CN102325563A - 贴剂制备 - Google Patents

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Abstract

一种用于制备其上具有多个突起物的贴剂的方法。该方法包括在模具表面提供分布构件和填充材料，所述模具包括多个延伸自所述模具表面用于限定贴剂突起物的空腔；至少部分地通过将填充材料从所述分布构件压入所述空腔来用填充材料填充所述空腔；使所述填充材料固化以及将固化的填充材料与模具分离并由此形成贴剂。

Description

贴剂制备
背景技术
本发明涉及制备其上具有多个突起物的贴剂的方法和装置，特别是使用模塑工艺制备贴剂的方法。
现有技术
本说明书中提及的任何先前出版物(或由其而得的信息)或者已知的任何内容不被视为且不应被视为承认或认可或以任何形式暗示所述先前出版物(或由其而得的信息)或已知的内容构成本发明所属领域中的公知常识的一部分。
已知提供其上包含多个突起物的贴剂以允许向个体给予生物活性物质。贴剂上的突起物或针的这样的阵列是递送治疗剂或生物标记物的日益有效的方法，这是因为此类针不引起疼痛或尽可能减轻疼痛，没有损伤或几乎没有损伤，并且大大降低交叉感染的可能性。贴剂上的致密突起物或针可仅由多层药物、大分子或纳米颗粒制成或与结构赋形剂一起制成。然后通过将突起物或针穿透皮肤可将这些装置递送至期望靶标。
例如，WO2005/072630描述了将生物活性物质和其他刺激物递送至活细胞的装置、制备该装置的方法以及该装置的包括多种医疗应用在内的各种用途。所述装置包括能够穿透身体表面从而将生物活性物质或刺激物递送至所需位点的多个突起物。突起物通常是致密的，并且所述突起物的递送端部分的尺寸允许插入靶细胞以递送生物活性物质或刺激物而不会对所述靶细胞或其中的特定部位造成显著的损害。单针装置可由不溶性和/或可溶性材料组成。例如，EP0139286和US-5,922,356公开了由生物相容且生物可降解的载体组成的缓释单针样装置。该装置的制备方式为将干扰素与多种结构赋形剂(即胶原或明胶)混合然后进行压模。之后将压制的装置冷冻干燥或用戊二醛固定。还描述了另一种方法，其中在压模之前将有效负荷(payload)喷雾干燥或冷冻干燥。然而，使用单针仅提供有限的向个体递送物质的机会。
WO2006/101459A1描述了具有生物可降解针尖的装置。该装置由微针阵列(长100-150μm；直径10μm；25200根针，间距500μm)组成。所述微针通常是空心或多孔的硅。有效负荷是能够在施用该装置的同时或之后施用的液体形式，因此限制了控制递送位点和有效负荷量的能力。针尖可在2-3周内生物降解。
WO2008/010681A1、US-2008/0108959A1和WO2008/069566A1记载了产生可溶性微针的困难且耗时的方法。所述装置由PLA、CMC和/或熔化的麦芽糖组成。表面铺有粘性材料。将小的柱状物放置在粘性材料上并且缓慢拉伸以形成线。将线切割成期望的长度。然而，这一制备针的方法既耗时又不具有一致性。
已知各种制备可溶性微针的模塑法。例如，记载于科学文献中的最常用的方法是将溶液压入模具中并干燥(Ito等人，European Journal ofPharmaceutical Research，29(2006)82-88；Ito等人，Journal of Drug Targeting，14(2006)255-261；Ito等人，International Journal of Pharmaceutics，349(2008)124-129；Sung-Yun Kwon，Controlled Release Society 31st Annual MeetingTransactions(2004)；Sung-Yun Kwon，Controlled Release Society 32nd AnnualMeeting Transactions(2005)；Sung-Yun Kwon，TheraJect Web Site(2006)；Oh等人，AAPS Annual Meeting and Esposition，(2006)；Sung-Yun Kwon，Controlled Release Society 34nd Annual Meeting Transactions(2007)；Sung-YunKwon，TheraJect Web Site(2007)；Lee等人，Biomaterials，29(2008)2113-2124)。所使用的力通常是机械力或离心力。用作赋形剂的物质通常是糖。
只有考虑温度、化学物质等方面时这一方法才与生物材料是相容的，而这在许多条件下是困难的。另外，这些技术通常仅可以用于提供单层针，因此限制了向个体递送物质。
Kwon CRS 2007记载了针的成层(layering)，这通过离心制备含有浓缩在微针针尖的聚苯乙烯微粒的单层而完成。这一方法与记载于WO2007/030477A2中的方法相似，其中将药物制成微粒或吸附至微粒材料上。然后在浇铸过程中使这些微粒浓缩在微针阵列(长100-3000μm，直径1-2000μm)的尖端。然而，由于使用的有效负荷必须是微粒形式，所以这一方法需要大的梯度，从而阻碍了形成微米级的层。这限制了该装置向个体选择性递送物质的能力。另外，尽管从仅在靠近突起物尖端提供颗粒这一角度而言形成了层，但是所述颗粒仍然悬浮在与制备突起物所用的相同材料中，这意味着会沿着整个针的长度递送基本物质。
用于产生溶解性微针的另一常用方法是通过浇铸熔化的材料，通常是糖(Miyano等人，Biomedical Microdevices，7(2005)185-188；Miyano等人，IEEE Transcripts，10-14(2007)355-358；Park等人，Journal of ControlledRelease，104(2005)51-66；Park等人，Pharmaceutical Research，23(2006)1008-1019；Sullivan等人，Advanced Materials，20(2008)933-938.)。这些报道详细描述了通过将材料从37℃加热至140℃来产生可溶性微针。这些方法与大多数生物有效负荷和一些化学有效负荷不相容，并且仍然未记载或允许成层，由此限制了控制向个体递送有效负荷的能力。
Park等人，Pharmaceutical Research，23(2006)1008-1019记载了与WO2007/127976A2相似的成层方法，其中用微粒形成可溶性微针(长600μm)。所述微粒由PLA、PGA和PLGA共聚物组成并被压入阴模中，其中使用化学物质、超声能量或加热法使微粒结合在一起。通过将颗粒压入模具中并熔化，然后加入与前一层相比具有更低熔点的不同颗粒实现双成层。
然而，这些技术的质量较差，因为即使最好的成层方法也会形成明显的(＞50μm)梯度。另外，任何专利、专利申请或出版物均未记载在微米级准确沉积多层不同组合物的方法。
WO2004/024224A1记载了制备微穿孔器的方法。该装置由与诊断或治疗剂混合的可固化材料制成。该装置为多孔的从而使有效负荷得以释放。可以通过单微穿孔器或多微穿孔器实现该装置。微穿孔器在皮肤内是不溶的。浇铸法使用向其中铸入含有硅酸盐的溶胶/凝胶的主模。将有效负荷与甲醇混合并加热至60℃。然后对该材料进行物理挤压并于60-100℃下干燥。该方法不可能使用生物学物质并且严重限制了药物的用途。
US-6,945,952B2和US-7,211,062B2记载了溶解性微针阵列(长100-1000μm，直径1-1000μm，20-200微针每平方厘米)。利用离心力用碳水化合物浇铸溶解性微针。还记载了聚合物针，并且需要紫外(uv)光交联。利用加热还能够将粉末压入模具中。然而，其仍然未记载或允许成层，并且使用加热限制了使用生物活性物质的能力。
前述系统还致力于生成大且非常稀疏填充的突起物。当制备小且紧密填充的突起物时，此类技术通常被证明是不成功的。没有任何技术能够生成纳米至毫米级的多层针。
此外，上述系统仅提供有限的向个体递送多种有效负荷的机制，几乎不能控制将物质递送至皮肤中特定的层，并且不具备分离不相容有效负荷的机制。而且几乎没有能力控制有效负荷从所得贴剂的释放。
成功的疫苗递送系统需要以可控的方式在贴剂突起物中有效地将疫苗和佐剂成层，然后在施用贴剂后以层依赖的方式在皮肤中快速释放有效量的疫苗。而且，尽管期望应用具有较小的突起物或针的贴剂，但是使用现有技术难以有效地生成。
因此，现有技术仅能制备大尺寸(600μm-3.24mm)的功能性溶解性微针。制备由多层组成的溶解性微针涉及依赖于聚合物溶解的苛刻的化学过程。这些微针适用于递送药物，但是它们在蛋白质和DNA递送方面具有局限性。
在生理条件下制备双层系统已取得成功。用一种活性溶液填充微针，然后除去过量的溶液。然后施加衬里层并将微针干燥。该方法局限于两层，并且使衬里层中足量的活性物质扩散入皮肤需要长施用时间。
发明内容
本发明目的在于基本克服或至少改良现有方法的一个或多个缺点。
在第一种宽泛的形式中，本发明提供了一种用于制备其上具有多个突起物的贴剂的方法，所述方法包括：
a)在模具表面提供分布构件(distribution member)和填充材料，所述模具包括多个延伸自所述模具表面以用于限定所述贴剂突起物的空腔；
b)至少部分地通过将填充材料从所述分布构件压入所述空腔来用填充材料填充所述空腔；
c)使所述填充材料固化；以及
d)将固化的填充材料与所述模具分离以形成所述贴剂。
所述方法通常包括使模具表面的填充材料固化，由此形成贴剂基底。
所述方法通常包括：
a)在所述模具表面提供分布构件；和
b)向所述分布构件施用填充材料。
分布构件通常为以下构件中的至少一种：
a)扩散滤器；和
b)膜。
使填充材料固化的方法通常包括以下方法中的至少一种：
a)暴露于真空；
b)温度控制；
c)湿度控制；
d)使用气流；
e)使所述填充材料暴露于试剂；
f)使所述填充材料暴露于紫外光；以及
g)使所述填充材料暴露于辐射。
将填充材料压入空腔的方法通常包括使用离心机。
所述方法通常包括：
a)计算至少部分地填充所述空腔所需的填充材料的体积；和
b)用所计算体积的填充材料填充所述空腔。
所述方法通常包括用至少两层填充材料形成突起物。
所得突起物通常包括至少两层。
所述方法通常包括通过以下方式用填充材料填充空腔：
a)用第一填充材料部分地填充所述空腔；和
b)用至少一种第二填充材料填充所述空腔。
所述方法通常包括用至少一种第三填充材料填充空腔。
第三填充材料通常形成贴剂基底。
所述方法通常包括：
a)确定层深度；
b)根据所述层深度计算第一流体材料的体积；以及
c)用所计算体积的第一流体填充所述空腔。
所述方法通常包括：
a)将第一填充材料从第一分布构件压入所述空腔以部分地填充所述空腔；
b)使所述第一填充材料固化；
c)将第二填充材料从第二分布构件压入所述空腔以填充所述空腔；以及
d)使所述第二填充材料固化。
所述方法通常包括：
a)将第三填充材料从第三分布构件压入所述空腔以填充所述空腔；和
b)使所述第三填充材料固化。
所述方法通常包括在提供第二填充材料之前用第二分布构件代替第一分布构件。
所述方法通常包括：
a)确定模具性质；和
b)至少部分地根据所述模具性质选择填充材料性质。
模具性质通常包括以下性质中的至少一种：
a)空腔大小；
b)空腔形状；
c)空腔间距；
d)空腔表面性质；以及
e)模具材料。
填充材料性质通常包括以下性质中的至少一种：
a)表面张力；和
b)粘度。
所述方法通常包括形成具有所选填充材料性质的填充材料，所述填充材料包括以下材料中的至少一种：
a)粘度增强剂；
b)去污剂；
c)表面活性剂；以及
d)辅助剂。
通常填充材料与个体的体液接触时是可溶的。
填充材料通常包含在使用时向个体递送的物质。
所述物质通常为以下物质中的至少一种：
a)生物学物质；和
b)治疗剂。
所述物质通常为以下物质中的至少一种：
a)纳米颗粒；
b)核酸或蛋白质；
c)抗原、变应原或佐剂；
d)寄生虫、细菌、病毒或病毒样颗粒；
