery product X
(Structure example 7)
First layer: needle-shaped body forming material A+delivery product X
Second layer: needle-shaped body forming material B+delivery product X
上記構成例のように、本発明の針状体は、第1層と第2層が異なる針状体形成材料であってもよいし、同一の針状体形成材料であってもよい。また、第1層と第2層の一方に送達物を含んでもよいし、第1層と第2層の両方に含んでもよい。 As in the above configuration example, in the needle-shaped body of the present invention, the first layer and the second layer may be different needle-shaped body forming materials, or may be the same needle-shaped body forming material. Further, the delivery material may be contained in one of the first layer and the second layer, or may be contained in both the first layer and the second layer.
<針状体原版の製造>
まず、シリコン基板に精密機械加工を用いて、正四角垂(高さ:150μm、底面:60μm×60μm)が、1mm間隔で、6列6行の格子状に36本配列した針状体原版を形成した。
<凹版の製造>
次に、前記シリコン基板で形成された針状体原版に、メッキ法によりニッケル膜を500μmの厚さに形成し、90℃に加熱した重量パーセント濃度30%の水酸化カリウム水溶液によって前記シリコン基板をウェットエッチングして除去し、ニッケルから成る凹版を作成した。
<第1の針状体形成液の調整>
次に、キトサンサクシナミドとエバンスブルーを水に溶解させ第1の針状体形成水溶液を調整した。
<第1の供給工程>
次に、凹版を真空チャンバに置き、0.01MPaの減圧環境下にした。
次に、真空チャンバ内を減圧環境下に維持したまま、ディスペンサを用いて第1の針状体形成液を凹版に供給した。
<第1の圧力変化工程>
次に、チャンバを大気開放し、大気圧状態に戻した。
<不要な第1の針状体系性液の除去>
次に、スキージーにて凹版上の代1の針状体形成液を除去した。
<第1の乾燥工程>
次に、第1の針状体形成水溶液が充填された凹版を熱源を用いて40℃、60分間加熱し、針状体材料を乾燥、固化させた。ここで、熱源として、ホットプレートを用いている。
<第2の針状体形成液の調整>
次に、ヒドロキシプロピルセルロースを水に溶解させ、ヒドロキシプロピルセルロース水溶液を調整した。
<第2の供給工程>
次に、凹版を真空チャンバに置き、0.01MPaの減圧環境下にした。
次に、真空チャンバ内を減圧環境下に維持したまま、ディスペンサを用いて第2の針状体形成水溶液を凹版に供給した。
<第2の圧力変化工程>
次に、チャンバを大気開放し、大気圧状態に戻した。
<第2の乾燥工程>
次に、針状体形成水溶液が充填された凹版を熱源を用いて40℃、60分間加熱し、針状体材料を乾燥、固化させた。ここで、熱源として、ホットプレートを用いている。
<打抜工程>
次に、凹版上に形成された針状体を円形に打ち抜いた。
<貼付工程>
次に、針状体裏面に市販の粘着フィルムを貼り付けた。
<剥離工程>
次に、凹版から、固化した針状体材料を剥離し、針状体を得た。
以上により、針状体を得た。
<Manufacture of needle-shaped original plate>
First, by using precision machining on a silicon substrate, 36 square needle-like original plates in which 6 square 6-row 6-row lattice-like regular quadrangles (height: 150 μm, bottom face: 60 μm×60 μm) are arranged at 1 mm intervals Formed.
<Manufacture of intaglio plate>
Next, a nickel film having a thickness of 500 μm is formed on the needle-shaped original plate formed of the silicon substrate by a plating method, and the silicon substrate is formed by heating at 90° C. and an aqueous potassium hydroxide solution having a weight percent concentration of 30%. It was removed by wet etching to form an intaglio plate made of nickel.
<Preparation of First Needle Forming Liquid>
Next, chitosan succinamide and Evans blue were dissolved in water to prepare a first acicular solution.
<First supply process>
Next, the intaglio plate was placed in a vacuum chamber and placed under a reduced pressure environment of 0.01 MPa.
Next, the first needle-shaped body forming liquid was supplied to the intaglio plate using a dispenser while maintaining the vacuum chamber under a reduced pressure environment.
<First pressure changing step>
Next, the chamber was opened to the atmosphere and returned to atmospheric pressure.
<Removal of unnecessary first acicular system liquid>
Next, the squeegee was used to remove the needle-shaped body forming liquid on the intaglio plate from the first plate.
<First drying step>
Next, the intaglio plate filled with the first acicular body forming aqueous solution was heated at 40° C. for 60 minutes using a heat source to dry and solidify the acicular body material. Here, a hot plate is used as the heat source.
<Preparation of Second Needle Forming Liquid>
Next, hydroxypropyl cellulose was dissolved in water to prepare a hydroxypropyl cellulose aqueous solution.
<Second supply process>
Next, the intaglio plate was placed in a vacuum chamber and placed under a reduced pressure environment of 0.01 MPa.
Next, the second needle-shaped body forming aqueous solution was supplied to the intaglio plate using a dispenser while maintaining the vacuum chamber under a reduced pressure environment.
<Second pressure changing step>
Next, the chamber was opened to the atmosphere and returned to atmospheric pressure.
<Second drying step>
Next, the intaglio plate filled with the acicular body forming aqueous solution was heated at 40° C. for 60 minutes using a heat source to dry and solidify the acicular body material. Here, a hot plate is used as the heat source.
