CN102333565A - 用于涂布帖剂组件上的突起物的方法和相关的装置 - Google Patents

Abstract

涂布贴剂上的突起物的方法，所述方法包括：选择涂布溶液粘度，选择所述粘度以降低贴剂与涂布溶液之间毛细作用的程度，和将突起物顶端的至少一部分浸入具有选定涂布溶液粘度的涂布溶液中，使得基本上仅涂布所述突起物的顶端。

Description

用于涂布帖剂组件上的突起物的方法和相关的装置

技术领域

本发明涉及用于涂布贴剂上的突起物的方法和装置，具体而言，涉及用于涂布突起物顶端的方法和装置。

背景技术

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。

针和注射器是向人类递送疫苗的最常用方法。据World HealthOrganization(世界卫生组织，WHO)估计每年进行6亿次免疫注射。但是，此方法具有若干限制。首先，恐针症使免疫产生紧张。第二，在发达国家和发展中国家中均发生意外针刺损伤；例如，仅在美国的医院中每年就发生约300,000件针刺损伤。第三，许多感染是因针和注射器使用不当和不安全所致。最后但最重要的是，使用针和注射器不能有效地将有效负荷(payload)递送至诱导免疫反应所需的外皮层中紧密堆积的细胞。

为了克服这些问题，已开发许多方法，例如，扩散/渗透递送、液体喷射注射、基因枪微粒注射(biolistic microparticle injection)等。但是，这些方法仍然具有缺点。例如，扩散/渗透递送仅可用于小分子；液体喷射注射并非无痛并且需要解决更准确递送的难题；由于硬外皮层(角质层)，基因枪微粒注射难以实现特定细胞的准确靶向。

已知提供其上包含许多突起物的贴剂以允许向对象给药生物活性物质。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使疼痛最小化，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。可以用药物或大分子涂布贴剂上的实心突起物或针。其后，可以通过将突起物或针穿入皮肤中而将这些药物或大分子递送至期望的靶。

例如，WO2005/072630描述了用于将生物活性物质及其它刺激物递送至活细胞的装置，制备所述装置的方法，以及所述装置的各种用途，包括许多医学应用。所述装置包含许多突起物，其可以穿透身体表面以将生物活性物质或刺激物递送至所需部位。所述突起物典型地是实心的，并且所述突起物的递送端部分的尺寸使得能够插入靶细胞以递送所述生物活性物质或刺激物而所述靶细胞或其中的特定部位没有显著的损害。

文献中报道的微突起物较大并且稀疏地堆积。其长度通常是200-700μm并且密度小于321突起物/cm²。

涂布贴剂的各种方法也是已知的。例如，可以通过浸入含有药物和聚山梨醇酯20的含水制剂中而用药物涂布显微操作针阵列(Michel Cormier，Bonny Johnson，Mahmoud Ameri，Kofi Nyam，Luz Libiran，Dee Dee Zhang，Pete Daddona，Journal of Controlled Release 97(2004)503-511)。还已知通过浸入卵白蛋白(OVA)的水溶液中而涂布微突起物阵列(James A.Matriano，Michel Cormier，Juanita Johnson，Wendy A.Young，Margaret Buttery，KofiNyam和Peter E.Daddona，Pharmaceutical Research，19(2002)63-70)。在环境条件下将所述阵列风干1h。各微突起物的长度是330μm。突起物的密度是190突起物/cm²。但是，载有微突起物阵列的基底在这些涂布步骤中被污染。

WO02/074173和US-6,855,372描述了用于选择性地将含药剂的液体施用于刺穿皮肤的微突起物的装置和方法。通过提供含药剂的涂布液体并通过使所述微突起物沿切线方向移动跨越和穿过滚筒上提供的液体薄膜而将所述涂布溶液施用于刺穿皮肤的微突起物。但是，此技术倾向于导致在浸涂微突起物时在膜内形成波纹。这些波纹使液体触及并涂布载有微突起物的基底，并且使在阵列的前缘和后缘上的微突起物涂层的长度不同。考虑到间隔紧密的微突起物之间向上芯吸液体可能致使基底被不期望的涂布，这被限制至特定的浸涂长度和特定的微突起物的间距。因此期望提供减少或消除针间芯吸并且提供更好的涂布均匀性和更好的对各微突起物上的浸涂/涂布长度的控制的涂布微突起物的方法。还期望提供用各种物质(包括除了均质液体溶液之外的物质)准确地涂布微突起物或其它显微结构的改进的方法。

还已知通过将微突起物阵列穿过与阵列中的显微操作针的间距相同的间距的浸涂孔浸入涂布溶液储液器中而进行涂布(Harvinder S.Gill和MarkR Prausnitz，Journal of Controlled Release，117(2007)227-237及Harvinder S.Gill和Mark R Prausnitz，Pharmaceutical Research，24(2007)1369-1380)。由于错位公差(misalignment tolerance)，“浸涂孔”的直径是微突起物宽度的两倍。涂布溶液包含羧甲基纤维素(CMC)钠盐、泊洛沙姆188和适合的药物。突起物的尺寸是长度为约700μm，宽度为160μm和厚度为50μm。突起物的间距超过若干毫米。但是，此方法不适用于许多贴剂，因为难以使突起物与浸涂孔对齐，特别是具有紧密堆积的较短突起物的贴剂。

因此，期望提供能够获得很均匀的涂布并控制各微突起物上的浸涂/涂布，但无需使用物理屏蔽物的简单方法。目前，在涂布前必须将所有的化合物溶于涂布溶液中；但是，有许多生物药是不溶的。因此，还期望提供可涂布不溶性化合物的方法。

总之，先前的系统已集中于涂布大的且很稀疏地堆积的突起物。当涂布小的且紧密堆积的突起物时，此类技术通常被证明是不成功的或困难的。

对于成功的疫苗递送系统，期望以可控的方式将疫苗有效地干涂布于仅贴剂突起物上，然后在施用贴剂后继而快速释放有效量的疫苗。此外，虽然期望使用具有较小突起物或针的贴剂，但是难以利用现有技术有效地涂布这些贴剂。

发明内容

本发明试图基本上克服或至少改善现有装置的一个或多个缺点。

在本发明的第一个广泛的方面中试图提供涂布贴剂上的突起物的方法，所述方法包括：

a)选择涂布溶液粘度，选择所述粘度以降低所述贴剂与所述涂布溶液之间毛细作用的程度；和，

b)将突起物顶端的至少一部分的浸入具有选定的涂布溶液粘度的涂布溶液中，使得基本上仅涂布所述突起物的顶端。

典型地，所述涂布溶液粘度至少为以下粘度中的一个：

a)1Pa·S；

b)10Pa·S；和，

c)50Pa·S。

典型地，所述方法包括：

a)根据浸渍时间选择所述涂布溶液粘度；和，

b)在浸渍时间内浸渍所述突起物顶端的至少一部分。

典型地，所述浸渍时间小于以下时间中的至少一个：

a)60分钟；

b)10分钟；

c)1分钟；和，

d)10秒。

典型地，所述方法包括干燥经涂布的突起物顶端。

典型地，所述方法包括使用以下方法中的至少一种干燥经涂布的突起物顶端：

a)暴露于真空；

b)温度控制；

c)湿度控制；

d)气流。

典型地，根据包括以下贴剂性质中的至少一种在内的贴剂性质选择粘度：

a)突起物尺寸；

b)突起物形状；和，

c)突起物间距。

典型地，根据代表所述贴剂的亲水性或疏水性的接触角选择所述粘度。

典型地，所述方法包括改性所述贴剂的表面性质由此控制以下性质中的至少一种：

a)所述贴剂的亲水性；

b)所述贴剂的疏水性；和，

c)所述贴剂的润湿性。

典型地，所述方法包括在浸渍所述顶端之前改性所述贴剂的表面性质。

典型地，所述方法包括通过改性所述贴剂的至少一部分的表面结构来改性所述贴剂的表面性质。

典型地，所述表面结构包括表面粗糙度。

典型地所述方法包括通过以下手段中的至少一种改性所述表面结构：

a)机械手段；和，

b)化学手段。

典型地，所述方法包括通过涂布所述贴剂改性所述贴剂的表面性质。

典型地，所述方法包括用以下物质中的至少一种涂布所述贴剂：

a)3-氨基丙基三乙氧基硅烷(3-APTES)溶液；和，

b)甲基纤维素。

典型地，所述方法包括选择涂布溶液表面张力。

典型地，所述方法包括至少对粘度进行选择，以由此控制所述顶端上的涂布量。

典型地，所述涂布溶液包含不溶于所述涂布溶液中的物质，并且其中所述物质基本上均质地分布于整个所述涂布溶液中。

典型地，所述物质为以下物质中的至少一种：

a)生物剂；和，

b)治疗剂。

典型地，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)寄生物、细菌、病毒或病毒样颗粒；

e)量子点(quantum dot)、SERS标记、拉曼标记或其它纳米生物传感器；

f)金属或金属化合物；

g)分子、元素或化合物；

h)浓度为0.01mg/ml-5mg/ml的DNA；和，

i)浓度为0.01mg/ml-50mg/ml的蛋白质。

典型地，所述涂布溶液包含以下物质中的至少一种：

a)增粘剂；

b)洗涤剂；

c)表面活性剂；和，

d)佐剂。

典型地，所述佐剂用作洗涤剂。

典型地，至少以下之一：

a)所述增粘剂占所述涂布溶液的0％-90％；和，

b)所述洗涤剂占所述涂布溶液的0％-90％。

典型地，所述增粘剂是以下物质中的至少一种：

a)蜂蜜；

b)果胶；

c)甲基纤维素；

d)羧甲基纤维素(CMC)；

e)藻酸钠；

f)明胶；

g)琼脂；和，

h)琼脂糖。

典型地，所述方法包括：

a)向所述涂布溶液和所述突起物施加电信号；和，

b)使用所述电信号控制所述涂布方法。

典型地，所述方法包括向所述涂布溶液和所述突起物施加电信号，由此利用电泳将所述涂布溶液内的物质吸引至所述突起物上。

典型地，所述方法包括通过控制浸入所述涂布溶液中的深度而控制所述突起物上涂布的长度。

典型地，所述方法包括根据涂布溶液深度控制浸入所述涂布溶液中的深度。

典型地，所述方法包括通过将至少所述突起物置于含有所述涂布溶液的井(well)中而浸渍所述顶端。

典型地，所述井包含挡块(stop)，并且其中所述挡块与所述贴剂配合以使得仅突起物顶端浸入所述涂布溶液中。

典型地，所述挡块紧靠贴剂基底。

典型地，所述突起物顶端紧靠所述井的底。

典型地，所述方法包括若干次涂布所述突起物。

典型地，所述方法包括：

a)使用第一组涂布参数第一次涂布所述表面；和，

b)使用不同于所述第一组涂布参数的第二组涂布参数至少第二次涂布所述表面。

典型地，所述方法包括若干次涂布所述突起物，由此提供至少第一和第二涂层。

典型地，所述第二层覆盖所述第一层，由此在插入所述对象的过程中保护所述第一层。

典型地，所述第一层和第二层包含不同的涂布物质。

典型地，所述方法包括使用第一种涂布物质涂布所述突起物的第一长度和使用第二种涂布物质涂布所述突起物的第二长度。

典型地，选择所述第一和第二涂布长度以将物质递送至对象中选定的区域。

典型地，所述突起物是实心的。

典型地，所述突起物是无孔且非中空的。

在本发明的第二个广泛的方面中，试图提供涂布贴剂上的突起物的方法，所述方法包括将突起物顶端的至少一部分浸入涂布溶液中，所述涂布溶液的粘度大于约1Pa·S。

在本发明的第三个广泛的方面中，试图提供用于涂布贴剂上的突起物的装置，所述装置包含用于将突起物顶端的至少一部分浸入涂布溶液中的定位系统，以及涂布溶液，所述涂布溶液具有根据贴剂性质而选择的粘度，从而降低所述贴剂与所述涂布溶液之间毛细作用的程度，从而基本上仅涂布所述突起物的顶端。