e)量子点(quantum dot)、SERS标签、拉曼(raman)标签或其他纳米生物传感器；
f)金属或金属化合物；
g)分子、元素或化合物；
h)DNA；
i)蛋白质；
j)RNA、siRNA、sfRNA、iRNA；
k)合成生物学材料；
l)聚合物；以及
m)药物。
所述方法通常包括：
a)产生具有多个突起物的阳模；
b)用所述阳模形成模具。
所述方法通常包括使用蚀刻法形成阳模。
所述方法通常包括蚀刻硅基材并由此形成阳模。
在第二种宽泛的形式中，本发明提供了用于制备其上具有多个突起物的贴剂的装置，所述装置包括：
a)模具，其包括多个延伸自所述模具表面以用于限定贴剂突起物的空腔；和
b)置于模具表面的分布构件，所述分布构件包括填充材料，其中在使用时：
i)将填充材料从所述分布构件压入所述空腔；
ii)使所述填充材料固化；以及
iii)将固化的填充材料与所述模具分离以形成所述贴剂。
在第三种宽泛的形式中，本发明目的在于提供一种用于制备其上具有多个突起物的贴剂的方法，所述方法包括：
a)在模具表面提供第一填充材料，所述模具包括多个延伸自所述模具表面以用于限定贴剂突起物的空腔；
b)用第一填充材料部分地填充所述空腔；
c)使所述第一填充材料固化；
d)在所述模具表面提供第二填充材料；
e)用第二填充材料填充所述空腔；
f)使所述第二填充材料固化；以及
g)将固化的填充材料与所述模具分离以形成所述贴剂。
所述方法通常包括：
a)在所述模具表面提供分布构件；和
b)至少部分地通过将填充材料从所述分布构件压入所述空腔来用填充材料至少部分地填充所述空腔。
在第四种宽泛的形式中，本发明目的在于提供一种用于向个体递送物质的贴剂，所述贴剂包括：
a)基底；和
b)提供于所述基底上的多个突起物，所述突起物包括所述物质并且在与个体的体液接触时是可溶的，由此向所述个体递送所述物质。
突起物通常包括至少一个含有所述物质的层。
通常将所述至少一个层安排以将所述物质递送至所述个体的所关注的部位。
附图说明
现参考附图描述本发明的实例，其中：
图1A和1B是用于将物质递送至体内靶标的装置实例的侧视图和俯视图；
图1C是使用时的图1A装置的实例的示意图；
图1D-1F是用于图1A装置中的突起物的实例的示意图；
图2是贴剂制备过程的实例的流程图；
图3A-3D是图2的贴剂制备过程的步骤示意图；
图4A-4C是示例性贴剂制备过程流程图；
图5A和5B是图4A-4C的贴剂制备过程的步骤示意图；
图6是显示用分层的突起物将物质递送至个体不同部位的示意图；
图7是阳模制备过程实例的流程图；
图8A-8C是图7的阳膜制备过程的步骤示意图；
图9A和9C是阳模实例的SEM图像；
图9B和9D是阴模实例的SEM图像；
图10A和10B是在浇铸阴模过程中支持阳模的支持物实例的示意图；
图10C是在浇铸阴模过程中支持阳模的支持物实例的图像；
图10D是阴模实例的图像；
图10E是制造的突起物贴剂实例的图像；
图11A和11B是模塑板和浇铸板的实例的示意图；
图11C-11F是模塑板和浇铸板的实例的示意图；
图12A-12C是包括不同层构型(configuration)的突起物的荧光图像；
图13A是显示层体积的多层突起物的实例的荧光图像；
图13B是突起物尖端浓缩了70μm荧光二氧化硅颗粒的贴剂的实例的荧光图像；
图14是装填阴模时所提供的和所装填的流体的相对体积；
图15是显示突起物和细胞核共定位的荧光图像；
图16A-16i显示在溶解的突起物穿透的SEM照片；
图17A-17F显示施用于鼠皮肤以显示突起物溶解的贴剂的图像；
图18A-18C是施用于鼠皮肤以显示施用后5分钟突起物溶解的贴剂的图像；
图18D是显示突起物穿透鼠皮肤的共焦图像；
图18E是显示突起物穿透鼠皮肤的深度的图；
图19A和19B分别是用多层可溶性微针进行卵清蛋白接种14和28天后的总结性ELISA结果图；
图20A和20B分别是用多层可溶解性微针进行卵清蛋白接种28和102天后的总结性ELISA结果图；
图21是递送至鼠皮肤后贴剂有效负荷分布的实例的图；
图22A和22B分别是用多层可溶性微针进行Fluvax接种14和28天后的总结性ELISA结果图；
图23A和23B分别是用多层可溶解性微针进行Fluvax接种28和102天后的总结性ELISA结果图；
图24是显示用不同的疫苗免疫所得结果的ELISPOT数据图。
具体实施方案
现参考图1A-1F描述用于将物质递送到体内靶标的装置的实例。
在该实例中，所述装置为贴剂100的形式，其具有提供于基底120的表面121上的多个突起物110。突起物110和基底120可由任何合适的材料形成，但是在一实例中由硅型材料形成。突起物可为致密、无孔和非中空的，尽管这并非必须的。
在所示的实例中，贴剂长W，宽B，突起物110由间距S隔离。
在使用中，将贴剂100对着个体的表面放置，这使得突起物进入表面并且向其中的靶标提供物质。一实例示于图1C。
在该实例中，将贴剂100紧贴在150大致显示的个体皮肤，从而突起物110刺入角质层160，并且进入活表皮170以到达所关注的靶标，这大致显示于180。然而，这并非必须的，并且贴剂可用于将物质递送至个体中的任何部分或部位。
应理解突起物可具有各种形状，合适的突起物形状的实例更详细地示于图1D、1E和1F。
在一实例中，突起物包括用于将物质或刺激物递送至体内靶标的靶向部分111，以及用于支持靶向部分111的支持部分112。但是，这并非必须的，并且可使用单个元件。在图1D的实例中，突起物由圆锥形构件形成，其沿全长逐渐变细。因此，在该实例中靶向部分111定义为直径小于d2的突起物部分。
在图1E和1F中，突起物的结构可沿其长度变化以提供具有所设计结构的确定靶向部分111。在图1E的实例中，靶向部分111为基本上圆柱形的形式，从而直径d1约等于直径d2，并且具有锥形支持部分，从而直径d2小于直径d3。相反，在图1F的实例中，靶向部分111为锥形形式，从而直径d1小于直径d2，并且具有圆柱形支持部分，从而直径d2基本上等于直径d3。
一般而言，支持部分112的长度为a，而靶向部分111的长度为l。尖端的直径由d1表示，而支持部分基座的直径由d3表示。
在使用中，所述装置可用于将物质递送至体内的特定靶标或更广泛地递送至血液供应，或体内的组织，并且该装置的构型取决于其预期用途。
因此，例如，如果贴剂的配置是用于确保将物质递送至特定靶标如细胞，则有必要选择比在更广泛地向血液递送的情况下更特定的突起物排列。为了实现这一点，可以为装置提供贴剂参数的特定构型以确保特定靶向。贴剂参数可包括突起物的数量N、突起物之间的间距S以及突起物的大小和形状。这更详细地记载于共同未决申请USSN-11/496053。
在一具体实例中，表面积为约0.16cm2的贴剂具有以1,000-30,000突起物/cm2的密度、通常约20,000突起物/cm2的密度提供的突起物。然而，可使用其他尺寸。例如，用于动物如小鼠的贴剂的表面积为0.32-0.48cm2，而用于人的贴剂的表面积为约1cm2。通过在通用基底上安装合适数量和排列的贴剂可以实现各种表面积。
突起物的长度通常为10μm-5mm，并且用于小鼠的突起物长度通常为90μm，用于人的突起物长度通常为200-500μm，并且曲率半径大于1μm，更通常大于5μm。然而，应理解可使用其他尺寸。
如果提供不同的靶向部分和支持部分，则靶向部分的直径通常小于1μm，并且更通常小于0.5μm。靶向部分的长度通常小于100μm、小于10μm并且通常小于5μm。支持部分的长度通常根据个体中靶标的位置而变化。示例性长度包括用于表皮递送的小于200μm的长度，用于皮肤细胞递送的小于1000μm的长度，用于递送至粘膜上皮中的基细胞的600-800μm的长度以及用于肺递送的约100μm的长度。
现参考图2以及3A-3D描述贴剂制备过程的实例。
在该实例中，通常在步骤200形成模具。应理解仅需要形成一次模具以制备多个贴剂，并且多个不同模具可用于制备具有不同构型的贴剂。
模具通常是阴模，其实例如图3A所示。在该实例中，模具包括具有多个延伸自表面320的空腔310的模体300。模具表面320还可以包括升高的外缘321。可以任何合适的方式制备模具，但是在一实例中使用阳模来制备，所述阳模与阴模相反，这如下文中详细描述。在该实例中，模具由聚合物如PDMS(聚二甲基硅氧烷)形成，尽管可以使用任何合适的材料。
在步骤210中，在模具表面320上提供分布构件330以及填充材料340。分布构件330可以是能够使填充材料340分布至每个空腔310的任何形式的合适构件。因此，在一实例中，分布构件由可向其中提供填充材料的渗透性材料形成，例如扩散滤器、聚醚砜(PES)多孔膜等。
可使用任何合适的机制将填充材料提供于分布构件中。因此，在一实例中，在被提供于模具表面320上之前，可将分布构件330浸入填充材料中。或者，可将分布构件330提供于模具表面320上，从而允许随后以诸如小滴等的形式施加填充材料340。这可用于控制提供至每个空腔的材料的量，由此允许空腔310被填充至预定的深度，这如下文所详述。
另外或可选地，可提供比填充空腔所需的更大体积的填充材料。在这种情况下，填充材料通过分布构件330或脊321保留在模具表面，并且可用于形成贴剂基底120。
可使用任何合适的填充材料，并且在一实例中填充材料是含有诸如活性化合物的材料和/或诸如羧甲基纤维素(CMC)的糖基赋形剂的溶液。
如图3C中341所示，在步骤220中，用填充材料填充模具空腔310。这可以任何合适的方式实现，但是通常涉及例如使用离心机或其他类似技术将填充材料压入空腔中。
在步骤230中使填充材料固化。可在填充材料固化前除去分布构件，尽管这并非必须的，或者可将分布构件并入贴剂基底120。
进行固化的方式取决于填充材料的性质。因此，例如可使填充材料适合于在室温下固化，从而允许随时间自然固化。这可通过使用在室温下蒸发的溶剂或在室温下凝固的树脂实现。然而，可使用可选机制来使材料固化，例如：
●暴露于真空
●温度控制
●湿度控制
●使用气流
●使填充材料暴露于试剂
●使填充材料暴露于紫外光；以及
●使填充材料暴露于辐射或任何其他能源如微波和红外辐射。
如图3D所示，在步骤240中将模具从固化的填充材料移除，并且固化的填充材料形成具有突起物110和基底120的贴剂100，由此允许从模具中取出贴剂并使用。
通过提供分布构件确保填充材料均匀地分布于模具表面320上，这又确保空腔的均匀填充。这在许多情况下都是有用的。
例如，当制备具有纳米级突起物的贴剂如突起物基座直径d3＜100μm的贴剂时，模具表面320趋向于是疏水的。根据填充材料的性质，这能够使得填充材料聚积(pool)在模具表面310上。结果，当将流体压入空腔310时，与填充材料聚积相邻的空腔会优于与填充材料聚积分开的空腔而被填充。尽管可通过提供过量的填充材料来解决这一问题，但是会引起浪费，从而导致使用比所需更多的填充材料。在填充材料含有生物学活性物质如疫苗等的情况下，这会引起损耗，当例如由于可获得性受限而限制物质的供应时这会存在问题，如可能在大规模免疫程序等过程中所发生的情况。
另外，这一技术可以用于允许使用成层制备工艺。在这一情况下，可使用多种填充材料来依次填充空腔310。因此，例如，可以使用第一填充材料将空腔填充至第一深度，并且用第二填充材料完全填充空腔。在这一情况下，通过将填充材料均匀分布于模具表面320上以确保每个空腔具有等量的第一填充材料，由此确保整个贴剂的突起物的均匀成层。
在成层实例中，每种填充材料可含有不同的有效负荷，这允许贴剂突起物将不同的有效负荷递送至个体中的不同层。
应理解可使用过量的第二填充材料以避免需要使用第二分布构件，尽管这并非必须的。成层还可用于允许贴剂基底由与突起物不同的材料形成。这可用于例如避免在基底中包含有效负荷，这又可以减少浪费。
因此，使用分布构件可有助于允许形成分层的贴剂，以及避免使用不必要的有效负荷如生物学活性物质。
使用模塑法和浇铸法制造突起物具有许多益处。
