CN104797287A - 力控施用装置以及将微针装置施用到皮肤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于将微针装置施用到皮肤表面的施用装置(100)，该施用装置包括具有微针阵列(107)的第一部分(102)和经由连接器(106)联接到所述第一部分的第二部分(104)。该连接器可被构造为当在相对于所述第一部分基本上垂直的方向上将阈值施用力施加到所述第一部分和所述第二部分中的至少一者上时，通过从所述连接器完好无损的第一状态变为所述连接器屈服或断裂的第二状态而屈服或断裂。相关方法可包括在基本上垂直于所述第一部分的方向上按压所述施用装置，以将所述微针阵列压入所述皮肤表面中，直到达到或超过所述阈值施用力，并且所述连接器变为其第二状态。

Description

力控施用装置以及将微针装置施用到皮肤的方法

技术领域

本公开整体涉及施用装置以及将微针装置施用到皮肤以处理皮肤的一个区域和/或将活性剂递送至皮肤的方法。

背景技术

透皮和局部药物递送可用于治疗处理，但能够使用这些途径有效递送的分子数量受到皮肤的阻隔性的限制。分子透过皮肤传输的主要屏障是角质层(皮肤的最外层)。

为了提高皮肤最外层(如角质层)的渗透性或孔隙度从而增强透过或进入这些层递送药物的能力，已经提出了多种不同的皮肤处理方法。角质层是由脂质域分隔的致密角质化细胞残留物的复合结构。角质层由角质化细胞形成，其中大部分是失去其细胞核并成为角质细胞的表皮细胞。这些死细胞构成角质层，角质层厚度仅为约10-30微米，可保护人体免受外源性物质的侵入以及内源性液体和溶解分子的向外迁移。各种皮肤处理方法包括使用微针、激光消融、射频消融、热消融、超声波导入、电离子透入或它们的组合。

已公开了包括相对较小结构(有时称为微针或微钉)的阵列的装置，以结合治疗剂和其他物质透过皮肤和其他表面的递送来使用。通常将所述装置向着皮肤挤压以试图刺穿角质层，使得治疗剂和其他物质能够按顺序或同时穿过该层并进入下面的组织中。这些装置的微针会在接触角质层时将其刺穿，从而形成多个微观狭缝，微观狭缝用作通道，活性组分的分子可以通过该通道被递送到主体中。为了递送活性组分，微针装置可以具有贮存器，用于在将活性组分递送穿过角质层之前以液态形式暂时地保持活性组分。在一些构造中，微针可以为中空的，以提供直接地从贮存器穿过微针的液体流路，以使得能够透过皮肤递送治疗物质。在替代构造中，可以将活性组分涂布在微针阵列上，并在穿刺角质层之后将活性组分直接透过皮肤递送。

在一些情况下，微针阵列可以结合能够使用若干次或作为一次性装置的施用装置使用。微针阵列通常仅用一次，用后即弃。

与施用微针相关的问题包括将针有效且一致地插入皮肤中所需深度的能力以及对处理期间可施加到皮肤表面的最大施用力的量进行限制的能力。

发明内容

本公开涉及可用于处理所选部位(如，皮肤上)和/或将有效成分施用到经处理的部位上的施用装置。本公开的施用装置的一个特征和优点是它们能够达到所需穿透深度(如，通过达到最小施用力)，并且能够例如通过在达到阈值(如，最大)施用力时使施用装置两个部分之间的连接断裂来限制可施加到微针阵列和皮肤上的力量。本公开的施用装置可被构造为递送一定范围的力(如，从达到所需穿透深度所需的最小力到限制疼痛和/或穿透深度所需的最大力)，以实现所需穿透深度范围。在一些实施例中，达到最大施用力之后，即使继续朝向皮肤按压施用装置的外部，施用装置的微针也不会被继续压入皮肤中。

在一些实施例中，本公开的施用装置可用于使用微针(如，未涂覆的微针)处理(如，刺穿)皮肤，从而在皮肤中形成微通道。通常，微针的目标穿透包括穿透到皮肤的表皮和真皮中。在一些实施例中，可将活性剂(如，药物)涂覆到微针上，使得当微针刺穿皮肤时，活性剂被递送到皮肤中(如，表皮以及可能真皮中)。在一些实施例中，本公开的施用装置可用于使用微针(如，经涂覆的或未涂覆的)“预处理”皮肤，以便随后在经处理的部位上施用活性剂。可通过将包含活性剂的透皮贴剂施用到经处理的部位上来施用活性剂，或者在一些实施例中，可将洗剂、霜膏、凝胶、膏剂等施用到经处理的部位上。另外，在一些实施例中，可将活性剂局部施用到皮肤(如，以洗剂、霜膏、凝胶、膏剂等形式)，并且可以在局部施用活性剂之后使用施用装置将微针(如，未涂覆的或经涂覆的)施用到皮肤。此外，在一些实施例中，施用装置上包含微针阵列的部分可留置在皮肤上一段处理周期。在微针留置一段处理周期以便穿透皮肤的一些实施例中，微针可以是实心或中空的。就中空微针而言，微针可用于将活性剂连续注入表皮和/或真皮中一段所需处理周期。在一些实施例中，可以使用本公开的施用装置执行任何上述施用或处理技术的组合。

本公开的一些方面提供了用于将微针阵列施用到皮肤表面的施用装置。施用装置可包括第一部分，第一部分包括微针阵列并限定微针阵列从中突出的第一主表面，第一主表面被构造为基本上平行于皮肤表面并被构造为朝向皮肤表面定位。施用装置还可以包括经由连接器联接到第一部分的第二部分。连接器可被构造为当在相对于第一部分的第一主表面基本上垂直的方向上将达到或超过阈值施用力的施用力施加到第一部分和第二部分中的至少一者上时，通过从连接器完好无损的第一状态变为连接器屈服或断裂的第二状态而屈服或断裂。第二部分可限定被构造为朝向皮肤表面定位的第二主表面。当连接器处于第一状态时，微针阵列的至少一部分可延伸超出第一主表面和第二主表面。

本公开的一些方面提供了用于将微针阵列施用到皮肤表面的方法。该方法可包括提供上述施用装置，并在基本上垂直于第一主表面的方向上按压施用装置，以将微针阵列压入皮肤表面中，直到达到或超过阈值施用力，并且连接器变为其第二状态。

通过考虑具体实施方式和附图，本公开的其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1为根据本公开的一个实施例的施用装置的底部透视图，施用装置被示出为未激发的并包括具有微针阵列的第一部分、第二部分、以及被示出为联接第一部分和第二部分的处于第一状态的连接器，第二部分被示出为相对于第一部分位于第一位置。

图2A为沿图1的线2-2截取的图1施用装置的侧面剖视图，施用装置被示出为被施用到皮肤表面，其中第二部分位于第一位置，连接器处于其第一状态，并且微针阵列的微针穿透皮肤。

图2B为沿图1的线2-2截取的图1和图2A施用装置的侧面剖视图，其中第二部分相对于第一部分位于第二位置，并且连接器处于第二状态。

图2C为沿图1的线2-2截取的图1、图2A和图2B施用装置的侧面剖视图，其中第二部分从第一部分移除，并且微针阵列的微针仍穿透皮肤。

图3为根据本公开的另一个实施例的施用装置的透视图，施用装置被示出为未激发的并包括具有微针阵列的第一部分、第二部分、以及被示出为联接第一部分和第二部分的处于第一状态的连接器，第二部分被示出为相对于第一部分位于第一位置。

图4为根据本公开的另一个实施例的施用装置的透视图，施用装置被示出为未激发的并包括具有微针阵列的第一部分、第二部分、以及被示出为联接第一部分和第二部分的处于第一状态的连接器，第二部分被示出为相对于第一部分位于第一位置。

图5A为沿图4的线5-5截取的图4施用装置的侧面剖视图，施用装置被示出为被施用到皮肤表面，其中第二部分位于第一位置，连接器处于其第一状态，并且微针阵列的微针穿透皮肤。

图5B为沿图4的线5-5截取的图4和图5A施用装置的侧面剖视图，其中第二部分相对于第一部分位于第二位置，并且连接器处于第二状态。

图6为图1-图2C的微针阵列的特写侧面剖视图(被示出为具有向上指的微针)。

具体实施方式

在详细说明本公开的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用时并不受限于下文描述中提及的或下列附图中所示的部件构造和布置细节。本发明可以具有其他实施例，并且能够以各种方式实践或实施。还应当理解，本文所用的措辞和术语的目的在于描述，而不应当被视作具有限制性。本文中所用的“包括”、“包含”或“具有”以及它们的变型形式意在涵盖其后所列举的项目及其等同项目以及附加项目。除非另有规定或限制，术语“联接”及其变型形式具有广泛意义并涵盖直接和间接的联接。另外，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接。应当理解，可以采用其他实施例，并且可以进行结构改变或逻辑改变，而不脱离本公开的范围。此外，诸如“顶部”、“底部”、“上”、“下”等术语仅用于描述其彼此关联的元件，但绝非意在描述装置的具体取向，用于表明或意指装置必须或规定的取向，或规定本文所述发明在应用中将如何使用、安装、显示或定位。