典型地，所述定位系统包含支持体，所述支持体具有用于承载相对于所述涂布溶液的贴剂的臂。

典型地，所述臂是可移动的，由此允许控制所述贴剂和所述涂布溶液的相对位置。

典型地，所述定位系统包含用于支持所述涂布溶液的可移动的平台，由此允许控制所述贴剂和所述涂布溶液的相对位置。

典型地，所述装置包含用于控制所述定位系统的控制器。

典型地，所述控制器与用于至少确定所述突起物顶端是否被浸渍的传感器联接。

典型地，所述传感器是用于显像所述突起物和所述涂布溶液的显像系统。

典型地，所述传感器包含信号产生器，其用于：

a)向所述突起物和所述涂布溶液施加电信号；和，

b)向所述控制器提供与所述信号相关的示值(indication)，由此允许所述控制器确定所述突起物顶端是否被浸渍。

典型地，所述装置包含用于向所述突起物和所述涂布溶液施加电信号的信号产生器，由此利用电泳将所述涂布溶液内的物质吸引至所述突起物之上。

典型地，所述装置用于通过控制浸入所述涂布溶液中的深度控制所述突起物上的涂布长度。

典型地，所述方法包括根据涂布溶液深度控制浸入所述涂布溶液中的深度。

典型地，所述装置包含含有所述涂布溶液的井。

典型地，所述定位系统包含在所述井上提供的挡块，并且其中所述挡块与所述贴剂配合使得仅突起物顶端浸入所述涂布溶液中。

典型地，所述挡块紧靠贴剂基底。

典型地，所述定位系统包括在所述井中的涂布溶液的深度，使得当所述突起物顶端被浸渍时所述突起物顶端紧靠所述井的底。

典型地，所述装置包含用于检测所述突起物是否触及所述井的力传感装置。

典型地，所述突起物上的涂布长度至少部分地受控于所述井中涂布溶液的深度。

典型地，所述装置用于相对于所述涂布溶液搅动(agitate)所述贴剂。

典型地，所述装置利用以下中的至少一种相对于所述涂布溶液搅动所述贴剂：

a)臂；和，

b)可移动平台

典型地，所述装置用于相对于所述涂布溶液振动所述贴剂。

典型地，所述装置包含用于控制所述振动的振幅和频率中的至少一个的控制器。

典型地，至少以下中的一种：

a)所述振动的振幅为0.01-100μm；和，

b)所述振动的频率为1-10,000Hz。

典型地，至少以下中的一种：

a)所述振动的振幅为约±1μm；和，

b)所述振动的频率为约400Hz。

在本发明的第四个广泛的方面，试图提供用于向对象递送物质的贴剂，所述贴剂在其上包含若干突起物，通过将所述突起物的至少一部分浸入涂布溶液中来涂布所述突起物，所述涂布溶液具有经选定的粘度，以降低所述贴剂与所述涂布溶液之间毛细作用的程度。

典型地，所述涂布溶液的粘度至少为：

a)1Pa·S；

b)10Pa·S；和，

c)50Pa·S。

应理解本发明的广泛的方面可以独立地或者结合使用，取决于优选的实施。

附图说明

现将参考附图说明本发明的实例，其中：

图1A和1B是用于向体内的靶递送物质的装置的实例的侧视图和俯视图；

图1C是在使用中的图1A的装置的实例示意图；

图1D-1F是图1A的装置中使用的突起物的示意图；

图2是说明在使用时涂布物质递送至对象的示意图；

图3A和3B是用于涂布突起物顶端的装置的实例的示意图；

图3C和3D是具有若干井的模型的示意图；

图3E是用于将突起物顶端定位于涂布溶液中的装置的实例的示意图；

图3F-3I是将突起物顶端浸入和移出涂布溶液的实例的示意图；

图3J是用于将突起物顶端自动定位于涂布溶液中的装置的实例的示意图；

图4A和4B是突起物的实例的二次电子图像；

图5A-5F是使用不同的低粘度涂布溶液涂布的贴剂的二次电子图像的实例；

图6A和6B是使用高粘度涂布溶液涂布的贴剂的二次电子图像的实例；

图7A-7D是包括使用高粘度涂布凝胶涂布的图4A的突起物的贴剂的实例的二次电子图像；

图8A是涂布于突起物顶端上的罗丹明-葡聚糖的荧光图像的实例；

图8B是荧光染料从经涂布的突起物顶端释放入C57BL/6小鼠的耳皮肤内的荧光图像的实例；

图9A-9D是包括使用高粘度涂布凝胶涂布的图4B的突起物的贴剂的实例的二次电子图像；

图10是包括使用高粘度涂布凝胶涂布的图4B的突起物的贴剂的实例的二次电子图像的实例；

图11A-11D是在施用于小鼠皮肤之前和之后经涂布的突起物顶端的实例的二次电子图像；

图11E是在施用于小鼠皮肤之前经涂布的突起物顶端的实例的荧光图像；

图11F是与小鼠皮肤内的抗原呈递细胞共定位的经涂布的突起物顶端的实例的荧光图像；

图12A是被多层涂布的单个突起物的实例的示意图；

图12B是显示来自经涂布的突起物上的FITC-葡聚糖和罗丹明-葡聚糖的荧光的多光子显微镜图像的示例；

图12C是被多层FITC-葡聚糖和罗丹明-葡聚糖涂布的贴剂的二次电子图像；和，

图12D和12E是显示FITC-葡聚糖和罗丹明-葡聚糖至小鼠耳的递送的多光子显微镜图像的实例。

图13A是显示通过APTES(3-氨基丙基三乙氧基甲硅烷)溶液表面改性贴剂的示意图；

图13B是使用藻酸钠涂布的未处理的贴剂的实例的二次电子图像；

图13C是使用含有藻酸钠的涂布溶液涂布的处理的贴剂的实例的二次电子图像；

图13D是使用含有藻酸钠的涂布溶液多次涂布的处理的贴剂的实例的二次电子图像；

图13E是图13D的被涂布贴剂的反向散射电子图像；

图14是由通过贴剂和肌肉内注射递送的流感疫苗诱导的免疫反应的实例的图；

图15是显示在施用贴剂后的不同时间¹⁴C OVA进入小鼠耳皮肤内的标准化的释放的实例的图；

图16A是用多层涂布的单个突起物的第一个实例的示意图；

图16B和16C是使用图16A的突起物向对象递送物质的实例的示意图；

图16D是用多层涂布的单个突起物的第一个实例的示意图；和，

图16E和16F是使用图16D的突起物向对象递送物质的实例的示意图。

具体实施方式

现将参考图1A-1F说明用于向体内的靶递送物质的装置的实例。

在此实例中，所述装置是贴剂100的形式，其中在基底120的表面121上提供有若干突起物110。所述突起物110和基底120可以由任何适合的物质制成，但在一个实例中，由硅类物质制成，以允许使用例如气相沉积、硅蚀刻、深反应离子蚀刻(Deep Reactive Ion etching)(DRIE)等方法制造所述装置。因此，所述突起物典型地为固体、无孔且非中空的，但这并非是必需的。

在所示实例中，所述贴剂具有长度W和宽度B，其中所述突起物110以间距S被隔开。

在使用中，所述贴剂100相对对象的表面安置，以允许所述突起物进入所述表面并将物质提供至其中的靶。其实例示于图1C中。

在此实例中，将所述贴剂100相对于以150概括表示的对象的皮肤推动(urge)以至所述突起物110刺穿角质层160并进入生长表皮170到达以180概括表示的所关注的靶。但是，这并非是必需的，并且所述贴剂可以用来将物质递送至所述对象的任何部分或区域。

应理解，所述突起物可以具有各种形状，适合的突起物形状的实例更详细地示于图1D、1E和1F中。

在一个实例中，所述突起物包含用于向体内的靶递送物质或刺激物的靶向部分111，和用于支持所述靶向部分111的支持部分112。但是，这并非是必需的，可以使用单个原件。

在图1D中的实例中，所述突起物由锥形部件形成，其沿其整个长度逐渐变细。在此实例中，靶向部分111由此被定义为突起物的直径小于d₂的部分。

在图1E和1F中，所述突起物的结构可以沿着其长度改变以提供具有经设计的结构的限定的靶向部分111。在图1E的实例中，靶向部分111是基本上圆柱形的形式，使得直径d₁约等于直径d₂，具有锥形的支持部分，使得直径d₂小于直径d₃。相比之下，在图1F中的实例中，靶向部分111是锥形的形式，使得直径d₁小于直径d₂，具有圆柱形支持部分，使得直径d₂基本上等于直径d₃。

通常，支持部分112的长度为a，而靶向部分111的长度为l。顶端的直径由d₁表示，而支持部分基部的直径由d₃表示。

在使用时，所述装置可以用来将物质递送至身体内的特定靶或者更普遍地递送至血液供给或者身体内的组织，并且所述装置的构造往往取决于其预期用途。

因此，例如，若贴剂被配置以确保物质被递送至特定的靶例如细胞，则与更普遍地提供至血液的递送相比，其可能需要选择更特定的突起物排列。为此，所述装置可以提供有特定的贴剂参数设置以确保特定的靶向。所述贴剂参数可以包括突起物的数目N、突起物之间的间距S和突起物尺寸和形状。这在共同待决的申请USSN-11/496053中更详细地说明。

在一个具体的实施中，表面积为约0.16cm²的贴剂具有以1,000-30,000突起物/cm²的密度提供的突起物。但是，可以使用备选的尺寸。例如，用于动物如小鼠的贴剂的表面积可以为0.32-0.48cm²，而用于人类的贴剂的表面积可以为约1cm²。可以通过在普通基底上安置适当数量和排列的贴剂而得到各种表面积。

所述突起物的长度典型地为10-200μm，且典型地为90μm，并且曲率半径大于1μm，更典型地大于5μm。但是，应理解可以使用其它尺寸。

若提供不同的靶向部分和支持部分，则靶向部分的直径d₂典型地小于20μm，而d₁典型地小于5μm，更典型地小于0.5μm。支持部分的长度典型地随着所述对象内靶的位置而改变。长度的实例包括，对于表皮递送，小于200μm，对于真皮递送，小于1000μm。

在一个实例中，涂布所述突起物的顶端的至少一部分。所述涂布方法典型地包括选择涂布溶液粘度，然后将突起物顶端的至少一部分浸入具有所选涂布溶液粘度的涂布溶液中。选择所述涂布溶液的粘度以降低在浸渍过程中所述贴剂与所述涂布溶液之间毛细作用的程度，以至基本上仅涂布所述突起物的顶端。

所选的粘度典型地依据贴剂性质例如所述突起物尺寸、长度、间距、顶端曲率等以及任何涂层的存在而变化。这些性质典型地会影响所述贴剂呈现出亲水性行为的程度，其中液体与贴剂之间的接触角小于90°，或者疏水性行为的程度，其中所述接触角为90°-180°。

虽然亲水性行为可能是令人期望的，因为它降低所述涂布溶液与所述突起物110相斥的程度，由此有助于涂布步骤，但是这也增大沿着所述突起物110吸取涂布溶液至所述基底120的毛细作用的影响，这可能是不令人期望的。即使在所述贴剂是疏水性的情况中(其中液体通常与所述贴剂相斥)仍然可以通过适当浸渍所述突起物实现涂布，而且即使在此情况中，仍然可发生毛细作用。

但是，通过选择适合的粘度，例如1Pa·S或更高，可以降低毛细作用的影响，所述毛细作用在浸渍所述突起物的顶端时可使涂布溶液流动与所述贴剂的其它部分接触。

因此，选择适合的粘度可以降低所述贴剂的其它部分例如所述突起物的非顶端部分或所述贴剂基底表面被涂布的程度。因为其它部分并不促成对象与所述涂层的接触，因此这可降低施用至所述贴剂的涂布量，同时仍然保证与所述对象的充足暴露。对于以下说明目的，术语“高粘度”是指1Pa·S或更高的粘度，并且任选地是指10Pa·S或50Pa·S的粘度，而术语“低粘度”是指小于1Pa·S的粘度，典型地是指远小于1Pa·S的粘度。

例如，涂层可包含允许将物质递送至对象的物质。在此情况中，通过将涂层的至少大部分涂于突起物的顶端，这降低涂布量，由此降低向所述对象递送期望量的物质所需的物质的量。而这又确保仅用最低量的物质引起对象的期望的生物反应。