例如，突起物可由多种材料形成，由此在使用时提供较大的灵活度。这可包括由在浇铸过程中不需要高温的材料制造突起物，从而允许在其中并入生物学活性有效负荷而不会被浇铸过程破坏，并且不需要预封装有效负荷。这大大简化了制备过程，允许将多种有效负荷并入突起物中。
还可由与个体接触时溶解的材料如CMC等制造突起物，由此允许将包埋的有效负荷成功递送至个体。
在制造过程中，可以在浇铸前使用分散膜将填充材料均匀地分散于模具表面，这又允许均匀地填充模具以在整个贴剂上产生均匀的突起物。
控制所用填充材料的量允许在微米级将突起物成层。结合突起物的溶解能力，这允许将有效负荷物质递送至个体中所关注的位点，例如个体皮肤中特定的层或部位。这可通过例如允许将疫苗直接递送至皮肤中的免疫细胞来增加有效负荷递送效率，并因此减少了获得生物学应答所需的有效负荷物质的量。
可使用模具阵列进行模塑法和浇铸法，这允许同时制备多个贴剂。如下文详述，在一实例中，这可通过使用模塑板和浇铸板实现。在一实例中，模塑板可以在模塑过程中支持贴剂模板。模塑后将板分离，模具保留在浇铸板中。将分散膜装入模具中，并浇铸有效负荷，然后在位于浇铸模板中的模具中将阵列干燥。可将浇铸板密封或包裹以用于分布，由此减少操作步骤并有助于放大贴剂生产的简单方法。应理解这允许以快速且低成本的方式制备大量贴剂。
现参考图4A和4B以及图5A和5B描述另一实例。
在该实例中，在步骤400中确定期望的贴剂性质。期望的贴剂参数会随该贴剂的预期用途而变化，并且包括诸如突起物长度、间距、密度、材料等的参数。
在步骤405中，用期望的贴剂性质生成阳模。根据优选的实施，可以多种合适的方式中的任何一种形成阳模。在一实例中，通过硅基材的深反应离子蚀刻(DRIE)实现。
如图5A中500所示，一旦制备了阳模，则在步骤410中将阳模浸入聚合材料中，例如PDMS(聚二甲基硅氧烷)。这可以任何合适的方式实现，但是如520所示，通常涉及将阳模500插入含有聚合物的孔510中。
在步骤415中，将阳模浸入聚合物的同时可任选地处理聚合物。该处理可用于确保聚合物凝固并固定，并且可包括例如将聚合物脱气以除去任何不利的气体，以及将聚合物烘焙以确保其充分凝固。
如图5A所示，在步骤420中，从聚合物中取出阳模以形成阴模530，其包括空腔531。
一旦形成了阴模530，则可将其用于产生贴剂。在该实例中，在步骤425中确定期望的贴剂层。可以多种方式中的任一种确定期望的贴剂层，但是通常取决于贴剂的预期用途，特别是期望将物质递送至个体的什么部位。
在一实例中，使贴剂的每一层适合于向个体递送不同的有效负荷和/或刺激物，和/或适合于检测个体中的各种分析物。因此，可使用不同的填充材料来形成每个贴剂层。此外，每个层可具有期望的深度以允许将不同层的物质递送至个体中的不同部位。一实例示于图6。
在该实例中，突起物600、610、620、630、640表示多种不同的突起物构型。突起物600由单种填充材料制成，这定义了单层，并且长度为约100μm，从而仅将物质递送至活表皮。突起物610也是由单种填充材料制成，但是长度大于100μm，从而将物质递送至活表皮和真皮。
突起物620由两层制成，每层具有各自的填充材料。在该实例中，第一层610的长度为约100μm，从而将第一物质递送至活表皮，而第二层622位于第一层的末端，从而仅将物质递送至真皮。突起物630类似地由两层制成，但是第一和第二填充材料颠倒。
突起物640由四层641、642、643、644制成，每层具有各自的填充材料。在该实例中，第一和第二层641、642位于活表皮中，第三层643跨越活表皮和真皮，从而将物质递送至这两个部位，而第四层644位于真皮中。
确定了要使用的贴剂层之后，在步骤425中选择填充溶液。在这一过程中，可选择填充溶液使其具有某些性质以辅助确保空腔的均匀填充。这可以考虑模具性质，例如空腔大小、空腔形状、空腔间距、空腔表面性质以及模具材料，这又可影响填充材料进入空腔的能力。因此，通常对诸如表面张力和粘度的溶液性质加以选择以确保均匀填充空腔。
表面张力可为0.023N/m-0.073N/m，但是不限于这些数值。粘度可为10-3Pa·S-10Pa·S，但是视需要可以更高。上述方法不特别依赖于具体的表面张力/粘度，所以这些溶液的范围可较宽。
可通过加入一种或多种其他物质如粘度增强剂、表面活性剂或去污剂以及辅助剂来控制填充材料的性质。可以不同的浓度范围提供这些成份。例如，粘度增强剂或表面活性剂可形成0％-90％的填充材料。
可使用一系列不同的粘度增强剂，并且实例包括甲基纤维素、CMC、明胶、琼脂和琼脂糖以及任何其他粘性物质。填充材料的粘度通常为10-3Pa·S-10-1Pa·S。在一实例中，使用含有1-2％甲基纤维素的填充材料，其导致适当的均匀填充，从而使得粘度在010-3Pa·S-10Pa·S的范围内。
类似地，可使用一系列不同的表面活性剂来调节填充材料的表面张力，例如改变张力并在低浓度下是生物相容的任何合适物质。通常还通过加入一种或多种其他物质如粘度增强剂、去污剂或其他表面活性剂以及辅助剂来控制填充材料的性质。可以不同的浓度范围提供这些成份。例如，粘度增强剂或表面活性剂可形成0％-90％的填充材料。
另外，可选择一种或多种有效负荷或其他物质来包含于填充材料中。合适的物质的实例包括：
●纳米颗粒
●核酸或蛋白质；
●抗原、变应原或佐剂；
●寄生虫、细菌、病毒或病毒样颗粒；
●量子点、SERS标签、拉曼标签或其他纳米生物传感器；
●金属或金属化合物；
●分子、元素或化合物；
●DNA；
●蛋白质；
●RNA、siRNA、sfRNA、iRNA；
●合成生物学材料；
●聚合物；以及
●药物。
确定了填充材料后，在步骤435中计算生成各个层所需的填充材料体积。基于所需的层深度和从原始阳模500上的突起物的尺寸已知的空腔几何形状来计算体积。确定递送入模轴(mold shaft)内的体积时还可考虑多种其他变量，包括填充材料粘度和浓度、PES模连接(junction)处的洞的直径、离心力、滤器的孔径、滤器材料以及滤器载样体积。
在步骤440中，可在阴模530的顶部提供渗透性分布构件540。在一实例中，渗透性构件由允许填充材料在其中扩散的任何物质如PES形成。PES提供了快流速、一致的三维结构以及低蛋白质结合。另外，各种孔径是可行的，尽管使用220nm的孔径将蛋白质溶液浇铸到模具中。
在步骤445中将所需体积的第一填充材料550加至分布构件540。可以任何合适方式加入填充材料，但是在一实例中通过使用滴管552如移液吸管实现，从而允许将一滴或多滴填充材料施加至分布层。但是应理解可使用任何允许控制流体体积的合适技术。如541所示，添加之后，填充材料扩散至整个分布构件540，由此确保将填充材料提供于每个空腔531上。
在步骤450中，在离心机中将模具旋转以将第一填充材料压入空腔531中。如图5B所示，基于在步骤435中加至分布层540的填充材料550的体积，使第一填充材料542将空腔填充至可控的深度D1。
在步骤455中使第一填充材料固化，这可通过任何合适的方式实现，例如通过烘焙、暴露于环境条件或辐射等。如果填充材料的粘度和/或表面张力使得填充材料例如不会混合，则可以不需要该步骤。
应理解可通过在合适的条件下如在特定温度下或以特定的持续时间进行离心的同时进行上述步骤。
在步骤460中除去分布层，然后在步骤465中用滴管562加入第二填充材料560。在这种情况下不需要分布层，因为过量的第二填充材料用于形成贴剂基底。
如561所示，在步骤470中，在离心机中将模具再次旋转以将第二填充材料561压入空腔531中，同时第二填充材料560保留在模具表面。然后在步骤475中使第二材料固化，从而允许形成的贴剂580与阴模在步骤480中分离。
就这一点而言，可在第二渗透性分布层仍在原位时使第二填充材料固化，从而第二渗透性分布层也形成贴剂基底的一部分。然而，这并非必须的，并且可除去渗透性层并用第二填充材料简单地填充模具的上表面以形成基底。在浇铸第二层时，可将第一层水化以促进第一和第二层之间的融合。这种融合可有助于在干燥过程中形成致密突起物，从而在从模具取出时得到单一的致密结构。
现参考图7和8A-8C描述形成阳模的过程的实例。
在该实例中，在步骤700中将光反应性材料如为光反应性聚合物的Su-8施用于基底800，其在一实例中为4英寸、800μm厚的100硅片。然后以合适的速度将基底800旋转以将聚合物分布在基底800的表面801上的层810中。选择旋转速度以控制掩膜(mask)层810的厚度。在一实例中，为了形成长度为80-70μm的突起物，掩膜层810的厚度为7-8μm。应理解可使用更厚的掩膜，例如高达20μm的掩膜。
任选地处理基底800和掩膜层810。可进行该步骤以例如除去任何过量的溶剂，这可通过将基底800和层810于95℃下软烘焙5分钟来实现。
一旦适当地制备了掩膜层810后，可选择性地将其暴露于辐射820以使暴露的掩膜材料硬化。在一实例中，这通过在步骤710中施用合适的光掩膜830，然后在步骤720中将光掩膜和掩膜层810暴露于辐射源的辐射来实现。因此，可使用石英光掩膜上的铬和经设定以提供10m J/秒紫外光的Carl Suss MA6光刻机(mask aligner)进行Su-8膜的暴露。通常，对于1μm的Su-8厚度，在暴露1.8秒后出现Su-8聚合物的完全交联，尽管高达30秒的更长时间暴露可以用于确保完全交联。
任选地，可再次处理基底800和掩膜层810，例如于95℃下软烘焙1分钟。这可用于促进有助于交联过程的路易斯酸的形成和释放以及掩膜直线侧壁轮廓(profile)的形成。
在步骤730中可以使用合适的溶剂除去未暴露的掩膜材料。因此，在上文中，可以通过在EC溶剂(PGMEA)中显影两分钟来除去未交联的Su-8。通过用IPA洗涤晶片(wafer)可确保完全除去未交联的Su-8。如果观察到白色沉淀(表明显影不完全)，则在EC溶剂中将晶片再置换30秒。直到用IPA洗涤时无白色沉淀表明显影完全。过量的IPA通过用干燥的氮气吹干而除去。
接着可进行进一步处理，例如将晶片800于100℃下硬烘焙5分钟。这可用于硬化并除去Su-8掩膜的残留显影剂和IPA。在该方法的这一阶段中，如图8B所示，掩膜层810包括多个点811。
该方法的下一阶段为在步骤740通过蚀刻形成突起物。在一实例中，这通过使用等离子蚀刻实现，其可在STS(Surface Technology Systems)ASE(Advanced Silicon Etch)系统上完成。在一实例中，这通过将SF6用作蚀刻气体并将C4F8用作钝化气体实现，尽管如上文所述可使用其他气体。
用SF6∶C4F8比例通常为0.25-0.6的等离子气体混合物完成可控的连续各向同性等离子蚀刻过程。可控制垂直、水平和针尖角度以提供所需要的针形。这可通过在整个蚀刻过程中通过改变气体流速、压力和SF6∶C4F8比例来逐渐升高(ramping)或改变等离子气体条件而实现。
在一实例中，通过进行约30-60分钟的连续蚀刻可实现图8C中850、851、852所示的从凹形到凸形的针形。
或者，可在多个阶段中进行蚀刻以提供额外的控制。在一实例中，进行约30-60分钟的连续蚀刻，然后再进行15-30分钟的蚀刻。这允许产生如图5C所示具有柱形支持部分561和圆锥形尖端562的突起物560。
在一实例中，可通过改变不同蚀刻步骤之间的蚀刻参数如SF6∶C4F8比例、压力等形成突起物的轮廓。
另外，可从ASE系统中取出晶片800，从而允许晶片和/或钝化剂与环境大气反应。这可以改变钝化剂的效果，由此改变可以产生的轮廓。
暂停蚀刻过程的能力允许进一步控制蚀刻过程。例如，可将蚀刻进行到即将完成时，然后暂停该过程以允许检查晶片或贴剂以确定完成该过程所需的蚀刻量。然后可以继续进行并完成该过程。
一旦完成后，在步骤750中除去剩余的蚀刻掩膜。该过程进一步详细记载于第WO2009/09766号共同未决专利申请。
现描述多种示例实验。对于这些实验的目的，用以下方案制造贴剂。
阳模制造：在该实例中，阳模为具有在基底表面上提供的多个突起物的贴剂形式。突起物和基底可由任何合适的材料形成，但是在一实例中由硅型材料形成，这允许使用诸如蒸汽淀积、硅蚀刻、深反应离子蚀刻(DRIE)等的方法来制备装置。因此突起物通常是致密、无孔且非中空的，尽管这并非必须的。或者可使用显微仪器和/或蚀刻技术制造阵列或单个突起物。