本公开整体涉及施用装置以及用于将包括微针阵列的微针装置施用到皮肤(或生物膜)上以处理皮肤(即，在皮肤中形成小孔或穿孔或微孔)和/或将活性剂递送至皮肤的方法。具体地讲，本公开的施用装置可被构造为使得通过杠杆作用将微针压入皮肤中的施用装置的一部分在达到阈值(如，最大)施用力之后突然失去其杠杆作用。举例来说，在一些实施例中，施用装置可包括多于一个部分，并且使用者将会对其按压以将微针压入皮肤表面的部分可通过具有等于或小于阈值施用力的强度(如，拉伸强度、剪切强度、屈服强度等，取决于施用装置和连接部的构型)的连接器而联接到(如，直接或间接)施用装置上包括微针的一部分。因此，当达到或超过阈值施用力时，连接器将屈服或断裂，导致使用者所按压的施用装置部分不再能够通过杠杆作用将微针压入皮肤中。施用装置的皮肤接触表面可包括粘合剂，用于在所需的处理和/或递送期间将施用装置(或施用装置包括微针阵列的一部分)保持在皮肤上的适当位置，并且在需要时，如当所需处理和/或递送期已过时，可移除施用装置(或其一部分)。

“阈值施用力”通常是指达到所需穿透深度(如，平均穿透深度)所需的力。

术语“断裂”用于指当达到或超过连接器的极限强度(如，极限拉伸强度、极限剪切强度等)时连接器破碎、分离、撕裂和/或剪切。术语“屈服”用于指当达到或超过连接器的屈服点时，连接器不会完全分离或破碎，而是塑性变形至连接器不再将其他元件保持在相同的相对位置的程度。

在一些现有的情况下，机械装置或工具可用于使用微针以精确控制的速度处理皮肤并达到精确控制的穿透深度(如，平均穿透深度)。然而，本公开的施用装置可允许用手以力控方式施用微针(即，手压，无需另外的机械装置或工具)。因此，即使是没有经验的使用者用手施用本公开的施用装置，也不会用微针阵列对皮肤施加过大的施用力，因为在达到阈值施用力(并因此达到所需穿透深度)时施用装置的至少一部分将屈服或断裂。另外，一些现有的微针施用装置需要使用储能元件，诸如弹簧，来加速微针阵列进入皮肤并达到所需激发速度。相反，本公开的施用装置不需要使用任何储能元件。由于至少这些原因，本公开的施用装置因此提供了用于将微针施用到皮肤中(如，使用手压的方式)同时控制穿透深度(如，平均穿透深度)和最大施用力的简单、低成本且稳健的解决方案。

一些现有的施用装置需要以微针的特定施用速度刺穿皮肤。使用本公开的施用装置时，通常通过轻微的手压就足以达到所需穿透深度，同时还限制了可使用微针施加的最大施用力。

如上所述，本公开的施用装置在作为“预处理”步骤施用到皮肤，即，当施用到皮肤以破坏皮肤的角质层然后移除时可为有用的。然后，破坏的皮肤区域可用于允许增强局部用组合物(如，溶液、霜膏、洗剂、凝胶、膏剂等)的递送或施用到破坏区域上的包含活性剂的贴剂的递送。当微针具有包含活性剂的干燥涂层时，本公开的施用装置也可为有用的，所述活性剂在将微针插入皮肤中时从微针上溶解。因此，本公开的施用装置可具有用于增强分子到皮肤的递送的实用性，例如在皮肤病治疗、疫苗递送或在增强疫苗佐剂的免疫反应时。如上所述，在一些实施例中，活性剂可以在施用本公开的施用装置的微针之前施用到皮肤(如，以涂到皮肤表面上的溶液的形式，或作为擦到皮肤表面中的霜膏、洗剂、凝胶、膏剂)。

当将贴剂施用到经处理或破坏的部位上时，贴剂可以多种形式提供并可以包括药物贮存器，该药物贮存器包含用于递送到经处理的部位的活性剂。可使用适用于治疗有效量的适当药物的连续透皮递送的任伺透皮贴剂。合适的透皮贴剂包括(例如)美国专利4,834,979(Gale)中的凝胶或液体贮存器，即所谓的“贮存器”贴剂；(例如)美国专利6,004,578(Lee等人)中的包括通过相邻粘合剂层附接到皮肤的基质贮存器的贴剂，即所谓的“基质”贴剂；以及(例如)美国专利6,365,178(Venkateshwaran等人)、6,024,976(Miranda等人)、4,751,087(Wick)和6,149,935(Chiang等人)中的包括压敏粘合剂(PSA)贮存器的贴剂，即所谓的“含药粘合剂”贴剂，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。在一些实施例中，药物贮存器可提供成包含药物的基质层的形式，该基质层粘附到贴剂的皮肤接触粘合剂。此类基质可以是粘合剂层。作为另一种选择，基质层可为非粘性的或弱粘性的，并且依赖于粘合剂贴剂上的皮肤接触粘合剂的周围边缘，以将贴剂固定在适当位置并保持药物贮存器与皮肤表面接触。

在另一个实施例中，药物贮存器可提供成嵌入到贴剂的皮肤接触粘合剂的表面上或内部的固体粒子的形式。具体地讲，这些粒子可为亲水性的，使得与暴露在经处理的皮肤的表面处的含水流体的接触将导致它们溶解或碎裂，由此将药物释放到皮肤中。

在另一个实施例中，药物贮存器可提供在贴剂的皮肤接触粘合剂内。药物可在形成贴剂之前与皮肤接触粘合剂进行混合，或者其可在单独的工序中施用到贴剂的皮肤接触粘合剂。用于将药物施用到粘合剂层的合适方法的例子可见于美国专利申请公布2003/054025(Cantor等人)和美国专利5,688,523(Garbe等人)中，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。

(i)使用微针处理皮肤以提高渗透性与(ii)将活性剂放置为与经处理的皮肤区域接触之间的时间长度可以变化。在一个实施例中，该时间长度可保持最小，以避免通过愈合过程重新形成皮肤屏障的任何可能性。最小时间长度通常可由将本公开的施用装置从皮肤上移除并(例如)通过擦拭溶液、擦涂霜膏或洗剂来施用活性剂，移除贴剂的衬片并将它的粘合剂施用到经处理的部位上(例如，如果使用贴剂)等所花费的时间来决定。该时间可少于约1分钟、少于约30秒、少于约10秒或少于约5秒。然而，如果需要的话，没有理由不能将该时间延长至许多分钟或小时。通常已知的是，皮肤在处理后将保持越来越可渗透的时间长度取决于处理的类型和处理后皮肤是否闭塞。在一些情况下，只要经处理的部位保持闭塞，增大的渗透性可保持最多至若干天，即使在不存在闭塞的情况下，皮肤也可以具有保持最多至若干小时的增大的渗透性。因此，如果存在一些便利性或临床有益效果，可以通过在经处理的部位上使用一些类型的敷料来处理所述部位并延缓药物递送，直到需要开始药物递送的时间，这时可将活性剂施用到经处理的皮肤上。

在讨论本公开的施用装置时，术语“向下”及其变型形式有时用于描述将微针压入皮肤中的方向，并且“向上”用于描述相反的方向。然而，本领域的技术人员将会理解，在沿着与地球引力方向成一定角度的方向或甚至沿着与地球引力相反的方向将微针压入皮肤中时可以使用施用装置，并且这些术语仅为了简单和清楚起见用于描述相关方向。

图1-图2C示出根据本公开的一个实施例的施用装置100。施用装置100包括第一部分102和经由一个或多个连接器106(仅以举例的方式示出四个连接器106)联接到第一部分102的第二部分104。如上所述，在一些实施例中，连接器106可以是易碎的，并可以在达到阈值施用力时破碎、断裂或粉碎，并且在一些实施例中，连接器106的至少一部分可在达到阈值施用力时屈服或塑性变形。在一些实施例中，连接器106是材料的一个连续部分，并且在一些实施例中，施用装置100包括多个连接器106。为简便起见，将描述一个连接器106，但应当理解，相同的描述可适用于多个连接器106。在一些实施例中，第一部分102和第二部分104可被称为形成主体或壳体105的相对部分。此外，在一些实施例中，第一部分102、第二部分104和一个或多个连接器106可以一体地形成。

在一些实施例中，连接器106还可以在达到阈值施用力时为使用者提供听觉和/或触觉反馈，以向使用者指示已达到阈值施用力，并且可停止对施用装置100的手压。例如，在连接器106断裂的实施例中，听觉反馈可包括连接器106破碎所发出的噼啪或喀嚓声。在一些实施例中，例如，当第二部分104失去抵抗力或“让路”时，连接器106还可以向使用者提供触觉反馈。