降低引起反应所需的物质的量特别有用，这是因为这降低经涂布的贴剂的总成本，由此降低治疗成本等。当例如由于利用度有限(如在集体接种程序等中可能发生)而使物质的供应受限时，这也特别有用。

涂布溶液的粘度可以以任何适合的形式改变，例如，通过添加增粘剂而改变。例如，增粘剂可以占涂布溶液的0％-90％。可以使用一系列不同的增粘剂，其实例包括蜂蜜、果胶、甲基纤维素、藻酸钠、羧甲基纤维素(CMC)、明胶、琼脂和琼脂糖及任何其它增粘剂。

除了上述之外，适当选择涂布性质例如贴剂性质和浸渍时间、溶液性质例如表面张力可以用来进一步控制所述涂布步骤。

在一个实例中，使用适合的技术，例如气流、暴露于真空，或者通过控制干燥涂布溶液的环境的温度和/或湿度而干燥所述涂布溶液。

现将参考图2说明将物质递送至对象的实例。

在此实例中，贴剂100包含提供于突起物顶端111上的涂层210。最初，当向对象施用贴剂100时，突起物顶端111伸展通过皮肤200。皮肤典型地在紧密环绕突起物的区域变形，其中皮肤向下弯离贴剂表面121。

当插入皮肤200时，在皮肤表面200下的突起物顶端111上的涂层210将立即开始水合并溶解，由此被分散入对象内，如箭头230所示。这使涂层能够在插入后数秒内被释放入皮肤内。

可以使用任何适合的技术，例如浸渍、浸涂等涂布突起物顶端。在一个实例中，浸渍的深度可以用来控制在突起物上涂层的长度。在一个特定的实例中，使用包含定位系统的装置进行涂布，所述定位系统使得能够控制突起物顶端对涂布溶液的暴露，由此控制浸渍深度，并由此控制涂布长度。例如，可以将贴剂置于含有涂布溶液的井中使得仅突起物的顶端被浸渍。这样的定位控制可以使用紧靠突起物顶端或基底之间的电子微定位系统，或任何其它适合的机制实现。

现将参考图3A-3F说明适合的装置的实例。

在图3A的实例中，装置包含井300，其具有底301和壁302，其中提供有涂布溶液310。控制涂布溶液的深度d以至当将贴剂插入井300时突起物110紧靠底301，从而仅突起物110的顶端111被浸入涂布溶液310中。因此，仅突起物的顶端111暴露于涂布溶液，涂布溶液的较高粘度防止涂布溶液因毛细作用而涂布突起物的剩余部分。

在一个实例中，井可由软聚合物制成，由此使井能够吸收由突起物施加的任何力，从而降低突起物破裂的可能性。还可通过力传感装置例如电子控制器插入贴剂，若装置检测到突起物触及井(例如，若用来移动贴剂的施加的力增高超过设定值例如10mN)，其适于阻止贴剂的运动。

此实例因无需复杂的校准和微定位系统而有用，由此使本发明的涂布方法比使用此类装置的方法便宜。此实例特别适用于具有长突起物例如500μm的贴剂。

在图3B的实例中，装置的壁302包含挡块303。再次控制涂布溶液的深度d以至在将贴剂插入井300时基底120紧靠挡块303，从而仅突起物110的顶端111再次被浸入涂布溶液310中。在此实例中，这无需使突起物顶端111触及井300的底301即实现，所述触及可能有损于突起物顶端111，取决于突起物的性质。

使用深井还使得更易于用涂布溶液充满井，因为通常更易于填充大体积的涂布溶液。此外，当井中的涂布溶液开始消耗时，可以通过调节挡块303的尺寸或位置来控制涂布深度。井的面积还可显著大于贴剂，这在将贴剂插入井中时产生甚至更大的公差。

在以上两个实例中，单个井可以用来涂布贴剂上的所有突起物。但是，在备选实例中，可以提供多个井，每个井都包含涂布溶液。其实例在图3C和3D中示出，其表示包含若干井321的模320。提供挡块322以允许控制突起物110插入井321的深度。

在一个实例中，贴剂可以包含区域，其具有适应于插入各井321的各突起物。这使贴剂的各区域能够被不同的涂布溶液涂布，例如，能够向对象递送不同的生物剂。

在图3E的实例中，装置包含含有涂布溶液的井330，其典型地被置于支持体例如台、工作台、平台等上。提供定位系统340，其在一个实例中是Vernier高度标尺，配有从其延伸出去的支持臂341。在使用时，将贴剂100安置在支持臂341的下侧，使贴剂定位于井330的上方，突起物110向井330延伸，如图3F中所示。提供显微镜或其它显像系统340，使得能够观察突起物与井330之间的间距。

在此实例中，Vernier标尺的手动控制用来使突起物顶端111降入井330中，观察此过程以确保顶端111至少部分地浸入涂布溶液310中，如图3G中所示。在一段浸渍时间例如若干秒后，使用Vernier标尺将贴剂100移出井。

在缓慢将突起物顶端111移出涂布溶液310时，薄膜保留在突起物顶端111上，如图3H和3I中所示。

但是，应理解手动定位过程可能缓慢且不精确。因此，使用受控的微定位装置可以实现进一步的改进，参考图3J说明其实例。

在此实例中，装置包含支持体350，其配有臂351。臂351从支持体350侧面伸出，位于定位系统360的上方。定位台包含6-轴控制的平台361，其位置使用适合的控制器370控制。平台361典型地具有在其上提供的以310表示的涂布溶液层。在一个实例中，涂布溶液受限于井，但是可选地，由于高粘度其可仅保持在适当的位置。

提供显像系统380，其配有用来观察臂351与台的相对间距的可调镜381。在一个实例中，控制器与镜381和显像系统380联接，使平台361的位置能够受控于控制器370。

在此实例中，可以将一个或多个贴剂安置于臂351的下侧，使得突起物110面向涂布溶液310。然后控制器370将使平台361朝向臂351升起，由此使突起物顶端111浸入涂布溶液中。在此过程中，控制器370可以利用图像处理软件来确定突起物110与涂布溶液的相对间距，由此能够获得精确的浸渍。浸渍预定时间后，控制器370降低平台361，将突起物顶端111移出涂布溶液。

应理解控制器370典型地为处理系统的形式，例如适当地程序化的计算机系统、定制硬件控制器，或其组合。

此外，可以使用用于控制平台361和臂351的相对位置的任何适合形式的系统。例如，平台351可包含紧靠臂351的挡块。可以设置控制器以检测移动平台361所需的力，其中力增大表明挡块和臂351之间已发生接触，使控制器370能够停止移动。在此情况中，可能不需要显像系统380。

正如本领域技术人员所知，测定间距的备选方法包括使用提供于臂351或平台361之上的光学传感器或磁传感器。

其它备选方法包括利用突起物110与涂布溶液310之间测得的电导率或电阻率传感。当突起物未与涂布溶液接触时，电导率低而电阻率高。但是，当突起物插入涂布溶液时，电导率增高而电阻率下降。最后当将经涂布的突起物移出涂布溶液时，电导率低而电阻率高。这些电学性质用来使浸涂过程自动化，使批量生产更可靠和可控。

因此，在此实例中，可将控制器370联接至信号产生器390，其能够向突起物110和涂布溶液310施加电信号，并将所述信号相关的信息传递至控制器370。因此，例如，信号产生器可在突起物与涂布溶液之间施加预定的电位差，由控制器370使用所得的电流示值来确定突起物的顶端是否被浸渍，并且任选地确定浸渍的程度。

此排列的另一个优点是它可以用来通过电泳辅助涂布突起物。调节涂布溶液的pH使有效负荷分子带电荷，这允许利用电流使突起物与涂布溶液之间的回路完整。此方法称为电泳，其使涂布溶液中的全部有效负荷集中于突起物顶端上，由此消除有效负荷损耗。此方法还产生高度可控的且可再现的有效负荷涂布。

因此，在一个实例中，装置施加流过突起物和涂布溶液的电流的目的是为了传感浸渍的程度，以及通过电泳辅助涂布步骤。

应理解，使用与上述方法相似的自动化方法使得能够可控地且可靠地浸渍一个或多个贴剂，由此提高涂布贴剂的速度。

使用计算机控制还有助于为涂布提供额外的控制。例如，控制器370可以适应于根据预定的速度特征插入或移出突起物顶端。例如，缓慢浸渍可以用来确保均匀地暴露整个突起物顶端，同时快速移出可以用来防止因所述物质的粘度高而粘附过量涂布溶液。

此外，插入后，突起物顶端可以在涂布溶液内搅动，例如通过贴剂相对于所述涂布溶液相互振动而搅动，或反之。以此方式振动贴剂和涂布溶液有助于进一步使突起物顶端暴露于涂布溶液，并且有助于保证均匀的涂布结果。在一个实例中，由此可以在浸渍过程中控制振动的振幅和频率以确保突起物顶端完全暴露于涂布溶液。典型地，振动的振幅为0.01-100μm，同时振动的频率为1-10,000Hz。在一个实例中，振动的振幅为约±1μm并且频率为约400Hz。还可在浸渍后进行贴剂的振动以除去过量的涂布溶液。

搅动涂布溶液还可用来保证在浸渍突起物之前涂布溶液的表面是平的。这有助于使各突起物以相等的深度插入涂布溶液。在涂布过程中搅动还可有助于确保突起物表面与涂布物质之间的接触，由此有助于物质均匀涂布于突起物顶端之上。

应理解这些技术仅是为了举例的目的，可以使用其它技术将涂布溶液仅涂敷至突起物的顶端。

因此，上述装置可有助于浸渍突起物顶端，由此可控地涂布突起物顶端。此方法不需要为避免毛细作用所需的物理遮蔽物，或者用于对准突起物与遮蔽物的复杂装置。

因此，上述实例允许使用非常粘的涂布溶液或凝胶来涂布突起物顶端。高粘度避免了毛细作用，所述毛细作用可能导致贴剂基底和突起物的较低区域被涂布溶液污染。由于这些部分并不插入皮肤，因此贴剂的这些部分上的大部分涂层不会对快速递送物质至对象有效，因此这可能导致不必要的使用涂布溶液，及任何所含的物质。

当进行涂布过程时，典型的是选择涂布性质，其可包括贴剂性质例如突起物尺寸和间距、涂布溶液性质例如表面张力，以及浸渍时间。

涂布过程还可受其它涂布性质例如将突起物顶端插入或移出涂布溶液的速度特征，以及任何搅动得性质例如振动的振幅和频率的影响。

对于涂布性质的适当选择可以用来控制顶端涂布量。这还可有助于确保仅涂布突起物的顶端，如以下将进一步详述的那样。由于贴剂性质可影响涂布过程，因此典型的是，首先确定贴剂性质，然后使用此信息以允许适当选择其它性质。

通常，涂布溶液包含至少一种物质例如治疗剂，适合的物质的实例包括：

●纳米颗粒；

●核酸或蛋白质；

●抗原、变应原，含有或不含有佐剂，或者仅仅佐剂；

●寄生物、细菌、病毒或病毒样颗粒；

●量子点、SERS标记、拉曼标记或其它纳米生物传感器；

●金属或金属化合物；和，

●分子、元素或化合物。

优选的制剂的实例包括溶液，其含有浓度为0.01mg/ml-10mg/ml的DNA或者浓度为0.01-100mg/ml的蛋白质。

正如本领域技术人员所知，可以将药剂或其它物质溶于适合的溶剂中或者保持在适合的载体流体中的混悬剂中。在一个实例中，溶剂是水，但是也可以使用其它适合的溶剂。

溶液性质典型地通过添加一种或多种其它试剂例如洗涤剂或其它表面活性剂和佐剂进行控制。可以以一系列不同浓度提供这些成分。一系列不同的表面活性剂可以用来改变涂布溶液的表面张力，例如任何洗涤剂，或者能够降低表面张力并且在低浓度下为生物相容性的任何适合的试剂。