阳模的实例示于图9A和9C。在该实例中，阳模为金涂覆的硅突起物的5mm x 5mm阵列。该阵列包括均匀置于方形网格构造(formation)中的3364个突起物，相距70μm。每个突起物包括长度约61μm±3μm的圆柱形轴，顶部为长度约51μm±2μm的锥体。突起物的总长度为112μm±4μm，底部直径为35μm±2μm。可使用如上文以及第WO2009/097660号共同未决专利申请中所描述的两阶段蚀刻方法来产生突起物的阶梯构型。然而，这并非必须的，并且可使用任何突起物和/或贴剂几何形状。
阴模制造：在生物学和非生物学应用中，聚二甲基硅氧烷广泛用于微流体学、微模塑和微加工领域。其精确模塑微结构和凝固以形成非粘合惰性固体的能力使其特别合适用作制造突起物的模具。用金涂覆的硅突起物(高～130μm，直径～30μm)的58x58阵列从PDMS制造阴微模(micromold)。用图9A和9C的贴剂制造的阴模的实例示于图9B和9D。用SEM分析进行的比较显示PDMS模塑精确且可重现地制备突起物阵列的阴微模。
将阳模洗涤(即70％乙醇)，在环境条件下干燥并以突起物朝上保存在平皿中。将PDMS与固化剂混合。然后将聚合物混合物倒在阳模上以将阳模浸至约5mm深。然后可将浸入的阳模在真空下放置约两小时，或放置到观察不到气泡。脱气后将组合的模具置于烘箱中，于65℃下凝固过夜。PDMS凝固后，取出阴主模并切割以适合标准的生物学96孔板。在浇铸准备过程中，可用水然后用70％乙醇将模具充分洗涤，并于50℃下干燥。
在一实例中，在阴模制造期间，可使阳模附着至支持物上，其实例示于图10A-10E。在该实例中，支持物1000包括基本上环形的基座1001和柱基1002，其具有坡形边缘1003和用于接受阳模1005的平面1004。坡形边缘1003被排列成当产生阴模1010时，该阴模包括在浇铸过程中用于接受有效负荷的“槽”形1011。所得贴剂的实例示于图10E。
为了在一次浇铸过程中产生多个贴剂，可使用模塑板和浇铸板形成阵列中的阴模，其实例示于图11A和11B。在该实例中，模塑板1100包括支持物1101的阵列，其与图10A中显示的支持物1000的排列相似。浇铸板1110包括多个孔1111，其在模塑板和浇铸板合在一起时与支持物1101对齐，这在一实例中通过使用固定螺钉1120实现。
使用时，向孔1111中提供模具材料并使其凝固。如图11C-11F所示，模具材料凝固后除去固定螺钉1120，在释放前将螺钉1121拧进模塑板1100，由此使浇铸板1110与模塑板1100分离。除去的浇铸板1110可接着用于在一次浇铸过程中浇铸多个贴剂。为实现这一目的，可在浇铸板上提供一个分散构件，从而可使用该分散构件向阵列中包含的每个阴模提供填充材料。提供了填充材料之后，使模具位于原位而将阵列干燥。然后可将整个浇铸板密封并包裹用于分布。这减少了制备贴剂所需的操作步骤。
现描述制备多种贴剂的示例性浇铸过程。
单层浇铸：可使用PDMS模具制备溶解性突起物，并且由于其耐用性和非粘合性质，所述模具可重复使用以制造多个突起物。在突起物制备中使用经FDA批准的纤维素衍生物羧甲基纤维素，由此使得突起物与个体接触时溶解。浇铸溶液的粘度直接影响突起物的干燥时间和用于浇铸的量。
通过将1μL的2.5mM罗丹明-葡聚糖(40,000MW，Sigma-Aldrich)与9μL的0.22mM羧甲基纤维素(CMC，90,000MW，Sigma-Aldrich)溶液混合，并将其添加至阴模表面来制备罗丹明-葡聚糖突起物。然后将模具以3000g离心2小时来促进压实和干燥。然后将模具置于22℃的密封干燥器中直到溶液干燥。然后从模具中取出溶解性突起物阵列并保存于22℃的密封干燥器中。为了评价制备的突起物的形状，使用荧光显微术验证这些突起物。单层突起物荧光图像的实例示于图12A。
在该实例中所形成的溶解性突起物是致密的，并且具有均匀分散的CMC和罗丹明-葡聚糖。突起物准确表示了阳微结构，但是对于阳微结构，突起物的大小在所有维度都减少了约28％。这种大小减小产生了这样的突起物，其长度为94μm±2.8μm，底部直径为23μm±1.1μm，具有非常尖的尖端(曲率半径通常＜1μm，常常＜100nm)。
双层阵列制造：聚醚砜(PES)是已知为一种“膜”的多孔材料(厚度～220μm，孔隙率0.22μm)。将模切割为适合多孔板中的模具表面。多孔板允许一个人一次制造多个(10-100)可溶性阵列。将一定体积(即5-10μL)的含有活性化合物和/或糖基赋形剂(通常是羧甲基纤维素CMC)的溶液滴加至PES表面。然后，将具有就位(in place)的载药PES的模具以3000g离心1-30分钟。然后可以除去PES并用空PES除去任何过量的溶液。将模具以3000g再次离心10分钟以允许进一步压实和干燥。将含有1-15％CMC的粘性溶液加入模具中以提供阵列衬里层。然后将模具以3000g离心20分钟。之后将模具置于4-22℃的密封干燥器中直到溶液干燥。然后可从模具中取出溶解性突起物阵列并保存于-80℃至22℃的密封干燥器中。双层突起物的示例性荧光图像示于图12B。
多层阵列制造：切割聚醚砜以适合多孔板中阴模的表面。将一定体积(即5-10μL)的含有活性化合物和/或糖基赋形剂的溶液滴加至PES表面。然后将模具以3000g离心1-30分钟。除去PES分散膜和过量的溶液。然后将模具以3000g再次离心1-30分钟以允许进一步压实和干燥。对于额外的层，可将新鲜的PES置于模具表面，并将一定体积(即5-10μL)的含有第二活性化合物和/或糖基赋形剂的溶液滴加至PES表面。然后将模具以3000g再次离心1-30分钟以允许进一步压实和干燥。
对于额外的层，将新鲜的PES置于模具表面，并将5μL含有与0.22mMCMC混合的1μM FITC-葡聚糖(2,000,000MW，Sigma-Aldrich)或0.23mM伊文思蓝(Evans Blue)(85％染料，Sigma-Aldrich)的溶液滴加至PES表面。然后将模具以3000g离心5分钟以允许进一步压实和干燥。可重复这一过程以得到期望的含有不同有效负荷和/或赋形剂的多层收率及层厚度。
最后用2.1mM CMC形成衬里层。然后将模具以3000g离心20分钟。然后将模具置于22℃的密封干燥器中直到溶液干燥。然后从模具中取出溶解性突起物阵列并保存于22℃的密封干燥器中。多层突起物的示例性荧光图像示于图12C。
在一实例中，将罗丹明-葡聚糖与CMC溶液混合并添加至聚醚砜(PES)膜的表面。多孔膜吸收荧光溶液并将其均匀分散在整个阴模表面，然后进行浇铸。将第二试剂浇铸到模具中以产生荧光多层溶解性突起物。为了将活性有效负荷限制在突起物轴(shaft)中，将不含活性化合物的CMC的衬里层浇铸到阴模中。微成层(micro-layered)的溶解性突起物的制备产生了活性化合物在阵列中均匀分布的致密突起物。
如图13A所示，该制备方法能够制备具有皮升体积的微米大小的层。图13B是显示具有浓缩在尖端的70μm荧光二氧化硅颗粒的贴剂的荧光共焦图像。该贴剂含有无荧光有效负荷的羧甲基纤维素的衬里层，并且用550nm波长激发。这进一步突出了在突起物的特定区域浓缩有效负荷的能力。
示例性阴模的体积经计算为0.22μL。如图14所示，使用上述浇铸方法改变浇铸到模具中的溶液的量导致约80％的成层的阴模。
突起物进入皮肤的穿透特性由皮肤表面以及突起物材料的刚性决定。皮肤弹性包括角质层、活表皮和真皮的弹性，它们分别具有26-120MPa(取决于水合)、2.9-11.1MPa和2.1-4.3MPa的杨氏模量，这分别如以下文献所述：Y.Yuan，R.Verma，Colloids and Surfaces B：Biointerfaces 2006，48，6，M.A.Kendall，Y.F.Chong，A.Cock，Biomaterials 2007，28，4968和F.H.Silver，G.P.Seehra，J.W.Freeman，D.DeVore，Journal of Applied PolymerScience 2002，86，1978。基于赋形剂(CMC)的突起物的杨氏弹性模量为1GPa。皮肤表面的杨氏弹性模量落入与突起物相似的范围，这有助于在～13MPa下的穿透。
在突起物的基座固定但是尖端可以自由移动的“固定-锁紧(fixed-pinned)”情况中，假定突起物为长100μm、半径10μm的圆柱体，可使用欧拉翘曲等式计算CMC突起物的翘曲负载(1)：
Figure BPA00001423593400231
F翘曲＝P翘曲×A突起物_尖端           (2)
其中：
F翘曲是使突起物翘曲的力；
P翘曲是翘曲时的压力；
A突起物_尖端是穿透过程中负载的突起物尖端的面积；
E是CMC的弹性模量；
I是突起物的面积转动惯量；
k是“固定-锁紧”情况的长度系数；以及
L是突起物的长度。
使用上述信息，使由CMC组成的单独圆柱形突起物翘曲所需的压力为50.4MPa。这大于所报导的～13MPa的皮肤破坏压力，因此预计突起物能够成功地穿透皮肤。
进行了许多测试突起物穿透皮肤并向个体递送物质的能力的体内实验，如下文所述。
多光子显微术
切割PES滤纸以适合多孔板中模具的表面。制备在MilliQ水中含有0.8mg/mL Quil-A(Brenntag Biosector)和0.67mM卵清蛋白(Sigma-Aldrich)的疫苗制剂，并将10μL滴加至PES表面。将具有就位的载药PES的模具以3000g离心10分钟。然后与任何过量的制剂一起除去PES。然后将模具以3000g离心10分钟以允许进一步压实和干燥。然后将含有1.4mM CMC的粘性溶液加至模具以提供阵列衬里层。然后将模具以3000g离心20分钟。然后将模具置于22℃的密封干燥器中直到制剂干燥。然后从模具中取出溶解性突起物阵列并保存于22℃的密封干燥器中直到接种。还按照上述操作制备了低剂量的溶解性突起物，但是使用33.8μM卵清蛋白。
通过腹膜内注射150μL氯化钠中的10mg/mL氯胺酮和2mg/mL赛拉嗪(xylazil)将雌性C57黑色小鼠麻醉。然后向小鼠静脉内给予200μL的10mg/mL Hoechst 33342。将具有羧甲基纤维素衬里层的罗丹明-葡聚糖突起物阵列施用至耳的腹侧。用弹簧施药器(spring applicator)以1.9ms-1施用5分钟。给药后移除突起物，并且使用共焦显微术检查给药部位。用于激发罗丹明-葡聚糖和Hoechst 33342的波长分别为543nm和770nm。
据发现突起物可靠地穿透小鼠耳部的皮肤，并且突起物在5分钟内溶解。突起物穿透至约30-50μm的深度。这是活表皮递送的理想深度，并且如图15的突起物和细胞核共定位所示得到验证。
Cryo-SEM
用弹簧施药器以1.9ms-1将由羧甲基纤维素组成的溶解性突起物施用至皮肤。移除突起物后将耳朵和突起物在液氮中快速冷冻。施用和快速冷冻之间的时间少于1分钟。示于图16A-16C的耳朵的SEM分析显示突起物可靠地穿透了皮肤。如图16D-16F所示，移除后大部分突起物保留在皮肤中。
示于图16G-16I的SEM照片显示在溶解的突起物的部分穿透。可见突起物的基底已经开始溶解并与皮肤表面融合。突起物已经溶解并且锚定在皮肤内以防止被移除。为了显示溶解过程，施用突起物约2分钟并在快速冷冻前轻轻地移除。从图中可见大部分突起物轴已经完全溶解于皮肤中。
实现给予的有效负荷的最大应答要求最佳的细胞靶向。在突起物的特定区域特别是在尖端中控制并成层有效负荷的能力允许更大机会的有效负荷递送。突起物的快速溶解对于准确递送是重要的，并且控制溶解速率会有助于细胞靶向。Cryo-SEM数据显示在一实例中，突起物在皮肤中由于变为水合而立即开始溶解。在一分钟内，突起物在皮肤中开始溶解并扩散，锚定并防止它们被移除。浇铸方法的灵活性有助于使用突起物模具中可在微米级成层的多种材料。这适用于在单次施用中单独突起物中的多种活性化合物的特定溶解。