<Punching process>
Next, the needle-shaped body formed on the intaglio plate was punched into a circle.
<Pasting process>
Next, a commercially available adhesive film was attached to the back surface of the needle-shaped body.
<Peeling process>
Next, the solidified needle-shaped body material was peeled from the intaglio plate to obtain a needle-shaped body.
By the above, a needle-shaped body was obtained.
〔確認実験〕
マイクロスコープによる観察により、針状体の先端が鋭利な先端を有しており、第1の針状体形成液が凹版の凹部先端まで充填されている様子が確認された。
さらに、針状体の上部にエバンスブルーの色が集中していることが確認できた。
また、針状体の先端の青色部と透明部の界面において気泡は確認されなかった。
[Confirmation experiment]
Observation with a microscope confirmed that the tip of the needle-shaped body had a sharp tip and the first needle-shaped body forming liquid was filled up to the tip of the concave portion of the intaglio plate.
Furthermore, it was confirmed that the color of Evans blue was concentrated on the upper part of the needle-shaped body.
Further, no bubbles were observed at the interface between the blue portion and the transparent portion at the tip of the needle-shaped body.
なお、本発明の針状体は、微細な針状体を必要とする様々な分野に利用可能である。例えば、MEMSデバイス、光学部材、試料治具、創薬、医療用途、化粧品、美容用途などに用いる針状体として応用が期待できる。 The needle-shaped body of the present invention can be used in various fields that require fine needle-shaped bodies. For example, application can be expected as a needle-shaped body used for MEMS devices, optical members, sample jigs, drug discovery, medical applications, cosmetics, beauty applications, and the like.
10 ・・・針状体
11 ・・・突起部
11A ・・・第1層
12 ・・・支持基板
21 ・・・第1の針状体形成液(第1層)
22 ・・・凹版
22´ ・・・土手
23 ・・・真空チャンバ
23a ・・・ポンプ
24 ・・・スキージー
25 ・・・ホットプレート
26 ・・・第2の針状体形成液(第2層)
27 ・・・トムソン刃
28 ・・・粘着フィルム
28A ・・・粘着層
28B ・・・基材
10... Needle-
22... Intaglio 22'...
27...
Claims (10)
チャンバ内を第1の減圧環境まで減圧する工程と、
前記第1の減圧環境まで減圧されたチャンバ内で、前記突起部に対応した凹部を備える凹版に対し、第1の針状体形成材料を溶媒に溶解または分散させた第1の針状体形成液を供給する第1の供給工程と、
前記凹版に供給された第1の針状体形成液を第1の減圧環境よりも高い圧力に変化させる第1の圧力変化工程と、
前記第1の圧力変化工程の後、再度前記第1の減圧環境まで減圧されたチャンバ内で、
前記凹版に供給された針状体形成液を乾燥する第1の乾燥工程と、
チャンバ内を第2の減圧環境まで減圧する工程と、
前記第2の減圧環境まで減圧されたチャンバ内で、前記第1の針状体形成液が充填乾燥された凹版に対し、第2の針状体形成材料を溶媒に溶解または分散させた第2の針状体形成液を供給する第2の供給工程と、
前記凹版に供給された第2の針状体形成液を第2の減圧環境よりも高い圧力に変化させる第2の圧力変化工程と、
前記第2の圧力変化工程の後、再度前記第2の減圧環境まで減圧されたチャンバ内で、
前記凹版に供給された針状体形成液を乾燥し針状体とする第2の乾燥工程と、
前記凹版から前記針状体を剥離する剥離工程と
を備えることを特徴とする針状体の製造方法。A method of manufacturing a needle-shaped body comprising a support substrate and a needle-shaped protrusion on one surface of the support substrate,
Depressurizing the chamber to a first depressurized environment,
First needle-like body formation in which a first needle-like body forming material is dissolved or dispersed in a solvent with respect to an intaglio plate provided with a concave portion corresponding to the protrusion in a chamber depressurized to the first depressurized environment. A first supply step of supplying a liquid,
A first pressure changing step of changing the first needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate to a pressure higher than the first depressurized environment;
After the first pressure changing step, in the chamber depressurized to the first depressurized environment again,
A first drying step of drying the needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate;
Depressurizing the chamber to a second depressurized environment,
A second needle-shaped body forming material is dissolved or dispersed in a solvent with respect to the intaglio filled and dried with the first needle-shaped body forming liquid in a chamber depressurized to the second depressurized environment. A second supply step of supplying the needle-shaped body forming liquid of
A second pressure changing step of changing the second needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate to a pressure higher than the second depressurized environment;
After the second pressure changing step, in the chamber depressurized to the second depressurized environment again,
A second drying step of drying the needle-shaped body forming liquid supplied to the intaglio plate into a needle-shaped body;
A peeling step of peeling the needle-shaped body from the intaglio plate, the method for manufacturing a needle-shaped body.
ける圧力変化後の圧力が0.08MPaであることを特徴とする請求項1記載の針状体The needle-shaped structure according to claim 1, wherein the pressure after the pressure change is 0.08 MPa.
の製造方法。Manufacturing method.
The method for producing a needle-shaped structure according to any one of claims 1 to 9 , wherein the second needle-shaped structure forming material contains a pharmacologically active substance or a cosmetic delivery product.
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