在一个实例中，在25℃的温度和100sec^-1的剪切应变率下测定时，涂布溶液或凝胶的粘度超过10Pa·S。涂布的疫苗的厚度典型地小于10μm，但是可以更大，这取决于预期的用途和疫苗的性质。涂布溶液有三种主要组分：增粘剂、洗涤剂和疫苗。增粘剂可以是甲基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、琼脂、琼脂糖、蜂蜜、果胶、藻酸钠或任何生物相容性聚合物。洗涤剂降低表面张力，并且可包括泊洛沙姆188、triton-X 100、NP40或在低浓度下为生物相容性的任何洗涤剂。疫苗可以包括DNA或蛋白质，并且还可包含佐剂。浓度、粘度和表面张力会影响涂层的膜厚度、形态学和有效负荷。

应注意的是，虽然可以使用任何增粘剂，但特别有用的是蜂蜜、果胶和藻酸钠，因为它们均被认可用于人类。

因此，上述实例提供将包括疫苗在内的治疗剂涂于贴剂上的突起物顶端上的方法，由此使得在向对象施用贴剂时治疗剂能够快速释放。所述方法提供了基本上均匀的且可控的治疗剂如DNA或蛋白质疫苗向贴剂上的涂布。所述方法可应用于任何形式的贴剂。

现将描述其它变体和选项。

例如，在施用涂布溶液之前，可以用适合物质的薄层涂布贴剂和/或突起物。这可用来改性贴剂的表面性质，例如用来增大或降低表面的亲水性。这有助于确保涂布溶液中的至少一些附着于突起物顶端。贴剂的亲水性可以通过在浸渍顶端之前用适合的物质涂布贴剂而实现。

因此，在一个实例中，使用任何适合的涂布技术使用甲基纤维素层涂布贴剂。在一个实例中，这可使用上述技术，将至少突起物的顶端浸入涂布溶液来完成。或者，这可使用例如共同待决的专利申请WO2009/079712号中所述的气体涂布技术实现。在此情况中，将含有甲基纤维素的涂布溶液施用至至少突起物，其中气体喷射用来分配和干燥涂布溶液。这些技术可用来在至少突起物顶端上提供亲水性涂层，由此有助于确保覆盖突起物顶端。在另一个实例中，使3-APTES与硅贴剂的含有二氧化硅的表面反应，由此在突起物的表面上产生氨基丙基取代基，其继而产生亲水性行为。

在一个实例中，应理解贴剂的亲水性程度还可取决于贴剂构造，特别是取决于贴剂参数，例如突起物尺寸和形状及突起物间距S。因此，在一个实例中，接触角(其决定贴剂是亲水性还是疏水性)也用来确定涂布溶液的期望粘度。

如上所述，典型地选择具有适合粘度的涂布溶液，这可通过使用增粘剂实现。相似地，可以使用表面活性剂控制表面张力。

表面活性剂可以是洗涤剂或任何适合的试剂例如泊洛沙姆188、triton-X 100、NP40、Quil-A，或者在低浓度下具有生物相容性的任何洗涤剂。洗涤剂的浓度占涂布溶液的约0重量％-约90重量％，取决于所需的溶液性质。

还可将疫苗佐剂加入涂布溶液以提高对疫苗的免疫反应。在一个实例中，使用的佐剂包括皂树皂苷，例如Quil A、QS 21、QS7或其它纯化的皂苷佐剂。使用Quil-A及其它相似的皂苷佐剂可能特别有益，因为Quil-A不仅用作涂布目的的表面活性剂，而且还用作疫苗佐剂。另外，由于Quil-A有效降低涂布溶液的表面张力，这继而可有助于降低用于涂布的赋形剂的量。

还可使用其它两亲性免疫刺激性化合物例如二甲基双十八烷基溴化铵或化学改性的免疫刺激性分子以产生洗涤剂性质。

增粘剂可选自蜂蜜、果胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、藻酸钠、明胶、琼脂、琼脂糖、果胶或任何其它增粘剂，其可以是能够调节涂布溶液的粘度的任何物质。增粘剂的浓度典型地占涂布溶液的约0重量％-约90重量％。

虽然可使用一系列治疗剂，但在一个实例中，治疗剂是疫苗。疫苗可包含任何适合的物质，并且可包括DNA、蛋白质、病毒(减弱病毒或裂解病毒)、VLP等，以下更进一步详述。此外还可包括佐剂。DNA在涂布溶液中的浓度可以为0.01mg/ml-10mg/ml。蛋白质在涂布溶液中的浓度可以为0.01-100mg/ml。

所述物质可包含纳米颗粒以提供纳米递送系统。例如涂层可以包括含有纳米颗粒的DNA。

在一个实例中，纳米颗粒是多层的纳米颗粒。纳米颗粒的最外层可以包含细胞靶向和促细胞渗透的分子。下一层可以包含用于在所关注的细胞内准确递送纳米颗粒复合物的细胞内靶向分子。

分子生物传感器可用来在递送防范措施分子例如疫苗、药物或基因治疗之前确认作为感染标志、辐射损伤激活的替代分子的预期分子或其它标准的存在。生物传感器还可用作反馈控制机制以控制向各细胞递送适量的疫苗/药物/基因。

此外，纳米递送系统还可以用来限制任何细胞接触药物，除非所述细胞被特异性地靶向。成功的靶向可通过3D多谱段共焦显微镜证实。这些单细胞分子形态学测定可从单个细胞扩展至组织单层或组织切片中的组织中的其它细胞。

此实例可用来提供纳米医学系统和方法，其可通过使用多层纳米颗粒系统而用于诊断、治疗、疫苗、或其组合。多层纳米颗粒系统可构建于生物聚合物、聚苯乙烯、二氧化硅、金、铁或其它物质的纳米颗粒核之上。

浓度、粘度和表面张力均会影响涂层的厚度、形态和有效负荷。在大多数实例中，经涂布的疫苗的厚度可以为10nm-10μm，但是可以使用更大的厚度，取决于向对象递送的物质，以及贴剂的使用环境。

在突起物上获得的干燥涂层的量可通过涂布溶液中赋形剂的浓度、以及突起物的表面积控制，但如上文所述，选择适当的表面活性剂例如Quil-A可避免不必要的赋形剂。

在一个实例中，可通过适当的技术使涂布溶液中的有效负荷例如物质浓缩于突起物上。这可以以有助于吸引有效负荷的任何适合的形式实现，例如通过使用施用至突起物的适合的涂层而实现，或者通过利用活化技术，例如电泳而实现。

当提供用于吸引有效负荷的涂层时，可以以与上述方式相似的方式施用涂层，使得涂层仅提供在突起物顶端上。在此情况中，进行二次涂布过程，其包括有效负荷通过仅在突起物顶端上提供的下层涂层的吸引而仅被吸引至突起物顶端。

在电泳的情况中，调节涂布溶液的pH使有效负荷分子具有电荷。电流可用来使突起物和涂布溶液之间的电路完整。这使涂布溶液中的全部有效负荷都集中于突起物顶端上。

应理解上述技术还有助于确保有效负荷的涂布限于突起物顶端，由此降低或消除有效负荷损耗。

在一个实例中，仅涂布突起物顶端。因此，当将贴剂置于皮肤上时，基本上所有被涂布的治疗剂都可以从突起物快速递送入皮肤内。这在期望提供药剂的快速递送的情况中有用。

在一个实例中，突起物可以被单次涂布。在另一个实例中，突起物顶端可以被涂布若干次。这可用来使得能够达到所需的涂层厚度。但是，此外，这允许使用不同的涂布方案，继而允许更好地控制涂布操作。此外，这可用来提供保护涂层以防止在将突起物插入对象的过程中物质被无意地递送，并用以控制物质在对象内被递送至的区域。还可使用多涂层，以允许将不同的物质提供至对象的不同区域，或者允许将不同的物质依次地递送至对象。

现将参考图16A描述具有多涂层的突起物顶端的实例。在此实例中，突起物110包含提供于突起物顶端1600上的第一种涂布物质的第一层1601，和第二种涂布物质的第二层1602。为此，首先用第一种涂布物质涂布突起物由此形成第一层1601，然后将其干燥，接着施用第二种涂布物质以形成第二层1602。

在此情况中，可使用任何适合的技术，例如在例如共同待决的专利申请WO2009/079712号中所述的气体喷射涂布技术涂布涂层。但是，典型地所述涂层中的至少一层是通过将突起物顶端浸入涂布溶液中，而所述涂布溶液具有以选定的粘度以降低毛细作用，由此允许周密地控制被第一和第二涂层小l₁、l₂涂布的突起物的长度。

在此实例中，长度l₂略大于涂布长度l₁，使得第一涂层1601被第二涂层1602完全包围。这可用来使第二层1602能够用作保护层，由此防止在对象被突起物插入的过程中物质的第一层1601被移开或影响。或者，第一和第二层1601、1602可分别包含第一种和第二种活性成分，使得在实例中第二种活性成分在第一种活性成分之前被递送至对象。

在图16B中显示插入对象中的实例。在此实例中，突起物110相对角质层1611的表面1610推动，使得突起物110插入角质层1611和生长表皮1612，突起物顶端1600进入真皮1613。

当突起物最初进入对象时，第二层保护第一层，使得当突起物插入对象时，在插入过程中剥落的任何涂布物质是第二涂层。这确保所示第一层1601可插入真皮而其中的物质未被递送至角质层1611或生长表皮1612。一旦到适当的位置，如图16B中所示，第二层1602溶解，由此暴露出第一层1601，如图16C中所示，确保第一层1601中的物质仅递送至真皮1612。

因此，在此实例中，第二层1602用作保护屏障以防止第一层1601中的物质被递送至除对象的预期靶(在此情况中为真皮1612)之外的部分。但是，应理解所述不同的涂层可包含不同的活性物质，允许依次地递送不同的活性物质。还应理解靶向所示真皮1612仅是为了举例说明的目的，并且变化的排列可以用来靶向对象内的不同区域。

现将参考图16D-16F描述此类的实例。

在此实例中，第一涂层1621的长度显著地大于第二涂层1622的长度。从而，如图16E中所示，当突起物插入对象时，第一涂层1621仅暴露在生长表皮1612中。若第二涂层是不溶解的保护层，则如图16F中所示，物质仅被可控地递送至生长表皮1612。

因此，应理解通过使用多涂层可显著地提高向对象递送物质的可控性。

在一个实例中，上覆第二涂层可用来保护下层第一涂层，使得含有活性物质的第一涂层在插入对象的过程中被保护。这可防止第一层中的物质被递送至对象的不期望的区域，例如，若第一层未被保护并且在插入过程中产生的剪切力使第一层在顶端到达对象内的期望区域之前从突起物顶端脱落时可能发生的情况。

在另一个实例中，第二涂层可适应于以可控的方式溶解，由此使得从第一层定时地释放物质。

还应理解，控制不同层的相对的涂布长度还可有助于控制物质被递送至的对象的区域。最后，通过提供具有不同涂布物质的不同涂层能够使不同的物质递送至对象的不同区域，或者依次地被递送。

突起物可以涂布有DNA或蛋白质疫苗。但是，除此之外，使用此方法可涂布许多其它试剂，包括无机物质和有机物质。使用的涂布物质的实例包括无机物质例如EtBr，或有机物质如伊文思蓝、葡聚糖、DiD等。

因此，所得的贴剂可以提供可被均匀地且可控地涂布的小且紧密堆积的突起物。这使疫苗或其它药剂能够随后被递送至表皮、真皮内的高度免疫敏感性细胞，或者被递送至血液、肌肉或所需的其它组织。另外，通过在顶端提供涂层，这最有效地利用涂布物质。

在使用时，通过将贴剂置于皮肤上，和/或通过使用施用器以预定的力、速度、应变率等将贴剂施用至皮肤，从而将被涂布和干燥的突起物贴剂施用至哺乳动物的皮肤。可以在皮肤或皮肤类似物上测试被涂布和干燥的突起物贴剂，并确定最佳涂层释放的条件。这些条件包括贴剂几何形状、施用时间、插入的力、速度、应变率、温度、湿度、位置和皮肤预处理。此步骤可以在体外、离体或体内进行，现将描述研究上述涂布方法的有效性的若干实验。