施用至皮肤的突起物阵列的组织学切片验证了用CryoSEM获得的结果。如图17A-17C所示，施用时的快速冷冻显示突起物穿透了角质层屏障并进入皮肤。如图17D-17F所示，施用后两分钟，突起物在皮肤层中开始溶解并扩散。这些结果与用CryoSEM数据获得的结果一致，两个试验均验证了突起物能够穿透并溶解于皮肤中。
如图18A-18C所示，突起物的穿透和溶解得到多光子显微术的进一步验证。突起物递送位点周围的真皮胶原的二次谐波的生成验证了真皮穿透。使用基于荧光强度的表面描绘的图像分析明确显示了具有不同有效负荷递送位点的胶原纤维。突起物穿透皮肤导致大部分有效负荷溶解于真皮部位。插图18C是显示了用九个突起物位点描绘的三维图像的顶视图的代表性图像。突起物施用的整体显微术分析表明突起物能够穿透皮肤并且及时溶解，从而导致活表皮和真皮中的有效负荷沉积位点。
图18D是显示贴剂施用后的皮肤表面的共焦图像。其示出穿透孔，证明了成功穿透了皮肤表面。通过测量从皮肤表面到皮肤中突起物荧光深度的距离进一步确定了穿透深度。结果图示于图18E，图中的每个点表示单个突起物的穿透深度。这表明突起物穿透表皮并进入真皮，从而导致33.8μm±5μm的穿透深度。
模型疫苗的体内递送
将卵清蛋白用作模型疫苗以在小鼠中激发免疫应答。突起物系统由双层组成，活性化合物位于轴中，并且不含有效负荷的赋形剂位于衬里层中。这对于防止制备和施用过程中过量卵清蛋白的任何浪费是重要的。
通过腹膜内注射150μL氯化钠中的10mg/mL氯胺酮和2mg/mL赛拉嗪将雌性C57黑色小鼠麻醉。将溶解性卵清蛋白突起物阵列施用至耳的腹侧。给予高剂量和低剂量(分别为8μg和0.2μg)，n＝4。
用弹簧施药器以1.9ms-1施用10分钟。施用后，将第二溶解性卵清蛋白突起物阵列施用至另一只耳的腹侧。阳性对照由5μL肌肉内注射组成，其所含的15μg疫苗制剂含有0.8mg/mL Quil-A(Brenntag Biosector)、67.7μM卵清蛋白(Sigma-Aldrich)和甲基纤维素(Sigma-Aldrich)。阴性对照为用10μL疫苗制剂包被的无突起物的贴剂，所述疫苗制剂含有0.8mg/mLQuil-A(Brenntag Biosector)、67.7μM卵清蛋白(Sigma-Aldrich)和10mg/mL甲基纤维素(Sigma-Aldrich)。使用与溶解性卵清蛋白突起物阵列相同的方案施用阴性对照。使用与高剂量相同的方案施用低剂量溶解性卵清蛋白突起物阵列。
在第14天和第28天将小鼠取血。从每只小鼠取约100μL血液。将样品以5000g离心10分钟以分离血液和血清。取血清并在-80℃下保存用于分析。如图19A所示，所有接受高剂量卵清蛋白的小鼠在第14天时显示出血清转变，仅一只低剂量小鼠显示出血清转变。如图19B所示，高剂量组在第28天时显示出血清转变，并且具有与肌肉内注射相当的抗体水平。
在另一类似的研究中，在第28天和第102天将小鼠取血，结果示于图20A和20B。在该实例中，如图20A所示，高剂量组在第28天时显示出与15μg肌肉内注射相当的抗体水平；同时如图20B所示，高剂量组在第102天时显示出高于肌肉内注射的抗体水平，而低剂量组显示出相当的结果。
在另一研究中，将放射标记的卵清蛋白浇铸到溶解性贴剂中，并用类似的方案施用于鼠皮肤，并且将贴剂在原位保持5分钟。除去贴剂并保存用于分析。施用后擦拭皮肤并保存拭子用于分析。然后切下皮肤并溶解用于分析。计数放射活性的量，其与每个样品中放射标记的卵清蛋白的量直接相关。图21的图显示了实际递送入皮肤(98％)、保留在表面(0.07％)和保留在贴剂中(2％)的有效负荷分布。
这些结果证明可将模型蛋白抗原浇铸到突起物阵列中，并成功递送至皮肤中的免疫细胞，从而引起全身抗体应答。
流感疫苗的体内递送
利用商购的疫苗制剂，用流感病毒(influenza)接种小鼠。
将来自Fluvax
Figure BPA00001423593400271
(CSL Biotherapies)的流感疫苗制剂浓缩至0.5mg/mLHA，并将10μL滴加至模具的表面。然后将装载了Fluvax的模具以3000g离心10分钟。将离心过程中在模具周围移动的过量制剂再施用至模具的表面。然后将模具以3000g再次离心10分钟以允许进一步压实并干燥。然后将含有1.4mM CMC的粘性溶液添加至模具以提供阵列衬里层。然后将模具以3000g离心20分钟。然后将模具置于22℃的密封干燥器中直到制剂干燥。然后从模具中取出溶解性突起物阵列并保存于4℃的密封干燥器中直到接种。
通过腹膜内注射150μL氯化钠中的10mg/mL氯胺酮和2mg/mL赛拉嗪将雌性C57黑色小鼠麻醉。每组含有四只小鼠。将溶解性流感病毒突起物阵列施用至耳的腹侧。用弹簧施药器以1.9ms-1给药10分钟。施用后，仅对于一组将第二溶解性流感病毒突起物阵列施用至另一只耳的腹侧。阳性对照由分别含有0.5μg和5μg流感疫苗的疫苗制剂的5μL肌肉内注射组成。阴性对照为用10μL含有约5μg流感疫苗的疫苗制剂包被的无突起物的贴剂。使用与溶解性卵清蛋白突起物阵列相同的方案施用阴性对照。在第14天和第28天将小鼠取血。从每只小鼠取约100μL血液。将样品以5000g离心10分钟以分离血液和血清。取血清并在-80℃下保存用于分析。
如图22A所示，2贴剂组在第14天时显示出血清转变。四只接受单贴剂的小鼠中的两只显示出血清转变，而两只则显示出过低而无法验证的抗体水平。如图22B所示，在第28天取血得到两个施用贴剂的组的抗体水平增加。至第28天时，接受单贴剂的四只小鼠中的三只显示出阳性血清转变。注射组未显示出抗体水平的任何显著变化。
在另一类似的研究中，在第28天和第102天时将小鼠取血，结果示于图23A和23B。如图23A所示，在第28天时，两个施用贴剂的组均得到强抗体应答。如图23B所示，与卵清蛋白免疫相似，强抗体应答甚至保持到第102天取血时。这些结果验证了用卵清蛋白免疫获得的结果，并证明所制造的突起物贴剂能够向皮肤递送商购疫苗。
在另一类似的接种研究中，用突起物贴剂进行BalbC小鼠的MVA.PbCSP免疫，ELISPOT数据结果示于图24。其包括经修饰的疫苗病毒Ankara伯氏疟原虫(Ankara plasmodium berghei)环子孢子蛋白(MVA.PbCSP)在鼠模型中的免疫结果。MVA.PbCSP是用于疟疾的实验疫苗。通过贴剂或皮内给药将小鼠免疫(primed)，两种条件下均接受皮内加强。贴剂由双层组成，其中MVA.PbCSP浓缩在突起物中并且羧甲基衬里层不含活性化合物。该实验再次证明突起物贴剂能够成功地递送疫苗。
目前最常用的疫苗给药技术是用针和注射器进行的肌肉内注射。然而，上述结果表明用突起物贴剂获得的免疫应答比肌肉内注射需要的抗原更少。这主要归因于两种给药技术之间递送位点的差异。肌肉内针和注射器免疫靶向深层肌肉组织并因此需要较大量的疫苗以产生免疫应答。相反，突起物贴剂将疫苗直接递送至皮肤，与肌肉内注射位点不同，皮肤含有丰富的强效免疫细胞。用溶解性突起物靶向皮肤中的关键免疫细胞的能力允许以最少量的疫苗实现免疫应答，这对于疫苗递送是理想的。
因此，上述技术允许制备溶解性突起物以及具有微米级成层的功能性突起物。这允许在个体中激发期望应答时实际上减少剂量，以及提供在单次施用中分离不相容的有效负荷和并入多种赋形剂以增强硬度或控制有效负荷释放的机制。因此这种有效负荷的释放对于每种有效负荷都是可控的。
特别地，所述方法能够可控地将非常小和致密填充的微米/纳米突起物的阴模成层。在一实例中，通过使用分散膜将有效负荷溶液分散在模具表面来将阴微米/纳米突起物模具成层。然后将模具离心从而将溶液均匀地压入尖端。将溶液干燥并且可使用相同的技术加入额外的层。成层大小可通过溶液、体积、浓度和离心来控制。
在另一实例中，微米/纳米突起物模具由包含半透膜的基底组成。通过使用分散膜将有效负荷溶液分散在模具表面来将阴微米/纳米突起物模具成层。然后将模具离心从而将溶液均匀地压入尖端。半透膜有助于快速干燥。水通过膜但是有效负荷仍然保留在模具内。将溶液干燥，并且可使用相同的技术加入额外的层。成层大小可通过溶液、体积、浓度和离心来控制。
在另一实例中，通过使用分散膜将有效负荷溶液分散在模具表面来将阴微米/纳米突起物模具成层。使用不同的溶剂分离层并且防止模具中的扩散。然后将模具离心从而将溶液均匀地压入尖端。可根据溶剂的蒸发点来控制干燥时间。成层大小可通过溶液、体积、浓度和离心来控制。
在一实例中，可将成层溶液或凝胶制备成含有不相容的有效负荷。成层操作能够防止两种有效负荷发生相互作用。在另一实例中，可将不溶性化合物均匀分布在粘性层中。由于介质极高的粘性，不溶性化合物不会从成层介质中沉淀出来。因此，可将它们在阴微米/纳米模具中成层。
期望的多层可溶性针的大小不受限制。所述方法可扩展至长度为10μm至＞5mm并且具有1μm至＞1mm可变直径的突起物。类似地，突起物的形状不受限制。
该技术可应用至除疫苗之外的物质。在一实例中，其可用于将药物成层至阴微米/纳米突起物中以用于药物递送。在另一实施方案中，也可将许多免疫佐剂成层至阴微米/纳米突起物中以用于递送。在另一实施方案中，可将病毒样颗粒成层至阴微米/纳米突起物中以用于递送。
因此，上述技术允许准确和均匀的成层，在所有微米/纳米突起物中可控地成层，从而在贴剂基底和微米/纳米突起物底部仅造成很少至不存在的有效负荷过量浪费。该技术可通过在成层之间进行干燥从而避免成层对微粒密度的依赖，并且浇铸时不需要加热，因此允许并入多种生物学化合物。应理解由于不需要复杂的制备设备还可以简单、灵活并且低成本地实施上述方法。
现将描述使用上述装置的若干其它变体和可选项。
本文中，术语“突起物”、“微米-纳米突起物”、“纳米针”、“纳米突起物”、“针”、“棒”等可互换地用来描述突起物。
另一个特征是突起物不仅可以用于通过皮肤递送，而且可以通过其它身体表面(包括粘膜表面)递送至此类表面的外面的一层或多层下的细胞位点。在本文中使用时，术语“内部位点”应理解为是指本发明的装置所用于的皮肤及其它组织的外面一层或多层下的位点。
所述装置适用于细胞内递送。所述装置适合用于向细胞内的特定细胞器递送。所述装置可适用的细胞器的实例包括例如细胞核或内质网。
在一实例中，所述装置配有针支持部分，即突起物包含长度足以达到期望位点的适合的支持部分，和长度不大于20微米且最大宽度不大于5微米，优选地不大于2微米的(针)递送端部分。
在一实例中，递送端部分的最大宽度不大于1000nm，甚至更优选地，递送端部分的最大宽度不大于500nm。
在另一实例中，所述装置用于粘膜递送。此装置可以具有针形支持部分，即突起物包含适合的支持部分，其长度足以达到期望的位点，例如其长度为至少100微米，并且(针)递送端部分的长度不大于20微米且最大宽度不大于5微米，优选地不大于2微米。
在一实例中，本发明的装置用于向肺、眼、角膜、巩膜或其它内部的器官或组织递送。在另一实例中，所述装置用于体外递送至组织、细胞培养物、细胞系、器官、人造组织和组织工程产物。此装置典型地具有针形支持部分，即突起物包含，长度至少5微米的适合的支持部分，和长度不大于20微米且最大宽度不大于5微米，优选地不大于2微米的针递送端部分。
在一实例中，所述装置包含突起物，其中(针)递送端部分和支持部分(即“针支持部分”)在其长度的全部或部分上含有生物活性物质。(针)递送端部分和支持部分可以被成层，从而它们在在其选定部位含有物质。这可取决于例如使用的生物活性物质或选定的靶标。
在另一实例中，生物活性物质被可释放地并入针或突起物所包含的物质。突起物的全部或部分可以由与选定的生物活性物质一起配制的生物相容性的、生物可降解的聚合物(例如聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)或PGLA或聚葡萄糖酸(Poly Glucleic Acid))构成。然后，可以将突起物插入适当的靶位点，随着它们溶解，生物活性物质会进入细胞器/细胞。
就本发明而言，生物活性物质的实例非限制性地包括多核苷酸和核酸或蛋白分子、抗原、变应原、佐剂、分子、元素或化合物。此外，装置可以含有物质例如生物传感器、纳米传感器或MEMS。