如图所示，第一部分102包括具有微针108的微针阵列107。第一部分102还包括或限定微针阵列107从其突出的第一主表面112。在一些实施例中，微针108可被构造为处理皮肤(即，在皮肤中形成小孔或穿孔或微孔)和/或经由皮肤(具体地讲，哺乳动物的皮肤，并且具体地讲，透皮)递送活性剂。可用于本公开的施用装置和方法的各种微针如下文所详述。

术语“透皮”及其变型形式通常用于指穿过皮肤的任何部分递送活性成分的任何类型的递送方式。也就是说，透皮通常可包括全身递送(即，跨或基本上透过真皮传送活性成分，使得将活性成分递送到血流中)，以及皮内递送(即，部分地透过真皮(如，跨皮肤外层(角质层))传送活性成分，将活性成分递送到皮肤中，例如以便用于治疗牛皮癣或用于局部麻醉剂递送)。也就是说，如本文所用的透皮递送包括跨皮肤的至少一部分(但不一定是所有的皮肤层)传送的活性成分的递送，而不仅仅是局部施用到皮肤外层上。

“微针阵列”107可形成“微针装置”或“微针阵列组件”110的一部分，并且可以包括微针108的阵列107(或者，统称为“微针阵列”107)以及用于支承微针阵列107和/或将微针阵列107联接到施用装置100的其他结构或部件上的任何支承结构或基底。例如，在一些实施例中，“微针装置”或“微针阵列组件”110可以是指微针阵列107和载体(或“阵列载体”或“基底”)124。在图1-图2C所示的实施例中，微针108在载体124中形成或直接联接到载体124。然而，应当理解，可将另外的层联接在所示的载体124与微针阵列107之间。例如，在一些实施例中，微针阵列107可在第一载体层中形成或直接联接到第一载体层，然后将第一载体层联接到图1-图2C中用数字124表示的层。还可以使用其他合适的构型。

微针装置110(或载体124)可包括具有微针阵列107的第一侧面116以及与第一侧面116相对的第二侧面118。第一侧面116可被定位为面向皮肤表面50。微针108可以联接到第一侧面116或与第一侧面一起形成，使得微针装置110(具体地讲，微针108)被定位为面向皮肤表面50。

在一些实施例中，可以通过多种联接手段将微针阵列107联接到载体124(例如，如果由随后联接到载体124的另外的层提供)，所述联接手段包括但不限于压力配合或摩擦配合接合、搭扣配合接合、磁体、钩环扣件、粘合剂、粘着剂、夹具、热密封、缝线、U形钉、螺钉、钉子、铆钉、角钉、卷曲、焊接(例如，声波(如，超声波)和/或热焊接)、任伺热粘结技术(如，向待联接的部件中的一者或两者施加热和/或压力)、其他合适的联接手段，或者它们的组合。作为另一种选择，如图1-图2C所示，在一些实施例中，载体124或微针阵列107可以一体地形成。

还可以通过上述联接手段中的任一种将载体124(如，第二侧面118)联接到第一部分102的第一主表面112。作为另一种选择，微针阵列107可以只是与第一部分102的第一主表面112一体地形成。

如图所示，通常，第一部分102为当施用装置100在使用中时施用装置100上相对于第二部分104、朝向皮肤表面50定位的部分。在一些实施例中，第一主表面112可包括与微针阵列107相邻的没有微针108的一个或多个非处理(或非结构化)区或区域113。在一些实施例中，此类非处理区域围绕所有侧面上的微针阵列107。

在一些实施例中，第一部分102可被构造为使得第一主表面112的非处理区113例如在微针108完全插入皮肤50中之后还是与皮肤50接触。因此，在一些实施例中，如图1-图2C所示，第一主表面112(并且，具体地讲，其非处理区113)可包括皮肤接触粘合剂120(如下文所详述)，并且在连接器106屈服或断裂之后，并任选地在将第二部分104从皮肤50上移除之后，第一部分102可在所需处理和/或递送期间保持联接到皮肤50上。

作为非处理区113和皮肤接触粘合剂120的结果，在一些实施例中，施用装置100的第一部分102可用作贴剂，即使该“贴剂”可能比其他已知的贴剂更硬。微针108可被布置成任何所需的图案或随机分布在第一主表面112上。如图所示，微针108可被布置成均匀间隔的行。布置成行时，行可被布置成使得微针108对齐或偏移。在一些实施例(未示出)中，微针108可被布置成多边形图案，如三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形或梯形。在其他实施例(未示出)中，微针108可被布置成圆形或椭圆形图案。

在一些实施例中，覆盖有微针108的第一主表面112的表面积为约0.1cm²至约20cm²。在这些实施例的一些中，覆盖有微针108的第一主表面112的表面积为约0.5cm²至约5cm²。在这些实施例的另一些中，覆盖有微针108的第一主表面112的表面积为约1cm²至约3cm²。在这些实施例的又一些中，覆盖有微针108的第一主表面112的表面积为约1cm²至约2cm²。

在一些实施例中，非处理区可具有大于面向皮肤表面50的第一主表面112的总面积的约1％并小于该总面积的约75％的总面积。在这些实施例的另一个中，非处理区可具有大于约0.65cm²(0.10平方英寸)至小于约6.5cm²(1平方英寸)的总面积。

壳体或主体105(即，第一部分102和第二部分104)以及构成除微针108自身之外的微针装置110的任何层(如，载体124)可由多种材料形成，包括但不限于热固性塑料(如，以商品名得自特拉华州威尔明顿的杜邦公司(DuPont Corporation，Wilmington，DE)的乙缩醛树脂、其他合适的热固性塑料、或它们的组合)、可热成形的塑料(如，聚乙烯、聚丙烯、其他合适的可热成形塑料、或它们的组合)或金属(如，不锈钢、铝、其他合适的金属、或它们的组合)，或它们的组合。

如图所示，第二部分104可包括或限定第二主表面114。第一主表面112和第二主表面114通常被构造为基本上平行于将施用施用装置100的皮肤表面50，并且通常被构造为朝向或面向皮肤表面50定位。当将施用装置100施用到皮肤表面50上时，可使施用装置100保持为第一部分102的第一主表面112大致平行于皮肤表面50的取向。这种取向可以是可取的，特别是在微针108被取向为大致垂直于皮肤表面50的实施例中。因此施用装置100的平行对齐允许将微针108竖直向下压入皮肤50中，从而最小化微针108弯曲的可能性并允许阵列107的微针108重复地穿透至皮肤50中的所需深度(如，平均深度)。所谓“基本上平行”，应当理解，皮肤50为生物表面，因此具有一些天然的粗糙度和不规则性。因此，施用装置100相对于其量级类似于皮肤表面50的天然粗糙度的平行面对齐的变型形式被视为基本上平行。

连接器106通常被构造为在沿着基本上垂直于第一部分102的第一主表面112的方向将达到或超过阈值施用力的施用力施加到第一部分102或第二部分104中的至少一者上时屈服或断裂。因此，连接器106可被设计为限制可将微针108插入皮肤50中的力量。如上所述，这还可以限制微针108可穿透皮肤50的深度。当将施用装置100压入皮肤50中时，即，通常沿着垂直于第一主表面112(和第二主表面114)的方向压入以使微针108刺穿或穿过皮肤50时，连接器将在达到最大施用力时屈服或断裂。

因此，连接器106具有：

(i)第一(或未断裂或未屈服)状态，在该状态下，连接器106完好无损，第一部分102和第二部分104联接在一起，并且施用装置100被构造为将微针阵列107压入皮肤表面50中至所需深度和力，以及

(ii)第二(或断裂或屈服)状态，在该状态下，连接器106断裂或屈服，第一部分102和第二部分104不再联接在一起(即，分离，在连接器106断裂的情况下)或失去机械连接或结构完整性，所述机械连接或结构完整性会使得施加到第一部分102和第二部分104中的一者上的力不可避免地被传送至另一个。

例如，在一些实施例中，可以设想的是，连接器106仅仅塑性变形至第二部分104上朝向皮肤表面50的压力不再向第一部分102或微针阵列107施加任何力的程度，特别是在第二部分104被构造为围绕、包封和/或接收第一部分102的至少一部分时，使得在连接器106断裂或屈服之后，第二主表面114邻接皮肤表面50，从而使连接器106变为其第二状态。

如下文所详述，在一些实施例中，施用装置100可被构造为使得当连接器106处于其第二状态时，微针阵列107不再经由第二部分104被压入皮肤50中。

图1和图2A示出处于第一(或初始、或未激发、或处理)状态的施用装置100。图2A还示出即将被施用到皮肤或皮肤表面50上的施用装置100。图2B示出微针108刺穿皮肤50并且已达到阈值施用力之后的施用装置100，即，施用装置100处于第二或激发状态。图2C示出施用装置100，其中第二部分104被移除，同时施用装置的具有微针108的第一部分102留置在皮肤50上。