应理解，治疗剂的最终释放还可受若干涂层性质例如赋形剂的添加及涂层的厚度的影响，并且再次测试使得能够确定最佳涂层性质例如上文概述的那些。

体外方法包括将经涂布的贴剂浸入可溶解涂布物质的溶剂中。溶剂的性质取决于提供的涂层，但是典型地包括水、tris缓冲的盐水(TBS)、磷酸盐缓冲的盐水(PBS)等。

使用供体切离的皮肤，离体释放测定可以用来评价从被涂布和干燥的突起物贴剂的释放。从供体(即小鼠、猪、大鼠、人)切除皮肤片，并在使用前在-20℃下保存小于7天。将皮肤温热至37℃，并在各种条件下施用如上所述涂布的贴剂。贴剂可涂布有荧光染料例如FITC、伊文思蓝、碘化丙锭、溴化乙锭、Alexa Flur染料。贴剂还可涂布有用荧光染料标记的DNA或蛋白质。或者，贴剂还可涂布有荧光染料标记的聚合物如葡聚糖、琼脂糖、琼脂，或者尺寸、形状和化学性质近似于DNA和蛋白质疫苗的任何其它生物相容性聚合物。

这些荧光标记的药剂在皮肤内的释放可以通过包括多光子/共焦显微镜法、荧光显微镜法、荧光分光光度法和流式细胞法在内的方法进行监测。多光子/共焦显微镜法可提供最优化装置涂布和施用所需的实时的3D贴剂释放信息。

在体内释放测试中，将经涂布的突起物贴剂施用至皮肤。在施用后，按照离体测试方案中所述进行分析。或者，切除用所述突起物贴剂处理的皮肤部分。按照所需剥去和修剪皮肤的最外层。将皮肤在液氮中急速冷冻，然后粉碎成细粉。

对于DNA疫苗递送，用Qiagen提取试剂盒提取DNA，并用半定量聚合酶链反应(PCR)用标准曲线确定DNA的量。

用于试验的贴剂的具体实例示于图4A和4B中。使用例如同时共同待决的申请WO2009/097660号中所述的深反应离子蚀刻方法，由硅制得贴剂。突起物是固体硅。一些贴剂被溅涂金薄层(厚度400-1500nm)。通过JEOL扫描电子显微镜6400或Philips XL30表征MNP贴剂和涂层的形态。

图4A和4B中所示的突起物的长度分别为120和100μm，并且其直径分别为28和35μm。对于两种构造，相邻突起物的中心之间的间距均为约70μm。各贴剂的尺寸为5×5mm，并且中心4×4mm面积包含3364紧密堆积的突起物。如这些实例中所示，突起物可以具有不同的几何形状，其中图4A的突起物具有通过例如共同待决的申请WO2009/097660号中所述的两步蚀刻法产生的阶梯式几何形状，而图4B的突起物具有倾斜的形状。

现将说明经涂布的贴剂的具体实例。在此实例中，使用以下方案制备贴剂：

1.将贴剂在甘油∶H₂O(1∶1)中清洁10分钟，然后用大量水冲洗；

2.用氮气流干燥经清洁的贴剂；

3.涂布溶液由果胶、蔗糖、Quil-A和疫苗或疫苗替代物例如罗丹明-葡聚糖制成。调节化学品的浓度以适合于不同的要求并提供以下实例；

4.将约100μl涂布溶液置于平面基底上并旋转3秒形成表面很平滑的薄层；

5.如上文图3E中所述通过由立体显微镜监测的微定位系统可控地将贴剂浸入涂布溶液10秒；

6.从涂布溶液中移出贴剂，并在空气中干燥或通过喷射氮气进行干燥，从而通过浸入涂布溶液中的深度控制涂布长度。

使用三类涂布溶液涂布MNP。

●将2mg/ml甲基纤维素、2mg/mlQuil-A和活性物质溶于水中。在本文中将此溶液称为“甲基纤维素溶液”。

●将2.1g/ml蔗糖溶于水中，然后加热至80℃；加入1g/ml果胶溶解；当此溶液冷却至35℃时加入活性物质(例如荧光染料、疫苗)；将此溶液在4℃下静置24小时，然后用于涂布实验。将此涂布溶液施用至突起物，二者均在室温下。在本文中将此溶液称为“果胶溶液”。

●将20mg/ml藻酸钠、600mg/ml蔗糖和活性物质(例如荧光染料、疫苗)溶于水中；将此溶液在4℃下静置24小时以除去溶解时产生的气泡。此涂布实验在室温下进行。在本文中此溶液被称为“藻酸钠溶液”。

使用以下步骤研究涂层向皮肤的递送：

1.切除5×5mm皮肤片。

2.将此皮肤平铺于No 1盖玻片上。

3.将涂布有荧光物质的显微操作针装置连接至装有弹簧的装置(贴剂施用装置)上。

4.将经涂布的贴剂施用至此皮肤(22℃，70％湿度，装有弹簧的装置，1.9m/s，贴于皮肤上1分钟)。

5.在共焦/多光子显微镜下检测释放。

为了评价物质递送的有效性，显微操作针装置可涂布有荧光染料例如FITC、伊文思蓝、碘化丙锭、溴化乙锭、Alexa Fluor染料。所述装置还可涂布有用荧光染料标记的DNA或蛋白质。或者，所述装置还可涂布有荧光染料标记的聚合物如葡聚糖、琼脂糖、琼脂以及尺寸、形状和化学性质近似于DNA和蛋白质疫苗的任何其它生物相容性聚合物。这些荧光标记的药剂在皮肤内的释放可以通过包括共焦显微镜法、荧光显微镜法、荧光分光光度法和流式细胞法在内的方法进行监测。共焦/多光子显微镜法可提供最优化装置涂布和施用所需的实时的3D贴剂释放信息。

图5A-5D是由如施用至图4A的突起物的低粘度(即＜＜1Pa S)的不同涂布溶液涂布的贴剂的扫描电子显微镜图像，而图5E和5F显示与图4B的那些相似的长度为60μm的低粘度突起物涂层。涂布溶液包含甲基纤维素(增粘剂)、Quil-A(表面活性剂)和OVA蛋白质(活性物质)，并且其粘度为55mPa·S。下文说明具体的涂布溶液。将贴剂浸入溶液10秒，并风干1小时。然后通过SEM观察经涂布的贴剂的形态。

代表性结果示于图5A和5B中。从这些图可见，在贴剂的基底上已形成很厚的涂层(＞10μm)。将其它4个贴剂以相同的方式浸入相同的溶液中，但是重复浸涂过程3此。结果示于图5C和5D中。可见在3次浸涂循环后贴剂的基底上的涂层厚度大大增加，基底上几乎一半的突起物被涂层覆盖。这些数据表明将贴剂浸入低粘度的溶液中使得在贴剂的基底上产生厚的疫苗涂层，这并非最佳，因为贴剂的基底不能被插入皮肤中，故而基底上的涂层不能被递送至皮肤。

因此，这些结果表明，若涂布溶液的粘度很低(＜＜10Pa·S)，则对于这些贴剂而言，浸涂法不适当。更特别地，在突起物顶端上已得到很薄的涂层或无涂层，而大部分涂层出现在贴剂的基底上。其原因是，当紧密堆积的突起物贴剂与涂布溶液接触时，溶液因极大的毛细作用会形成液滴并覆盖所有的突起物。这致使干燥过程时间长，其间涂布溶液缓慢地滴落在贴剂的基底上。因此，突起物上的涂层薄(＜0.2μm)，而多次浸涂循环在贴剂的基底上产生很厚的涂层，而未按需要在突起物上产生涂层。

对于这些实例的目的，对于图5A和5B，涂布溶液包含甲基纤维素(MC)10mg/ml、Quil-A 2mg/ml、OVA 5mg/ml；对于图5C和5D，包含MC 30mg/ml、Quil-A 2mg/ml、OVA 5mg/ml；对于图5E和5F，包含羧甲基纤维素(CMC：Mw为90kDa、250kDa、700kDa)1％或MC(35-55m Pa·S)1-2％、泊洛沙姆1880.5％-2％、DNA 1-2mg/ml。通过将突起物浸入涂布溶液，然后移出以风干(对于图5A、5C、5E)或真空干燥(对于图5B、5D、5F)，从而涂布贴剂。

图6A和6B是出自涂布溶液(涂布溶液：6.5ml H₂O、0.7g果胶、13.8g蔗糖、5mg Quil-A、2.5mg/ml罗丹明-葡聚糖)的突起物上的涂层的SEM图像。这些图像表明仅在顶端上产生涂层而未污染贴剂基底和突起物的柄。在顶端上的涂布溶液的干燥过程中，涂布溶液往往形成球状物以降低其表面能。这受顶端的曲率影响，并且应理解选择适当的曲率可有助于控制此影响。在一些实例中，为了确保突起物顶端上的大体积有效负荷，此影响可能是期望的，而在其它情况中，为了避免在涂布顶端时使用过量的物质，可能期望减少此影响。在1个浸涂循环中最厚的涂层为多至1.8μm。

图7A-7D是出自涂布凝胶(涂布溶液：6.5ml H₂O、0.7g果胶、13.8g蔗糖、5mg Quil-A、10mg/ml DNA，在4℃下静置2天，当在23℃和1sec^-1的剪切应变率下测定时，粘度：～4.5Pa·S)的突起物上的涂层的SEM图像。涂布区域提供暗信号，而未涂布的区域显示亮得多的信号。因此，图7A和7B表示突起物的顶端20μm已涂布有DNA，而图7C和7D表明突起物的整个上端圆锥形部分(顶端40μm)涂布有DNA。涂层的厚度为1.2±0.1μm(3个贴剂上的突起物，n＝30)。从这些图像可见，可以可控地将涂层涂于突起物的顶部(即就涂层厚度和覆盖长度两者而言)，其中涂布长度通过突起物在涂布凝胶中浸入的深度(或浸渍深度)进行控制。

已实现可控地涂布突起物，下一实例用来证明生物活性(或生物相关的)物质被均匀地涂于突起物上，即在涂布后，不仅其它赋形剂例如增粘剂、表面活性剂也出现在突起物上。图8A表示突起物被罗丹明-葡聚糖浸涂后的荧光显微镜图像。可清晰地观察到荧光染料涂层。如图所示，荧光染料已被可控地仅涂布于突起物的顶部20μm区域，并且贴剂的基底未被涂布。这显著表明生物活性(或生物相关的)物质被均匀地涂于突起物顶端，并且涂层不限于其它涂布溶液赋形剂，例如，增粘剂、表面活性剂等。

图8B是从经涂布的突起物释放的荧光染料的共焦显微镜图像。此图像表明涂布的罗丹明-葡聚糖可被递送至C57BL/6小鼠耳皮肤下多至30μm，由此证明贴剂向对象递送物质的有效性。此插入深度与小鼠耳的皮肤表皮和真皮内的靶细胞相符，并且与共同待决的US专利申请US-11/496053号中所述的原靶向实施方案一致。

上述实例已集中于图4A的突起物。因此，其它实例使用图4B的突起物进行。

图9A表示经涂布的突起物的图像，其中仅顶部40μm涂布有OVA蛋白质。图9B是经涂布的突起物的图像，其中顶部60μm涂布有OVA蛋白质。在此二图像中突起物的涂布长度均已证明各突起物上涂层的一致性。在图9A中，顶部40.2±2.0μm(平均值±标准偏差)已被涂布。在图9B中，顶部60.0±2.9μm(平均值±标准偏差)涂布有OVA蛋白质。此技术可以实现对大面积中的成千上万个突起物的顶端的均匀涂布。

通过仅涂布突起物的顶端而确保涂布物质仅提供在插入皮肤内的突起物的部分上，由此将活性物质递送至皮肤内的期望区域。相反，突起物的剩余部分及贴剂的基底保持未被涂布。这使有效递送至对象的活性物质的比例最大化，降低涂布溶液的损耗，并由此降低引起对象的反应所需的任何活性物质的剂量。这降低涂布贴剂的成本，并增大用给定量的物质可治疗的对象的数目，这在集体接种的情况中或者当活性物质的供应有限时很重要。