可被递送的示例性物质可以包括以下物质中的任何一种或多种：包括药物、代谢物、氨基酸、糖类、脂类、皂苷类和激素类在内的化学或生化的小化合物；大分子例如复合糖类、磷脂、肽、多肽、肽模拟物和核酸；或其它有机(含碳的)或无机分子；以及包括全细胞、细菌、病毒、病毒样颗粒、细胞膜、树状聚合物和脂质体在内的颗粒物质。
所述物质可以选自核酸，其示例性实例包括DNA、RNA、有义寡核苷酸、反义寡核苷酸、核酶、小干扰寡核苷酸(siRNA)、微RNA(miRNA)、重复序列关联的RNA(rasiRNA)、效应物RNA(eRNA)及本领域已知的任何其它寡核苷酸，其抑制突变的或其它有害蛋白质的转录和/或翻译。在此类的示例性实例中，核酸为表达所关注的多核苷酸的表达载体形式。所关注的多核苷酸可编码多肽或效应物核酸分子例如有义寡核苷酸或反义寡核苷酸、siRNA、miRNA和eRNA。
所述物质可以选自肽或多肽，其示例性实例包括胰岛素、胰岛素原、卵泡刺激素、胰岛素样生长因子-1、胰岛素样生长因子-2、血小板源生长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、神经生长因子、集落刺激因子、转化生长因子、肿瘤坏死因子、降钙素、甲状旁腺素、生长激素、骨形态发生蛋白、红细胞生成素、造血生长因子、黄体化激素、高血糖素、高血糖素样肽-1、抗血管生成蛋白、凝血因子、抗凝血因子、心房钠尿肽、纤维蛋白溶酶原激活剂、铃蟾肽、凝血酶、脑啡肽酶、血管内皮生长因子、白细胞介素、病毒性抗原、非病毒性抗原、转运蛋白质、和抗体。
所述物质可以选自受体配体。受体的示例性实例包括Fc受体、硫酸肝素受体、玻璃体结合蛋白受体、Vcam-1受体、血球凝集素受体、Pvr受体、Icam-1受体、促衰变蛋白(CD55)受体、Car(柯萨奇病毒-腺病毒)受体、整联蛋白受体、唾液酸受体、HAVCr-1受体、低密度脂蛋白质受体、BGP(胆汁糖蛋白)受体、氨基肽酶N受体、MHC类-1受体、层粘连蛋白受体、烟碱型乙酰胆碱受体、CD56受体、神经生长因子受体、CD46受体、无唾液酸糖蛋白受体Gp-2、α-肌养蛋白聚糖受体、半乳糖神经酰胺受体、Cxcr4受体、Glvr1受体、Ram-1受体、Cat受体、Tva受体、BLVRcp1受体、MHC类-2受体、toll-样受体(例如TLR-1至TLR-6)和补体受体。
所述物质可以选自抗原，包括由作为刺激物或物质递送的对象的宿主产生的内源性抗原，或者对该宿主而言是外来的外源性抗原。抗原可以是可溶性肽或多肽或由其可产生表达产物(例如蛋白质或RNA)的多核苷酸的形式。适合的内源性抗原包括但不限于癌或肿瘤抗原。癌或肿瘤抗原的非限制性实例包括由选自以下的癌或肿瘤而来的抗原：ABL1原癌基因、AIDS相关的癌症、听神经瘤、急性淋巴细胞型白血病、急性髓样白血病、腺样囊性癌、肾上腺皮质癌、原因不明的骨髓样化生、脱发、软组织蜂窝状肉瘤、肛门癌、血管肉瘤、再生障碍性贫血、星形细胞瘤、共济失调毛细血管扩张、基底细胞癌(皮肤)、膀胱癌、骨癌、肠癌、脑干神经胶质瘤、脑瘤和CNS肿瘤、乳癌、CNS肿瘤、类癌肿瘤、宫颈癌、儿童脑瘤、儿童癌、儿童白血病、儿童软组织肉瘤、软骨肉瘤、绒毛膜癌、慢性淋巴细胞白血病、慢性髓样白血病、结肠直肠癌、皮肤T-细胞淋巴瘤、隆突性皮肤纤维肉瘤、促结缔组织增生性小圆细胞瘤、导管癌、内分泌腺癌、子宫内膜癌、室管膜瘤、食管癌、尤因肉瘤、肝外胆管癌、眼癌、眼黑素瘤、视网膜母细胞瘤、输卵管癌、范科尼贫血、纤维肉瘤、胆囊癌、胃癌、胃肠癌、胃肠类癌瘤、泌尿生殖器癌、生殖细胞瘤、妊娠-滋养层-疾病、神经胶质瘤、女性生殖器癌、血液恶性病、多毛细胞白血病、头颈癌、肝细胞癌、遗传性乳癌、组织细胞增多病、霍奇金病、人乳头状瘤病毒、葡萄胎、高血钙、下咽癌、眼内黑素瘤、胰岛细胞癌、卡波西肉瘤、肾癌、朗格汉斯细胞组织细胞增多病、喉癌、平滑肌肉瘤、白血病、里-费综合征、唇癌、脂肉瘤、肝癌、肺癌、淋巴水肿、淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、雄性乳癌、恶性肾脏棒状肿瘤、成神经管细胞瘤、黑素瘤、梅克尔细胞癌、间皮瘤、转移癌、嘴癌、多发性内分泌肿瘤、蕈样真菌病(mycosis fungoides)、脊髓发育不良综合征、骨髓瘤、骨髓组织增殖性病症、鼻癌、鼻咽癌、肾母细胞瘤、神经母细胞瘤、神经纤维瘤病、Nijmegen断裂综合征、非黑素瘤皮肤癌、非小细胞肺癌(NSCLC)、眼癌、食管癌、口腔癌、口咽癌、骨肉瘤、造口术卵巢癌(ostomy ovarian cancer)、胰腺癌、旁鼻癌、甲状旁腺癌、腮腺癌、阴茎癌、周围神经外胚层瘤、垂体癌、真性红细胞增多、前列腺癌、稀有癌及其相关病症、肾细胞癌、视网膜母细胞瘤、横纹肌肉瘤、罗-特二氏综合征、唾液腺癌、肉瘤、神经鞘瘤、Sezary综合征、皮肤癌、小细胞肺癌(SCLC)、小肠癌、软组织肉瘤、脊髓瘤、鳞状细胞癌(皮肤)、胃癌、滑膜肉瘤、睾丸癌、胸腺癌、甲状腺癌、移行细胞-癌-(膀胱)、移行细胞-癌-(肾-骨盆-/-输尿管)、滋养层癌、尿道癌、泌尿系统癌、尿血小板溶素(uroplakins)、子宫肉瘤、子宫癌、阴道癌、外阴癌、瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症、维尔姆斯瘤。在某些实例中，癌症或肿瘤涉及黑素瘤。黑素瘤相关抗原的示例性实例包括黑素细胞分化抗原(例如gp100、MART、Melan-A/MART-1、TRP-1、Tyros、TRP2、MC1R、MUC1F、MUC1R或其组合)和黑素瘤特异性抗原(例如BAGE、GAGE-1、gp100In4、MAGE-1(例如基因库登记号X54156和AA494311)、MAGE-3、MAGE4、PRAME、TRP2IN2、NYNSO1a、NYNSO1b、LAGE1、p97黑素瘤抗原(例如基因库登记号M12154)p5蛋白、gp75、瘤胎抗原、GM2和GD2神经节糖苷、cdc27、p21ras、gp100Pmel117或其组合。其它肿瘤特异性抗原包括但不限于：etv6、aml1、亲环蛋白(cyclophilin)b(急性成淋巴细胞白血病)；Ig-特异型(B细胞淋巴瘤)；E-钙粘蛋白、α-钙环连蛋白、β-钙环连蛋白、γ-钙环连蛋白、p120ctn(神经胶质瘤)；p21ras(膀胱癌)；p21ras(胆管癌)；MUC家族、HER2/neu、c-erbB-2(乳癌)；p53、p21ras(宫颈癌)；p21ras、HER2/neu、c-erbB-2、MUC家族、Cripto-1蛋白、Pim-1蛋白(结肠癌)；结肠直肠相关的抗原(CRC)-CO17-1A/GA733、APC(结肠直肠癌)；瘤胎抗原(CEA)(结肠直肠癌；绒毛膜癌)；亲环蛋白b(上皮细胞癌)；HER2/neu、c-erbB-2、ga733糖蛋白(胃癌)；α-胎蛋白(肝细胞癌)；Imp-1、EBNA-1(霍奇金淋巴瘤)；CEA、MAGE-3、NY-ESO-1(肺癌)；亲环蛋白b(淋巴样细胞衍生的白血病)；MUC家族、p21ras(骨髓瘤)；HER2/neu、c-erbB-2(非小细胞肺癌)；Imp-1、EBNA-1(鼻咽癌)；MUC家族、HER2/neu、c-erbB-2、MAGE-A4、NY-ESO-1(卵巢癌)；前列腺特异性抗原(PSA)及其抗原表位PSA-1、PSA-2和PSA-3、PSMA、HER2/neu、c-erbB-2、ga733糖蛋白(前列腺癌)；HER2/neu、c-erbB-2(肾癌)；病毒产物例如人乳头状瘤病毒蛋白(子宫颈和食管的鳞状细胞癌)；NY-ESO-1(睾丸癌)；和HTLV-1表位(T细胞白血病)。
外源性抗原适合地选自移植抗原、变应原及来自病原生物的抗原。移植抗原可以源于来自例如心、肺、肝、胰腺、肾、神经移植组分的供体细胞或组织；或者来源于供体抗原呈递细胞，其在无外源性抗原情况下带有负荷自身抗原的MHC。
变应原的非限制性实例包括Fel d 1(即，猫科动物皮肤及家猫Felisdomesticus的唾液腺变应原，其氨基酸序列公开于国际公开WO 91/06571中)、Der p I、Der p II、Der fI或Der fII(即，来自家尘螨尘螨属(dermatophagoide)的主要蛋白变应原，其氨基酸序列公开于国际公开WO94/24281中)。其它变应原可源自例如以下：草、树和杂草(包括豚草)花粉；真菌和霉菌；食物例如鱼、贝类、蟹、龙虾、花生、坚果、面筋、蛋和乳；带螫刺昆虫例如蜜蜂、黄蜂和大黄蜂和摇蚊科(摇蚊)；其它昆虫例如家蝇、果蝇、丽蝇、锥蝇、谷象鼻虫、蚕、蜜蜂、摇蚊幼虫、蜡螟幼虫、粉虫、蟑螂和一般麦皮虫(Tenibrio molitor)甲虫的幼虫；蜘蛛和螨虫(包括家尘螨)；哺乳动物例如猫、狗、牛、猪、羊、马、兔、大鼠、豚鼠、小鼠和沙鼠的毛屑、尿、唾液、血液或其它体液中存在的变应原；一般的空气传播的颗粒；乳胶；和蛋白质去污剂添加剂。
所述物质可以是病原生物，例如，但不限于病毒、细菌、真菌寄生物、藻类和原生动物及变形虫。示例性的病毒包括与包括但不限于以下疾病相关的病毒：麻疹、流行性腮腺炎、风疹、脊髓灰质炎、甲型肝炎、乙型肝炎(例如基因库登记号E02707)和丙型肝炎(例如基因库登记号E06890)及其它肝炎病毒、流感、腺病毒(例如4型和7型)、狂犬病(例如基因库登记号M34678)、黄热病、爱伯斯坦-巴尔病毒及其它疱疹病毒例如乳头状瘤病毒、埃博拉病毒、屈曲病毒、流感病毒、日本型脑炎(例如基因库登记号E07883)、登革热(例如基因库登记号M24444)、汉坦病毒、仙台病毒、呼吸道合胞病毒、正粘液病毒(othromyxoviruse)、水疱性口炎病毒、绵羊脱髓鞘性脑白质炎病毒、巨细胞病毒和人免疫缺陷病毒(HIV)(例如基因库登记号U18552)。源自此类病毒的任何适合的抗原都可用于实施本发明。例如，源于HIV的示例性逆转录病毒抗原包括但不限于抗原例如gag、pol和env基因的基因产物、Nef蛋白、逆转录酶及其它HIV成分。肝炎病毒抗原的示例性实例包括但不限于抗原例如乙型肝炎病毒的S、M和L蛋白、乙型肝炎病毒的前-S抗原、以及其它肝炎例如甲型、乙型和丙型肝炎病毒成分，例如丙型肝炎病毒RNA。流感病毒抗原的示例性实例包括但不限于抗原例如血凝素和神经氨酸酶(neurarninidase)及其它流感病毒成分。麻疹病毒抗原的示例性实例包括但不限于抗原例如麻疹病毒融合蛋白及其它麻疹病毒成分。风疹病毒抗原的示例性实例包括但不限于抗原例如蛋白质E1和E2及其它风疹病毒成分；轮状病毒抗原例如VP7sc及其它轮状病毒成分。巨细胞病毒抗原的示例性实例包括但不限于抗原例如包膜糖蛋白B及其它巨细胞病毒抗原成分。呼吸道合胞病毒抗原的非限制性实例包括抗原，例如RSV融合蛋白、M2蛋白及其它呼吸道合胞病毒抗原成分。单纯疱疹病毒抗原的示例性实例包括但不限于抗原例如即早蛋白(immediate early protein)、糖蛋白D及其它单纯疱疹病毒抗原成分。水痘带状疱疹病毒抗原的非限制性实例包括抗原例如9PI、gpII及其它水痘带状疱疹病毒抗原成分。日本型脑炎病毒抗原的非限制性实例包括抗原例如蛋白E、M-E、M-E-NS 1、NS 1、NS 1-NS2A、80％E及其它日本型脑炎病毒抗原成分。狂犬病病毒抗原的代表性实例包括但不限于抗原例如狂犬病糖蛋白、狂犬病核蛋白及其它狂犬病病毒抗原成分。乳头状瘤病毒抗原的示例性实例包括但不限于L1和L2壳体蛋白以及宫颈癌相关的E6/E7抗原，病毒抗原的其它实例参见Fundamental Virology，第2版，编辑Fields，B.N.和Knipe，D.M.，1991，Raven Press，New York。