本公开的施用装置100被构造为作为一个整体(如，通过在第二部分104上按压)沿着基本上垂直于第一主表面112(和任选地第二主表面114)的方向被按压，以便将微针阵列107压入皮肤表面50中(如，在指定范围的力下达到指定范围的深度)，直到达到阈值施用力，并且连接器106屈服或断裂。

短语“被定向为基本上垂直于第一主表面”或“沿着被取向为基本上垂直于第一主表面的方向”或它们的变型形式通常是指被定向为大致垂直于第一主表面112或与第一主表面112正交的动作。在一些实施例中，第一主表面112可具有一些弯曲或起伏。在此类实施例中，“垂直于第一主表面112”的方向通常是指与此类弯曲或弧形表面的切线正交的方向。

在一些实施例中，阈值施用力可以为至少0.81bf(3.5N)，在一些实施例中至少11bf(4.4N)，在一些实施例中至少31bf(13.3N)，并且在一些实施例中至少51bf(22.2N)。在一些实施例中，阈值施用力可以不大于101bf(44.5N)，在一些实施例中不大于51bf(22.2N)，并且在一些实施例中不大于21bf(8.9N)。

通过控制可施加到皮肤50上的施用力，还可以控制穿透深度(DOP)。在一些实施例中，平均DOP(如，跨微针108)可以为至少25微米，在一些实施例中至少50微米，并且在一些实施例中至少100微米。在一些实施例中，DOP可以不大于600微米，在一些实施例中不大于300微米，在一些实施例中不大于250微米，并且在一些实施例中不大于50微米。

在一些实施例中，第二部分104的至少一部分可被成形或构造为便于用手抓住和/或便于在连接器106处于其第二状态时将第二部分104从第一部分102移除。

第二部分104可以相对于第一部分102在以下位置之间移动(如，通过达到阈值施用力)：

(i)第一(或初始、或未激发、或处理)位置P₁(参见图1和图2A)，当连接器106处于其第一状态并完好无损，并且施用装置100处于其第一状态并被构造为施用到皮肤50上，以及

(ii)第二(或激发)位置P₂(参见图2B，即，移除之前)，当连接器106处于其第二状态，并且微针108大致插入皮肤50中。

如图2C所示，在例如由于连接器106屈服或断裂第二部分104移动至第二位置P₂之后，第二部分104可被任选地移除和任选地丢弃。

在一些实施例中，当第二部分104位于其第一位置P₁并且连接器106(和施用装置100)处于其第一状态时，第一部分102和第二部分104可以间隔开(如，保持)一定的距离，并且当第二部分104位于第二位置P₂时不再间隔开(或者相隔开相同的距离)。例如，在一些实施例中，当第二部分104位于第一位置P₁(并且连接器106处于其第一状态)时，第二部分104或它的一部分可以与第一部分102间隔开第一距离(如，在第一部分102上方的垂直距离，如图2A所示)，使得第一部分102和第二部分104不彼此接触。在此类实施例中，当第二部分104位于第二位置P₂(并且连接器106处于其第二状态)时，第二部分104或它的所述部分可以与第一部分102间隔开第二距离，其中第二距离小于第一距离，使得第一部分102和第二部分104更靠近在一起，或者第二距离为零，使得第一部分102和第二部分104接触，如图2B所示。

在一些实施例中，第二部分104的尺寸可被设计为接收第一部分102的至少一部分。举例来说，第二部分104被示出为包括尺寸被设计为接收第一部分102的凹陷部或腔体130(如，面向下或开口向下的凹陷部或腔体)(如，至少当连接器106处于其第二状态时)。凹陷部130至少部分地由围绕第二部分104的周边延伸并且还限定第二主表面114的唇缘132限定。在一些实施例中，如图所示，唇缘132可以在第二部分104的所有侧面上延伸，使得第二部分104包括由外周边134限定的区域，外周边134大于第一部分102的外周边136。

如图所示，在一些实施例中，连接器106可以联接第一部分102的外周边136和第二部分104的限定凹陷部130的内壁或内表面138(如，多个连接器106可以围绕第一部分102的外周边136间隔开，如图1所示)。具体地讲，连接器106可以联接第一部分102的上部140和(如)邻近或朝向第二主表面114的第二部分104(或凹陷部130)的下部142。在此类实施例中，第二部分104的内壁138可以在第一部分102的顶部上方间隔开一定的垂直距离，并且可以与第一部分102的外周边136间隔开一定的水平距离。

此外，在此类实施例中，如图所示，连接器106可以跨第一部分102与第二部分104之间的水平距离基本上水平地延伸。这种水平构型允许连接器106响应于沿基本上垂直于第一主表面112的方向将施用装置100压入皮肤50中而发生剪切，因为当连接器106为水平时，它基本上平行于第一主表面112。然而，在一些实施例中，连接器106可以在第一部分102与第二部分104之间水平地和/或垂直地延伸。在一些实施例中，连接器106可以在第一部分102的外周边136与第二部分104的内壁138(或它的垂直部分)之间延伸。换句话讲，在一些实施例中，连接器106可被定位为联接第一部分102的外周边136与第二部分104的内周边146。

在一些实施例中，第二部分104可具有由其外周边134限定的总面积或占有面积，第一部分102可具有由其外周边136限定的总面积或占有面积，并且第二部分104的面积可大于第一部分102的面积。

施用装置100及其构造和构型仅以举例方式示出，其可以采用各种形状和构型，只要施用装置100被构造为作为一个整体被压入皮肤表面50中，以便用微针108刺穿或穿过皮肤50。连接器106被构造为使得它的屈服或断裂强度等于(或小于)阈值施用力，从而使得在达到所需的力(并因此达到穿透深度)时连接器106屈服或断裂。

根据连接器106的构型，在一些实施例中，连接器106可以在其两端之一处或其中间处断裂或屈服。在一些实施例中，当连接器106断裂时，连接器106可从施用装置100上释放(即，脱离)。作为另一种选择，在一些实施例中，甚至当连接器106断裂(与屈服相对)时，连接器106的至少一部分可以保持联接到第一部分102和第二部分104中的一者或两者。

如图2A-图2C中的虚线所示，在一些实施例中，第二部分104可被构造为使得当第二部分104位于第二位置P₂时(即，连接器106屈服或断裂之后)第二主表面114将邻接皮肤50。也就是说，在一些实施例中，第二部分104(或它的一部分，如唇缘132)可包括延伸部115(使用时，其可限定第一主表面114)，使得第二部分104的高度大于第一部分102的高度(即，包括不刺穿皮肤50的微针装置110的任何部分，如载体124)。这种构型可允许当施用装置100处于其第二状态(第二部分104位于第二位置P₂，并且连接器106处于其第二状态)时，第二部分104围绕、包封和/或接收第一部分102的至少一部分。因此，如果使用者在连接器106变为其第二状态之后继续按压施用装置100(如第二部分104)，第二部分104(如，第二主表面114)可被压入皮肤表面50中，而不会导致微针阵列107继续被压入皮肤表面50中。例如，在当施用装置100(如，第二部分104)上的压力可被终止时连接器106未采用听觉和/或触觉反馈向使用者发送信号的实施例中，延伸部115可为有用的。

在一些实施例中，这种构型可允许第二部分104甚至在施用装置100处于其第一状态(第二部分104位于其第一位置P₁，并且连接器106处于其第一状态)时围绕、包封和/或接收第一部分102的至少一部分，并且在施用装置100处于其第二状态(第二部分104位于第二位置P₂，并且连接器106处于其第二状态)时进一步围绕、包封和/或接收第一部分102。

因此，无论以何种方式，当连接器106屈服或断裂之后，即，达到或超过阈值施用力之后，继续朝向皮肤50按压第二部分104只会导致第二主表面114继续邻接皮肤50，而不会导致继续对微针108施加压力。

如图所示，施用装置100可被构造为使得微针阵列107的至少一部分延伸超出第一主表面112和第二主表面114，特别是在施用装置100处于第一状态，第二部分104相对于第一部分102位于其第一位置P₁，并且连接器106处于其第一状态时。这种构型允许施用装置100根据需要被压入皮肤50中，以将微针阵列107施用到皮肤50中，直到达到阈值施用力。

尽管不是必需的，但在一些实施例中，当第二部分104位于第一位置P₁，施用装置100处于其第一状态，并且连接器106处于其第一状态时，第二部分104可以相对于第一部分102基本上不可移动或基本上固定；并且在达到阈值施用力并且连接器106断裂或屈服(即，处于其第二状态)之后，第二部分104可变得相对于第一部分102可活动。也就是说，在一些实施例中，施用装置100的构型可以是大体刚性的，直到连接器106断裂或屈服。