其它实例示于图9C和9D中，其中涂层被均匀地施用至成千上万个突起物，由此证明所述方法均匀地在整个贴剂上产生效果，而并非局部效果。

在图6-9的上述实例中，贴剂已在典型地含有果胶作为增粘剂的高粘度溶液中涂布。现将描述藻酸钠用作涂布溶液的组分的实例。在此实例中，涂布溶液包含20mg/ml的藻酸钠、600mg/ml的蔗糖和10mg/ml的OVA蛋白质，其粘度为7.0Pa·S，所得的涂层示于图10中。在此实例中，贴剂表面不具有薄的金涂层，因此OVA蛋白质涂层和突起物的硅表面之间的对比度不高。尽管图像对比度较低，但仍然清晰可见突起物的末半端已被均匀地涂布。

应理解这显著表明上述浸涂技术允许将涂层可靠地提供在突起物的顶端上，而不依赖于突起物的物质表面化学来控制涂布方法产生的效果。这能够将涂层可靠地施用至具有不同表面例如金或硅的突起物。

为了进一步定量研究施用贴剂后在皮肤内大量释放的有效负荷，使用考马斯亮蓝R 250染料。在此实例中，涂布溶液包含20mg/ml藻酸钠、600mg/ml蔗糖和10mg/ml考马斯亮蓝，并且当在23℃的温度和1sec^-1的剪切应变率下测定时，其所得的粘度为7.0Pa·S。在总计6个贴剂上，在各贴剂上测得的涂布量总计为172.0ng±21.0ng，由此显著表明突起物被充分地涂布。

然后，检查皮肤以确定，相对于关键皮肤层，负荷被递送至皮肤内的何处。为此，将罗丹明-葡聚糖涂布的贴剂施用至小鼠耳，并用显像方法检查以评价有效负荷递送的成功。对于此特定研究，条件是：涂布溶液包含20mg/ml藻酸钠、600mg/ml蔗糖和5mg/ml罗丹明-葡聚糖。将C57BL/6小鼠麻醉，并将它们的耳置于用作垫的3mm厚的乙烯基垫上。通过施用器装置以2m/s的速度和0.6N的力将各贴剂施用至内耳垂。将各帖剂递送至内耳垂。然后使贴剂在适当的位置上保持5秒以确保涂层在皮肤内完全释放。本文所述的步骤获University of Queensland Animal Ethics Committee批准。

然后杀死小鼠，切除耳，然后在施用贴剂30分钟内固定。在4℃下在0.1M磷酸盐缓冲液中的2％多聚甲醛中将耳固定，持续过夜。在0.1M磷酸盐缓冲液中将耳清洗(3×10分钟)。然后将耳分离，分离由真皮和表皮组成的被贴敷侧。然后使用在TBS中的0.25％Triton-X储备溶液使组织可渗透，持续30分钟。在TBS缓冲液中清洗所述耳(3×10分钟)。使用在TBS中的5％的无菌过滤BSA溶液阻塞组织，持续1.5小时。通过在1％BSA(在TBS中)中1∶50稀释0.5mg/ml MHC-II FITC配制MHC-II缀合的FITC的工作溶液。在室温下用MHC-II FITC工作溶液染色此组织，持续2小时。在TBS中清洗此组织(3×10分钟)。配制10mg/ml Hoechst 33342在DMSO中的储备溶液。通过在1％BSA(在TBS中)1∶10,000稀释配制用于核染色的工作溶液。用Hoechst 33342工作溶液处理此组织并在室温下温育30分钟。最后，在TBS中清洗小鼠耳切片(3×10分钟)。

在共焦显微镜(Zeiss 510Meta，Germany)下对被固定的4只耳摄取在连续皮肤深度处的一系列图像以观察涂布物质在皮肤内的递送。为了确认递送的物质和MHC-II细胞的共定位，在各小鼠耳(总计4只耳)上的5个位置(被贴敷区的中心和四角)处分析涂布物质递送。在各位置上，研究144个递送位点。

图11A和11C显示在被施用至小鼠耳之前的经涂布的突起物，图11B和11D显示施用后的突起物。从图11A和11C可见，在被施用至小鼠耳之前，突起物具有均匀的涂层。然后，正如期望，在那些突起物被施用至小鼠耳之后，均匀的涂层被快速除去，这一点由图11B和11D中所示的SEM图像证实。在图11B和11D中突起物上的显示暗信号的一些区域可能是剩余的涂层或者来自将贴剂施用至小鼠耳的污染物。为了排除不完全释放的可能性，在荧光显微镜下观察贴剂。在施用贴剂前，如图11E所示，经涂布的突起物显示出荧光，表明完成罗丹明-葡聚糖的涂布。但是，相反，在施用后未观察到荧光，表明罗丹明-葡聚糖不再存在于贴剂上，因此已被递送至对象。

通过上述实验，证明在施用贴剂过程中涂层已被除去。但是，尚不清楚涂层已被递送至皮肤内，还是在将经涂布的突起物插入皮肤的过程中已被擦去。为了澄清此问题，将6个罗丹明-葡聚糖涂布的贴剂施用至皮肤，然后，为了在荧光显微镜下观察，将小鼠耳染色。摄取在小鼠耳的连续皮肤深度处的一系列图像以显示涂布物质在皮肤内的递送。

图11F显示具有总计36个突起物位点的被贴敷区的0.176mm²区的快照。得到一系列组合的z-堆积以形成3-维图像。使用MHC-II缀合的FITC染料染色MHC-II阳性细胞。还显示出上真皮内胶原蛋白的二次谐波产生。从图11F可见，罗丹明-葡聚糖涂层在5秒内在皮肤中释放。根据分析，61.1±12.2％的涂布物质递送位点与MHC-II阳性细胞在生长表皮内共定位(由箭头和插入物表示)。

因此，以上结果(图11)显示经涂布的罗丹明-葡聚糖(疫苗(或其它药物/免疫治疗)的替代物)被有效且快速地递送至皮肤，特别是递送至如共同待决的US专利申请US-11/496053号中所述的皮肤层和细胞类型。为了确定涂布物质递送效率(递送至皮肤的质量比涂于皮肤上的质量)，通过定制的(custom based)施用器装置将4个考马斯亮蓝涂布的贴剂施用至4只小鼠耳。为此，麻醉C57BL/6小鼠，并将它们的耳置于用作垫子的3mm厚的乙烯基垫上，并以2m/s的速度和0.6N的力将各贴剂施用至内耳垂。然后，使贴剂在适当位置上保持5秒以确保涂布物质在皮肤内完全释放。为了确定转移至皮肤表面的考马斯亮蓝的量，用Scotch胶带清洁皮肤部位。在150μl的70％乙醇中过夜浸泡使用过的胶带以洗脱考马斯亮蓝。此外，在150μl的70％乙醇中浸泡使用过的贴剂以确定在施用后多少涂布物质残余在贴剂上。在10,000g下离心这些溶液5分钟以除去来自小鼠耳皮肤的碎片。然后，扫描所有溶液样品的Vis吸收光谱。记录所有样品的吸光度(592nm)，并与标准样品的吸光度比较，由此可计算在各贴剂上涂布的疫苗的量。使用质量守恒，通过从原涂布突起物上的最初量减去插入后在所述突起物和在皮肤表面上剩余的量计算得出递送入皮肤内的考马斯亮蓝的量。

测得的涂布于贴剂上的、在施用后小鼠耳上残留的、和贴剂上残留的考马斯亮蓝的量分别为172.0±21.0、13.3±2.4、9.2±1.6ng。使用质量守恒，计算的涂布料递送效率为约86.9重量％。换言之，突起物上86.9％的涂布物质被递送至皮肤，这是非常令人期望的结果，因其使被涂布的活性成分的损耗最小化。这是优于现有方法的主要优点。

总之，这些结果表明经涂布的突起物牢固地插入皮肤，并随后将涂布物质快速释放递送至靶皮肤层内。总而言之，使用上述涂布方法通过涂布的突起物贴剂成功地将涂布物质递送至皮肤内。

现将参考图12A描述有关提供多涂层的实验，其显示用多层涂布的单个突起物的实例。

在一个实例中，具有多个突起物110的贴剂被涂布一层FITC-葡聚糖1200。这通过上述涂布方法完成，使涂层干燥，然后重复此步骤直至得到三层。此后，第二层罗丹明-葡聚糖1210被涂于FITC-葡聚糖之上。在此实例中，第二层1210比第一层1200的长度短，以至突起物110的顶端部分1220具有FITC-葡聚糖和罗丹明-葡聚糖涂层两者，而底部1230仅具有FITC-葡聚糖。但是，可以使用其它涂布方案，例如使用较短的浸渍深度以形成第一涂层，然后将其通过氮气喷射干燥1分钟，并且使用长得多的浸渍深度进行第二次浸涂步骤，由此形成第二涂层。图12B是多光子显微镜(MPM)图像的示例，其显示来自按照上文图12A中所述涂布的突起物上的FITC-葡聚糖和罗丹明-葡聚糖的荧光。FITC-葡聚糖的荧光显示在1240处，而在所示顶端部分1220上的FITC-葡聚糖和罗丹明-葡聚糖两者的荧光显示在1250处。

SEM图像的示例示于图12C中。在此实例中，由于涂层厚，突起物的顶部提供暗信号，而由于涂层薄，其中部具有较亮的信号。此外，因为根本不存在涂层，因此底部区域和贴剂的基底具有最亮的信号。这显著表明顶端部分具有厚涂层1260，而底部涂层1270较薄。因此，以此方式涂布突起物产生在突起物顶端上的厚涂层，这是因为突起物的此部分比突起物的中部更多次地被浸入高粘度涂布溶液中，而中部的涂层因此较薄。这证实涂布方法的可控性(即突起物上的涂布长度及其厚度)。

然后，使用前述技术，使用以此方式涂布的贴剂将物质递送至小鼠耳。显示物质递送至小鼠耳的MPM图像示于图12D和12E中。这表明不仅FITC-葡聚糖(绿色)和罗丹明-葡聚糖(红色)已被递送至小鼠耳皮肤(如在一些情况中在1280、1290处所示)，而且一些递送位点具有混合的FITC-葡聚糖和罗丹明-葡聚糖(由白箭头1295表示)。

因此，此实验证明，使用上述涂布技术，而不使用需要耗时对准的具有浸涂孔的物理板，不仅可以控制涂层的厚度和长度，而且在适当施用贴剂时所得的涂层可被成功地递送至对象。

进行另一个实验以确定突起物贴剂的表面改性特别是通过用亲水性物质的表面改性对涂布方法的影响。表面改性方法使突起物表面比未经表面改性的突起物更具亲水性并且更平滑。因此，相对于突起物表面未被改性的情况，涂层厚度和有效负荷增大。

在第一个实例中，通过使用例如共同待决的专利申请WO2009/079712号中所述的喷气干燥涂布技术，在贴剂上用1％甲基纤维素预涂布贴剂从而改性贴剂表面。此后，将贴剂浸入含有藻酸钠和考马斯亮蓝的涂布溶液中，仅覆盖突起物的顶端。此涂布方法的定量结果总结于表1中。结果表明通过此浸涂方法得到的涂层的有效负荷(并非得自预涂布，因为预涂布溶液不含有考马斯亮蓝)。

表1

表1显著表明，若贴剂已预涂布有MC层，则可以显著地增高涂层有效负荷，具体而言，表1显著表明，若贴剂已简单地涂布有一层MC，则有效负荷可增高至4倍。

在第二个实例中，使用常用来与玻璃和含二氧化硅的表面例如基于硅薄片的贴剂反应的APTES(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)溶液，由此在贴剂的表面上形成氨基丙基取代基，其继而产生亲水性表面，从而完成贴剂的硫醇改性。

在此实例中，制备贴剂的步骤如下：

1).用piranha(按体积计，3份H₂SO₄和1份H₂O₂)溶液洗涤贴剂；

2).清洗(水、甲醇、1∶1甲醇/甲苯)；

3).在N₂下在10％的APTES在甲苯中的溶液浸泡过夜；

4).用乙醇、2-丙醇和水清洗；

5).将表面改性的贴剂浸入含有藻酸钠、蔗糖和考马斯亮蓝的涂布溶液中，用于位点选择性的涂布。

图13A表示被APTES表面改性的贴剂的示意图。

图13B表示未经APTES处理并用藻酸钠、考马斯亮蓝和蔗糖涂布的贴剂所得的涂层。为了说明表面改性的益处，选择突起物上具有非常粗糙的初始表面的贴剂。施用的涂层是薄涂层，并且在已施用薄涂层后仍然可清晰地观察到初始突起物上的显微结构。