真菌的示例性实例包括：支顶孢属(Acremonium spp.)、曲霉属(Aspergillus spp.)、蛙粪霉菌属(Basidiobolus spp.)、双极霉属(Bipolaris spp.)、皮炎芽生菌(Blastomyces dermatidis)、念珠菌属(Candida spp.)、Cladophialophora carrionii、粗球孢子菌(Coccoidiodes immitis)、耳霉属(Conidiobolus spp.)、隐球菌属(Cryptococcus spp.)、弯孢属(Curvularia spp.)、表皮癣菌属(Epidermophyton spp.)、甄氏外瓶霉(Exophiala jeanselmei)、明脐菌属(Exserohilum spp.)、紧密着色霉(Fonsecaea compacta)、裴氏着色霉(Fonsecaea pedrosoi)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、腐皮镰刀霉(Fusarium solani)、念珠地丝菌(Geotrichum candidum)、荚膜组织胞浆菌荚膜变种(Histoplasma capsulatum var.capsulatum)、荚膜组织胞浆菌杜波氏变种(Histoplasma capsulatum var.duboisii)、Hortaea werneckii、Lacazia loboi、柯柯豆毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)、塞內加爾小球腔菌(Leptosphaeria senegalensis)、灰色马杜拉分支菌(Madurella grisea)、足菌肿马杜拉分支菌(Madurella mycetomatis)、糠秕马拉色菌(Malassezia furfur)、小孢子菌属(Microsporum spp.)、罗萨梯新龟甲形菌(Neotestudina rosatii)、Onychocola canadensis、巴西副球孢子菌(Paracoccidioides brasiliensis)、疣状瓶霉(Phialophora verrucosa)、何德毛结节菌(Piedraia hortae)、Piedraiahortae、花斑癣(Pityriasis versicolor)、Pseudallesheria boydii、罗梅罗氏刺壳孢菌(Pyrenochaeta romeroi)、少根根霉(Rhizopus arrhizus)、短帚霉(Scopulariopsis brevicaulis)、双间柱顶孢(Scytalidium dimidiatum)、申克孢子丝菌(Sporothrix schenckii)、毛癣菌属(Trichophyton spp.)、毛孢子菌属(Trichosporon spp.)、接合菌真菌(Zygomcete fungi)、伞枝犁头霉(Absidiacorymbifera)、微小根毛霉(Rhizomucor pusillus)和少根根霉(Rhizopusarrhizus)。因此，可用于本发明的组合物和方法中的代表性真菌性抗原包括但不限于念珠菌属真菌抗原成分；组织胞浆菌属真菌抗原例如热休克蛋白60(HSP60)及其它组织胞浆菌属真菌抗原成分；隐球菌属真菌抗原例如荚膜多糖及其它隐球菌属真菌抗原成分；球孢子菌真菌抗原例如小球抗原及其它球孢子菌真菌抗原成分；和癣真菌抗原例如发癣菌素及其它球孢子菌真菌抗原成分。
细菌的示例性实例包括与包括但不限于以下疾病相关的细菌：白喉(例如白喉杆菌(Corynebacterium diphtheria))、百日咳(例如百日杆菌(Bordetellapertussis)，基因库登记号M35274)、破伤风(例如破伤风梭状芽孢杆菌(Clostridium tetani)，基因库登记号M64353)、结核病(例如结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis))、细菌性肺炎(例如流感嗜血杆菌(Haemophilusinfluenzae))、霍乱(例如霍乱弧菌(Vibrio cholerae))、炭疽(例如炭疽杆菌(Bacillus anthracis))、伤寒、瘟疫、志贺菌病(例如痢疾志贺菌(Shigelladysenteriae))、肉毒中毒(例如肉毒梭菌(Clostridium botulinum))、沙门氏菌病(例如基因库登记号L03833)、消化性溃疡(例如幽门螺杆菌(Helicobacterpylori))、军团菌病、莱姆病(例如基因库登记号U59487)。其它病原细菌包括大肠杆菌(Escherichia coli)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)、铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)。因此，可用于本发明的组合物和方法中的细菌抗原包括但不限于：百日咳细菌抗原例如百日咳毒素、丝状血凝素、百日咳杆菌粘附素(pertactin)、F M2、FIM3、腺苷酸环化酶及其它百日咳细菌抗原成分；白喉细菌抗原例如白喉毒素或类毒素及其它白喉细菌抗原成分；破伤风细菌抗原例如破伤风毒素或类毒素及其它破伤风细菌抗原成分、链球菌属细菌抗原例如M蛋白及其它链球菌属细菌抗原成分；革兰氏阴性杆菌细菌抗原例如脂多糖及其它革兰氏阴性细菌抗原成分；结核分枝杆菌细菌抗原例如分枝菌酸、热休克蛋白65(HSP65)、30kDa主要分泌的蛋白、抗原85A及其它分枝杆菌抗原成分；幽门螺杆菌细菌抗原成分、肺炎球菌细菌抗原例如肺炎球菌溶血素、肺炎球菌夹膜多糖及其它肺炎球菌细菌抗原成分；流感嗜血杆菌细菌抗原例如夹膜多糖及其它流感嗜血杆菌细菌抗原成分；炭疽细菌抗原例如炭疽保护性抗原及其它炭疽细菌抗原成分；立克次体细菌抗原例如rompA及其它立克次体细菌抗原成分。与本文所述的细菌抗原一起还包括任何其它细菌抗原、分枝杆菌抗原、支原体抗原、立克次体抗原或衣原体抗原。
原生动物的示例性实例包括与包括但不限于以下的疾病相关的原生动物：疟疾(例如基因库登记号X53832)、钩虫病、盘尾丝虫病(例如基因库登记号M27807)、血吸虫病(例如基因库登记号LOS 198)、弓形体病、锥体虫病、利什曼病、贾第虫病(基因库登记号M33641)、阿米巴病、丝虫病(例如基因库登记号J03266)、包柔螺旋体病和旋毛虫病。因此，可用于本发明的组合物和方法中的原生动物抗原包括但不限于：恶性疟原虫抗原例如裂殖子表面抗原、子孢子表面抗原、环子孢子抗原、配子母细胞/配子表面抗原、红内期抗原pf 155/RESA及其它疟原虫抗原成分；弓形虫抗原例如SAG-1、p30及其它弓形虫抗原成分；裂体吸虫属抗原例如谷胱甘肽-S-转移酶、副肌球蛋白及其它裂体吸虫属抗原成分；硕大利什曼虫及其它利什曼虫抗原例如gp63、脂磷酰聚糖(lipophosphoglycan)及其结合蛋白及其它利什曼虫抗原成分；和克氏锥虫抗原例如75-77kDa抗原、56kDa抗原及其它锥虫抗原成分。
所述物质可以是用作抗原的毒素成分。毒素的示例性实例包括但不限于：葡萄球菌肠毒素、中毒性休克综合征毒素；逆转录病毒抗原(例如源自HIV的抗原)、链球菌属抗原、葡萄球菌肠毒素-A(SEA)、葡萄球菌肠毒素-B(SEB)、葡萄球菌肠毒素1-3(SE1-3)、葡萄球菌肠毒素-D(SED)、葡萄球菌肠毒素-E(SEE)以及源自支原体、分枝杆菌和疱疹病毒的毒素。
在特定的实例中，抗原被递送至抗原呈递细胞。此类抗原呈递细胞包括专化的或兼性的抗原呈递细胞。专化的抗原呈递细胞的生理功能是以被特异性T细胞受体识别的形式呈递抗原以刺激或无变应化T淋巴细胞或B淋巴细胞介导的免疫应答。专化的抗原呈递细胞不仅在主要组织相容性复合体(major histocompatability complex，MHC)的环境下处理和呈递抗原，而且具有完成T细胞激活或诱导耐受原性应答所需的其它免疫调节分子。专化的抗原呈递细胞包括但不限于巨噬细胞、单核细胞、B淋巴细胞、髓样细胞系细胞包括单核细胞-粒细胞-DC前体、边缘区肝巨噬细胞、小胶质细胞、T细胞、朗格汉斯细胞和树状细胞包括交错树状细胞和滤泡树状细胞。非专化的或兼性的抗原呈递细胞典型地缺乏完成T淋巴细胞激活或无变应性所需的一种或多种免疫调节分子。非专化的或兼性的抗原呈递细胞的实例包括但不限于激活的T淋巴细胞、嗜酸性细胞、角质形成细胞、星形胶质细胞、滤泡细胞、小胶质细胞、胸腺皮层细胞、内皮细胞、神经膜细胞、视网膜色素上皮细胞、成肌细胞、血管平滑肌细胞、软骨细胞、肠上皮细胞、胸腺细胞、肾小管细胞和成纤维细胞。在一些实例中，抗原呈递细胞选自单核细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞、骨髓细胞系细胞、树突细胞或朗格汉斯细胞。在某些有利的实例中，抗原呈递细胞表达CD11c并且包括树状细胞或朗格汉斯细胞。在一些实例中，抗原呈递细胞刺激免疫应答。在其它实例中，抗原呈递细胞诱导耐受原性应答。
可以通过本领域从业人员已知的方法增进外源性抗原向抗原呈递细胞的递送。例如，已开发若干不同的策略用于将外源性抗原递送至抗原呈递细胞特别是树状细胞的内源性处理途径。这些方法包括：将抗原插入pH-敏感性脂质体(Zhou和Huang，1994，Immunomethods，4：229-235)，胞饮摄取可溶性抗原后渗透溶解胞饮泡(Moore等人，1988，Cell，54：777-785)，将抗原偶联至强效佐剂(Aichele等人，1990，J.Exp.Med.，171：1815-1820；Gao等人，1991，J.Immunol.，147：3268-3273；Schulz等人，1991，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，88：991-993；Kuzu等人，1993，Euro.J.Immunol.，23：1397-1400；以及Jondal等人，1996，Immunity 5：295-302)，以及抗原的凋亡细胞递送(Albert等人，1998，Nature 392：86-89；Albert等人，1998，Nature Med.4：1321-1324；和国际公开WO 99/42564和WO 01/85207)。可以将重组细菌(如大肠杆菌)或转染的宿主哺乳动物细胞脉冲至树状细胞上(分别作为粒状抗原或凋亡体)用于递送抗原。还已将重组嵌合体病毒样颗粒(VLP)用作载体将外源性异源性抗原递送至树状细胞系的MHC类I处理途径(Bachmann等人，1996、Eur.J.Immunol.，26(11)：2595-2600)。
或者，此外，抗原可以被连接至溶细胞素或者与溶细胞素结合以增进抗原至本发明的抗原呈递细胞的细胞溶胶内的转移，从而递送至MHC类I途径。示例性的溶细胞素包括：皂苷类化合物例如含有皂苷的免疫刺激复合物(ISCOMs)(参见例如Cox和Coulter，1997，Vaccine 15(3)：248-256和美国专利第6,352,697号)、磷脂酶(参见例如Camilli等人，1991，J.Exp.Med.173：751-754)、形成孔的毒素(例如α-毒素)、革兰阳性细菌的天然溶细胞素例如李斯特菌素O(LLO，例如Mengaud等人，1988，Infect.Immun.56：766-772和Portnoy等人，1992，Infect.Immun.60：2710-2717)、链球菌溶血素O(SLO，例如Palmer等人，1998，Biochemistry 37(8)：2378-2383)和产气荚膜梭菌菌素O(PFO，例如Rossjohn等人，Cell 89(5)：685-692)。在抗原呈递细胞是吞噬体的情况中，可以有利地使用酸激活的溶细胞素。例如，李斯特菌素在微酸性pH(吞噬体内的pH条件)下显示出更高的形成孔的能力，由此促进液泡(包括吞噬体和核内体)内容物递送细胞质(参见例如Portnoy等人，Infect.Immun.1992，60：2710-2717)。