在一些实施例中，短语“基本上不可移动”或“基本上固定”通常是指第一部分102和第二部分104可能具有一些元件，它们相对于彼此“可弯曲”，但不能以使用者可以触觉或视觉检测到的可测量的量相对于彼此移动，直到连接器106断裂。然而，在一些实施例中，即使在连接器106断裂之前，第一部分102和第二部分104也可以相对于彼此移动，只要第一部分102和第二部分104仍以这样的方式机械连接：即允许第二部分104传送至第一部分102的施用力足以将微针阵列107压入皮肤50中，即，直到达到或超过阈值施用力，并且连接器106断裂。在一些此类实施例中，连接器106变为其第二状态之后，第二部分104可以变得更加可以相对于第一部分102移动。

将施用装置100压入皮肤50中时，可以生成第一向下力，以及由于皮肤50抵抗第一力而生成的第二向上力。连接器106可被构造为当第二力足以将第一力传送至连接器106时以及当第一力(或它的传送至连接器106的部分)达到或超过阈值施用力时屈服或断裂。也就是说，连接器106可被构造为当(i)第一力、(ii)第二力和(iii)它们的组合(即，第一力的大小和第二力的大小的总和)中的至少一者等于或超过阈值施用力时屈服或断裂。

在施用施用装置100的过程中，第一主表面112(即，皮肤接触粘合剂120)可以附接到皮肤50的所需区域上。当所需的处理和/或递送期已过时，可通过将第一表面112(如，皮肤接触粘合剂120)剥离皮肤50而将整个施用装置100从皮肤50上移除。作为另一种选择，皮肤接触粘合剂120可被构造为在预定时间段之后失去其粘附性或粘着力，使得施用装置100在需要移除时实质上从皮肤50脱落。

施用装置100及其构造和构型仅以举例方式示出，其可以采用各种形状和构型，只要施用装置100被构造为作为一个整体被压入皮肤表面50中，以便用微针108刺穿或穿过皮肤50。连接器106被构造为使得它的屈服或断裂强度等于(或小于)阈值施用力，从而使得在达到所需的力(并因此达到穿透深度)时连接器106屈服或断裂。

使用时，将施用装置100施用到皮肤表面50上的方法可以包括沿着基本上垂直于第一主表面112(和任选地垂直于第二主表面114)的方向按压施用装置100(如，作为一个整体，如，通过按压第二部分104)，以将微针阵列107压入皮肤表面50中，直到达到或超过阈值施用力，并且连接器106屈服或断裂，即，变为其第二状态。施用施用装置100的方法还可以包括当连接器106处于其第二状态时将第二部分104从施用装置100(或从第一部分102)上移除。所述方法还可以包括在移除第二部分104之后将具有微针阵列107的第一部分102留置在皮肤表面50上一段处理周期。

将施用装置100压入皮肤表面50中可生成通常被定向为朝向皮肤表面50的第一力和由皮肤表面50的阻力生成的通常与第一力相反的第二力。当第一力、第二力以及第一力的大小和第二力的大小的总和中的至少一者等于或超过阈值施用力时，连接器106可变为其第二状态。

将施用装置100压入皮肤表面50中可包括相对于第一部分102按压第二部分104，使第二部分104从其相对于第一部分102的第一位置P₁(在该位置，连接器106完好无损，并且第二部分104任选地相对于第一部分102基本上固定)移动至其相对于第一部分102的第二位置P₂(在该位置，连接器106处于其第二状态，并且第二部分104任选地可相对于第一部分102移动(如，可从其移除))。

如上所述，在一些实施例中，活性成分或活性剂(如，药物)可经由微针108(如，经由实心微针，如下所述)递送。可结合到本公开的施用装置中的药物活性剂的例子(也称为“药物”)是当施用到皮肤时能够局部或全身发挥作用的那些。一些例子包括可以透皮装置形式商购获得的丁丙诺啡、可乐定、双氯芬酸、雌二醇、格拉司琼、硝酸异山梨酯、左炔诺孕酮、利多卡因、哌甲酯、烟碱、硝酸甘油、奥昔布宁、利凡斯的明、罗替戈汀、东莨菪碱、司来吉兰、睾酮、妥洛特罗和芬太尼。其他例子包括甾族(如，氢化可的松、泼尼松龙、曲安西龙)和非甾族(如，萘普生、吡罗昔康)两者的抗炎药物；抑菌剂(如，氯已定、己基间苯二酚)；抗菌剂(如，诸如青霉素V的青霉素、诸如头孢氨苄的先锋霉素、红霉素、四环素、庆大霉素、磺胺噻唑、硝基呋喃妥因、以及诸如诺氟沙星、氟甲喹和依巴沙星的喹诺酮)；抗原生动物药(如，甲硝唑)；杀真菌剂(如，制霉菌素)；冠状血管扩张剂；钙通道阻滞剂(如，硝苯啶、硫氮卓酮)；支气管扩张剂(如，茶碱、吡布特罗、沙美特罗、异丙去甲肾上腺素)；酶抑制剂，例如胶原酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、乙酰胆碱酯酶抑制剂(如，多奈哌齐)、弹性蛋白酶抑制剂、脂氧合酶抑制剂(如，A64077)和血管紧张素转化酶抑制剂(如，卡托普利、赖诺普利)；其它抗高血压药(如，普萘洛尔)；白三烯拮抗剂(如，ICI204,219)；抗溃疡剂，例如H2拮抗剂；甾族激素(如，孕酮)；抗病毒药和/或免疫调节剂(如，1-异丁基-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉基-4-胺、1-(2-羟基-2-甲基丙基)-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉基-4-胺、N-[4-(4-氨基-2-乙基-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-1-基)丁基]甲烷磺酚胺和阿昔洛韦)；局部麻醉剂(如，苯佐卡因、异丙酚、丁卡因、丙胺卡因)；强心剂(如，洋地黄、地高辛)；镇咳药(如，可待因、右美沙芬)；抗组胺剂(如，苯海拉明、扑尔敏、特非那丁)；麻醉性止痛药(如，吗啡、枸橼酸芬太尼、舒芬太尼、盐酸氢吗啡酮)；肽激素(如，人或动物生长激素、LHRH、甲状旁腺激素)；强心产品，例如心房肽；抗糖尿病剂(如，胰岛素、艾塞那肽)；酶(如，抗牙斑酶、溶菌酶、葡聚糖酶)；抗呕吐剂；抗惊厥剂(如，乙胺嗪)；抑制免疫力剂(如，环孢菌素)；精神治疗剂(如，安定)；镇静剂(如，镇静安眠剂)；抗凝血药(如，肝素、依诺肝素钠)；止痛药(如，对乙酰氨基酚)；抗偏头痛药剂(如，麦角胺、褪黑激素、舒马曲坦、佐米曲坦)；抗心律失常剂(如，氟卡尼)；止吐药(如，胃复安、昂丹司琼、盐酸格拉司琼)；抗癌剂(如，氨甲蝶呤)；神经剂，例如抗焦虑药；止血剂；抗肥胖剂；多巴胺激动剂(如，阿扑吗啡)；GnRH激动剂(如，亮丙瑞林、戈舍瑞林、那法瑞林)；生育激素(如，hCG、hMG、尿促卵泡素)；干扰素(如，干扰素-α、干扰素-β、干扰素-γ、聚乙二醇化干扰素-α)；等等，以及它们的药用盐和酯。构成治疗有效量的药物量可易于由本领域内的技术人员通过考虑具体的药物、具体的载体、以及期望的治疗效果来确定。

在一些实施例中，肽治疗剂(天然、合成或重组的)可经由微针108(如，经由实心微针)递送。可结合到本公开的施用装置中的肽治疗剂的例子包括甲状旁腺激素(PTH)、甲状旁腺激素相关蛋白(PTHrP)、降钙素、溶菌酶、胰岛素、促胰岛素类似物、醋酸格拉替雷、醋酸戈舍瑞林、生长激素抑制素、奥曲肽、亮丙瑞林、加压素、去氨加压素、胸腺素α-1、心房利钠肽(ANP)、内啡肽、血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、促红细胞生成素(EPO)、骨形态发生蛋白(BMP)、表皮生长因子(EFG)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、胰岛素样生长因子(IGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、生长激素释放激素(GHRH)、链道酶α、组织纤溶酶原激活剂(tPA)、尿激酶、ANP间隙抑制剂、促黄体激素释放激素(LHRH)、黑素细胞刺激激素(α&βMSH)、垂体激素(hGH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、人绒毛膜促性腺激素(hCG)、链激酶、白介素(如，IL-2、IL-4、IL-10、IL-12、IL-15、IL-18)、蛋白C、蛋白S、血管紧张素、血管生成素、内皮素、喷替吉肽、脑钠肽(BNP)、神经肽Y、胰岛淀粉样多肽(IAPP)、血管活性肠肽(VIP)、水蛭素、胰高血糖素、催产素，以及上述肽治疗剂中任一种的衍生物。