图13C表示已在含有藻酸钠、考马斯亮蓝和蔗糖的涂布溶液中涂布一次的APTES处理的贴剂。与图13B相比，其涂层厚度已显著地增至约2μm。突起物的粗糙表面结构已完全被涂层覆盖。

图13D表示已在含有藻酸钠、考马斯亮蓝和蔗糖的涂布溶液中涂布二次的APTES处理的贴剂。与图13C相比，其涂层厚度已进一步显著地增至约5μm。

图13E表示图13D的经涂布的贴剂的反向散射电子图像。涂层厚的部分显示出暗信号，这量化地证实突起物上的厚涂层。这证明表面改性显著地使涂层厚度从～100nm增至超过2μm厚度，这允许通过用亲水性化合物改性贴剂表面而大大增高涂层有效负荷。

在另一个实例中，疫苗被递送以证明诱导系统免疫反应的能力。在此实例中，使用的疫苗是由CSL Ltd，Parkville Australia生产的季节性人类抗流感疫苗Fluvax2008

其每0.5ml包含15ug血凝素以下各流感株：A/Brisbane/10/2007(H₃N₂)、A/Solomon Islands/3/2006(H₁N₁)和B/Florida/4/2006。

用MC预涂布各贴剂，然后使用上述方法用可商购的三价体流感疫苗(Fluvax2008

CSL Ltd，Parkville Australia)浸涂。涂布溶液包含20mg/ml藻酸钠、600mg/ml蔗糖、360μg/ml流感疫苗和10mg/ml的Quil-A。

使用施用器装置，以1.9m/s的速度和0.6N的力将各贴剂递送至被麻醉的雌性6-8周龄的C57BL/6小鼠(在无特定病原体环境中饲养)的内耳垂。施用后，各贴剂在皮肤上的适当位置保持2分钟，从而给予疫苗足够的时间溶解和扩散入皮肤表皮/真皮内。在不同试验组中测试一系列剂量。

其它组的小鼠通过针和注射器在后股肌肉内接种。显示的剂量是Fluvax

中存在的三种不同株的皮肤下递送的总HA量。单次接种后，在3周，取所有小鼠的血。分离血清，并在-20℃下冷冻储藏直至进行测定。

使用ELISA板(Nunc Maxisorp)进行ELISA，所述ELISA板以在0.1M碳酸氢钠缓冲液中3μg/ml总血凝素的浓度在4℃下用商品三价体分裂病毒体Fluvax2008涂布过夜，并用来测定引发的特异性IgG的效价。用ABTS(2，29-连氮基-双[3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸])(Sigma目录号A-1888)作为底物进行显色。与在反应中不含有抗血清的对照孔比较，测定在405nm的吸光度读数。分别分析各样品。

图14是由通过贴剂和肌肉内注射递送的流感疫苗诱导的系统免疫反应的实例的图。含有流感疫苗的浸涂贴剂可以诱导与通过肌肉内注射6μg流感疫苗免疫小鼠相当的抗体IgG效价。

现将描述与¹⁴C OVA浸涂的贴剂的释放动力学相关的另一个实例。在此实例中，用¹⁴C OVA浸涂各贴剂，仅进行一个浸涂循环。涂布溶液包含：20mg/ml的藻酸钠、600mg/ml的蔗糖、165μg/ml的¹⁴C OVA和10mg/ml的Quil-A。

使用施用器装置，以1.9m/s的速度和0.6N的力将各贴剂施用至被麻醉的雌性6-8周龄的C57BL/6小鼠(在无特定病原体环境中饲养)的内耳垂。施用后，将各贴剂在皮肤的适当位置保持5秒、30秒或2分钟，以研究被涂布的¹⁴C OVA的释放动力学。对于各施用时间(5秒、30秒和2分钟)，将一组5个经涂布的贴剂分别施用至5只耳以测定在皮肤内涂布物质的释放量。

施用后，紧随除去贴剂后，用浸有生理盐水的药棉拭子温和且彻底地清洁皮肤部位。其后，切除皮肤，然后收集于含有1ml PBS的闪烁计数瓶中并混合。将各耳置于含有750ul组织增溶剂溶液(Soluene-350Perkin Elmer)的1.5ml Eppendorf管中。然后密封这些管并在加热块中在60℃下加热2-4小时以溶解组织。将样品恢复至室温并将内容物转移至液体闪烁。将10ml的闪烁液体(Hionic-Fluor Perkin Elmer)加入各瓶中。在液体闪烁计数器中对所有瓶进行计数，每样品2分钟，以测定递送至皮肤的¹⁴C OVA的量。

释放分析的结果示于图15中。这些数据表明，对于贴剂施用时间0.5和2分钟，¹⁴C OVA在皮肤内的释放量未显示出统计学差异。

因此，上述实验显著地表明，用低粘度溶液例如粘度为55mPa·S的甲基纤维素溶液涂布突起物贴剂如何使贴剂的基底产生明显涂层并减少突起物的涂层。这是因毛细作用使涂布溶液聚集在突起物的基底所致。因此，贴剂的基底通常被污染，并且在不使用具有“浸涂孔”的物理屏蔽物消除毛细作用影响的情况下，极难控制突起物上的涂布长度。

贴剂基底上的大体积涂布溶液具有许多缺点。例如，贴剂基底并不插入对象，因此贴剂基底上的涂布溶液中所含的任何物质将不会被递送至对象，因而被浪费。此外，涂布溶液在贴剂上形成层，起到阻止突起物插入对象的物理屏障的作用，由此进一步降低物质的递送。因此，期望提供消除贴剂基底上的涂层并且更好地控制各突起物上的浸渍/涂布长度的涂布方法。

实验明显表明，在高粘度溶液中浸涂可以选择性地将物质涂布于突起物上。具体而言，选择包含适合的增粘剂例如甲基纤维素、藻酸钠等的高粘度涂布溶液，这对剪切或位移应力具有较高的阻力，由此降低毛细作用诱导的涂布溶液运动速度，因此允许容易地控制突起物被涂布的长度。因此，主要是仅被浸入涂布溶液中的突起物部分才会被涂布，由此可以更大程度地控制涂布长度。

所需的涂布长度可以通过突起物需要插入皮肤的插入深度确定，其中仅仅可插入皮肤的区域上的涂层将疫苗释放入皮肤以诱导免疫反应。因此，涂布物质仅在要插入对象的突起物部分上，在突起物的剩余部分和贴剂基底上没有涂层，这可以基本上使昂贵疫苗、药物或其它物质的损耗最小化。

此外，选择的适合的增粘剂例如果胶和藻酸钠均被美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration，FDA)批准用于人类。因此，本发明的涂布方法可满足供人使用的规章要求。

数据还表明，本发明的方法特有地实现将多种物质均匀地涂布于极小的且紧密堆积的突起物的特定部分。这些物质可包括但不限于常规疫苗类(例如OVA蛋白质；MW：44287Da)、DNA和罗丹明-葡聚糖(2MDa)。

经涂布的突起物也足够牢固以插入皮肤，并且显示涂层极快速地(在5秒内)释放入皮肤内。被涂布的罗丹明-葡聚糖(疫苗替代物)可直接被递送至抗原呈递细胞或递送至这些细胞附近的区域，并且涂层递送效率高达86.9％。总之，这证明成功地实现期望的皮肤内递送特征。

概念上，涂布于各贴剂上的有效负荷是若干参数的函数，其包括：

●各突起物上的涂层厚度；

●突起物和贴剂的尺寸；

●突起物和贴剂的数目；

另外，可以通过选择粘度以降低毛细作用(其转而可取决于贴剂的接触角或亲水性)从而最优化涂层。接触角典型地取决于贴剂性质，例如突起物的几何形状和/或间距，以及任何其它突起物性质例如表面改性(包括任何涂层的存在等)。

在一个实例中，使用具有3364个突起物的贴剂证明物质的成功递送，所述突起物间隔排列和分布于16mm²的施用表面上，并涂布有173ng考马斯亮蓝，厚度为约1μm。已用于人类(其它)的标准贴剂装置的典型表面积大得多，扩展至cm²范围，并且涂层厚度多至10μm。依据这些参数，突起物的总涂布量可扩展至亚毫克范围，同时当被递送至免疫细胞群时仍然能够产生免疫反应。

因此，这证明在高粘度溶液中的简单浸涂技术允许将活性物质以可控的长度涂布于突起物的选定位点上，并且不涂布于基底上。由此，涂层递送效率达到高至86.9％。此技术可将各种分子(包括OVA蛋白质疫苗、DNA和荧光染料)涂布于突起物贴剂上。施用后，突起物贴剂能够快速地(在仅5秒内)将涂层递送入皮肤内。此技术具有将来放大规模以涂布用于向人类递送疫苗的大量贴剂的可能性。

因此，上述技术可以实现均匀且可控地涂布小且紧密堆积的突起物的顶端。此涂布方法可以避免污染不能被插入皮肤以递送涂层的贴剂的基底以及突起物底部。涂布于突起物顶端的物质可以完成在数秒内快速递送入皮肤或其中的靶例如表皮内高度免疫敏感性的细胞。

此方法可用于疫苗，但不限于用于疫苗。例如，可以将药物涂布于突起物顶端上用于递送药物。或者，可以将免疫佐剂、病毒样颗粒等涂布于突起物顶端上用于递送。

在一个实例中，将突起物浸入涂布凝胶中，然后取出，以在空气中，或者在用于快速干燥的喷射气体下形成干燥涂层。涂布凝胶的粘度为4.5Pa·S，因此在浸涂过程中不会发生毛细作用。在另一个实例中，将突起物浸入粘度极高的涂布溶液中，然后取出，以在空气中，或者在用于快速干燥的喷射气体下形成干燥涂层。涂布溶液的粘度高于1Pa·S，因此若浸涂时间短则不会发生毛细作用。可以通过浸入涂布溶液中的浸渍深度控制涂布长度。

可以通过使用定位系统控制涂布长度，或者将涂布溶液或凝胶制成厚度不大于突起物长度的膜，提供于超亲水性表面上(其中涂布溶液在此表面上的接触角小于5°)，这允许通过膜的厚度控制涂布长度。

可以通过利用突起物和涂布溶液之间的完整电路而通过电控制涂布长度，以用于大规模生产。

可以使用电泳将涂布溶液中的所有有效负荷吸引至突起物，以控制涂布的有效负荷量。

不溶性化合物可以均匀地分布于用于涂布的粘度极高的涂布溶液或涂布凝胶中。由于涂布介质的粘度极高，不溶性化合物不会从涂布介质中析出。因此，可以将它们涂布于突起物顶端上。

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”、“显微纳米突起物”、“纳米针”、“纳米突起物”、“针”、“棒”等可互换地用来描述突起物。相似地，术语“浸涂”和“浸渍”也可互换地使用，并且是指将突起物插入涂布溶液中的任何情形。

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。

在一个实例中，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。

在一个实例中，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。

在另一个实例中，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(针形)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。

在一个实例中，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。在另一个实例中，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。

在一个实例中，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涂布有生物活性物质。(针)递送端部分和支持部分可以在其选定区域被涂布。这可取决于例如使用的生物活性物质或选定的靶。

在另一个实例中，生物活性物质被掺入针或突起物所包含的物质以至在施用贴剂时其将被释放。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质分子、抗原、变应原、佐剂、分子、元素或化合物。此外，装置可以涂布有物质例如生物传感器、纳米传感器或MEMS。

可被递送的示例性的可递送的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、小的干扰寡核苷酸(siRNA)、微RNA(miRNA)、重复序列关联的RNA(rasiRNA)、效应物RNAs(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，核酸是由其可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，其中包括，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。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、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。黑素瘤相关的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、gp100^Pmel117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蛋白质、Pim-1蛋白质(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(淋巴样细胞获得性白血病)；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存在供体抗原的细胞(在无外源性抗原情况下具有负荷自身抗原的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；和蛋白质洗涤剂添加剂。