溶细胞素可以与预选定的抗原一起以单一组合物的形式提供，或者可以以分开的组合物的形式提供，用于接触抗原呈递细胞。在一实例中，溶细胞素被融合或者连接至抗原，其中融合或连接允许将抗原递送至靶细胞的细胞溶胶。在另一实例中，溶细胞素和抗原以递送载体例如但不限于脂质体或选自病毒、细菌或酵母的微生物递送载体的形式提供。适合地，当递送载体是微生物递送载体时，递送载体是无毒的。在此类的一个优选实例中，递送载体是无毒的细菌，例如Portnoy等人在美国专利第6,287,556号中所述，其包含：第一多核苷酸，其编码非分泌的功能性溶细胞素，可操作地连接至调节多核苷酸，其在细菌内表达溶细胞素；和编码一种或多种预选的抗原的第二多核苷酸。可以通过各种机制，例如缺乏功能性信号序列、分泌机能不足的微生物，例如具有遗传性损伤(例如功能性信号序列突变)的微生物或者中毒的微生物等，提供非分泌的溶细胞素。可以使用各种无毒的非致病的细菌；优选的微生物是表征相对较好的株，特别是大肠杆菌的实验用株，例如MC4100、MC1061、DH5α等。可被改造用于本发明的其它细菌包括李斯特菌(Listeria monocytogenes)、弗氏志贺菌(Shigellaflexneri)、分枝杆菌、沙门氏菌(Salmonella)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)等的表征良好的无毒的非致病株。在特定的实例中，减弱细菌的毒性使其无复制性，不整合入宿主细胞基因组，和/或在细胞间或细胞内无能动性。
上文所述溶解性多层突起物可用于将一种或多种抗原递送至几乎任何能够胞吞其所属载体的抗原呈递细胞，包括吞噬细胞型和非吞噬细胞型的抗原呈递细胞。在递送载体是微生物的实例中，本发明的方法通常需要微生物被靶细胞摄取并随后在抗原呈递细胞液泡(包括吞噬体和核内体)内溶解。
在其它实例中，通过引入例如上述的适合的表达载体在抗原呈递细胞内产生抗原。表达载体的编码抗原的部分可以包含天然存在的序列或其已用重组技术改造的变体。在一个变体得实例中，使用国际公开WO 99/02694和WO 00/42215中详述的方法，修改编码抗原的多核苷酸的密码子组成以允许增进抗原在选定的靶细胞或组织中的表达。简言之，这些方法是基于以下观察：在不同的细胞或组织之间，不同的密码子的翻译效率不同，并且可以利用这些差异与基因的密码子组成来调节蛋白在特定的细胞或组织类型中的表达。因此，为了构建密码子最优化的多核苷酸，用在靶细胞或组织中比其要替代的现有密码子具有更高翻译效率的同义密码子替代亲本多核苷酸的至少一个现有密码子。虽然优选用具有更高翻译效率的同义密码子替代亲本核酸分子的所有的现有密码子，但是，由于即使用部分替代也可以实现增进的表达，因此这并非是必需的。适合地，替代步骤影响亲本多核苷酸的5％、10％、15％、20％、25％、30％，更优选地35％、40％、50％、60％、70％或更多的现有密码子。
用于引入抗原呈递细胞中的表达载体应与其相容以至细胞可表达编码抗原的多核苷酸。例如，此类的表达载体可源自包括但不限于以下的病毒DNA序列：腺病毒、腺伴随病毒、单纯疱疹病毒和反转录病毒如B、C和D型反转录病毒，以及泡沫病毒和改造的慢病毒。用于转染动物细胞的适合的表达载体描述于例如Wu和Ataai(2000，Curr.Opin.Biotechnol.11(2)：205-208)，Vigna和Naldini(2000，J.Gene Med.2(5)：308-316)，Kay等人(2001，Nat.Med.7(1)：33-40)，Athanasopoulos等人(2000，Iht.J.Mol.Med.6(4)：363-375)和Walther和Stein(2000，Drugs 60(2)：249-271)。
在一方面，以用于施用至身体表面的含有多个针(突起物)的贴剂的形式提供装置。多个突起物允许同时靶向多个细胞和细胞器并供给物质。贴剂可以是任何适合的形状，例如方形或圆形。每张贴剂的突起物的总数取决于要使用装置的特定应用。优选地，贴剂具有至少10针/mm，更优选地至少100针/mm2。下文进一步详述此类贴剂的考虑因素和具体实例。
上文详述了用来制备装置的具体制备步骤的实例。在一优选的方面，本发明的装置由生物相容性物质例如钛、金、银或硅制成。整个装置，或者仅突起物或突起物的递送端部分可以由生物相容性物质制成。
本领域技术人员理解许多变体和改变将是显而易见的。对本领域技术人员而言显而易见的所有此类变体和改变应被视为处于前述的广泛呈现的本发明的精神和范围内。

Claims (34)

1.一种用于制备其上具有多个突起物的贴剂的方法，所述方法包括：
a)在模具表面提供分布构件和填充材料，所述模具包括多个延伸自所述模具表面以用于限定所述贴剂突起物的空腔；
b)至少部分地通过将填充材料从所述分布构件压入所述空腔来用填充材料填充所述空腔；
c)使所述填充材料固化；以及
d)将固化的填充材料与所述模具分离以形成所述贴剂。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法包括使所述模具表面上的填充材料固化，由此形成贴剂基底。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述方法包括：
a)在所述模具表面提供分布构件；和
b)向所述分布构件施用填充材料。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述分布构件为以下构件中的至少一种：
a)扩散滤器；和
b)膜。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中使所述填充材料固化的方法包括以下方法中的至少一种：
a)暴露于真空；
b)温度控制；
c)湿度控制；
d)使用气流；和
e)使所述填充材料暴露于试剂；
f)使所述填充材料暴露于紫外光；以及
g)使所述填充材料暴露于辐射。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中将所述填充材料压入所述空腔的方法包括使用离心机。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述方法包括：
a)计算至少部分地填充所述空腔所需的填充材料的体积；和
b)用所计算体积的填充材料填充所述空腔。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述方法包括用至少两层填充材料形成所述突起物。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所得突起物包括至少两层。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述方法包括通过以下方式用填充材料填充所述空腔：
a)用第一填充材料部分地填充所述空腔；和
b)用至少一种第二填充材料填充所述空腔。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述方法包括用至少一种第三填充材料填充所述空腔。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第三填充材料形成贴剂基底。
13.如权利要求10-12中任一项所述的方法，其中所述方法包括
a)确定层深度；
b)根据所述层深度计算第一流体材料的体积；以及
c)用所计算体积的第一流体填充所述空腔。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述方法包括
a)将第一填充材料从第一分布构件压入所述空腔以部分地填充所述空腔；
b)使所述第一填充材料固化；
c)将第二填充材料从第二分布构件压入所述空腔以填充所述空腔；以及
d)使所述第二填充材料固化。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述方法包括
a)将第三填充材料从第三分布构件压入所述空腔以填充所述空腔；和
b)使所述第三填充材料固化。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述方法包括在提供所述第二填充材料之前用所述第二分布构件代替所述第一分布构件。
17.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述方法包括：
a)确定模具性质；和
b)至少部分地根据所述模具性质选择填充材料性质。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述模具性质包括以下性质中的至少一种：
a)空腔大小；
b)空腔形状；
c)空腔间距；
d)空腔表面性质；以及
e)模具材料。
19.如权利要求17或18所述的方法，其中所述填充材料性质包括以下性质中的至少一种：
a)表面张力；和
b)粘度。
20.如权利要求17-19中任一项所述的方法，其中所述方法包括形成具有所选填充材料性质的填充材料，所述填充材料包括以下材料中的至少一种：
a)粘度增强剂；
b)去污剂；
c)表面活性剂；以及
d)辅助剂。
21.如权利要求1-20中任一项所述的方法，其中所述填充材料与个体的体液接触时是可溶的。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其中所述填充材料包含在使用时向个体递送的物质。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述物质为以下物质中的至少一种：
a)生物学物质；和
b)治疗剂。
24.如权利要求22或23所述的方法，其中所述物质为以下物质中的至少一种：
a)纳米颗粒；
b)核酸或蛋白质；
c)抗原、变应原或佐剂；
d)寄生虫、细菌、病毒或病毒样颗粒；
e)量子点、SERS标签、拉曼标签或其他纳米生物传感器；
f)金属或金属化合物；
g)分子、元素或化合物；
h)DNA；
i)蛋白质；
j)RNA、siRNA、sfRNA、iRNA；
k)合成生物学材料；
l)聚合物；以及
m)药物。
25.如权利要求1-24中任一项所述的方法，其中所述方法包括
a)产生具有多个突起物的阳模；
b)用所述阳模形成模具。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述方法包括使用蚀刻法形成所述阳模。
27.如权利要求25或26所述的方法，其中所述方法包括蚀刻硅基材并由此形成所述阳模。
28.一种用于制备其上具有多个突起物的贴剂的装置，所述装置包括：
a)模具，其包括多个延伸自所述模具表面以用于限定贴剂突起物的空腔；和
b)置于模具表面的分布构件，所述分布构件包括填充材料，其中在使用时：
i)将填充材料从所述分布构件压入所述空腔；
ii)使所述填充材料固化；以及
iii)将固化的填充材料与所述模具分离以形成所述贴剂。
29.一种用于制备其上具有多个突起物的贴剂的方法，所述方法包括：
a)在模具表面提供第一填充材料，所述模具包括多个延伸自所述模具表面以用于限定所述贴剂突起物的空腔；
b)用第一填充材料部分地填充所述空腔；
c)使所述第一填充材料固化；
d)在所述模具表面提供第二填充材料；
e)用第二填充材料填充所述空腔；
f)使所述第二填充材料固化；以及
g)将固化的填充材料与所述模具分离以形成所述贴剂。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述方法包括：
a)在所述模具表面提供分布构件；和
b)至少部分地通过将填充材料从所述分布构件压入所述空腔来用填充材料至少部分地填充所述空腔。
31.一种用于向个体递送物质的贴剂，所述贴剂包括：
a)基底；和
b)提供于所述基底上的多个突起物，所述突起物包括所述物质并且在与个体的体液接触时是可溶的，由此向所述个体递送所述物质。
32.如权利要求31所述的贴剂，其中所述突起物包括至少一个含有所述物质的层。
33.如权利要求32所述的贴剂，其中将所述至少一个层安排以将所述物质递送至所述个体的所关注的部位。
34.如权利要求31-33中任一项所述的贴剂，其中根据如权利要求1-27中任一项所述的方法来制备所述贴剂。
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