在一些实施例中，具有大分子量的药物可透皮递送。增加药物的分子量通常可导致无协助式透皮递送的减少。这些大分子的例子包括蛋白质、肽、核苷酸序列、单克隆抗体、疫苗、多糖(例如，肝素)、和抗生素(例如，头孢曲松)。合适的疫苗的例子包括治疗性癌症疫苗、炭疽热疫苗、流感疫苗、莱姆症疫苗、狂犬病疫苗、麻疹疫苗、腮腺炎疫苗、水痘疫苗、天花疫苗、肝炎疫苗、甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、丙型肝炎疫苗、百日咳疫苗、风疹疫苗、白喉疫苗、脑炎疫苗、日本脑炎疫苗、呼吸道合胞病毒疫苗、黄热病疫苗、重组蛋白疫苗、DNA疫苗、脑灰质炎疫苗、治疗性癌症疫苗、疱疹疫苗、人乳头状瘤病毒疫苗、肺炎球菌疫苗、脑膜炎疫苗、百日咳疫苗、破伤风疫苗、伤寒热疫苗、霍乱疫苗、肺结核疫苗、严重急性呼吸综合征(SARS)疫苗、HSV-1疫苗、HSV-2疫苗、HIV疫苗以及它们的组合。术语“疫苗”因而包括但不限于蛋白质、多糖、低聚糖、或者减毒活病毒或灭活病毒形式的抗原。合适的疫苗和疫苗佐剂的另外的例子在美国专利公布2004/0049120(Dalton等人)中有所描述，该专利的公开内容以引用方式并入本文。

在另一个实施例中，可以使用难以或无法通过被动透皮递送进行递送的小分子药物。此类分子的例子包括：盐型；离子型分子，例如二膦酸盐，包括阿仑膦酸钠或帕米膦酸钠(sodium pamedronate)；和具有无利于被动透皮递送的物理化学特性的分子。

在一些实施例中，如图1所示，皮肤接触粘合剂120可覆盖第一主表面112的整个非处理区113。作为另一种选择，在一些实施例中，皮肤接触粘合剂120可部分地覆盖第一主表面112的非处理区113，如包括间歇性施用皮肤接触粘合剂120以形成间隙(如，随机地，或以图案形式)，和/或整环的皮肤接触粘合剂120，其宽度小于图示第一表面112的非处理区113的宽度。

皮肤接触粘合剂120通常为压敏粘合剂，并且具体地讲为能够牢固地但以可剥离的方式粘附到或粘结到皮肤(例如，哺乳动物皮肤)上的压敏粘合剂。皮肤接触粘合剂120也通常是安全和无毒的。皮肤接触粘合剂层通常将根据施用装置100的所需最终用途来进行选择。在一些实施例中，施用装置100可包括不止一种皮肤接触粘合剂120。如果施用装置100包括多于一个皮肤接触粘合剂层120，则每个皮肤接触粘合剂层120可参照所用的材料和厚度来彼此独立地进行选择。合适的粘合剂的例子包括丙烯酸酯、有机硅、聚异丁烯、合成橡胶、天然橡胶，以及它们的共聚物和混合物。丙烯酸酯和有机硅可为优选的皮肤接触粘合剂120。一般来讲，皮肤接触粘合剂120在预期使用期间应几乎不引起或不使皮肤发炎或过敏。

在一些实施例中，皮肤接触粘合剂120可为丙烯酸酯(或甲基丙烯酸酯)共聚物。丙烯酸酯通常将具有大于约0.2dL/g的特性粘度，并且将包括一种或多种聚合的主要单体和任选的一种或多种极性共聚单体。适用的主要单体包括在烷基中包含4至12个碳原子的烷基丙烯酸酯和在烷基中包含4至12个碳原子的烷基甲基丙烯酸酯。合适的烷基丙烯酸酯和烷基甲基丙烯酸酯的例子包括正丁基、正戊基、正己基、异庚酯、正壬基、正癸基、异己基、2-乙基辛基、异辛基和2-乙基己基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。在一些实施例中，烷基丙烯酸酯可包括异辛基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、正丁基丙烯酸酯和环己基丙烯酸酯。适用的极性单体可包括具有羟基、酰胺基、或羧基、磺基、或膦酸官能团的极性单体。代表性的例子包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-羟基乙基丙烯酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、羟丙基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、吡咯烷酮基乙基丙烯酸酯和烷氧基乙基丙烯酸酯(例如2-羧乙基丙烯酸酯)。在一些实施例中，极性单体的按重量计的量将不超过全部单体的总重量的约40％，以便避免最终PSA产品的过度紧致度。通常，可以约1重量％至约20重量％的量值来掺入极性单体。在一些实施例中，极性单体可为丙烯酰胺。

在一些实施例中，丙烯酸酯共聚物可包括主要单体和极性单体以及另外的任选单体的反应产物，所述另外的任选单体在存在时以不会导致粘合剂组合物无粘性的量包括在聚合反应中。例如，可添加任选的另外的单体以改善性能、降低成本或用于其他目的。此类任选单体的例子包括乙烯基酯(例如，醋酸乙烯酯)、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯和可与其他单体共聚的大分子单体。合适的大分子单体包括聚甲基甲基丙烯酸酯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、聚醚和聚苯乙烯大分子单体。可用的大分子单体及其制剂的例子在美国专利4,693,776(Krampe等人)中有所描述，该专利的公开内容以引用方式并入本文。

有机硅或聚硅氧烷压敏粘合剂包括基于两种主要组分的压敏粘合剂：聚合物或树胶、以及增粘树脂。可通过如下方式来制备聚硅氧烷粘合剂：使树胶(通常为高分子量聚二有机硅氧烷)与树脂在适当的有机溶剂中经由缩合反应来进行交联，以产生三维硅酸酯结构。可调节树脂相对聚合物的比率，以改变聚硅氧烷粘合剂的物理特性。在一些实施例中，封端的(或胺相容的)聚硅氧烷的使用可为优选的，以便提高药物稳定性并减少降解。可使用的有机硅压敏粘合剂的其他细节和例子在下述美国专利中有所描述：4,591,622(Blizzard等人)；4,584,355(Blizzard等人)；4,585,836(Homan等人)；和4,655,767(Woodard等人)。合适的有机硅压敏粘合剂为市售的，并且包括由密西根州米德兰的道康宁公司医用产品部(DowCorning Corporation，Medical Products，Midland，Michigan)以商品名 出售的有机硅粘合剂。

合适的粘合剂的其他描述可见于美国专利5,656,286(Miranda等人)、5,223,261(Nelson等人)和5,380,760(Wendel等人)中，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。在一些实施例中，皮肤接触粘合剂120的厚度可为至少约10μm，在一些实施例中至少约20μm，并且在一些实施例中至少约40μm。在一些实施例中，皮肤接触粘合剂120的厚度可小于约2mm(0.07874英寸)，在一些实施例中小于约1mm(0.03937英寸)，并且在一些实施例中小于约120微米(5906微英寸)。

在一些实施例中，对于皮肤接触粘合剂120而言，医用级粘合剂可为优选的。此类医用级皮肤接触粘合剂120可以具有能够在整个所需治疗和/或递送期间与皮肤50保持紧密接触的物理特性和特征。将第一部分102固定到皮肤50上可以有助于保持微针108插入皮肤50中。

在使用皮肤接触粘合剂120的实施例中，可在使用之前将隔离衬片(未示出)联接到皮肤接触粘合剂120上并在需要将施用装置100施用到皮肤50上时移除隔离衬片。

隔离衬片以多种专有制剂形式得自多个制造商。本领域的技术人员通常将在模拟使用条件下基于所选择的粘合剂来测试这些衬片，以获得具有所需隔离特性的产品。可适用于本公开的施用装置的衬片可由牛皮纸、聚乙烯、聚丙烯、聚酯或这些材料中任一种的组合物制成。衬片材料可涂覆有隔离剂或低粘附力涂层，例如，含氟化合物或有机硅。例如，美国专利4,472,480(Olson)描述了低表面能全氟化合物衬片，该专利的公开内容以引用方式并入本文。衬片可为涂覆有有机硅隔离材料的纸材、聚烯烃膜或聚酯膜。市售的经有机硅涂覆的隔离纸的例子为得自伊利诺伊州威罗布克的耐恒公司(Loparex(Willowbrook，IL))的有机硅隔离纸。

在一些实施例中，施用装置100保持在皮肤50上的时间长度可为延长的时间，例如，从约12小时至约14天。在一些实施例中，施用装置100保持在皮肤50上的持续时间可为约1天(即，日剂量)、约3至4天(半周剂量)、或者约7天(即，周剂量)。

在一些实施例中，施用装置100保持在皮肤50上的持续时间可以相对较短，例如约1分钟至约1小时，在一些实施例中约5分钟至约40分钟，并且在一些实施例中约5分钟至约20分钟。