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、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，Fields，B.N.和Knipe编辑，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)、塞内加爾小球腔菌(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(SE_1-3)、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反应。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反应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、神经鞘膜细胞、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反应。在其它实例中，抗原呈递细胞诱导耐受原性反应。

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，Cell89(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。在一个实例中，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。在另一个实例中，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。可被基因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(Shigella flexneri)、分枝杆菌、沙门氏菌(Salmonella)、枯草杆菌(Bacillussubtilis)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。

上述经涂布的贴剂可用来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基因改造的变体。在一个变体得实例中，使用国际公开WO99/02694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母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母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，替代步骤影响母多核苷酸的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在例如，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，Int.J.Mol.Med.6(4)：363-375)和Walther和Stein(2000，Drugs 60(2)：249-271)中有述。

在一个方面，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。

下文进一步详述用来制备装置的具体制备步骤的实例。在一个优选的方面，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。

装置的一种制备方法利用受控于硅薄层的图案的深反应离子蚀刻(DRIE)，参见以下制备部分。

装置的另一种制备方法利用由用X-射线光刻法、电沉积和模塑(LIGA)构建的阳模板制备。然后将此模板多次插入软聚合物中以制备多个掩模。然后用选定用于纳米突起物的物质例如钛、金、银或钨真空沉积/溅镀这些掩模。还可以利用磁控管溅镀，参见下文制备部分。

制备掩模的备选方法是2-光子立体光刻法，其是本领域已知的技术，并在下文中进一步详述。

在一个实例中，装置由硅制成。

例如，装置可以用于单次施用，或者可以施用后用相同或不同的生物活性物质或其它刺激物再涂布。

在一个实例中，装置包含具有不同的长度和/或直径(或厚度，取决于突起物的形状)的突起物，从而允许在同时使用装置时靶向不同的靶。

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 (67)

1.涂布贴剂上的突起物的方法，所述方法包括：

a)选择涂布溶液粘度，选择所述粘度以降低所述贴剂与所述涂布溶液之间毛细作用的程度；和，

b)将突起物顶端的至少一部分浸入具有选定的涂布溶液粘度的涂布溶液中，使得基本上仅涂布所述突起物的顶端。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述涂布溶液粘度至少为以下粘度中的一个：

a)1Pa·S；

b)10Pa·S；和，

c)50Pa·S。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述方法包括：

a)根据浸渍时间选择所述涂布溶液粘度；和，

b)在浸渍时间内浸渍所述突起物的顶端的至少一部分。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述浸渍时间小于以下时间中的至少一个：

a)60分钟；

b)10分钟；

c)1分钟；和，

d)10秒。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其中所述方法包括干燥经涂布的突起物顶端。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述方法包括使用以下方法中的至少一种干燥经涂布的突起物顶端：

a)暴露于真空；

b)温度控制；

c)湿度控制；

d)气流。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其中根据包括以下贴剂性质中的至少一种在内的贴剂性质选择粘度：

a)突起物尺寸；

b)突起物形状；和，

c)突起物间距。

8.如权利要求1-7之一所述的方法，其中根据代表所述贴剂的亲水性或疏水性的接触角选择所述粘度。

9.如权利要求1-8之一所述的方法，其中所述方法包括改性所述贴剂的表面性质，由此控制以下性质中的至少一种：

a)所述贴剂的亲水性；

b)所述贴剂的疏水性；和，

c)所述贴剂的润湿性。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述方法包括在浸渍所述顶端之前改性所述贴剂的表面性质。

11.如权利要求9或10所述的方法，其中所述方法包括通过改性所述贴剂至少一部分的表面结构来改性所述贴剂的表面性质。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述表面结构包括表面粗糙度。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述方法包括通过以下手段中的至少一种改性所述表面结构：

a)机械手段；和，

b)化学手段。

14.如权利要求9-13之一所述的方法，其中所述方法包括通过涂布所述贴剂而改性所述贴剂的表面性质。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述方法包括用以下物质中的至少一种涂布所述贴剂：

a)3-氨基丙基三乙氧基硅烷(3-APTES)溶液；和，

b)甲基纤维素。

16.如权利要求1-15之一所述的方法，其中所述方法包括选择涂布溶液表面张力。

17.如权利要求1-16之一所述的方法，其中所述方法包括至少对粘度进行选择，由此控制所述顶端上的涂布量。

18.如权利要求1-17之一所述的方法，其中所述涂布溶液包含不溶于所述涂布溶液中的物质，并且其中所述物质基本上均匀地分布于整个所述涂布溶液中。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述物质为以下物质中的至少一种：

a)生物剂；和，

b)治疗剂。

20.如权利要求18或19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)寄生物、细菌、病毒或病毒样颗粒；

e)量子点、SERS标记、拉曼标记或其它纳米生物传感器；

f)金属或金属化合物；

g)分子、元素或化合物；

h)浓度为0.01mg/ml-5mg/ml的DNA；和，

i)浓度为0.01mg/ml-50mg/ml的蛋白质。

21.如权利要求1-20之一所述的方法，其中所述涂布溶液包含以下物质中的至少一种：

a)增粘剂；

b)洗涤剂；

c)表面活性剂；和，

d)佐剂。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述佐剂用作洗涤剂。

23.如权利要求21或22所述的方法，其中至少以下之一：

a)所述增粘剂占所述涂布溶液的0％-90％；和，

b)所述洗涤剂占所述涂布溶液的0％-90％。

24.如权利要求21-23之一所述的方法，其中所述增粘剂为以下物质中的至少一种：

a)蜂蜜；

b)果胶；

c)甲基纤维素；

d)羧甲基纤维素(CMC)；

e)藻酸钠；

f)明胶；

g)琼脂；和，

h)琼脂糖。

25.如权利要求1-24之一所述的方法，其中所述方法包括：

a)向所述涂布溶液和所述突起物施加电信号；和，

b)使用所述电信号控制所述涂布方法。

26.如权利要求1-25之一所述的方法，其中所述方法包括向所述涂布溶液和所述突起物施加电信号，由此利用电泳将所述涂布溶液内的物质吸引至所述突起物上。

27.如权利要求1-26之一所述的方法，其中所述方法包括通过控制浸入所述涂布溶液中的深度而控制所述突起物上的涂布长度。

28.如权利要求27所述的方法，其中所述方法包括根据涂布溶液的深度控制浸入所述涂布溶液中的深度。

29.如权利要求1-28之一所述的方法，其中所述方法包括通过将至少所述突起物置于含有所述涂布溶液的井中而浸渍所述顶端。

30.如权利要求29所述的方法，其中所述井包含挡块，并且其中所述挡块与所述贴剂配合使得仅突起物顶端被浸入所述涂布溶液中。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述挡块紧靠贴剂基底。

32.如权利要求29所述的方法，其中所述突起物顶端紧靠所述井的底。

33.如权利要求1-32之一所述的方法，其中所述方法包括若干次涂布所述突起物。

34.如权利要求33所述的方法，其中所述方法包括：

a)使用第一组涂布参数第一次涂布所述表面；和，

b)使用不同于所述第一组涂布参数的第二组涂布参数至少第二次涂布所述表面。

35.如权利要求33或34所述的方法，其中所述方法包括若干次涂布所述突起物，由此提供至少第一和第二涂层。

36.如权利要求35所述的方法，其中所述第二层覆盖所述第一层，由此在插入所述对象的过程中保护所述第一层。

37.如权利要求35或36所述的方法，其中所述第一和第二涂层包含不同的涂布物质。

38.如权利要求35-37之一所述的方法，其中所述方法包括使用第一种涂布物质涂布所述突起物的第一长度以及使用第二种涂布物质涂布所述突起物的第二长度。

39.如权利要求38所述的方法，其中选择所述第一和第二涂布长度以将物质递送至对象中的选定区域。

40.如权利要求1-39之一所述的方法，其中所述突起物是实心的。

41.如权利要求1-40之一所述的方法，其中所述突起物是无孔且非中空的。

42.涂布贴剂上的突起物的方法，所述方法包括将突起物顶端的至少一部分浸入涂布溶液中，所述涂布溶液的粘度大于约1Pa·S。

43.用于涂布贴剂上的突起物的装置，所述装置包含用于将突起物顶端的至少一部分浸入涂布溶液中的定位系统，所述涂布溶液具有根据贴剂性质而选择的粘度，从而降低所述贴剂与所述涂布溶液之间毛细作用的程度，从而基本上仅涂布所述突起物的顶端。

44.如权利要求43所述的装置，其中所述定位系统包含支持体，所述支持体具有用于相对于所述涂布溶液支持贴剂的臂。

45.如权利要求44所述的装置，其中所述臂是可移动的，由此允许控制所述贴剂和所述涂布溶液的相对位置。

46.如权利要求45所述的装置，其中所述定位系统包含用于承载所述涂布溶液的可移动平台，由此允许控制所述贴剂和所述涂布溶液的相对位置。

47.如权利要求43-45之一所述的装置，其中所述装置包含用于控制所述定位系统的控制器。

48.如权利要求47所述的装置，其中所述控制器与用于至少确定所述突起物顶端是否被浸渍的传感器联接。

49.如权利要求48所述的装置，其中所述传感器是用于显像所述突起物和所述涂布溶液的显像系统。

50.如权利要求49所述的装置，其中所述传感器包含信号产生器，其用于：

a)向所述突起物和所述涂布溶液施加电信号；和，

b)向所述控制器提供与所述信号相关的示值，由此允许所述控制器确定所述突起物顶端是否被浸渍。

51.如权利要求43-50之一所述的装置，其中所述装置包含用于向所述突起物和所述涂布溶液施加电信号的信号产生器，由此利用电泳将所述涂布溶液内的物质吸引至所述突起物之上。

52.如权利要求43-51之一所述的装置，其中所述装置用于通过控制浸入所述涂布溶液中的深度控制所述突起物上的涂布长度。

53.如权利要求52所述的方法，其中所述方法包括根据涂布溶液深度控制浸入所述涂布溶液中的深度。

54.如权利要求43-53之一所述的装置，其中所述装置包含含有所述涂布溶液的井。

55.如权利要求54所述的装置，其中所述定位系统包含在所述井上提供的挡块，并且其中所述挡块与所述贴剂配合使得仅突起物顶端浸入所述涂布溶液中。

56.如权利要求55所述的装置，其中所述挡块紧靠贴剂基底。

57.如权利要求56所述的装置，其中所述定位系统包括在所述井中的涂布溶液的深度，使得当所述突起物顶端被浸渍时所述突起物顶端紧靠所述井的底。

58.如权利要求57所述的装置，其中所述装置包含用于检测所述突起物是否触及所述井的力传感装置。

59.如权利要求54-58之一所述的装置，其中所述突起物上的涂布长度至少部分地受控于所述井中涂布溶液的深度。

60.如权利要求43-59之一所述的装置，其中所述装置用于相对于所述涂布溶液搅动所述贴剂。

61.如权利要求60所述的装置，其中所述装置利用以下中的至少一种相对于所述涂布溶液搅动所述贴剂：

a)臂；和，

b)可移动平台。

62.如权利要求60或61所述的装置，其中所述装置用于相对于所述涂布溶液振动所述贴剂。

63.如权利要求62所述的装置，其中所述装置包含用于控制所述振动的振幅和频率中的至少一个的控制器。

64.如权利要求63所述的装置，其中至少以下中的一种：

a)所述振动的振幅为0.01-100μm；和，

b)所述振动的频率为1-10,000Hz。

65.如权利要求63所述的装置，其中至少以下中的一种：

a)所述振动的振幅为约±1μm；和，

b)所述振动的频率为约400Hz。

66.用于向对象递送物质的贴剂，所述贴剂在其上包含若干突起物，通过将所述突起物的至少一部分浸入涂布溶液中来涂布所述突起物，所述涂布溶液具有经选定的粘度，以降低所述贴剂与所述涂布溶液之间毛细作用的程度。

67.权利要求66所述的贴剂，其中所述涂布溶液的粘度至少为：

a)1Pa·S；

b)10Pa·S；和，

c)50Pa·S。

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