在一些实施例中，微针108可以是实心的。在此类实施例中，如果活性剂将要递送至皮肤，那么可以通过在施用装置组装之前施加活性剂(如，通过涂覆等)而将活性剂施加到微针108上。在一些实施例中，微针108可以是中空的。在此类实施例中，施用装置100还可以包括一个或多个包含活性剂的供应贮存器或室，所述供应贮存器或室可以与微针108中的中空通道流体连通，使得活性剂可以经由微针108中的中空通道递送(如，在所需时间段内以所需速率连续地递送)至皮肤50。除此之外或作为另一种选择，在一些实施例中，当使用中空微针108时，可将施用装置100联接到可与微针108中的中空通道流体连通的供应装置(如，注射器、单位剂量递送装置、合适的计量泵、用于以受控速率递送试剂的注入装置、其他合适的供应装置，或它们的组合)，以通过微针108中的中空通道驱动活性剂递送到皮肤50中。

可用于实施本公开的微针阵列可具有多种构型和特征，例如下面的专利和专利申请中描述的那些，这些专利和专利申请的公开内容以引用方式并入本文。微针阵列的一个实施例包括美国专利申请公布2005/0261631(Clarke等人)中所公开的结构，该专利申请描述了呈截顶锥形并具有受控的纵横比的微针。微针阵列的另一个实施例包括在美国专利6,091,975(Daddona等人)中公开的结构，该专利描述了用于刺穿皮肤的刀片样微突起。微针阵列的另一个实施例包括美国专利6,312,612(Sherman等人)中公开的结构，该专利描述了具有中空中心通道的锥形结构。微针阵列的另一个实施例包括在美国专利6,379,324(Garstein等人)中公开的结构，该专利描述了在微针顶端的顶部表面处具有至少一个纵向刀片的中空微针。微针阵列的另一个实施例包括在美国专利申请公布US2012/0123387(Gonzalez等人)和US2011/0213335(Burton等人)中公开的结构，所述专利均描述了中空微针。微针阵列的另一个实施例包括在美国专利6,558,361(Yeshurun)和7,648,484(Yeshurun等人)中公开的结构，所述专利描述了中空微针阵列及其制造方法。

可用于本公开微针阵列的微针的各个实施例在以下专利中有所描述：PCT公布WO 2012/074576(Duan等人)，该专利描述了液晶聚合物(LCP)微针；和PCT公布WO 2012/122162(Zhang等人)，该专利描述了可用于本公开微针的各种不同类型和组成的微针。

在一些实施例中，微针材料可以是(或包括)硅、玻璃或金属，如不锈钢、钛或镍钛合金。在一些实施例中，微针材料可以是(或包括)聚合物材料，优选医用级聚合物材料。医用级聚合物材料的示例性类型包括聚碳酸酯、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、环烯烃共聚物(COC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。医用级聚合物材料的优选类型包括聚碳酸酯和LCP。

在一些实施例中，微针材料可以是(或包括)可生物降解的聚合物材料，优选医用级可生物降解的聚合物材料。医用级可生物降解材料的示例性类型包括聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、PGA和PLA共聚物、聚酯酰胺聚合物(PEA)。

在一些实施例中，微针可由可溶解的、可降解的或可分解的材料制备而成，在本文中称为“可溶解微针”。可溶解的、可降解的或可分解的材料为在使用过程中溶解、降解或分解的任何固体材料。具体地讲，“可溶解微针”在角质层下面的组织中充分溶解、降解或分解，以允许将治疗剂释放到组织中。可将治疗剂涂覆到可溶解微针上或结合到可溶解微针中。在一些实施例中，可溶解材料选自碳水化合物或糖。在一些实施例中，可溶解材料为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。在一些实施例中，可溶解材料选自透明质酸、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯醇、蔗糖、葡萄糖、葡聚糖、海藻糖、麦芽糖糊精，以及它们的组合。

在一些实施例中，微针可由(或包括)上述任何材料中的两种或更多种的组合制成。例如，微针的顶端可以是可溶解材料，而微针的其余部分为医用级聚合物材料。

可用于实施本公开的微针或微针阵列中的多根微针可具有能够刺穿角质层的各种形状。在一些实施例中，所述多根微针中的一根或多根可具有四方锥体形状、三角棱锥形状、阶梯棱锥形状、圆锥形形状、薄刀片形状或注射针形状。在一些实施例中，所述多根微针中的一根或多根可具有四方锥体形状。在一些实施例中，所述多根微针中的一根或多根可具有三角棱锥形状。在一些实施例中，所述多根微针中的一根或多根可具有阶梯棱锥形状。在一些实施例中，所述多根微针中的一根或多根可具有圆锥形形状。在一些实施例中，所述多根微针中的一根或多根可具有薄刀片形状。在一些实施例中，所述多根微针中的一根或多根可具有注射针形状。所述形状可以是对称的或不对称的。所述形状可以是截顶的(例如，所述多根微针可具有截棱锥形状或截顶圆锥形状)。在一个优选的实施例中，微针阵列中的多根微针各自具有四方锥体形状。

在一些实施例中，微针阵列中的多根微针为实心微针(即，微针全部是实心的)。在一些实施例中，实心微针阵列中的多根实心微针可具有四方锥体形状、三角棱锥形状、阶梯棱锥形状、圆锥形形状或薄刀片形状。在一个优选的实施例中，实心微针阵列中的多根实心微针各自具有四方锥体形状。

在一些实施例中，微针阵列中的多根微针为中空微针(即，微针包含穿过微针的中空孔)。中空孔可从微针的基部到微针的顶端，或者孔可从微针的基部到偏离微针顶端的位置。在一些实施例中，中空微针阵列中的多根中空微针中的一根或多根可具有圆锥形形状、圆柱形形状、四方锥体形状、三角棱锥形状或注射针形状。

在一些实施例中，中空微针阵列中的多根中空微针中的一根或多根可具有圆锥形形状。在一些实施例中，中空微针阵列中的多根中空微针中的一根或多根可具有圆柱形形状。在一些实施例中，中空微针阵列中的多根中空微针中的一根或多根可具有四方锥体形状。在一些实施例中，中空微针阵列中的多根中空微针中的一根或多根可具有三角棱锥形状。在一些实施例中，中空微针阵列中的多根中空微针中的一根或多根可具有注射针形状。在一个优选的实施例中，中空微针阵列中的多根中空微针各自具有常规的注射针形状。

图6示出包括四根微针108(图6中提及了其中的两根)的微针阵列107的一部分，这四根微针108位于微针基底109上。每根微针108具有高度h，该高度h为从微针108的尖端到基部109处微针底部的长度。单根微针的高度或微针阵列上所有微针的平均高度可被称为微针的高度h。在一些实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为约100至约3000微米，在一些实施例中约100至约1200微米，在一些实施例中约100至约1200微米，并且在一些实施例中约100至约1000微米。

在一些实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为约200至约1200微米、约200至约1000微米、约200至约750微米、或约200至约600微米。

在一些实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为约250至约1200微米、约500至约1000微米、或约500至约750微米。

在一些实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为约800至约1400微米。

在一些实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为约500微米。

在一些实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度小于约3000微米。在其他实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度小于约1200微米。在另外其他实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度小于约1200微米。在另外其他实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度小于约1000微米。在另外的实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度小于约750微米。在另外其他实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度小于约600微米。

在一些实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为至少约100微米。在其他实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为至少约200微米。在另外其他实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为至少约250微米。在另外的实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为至少约500微米。在另外其他实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的高度为至少约800微米。

在使用实心微针的一些实施例中，多根实心微针中的每一根(或所有多根实心微针的平均值)的高度为约100至约1200微米、约100至约1200微米、约200至约1000微米、约200至约750微米、约200至约600微米、或约500微米。

在一些使用中空微针的实施例中，多根中空微针中的每一根(或所有多根中空微针的平均值)的高度为约100至约3000微米、约800至约1400微米、或约500微米。

在一些实施例中，多根中空微针中的每一根(或所有多根中空微针的平均值)的高度为约900至约1000微米。在其他实施例中，多根中空微针中的每一根(或所有多根中空微针的平均值)的高度为约900至约950微米。在另外其他实施例中，多根中空微针中的每一根(或所有多根中空微针的平均值)的高度为约900微米。

单根微针或微针阵列中的多根微针还可以由它们的纵横比表征。微针的纵横比为微针的高度h与宽度(微针的基部处)w的比率(如图6所示)。纵横比可以表示为h∶w。在一些实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的纵横比在2∶1至5∶1范围内。在一些这样的实施例中，多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的纵横比为至少3∶1。

在一些实施例中，每cm²微针阵列包含约100至约1200根微针。

在使用实心微针的一些实施例中，每cm²实心微针阵列包含约100至约1200根实心微针。

在一些实施例中，每cm²实心微针阵列包含约200至约500根实心微针。

在一些实施例中，每cm²实心微针阵列包含约300至约400根实心微针。

在使用中空微针的一些实施例中，每个中空微针阵列包含约3至约30根中空微针。

在一些实施例中，每个中空微针阵列包含约10至约30根中空微针。

在一些实施例中，每个中空微针阵列包含约3至约20根中空微针。

在一些实施例中，每个中空微针阵列包含约13至约20根中空微针。

在一些实施例中，每个中空微针阵列包含约8至约18根中空微针。

在一些实施例中，每个中空微针阵列包含约18根中空微针。

在一些实施例中，每个中空微针阵列包含约12根中空微针。

在一些实施例中，微针阵列中的多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)可穿透至皮肤中的深度为约50至约1200微米、约50至约400微米、或约50至约250微米。

在一些实施例中，微针阵列中的多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)可穿透至皮肤中的深度为约100至约400微米、或约100至约300微米。

在一些实施例中，微针阵列中的多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)可穿透至皮肤中的深度为约120至约1200微米、或约800至约1200微米。

在一些实施例中，微针阵列中的多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)可穿透至皮肤中的深度为约400至约800微米。

对于所有上述实施例而言，应当理解，微针阵列中的多根微针中的每一根(或所有多根微针的平均值)的穿透深度(DOP)不是微针自身的整个长度。

对于中空微针而言，中空通道或孔延伸穿过基底109，109A和微针108，108A。在一些实施例中，孔的出口在中空微针顶端处或附近的通道开口处。通道出口优选地在中空微针顶端附近的开口处。最优选地，通道或孔沿着微针的中轴延续，但与注射针类似，其出口在微针的倾斜侧壁上，以帮助防止在插入时通道被组织堵塞。在一些实施例中，通道孔的直径为约10至约200微米。在其他实施例中，通道孔的直径为约10至约120微米。在另外其他实施例中，通道孔的直径为约30至约60微米。

在中空微针的一些实施例中，通道孔的平均横截面积为约75至约32,000微米。在中空微针的其他实施例中，通道孔的平均横截面积为约75至约18,000微米。在中空微针的另外其他实施例中，通道孔的平均横截面积为约700至约3,000微米。

在中空微针阵列的一些实施例中，相邻微针之间的平均间距(通过从微针顶端到微针顶端测得)在约0.7mm和约20mm之间。在中空微针阵列的其他实施例中，相邻微针之间的平均间距在约0.7mm和约10mm之间。在中空微针阵列的另外其他实施例中，相邻微针之间的平均间距在约2mm和约20mm之间。在中空微针阵列的另外其他实施例中，相邻微针之间的平均间距在约2mm和约10mm之间。在中空微针阵列的优选实施例中，相邻微针之间的平均间距在约2mm之间。

在中空微针阵列的一些实施例中，相邻微针之间的平均间距(通过从微针顶端到微针顶端测得)大于约0.7mm。在中空微针阵列的其他实施例中，相邻微针之间的平均间距大于约2mm。

在中空微针阵列的一些实施例中，相邻微针之间的平均间距小于约20mm。在中空微针阵列的其他实施例中，相邻微针之间的平均间距小于约10mm。

在实心微针阵列的一些实施例中，相邻微针之间的平均间距(通过从微针顶端到微针顶端测得)在约200微米和约2000微米之间。在实心微针阵列的其他实施例中，相邻微针之间的平均间距在约200微米和约600微米之间。在实心微针阵列的另外其他实施例中，相邻微针之间的平均间距在约200微米和约300微米之间。在实心微针阵列的另外其他实施例中，相邻微针之间的平均间距在约500微米和约600微米之间。

在实心微针阵列的一些实施例中，相邻微针之间的平均间距(通过从微针顶端到微针顶端测得)大于约200微米。在实心微针阵列的其他实施例中，相邻微针之间的平均间距大于约500微米。

在实心微针阵列的一些实施例中，相邻微针之间的平均间距小于约2000微米。在实心微针阵列的其他实施例中，相邻微针之间的平均间距小于约1000微米。在实心微针阵列的另外其他实施例中，相邻微针之间的平均间距小于约600微米。在实心微针阵列的另外其他实施例中，相邻微针之间的平均间距小于约300微米。

可以通过任何合适的方法制造微针阵列，诸如注射成型、压缩成型、金属注射成型、压印、光刻或挤出。在一个实施例中，可通过聚合物(如医用级聚碳酸酯或LCP)的热循环注射成型，然后通过激光钻孔形成微针的通道来制成中空微针阵列。

现在将参照图3-图5B来描述本公开的施用装置的其他示例性实施例。图3-图5B示出本公开的各种施用装置，其中类似的数字表示类似的元件。图3-图5B的施用装置共享与上文参照图1-图2C所述的施用装置相同的元件、特征和功能中的多者。为了更完整地描述图3-图5B所示实施例的特征结构和元件(和这些特征结构和元件的替代形式)，参考了上文结合图1-图2C所作的描述。上文结合图1-图2C所述的特征结构中的任一个可应用于图3-图5B的实施例，反之亦然。

图3示出根据本公开的另一个实施例的施用装置200。图3示出处于其第一(或初始，或未激发，或处理)状态的施用装置200。施用装置200包括第一部分202和经由一个或多个连接器206(仅以举例的方式示出四个连接器206)联接到第一部分202的第二部分204。如图所示，第一部分202包括微针阵列207，该微针阵列包括从第一部分202的第一主表面212突出的微针208。第二部分204还可以包括第二主表面214，并且第一主表面212和第二主表面214可以各自被构造为基本上平行于将要施用施用装置100的皮肤表面，并且通常被构造为朝向或面向皮肤表面定位。如图所示，当连接器206完好无损并处于其第一状态时，微针阵列207的至少一部分延伸超出第一主表面212和第二主表面214两者。

施用装置200被构造为沿着基本上垂直于第一主表面212(和任选地第二主表面214)的方向作为一个整体被按压(如，通过按压第二部分204)，以将微针阵列207压入皮肤表面中(如，在指定范围的力下压至指定范围的深度)，直到达到阈值施用力，并且连接器206屈服或断裂。

图3的施用装置200的总体构型和功能基本上类似于上文所述的图1-图2C的施用装置100，不同的是第一部分202和第二部分204彼此间隔开更大的距离，因此连接器206更长，并且第二部分204包括穿过其形成的开口222，开口222的尺寸被设计为接收第一部分202的至少一部分。

如图3所示，第一部分202和第二部分204在水平和垂直方向上均可以间隔开更大的距离，并且连接器206可以在第一部分202与第二部分204之间至少部分地水平延伸以及至少部分地垂直延伸。

由于第二部分204中的开口222，因此当第二部分204从连接器206完好无损(即，处于其第一状态)并且施用装置200处于其第一状态的第一位置(如图3所示)移动至连接器206处于其第二状态并且施用装置200处于其第二状态的第二位置时，第一部分202可以至少部分地穿过第二部分204中的开口222。此外，在连接器206变为其第二状态之后，第一部分202和第二部分204不再具有任何重叠部分，使得从第二部分204进入皮肤的任何持续压力不会被传送至第一部分202，并且可以干净并容易地移除第二部分204，并任选地丢弃。因此，在连接器206屈服或断裂之后，即，达到或超过阈值施用力之后，继续朝向皮肤按压第二部分204将只会导致第二主表面214继续邻接皮肤，而不会导致继续对微针208施加压力。

此外，如图3所示，开口222可以至少部分地由第二部分204的内壁或表面238限定。在一些实施例中，如图所示，一个或多个连接器106可以在第一部分202的外周边236与第二部分204的内壁238之间延伸。换句话讲，在一些实施例中，连接器206可被定位为联接第一部分202的外周边236与第二部分204的内周边246。

在一些实施例中，第二部分204可具有由外周边234限定的总面积或占有面积，第一部分202可具有由其外周边236限定的总面积或占有面积，并且第二部分204的面积可大于第一部分202的面积。由于第二部分204的面积或占有面积较大以及第二部分204中的开口222，因此至少在施用装置200处于其第二状态(第二部分204位于第二位置，并且连接器206处于其第二状态)时，第二部分204可以围绕、包封和/或接收第一部分202的至少一部分。

施用装置200及其构造和构型仅以举例的方式示出，其可以采用各种形状和构型，只要施用装置200被构造为作为一个整体被压入皮肤表面中，以便用微针208刺穿或穿过皮肤。连接器206被构造为使得它的屈服或断裂强度等于(或小于)阈值施用力，从而使得在达到所需的力(并因此达到穿透深度)时连接器206屈服或断裂。

使用时，将施用装置200施用到皮肤表面的方法可包括沿着基本上垂直于第一主表面212(和任选地垂直于第二主表面214)的方向按压施用装置200(如，作为一个整体，如，通过按压第二部分204)，以将微针阵列207压入皮肤表面中，直到达到或超过阈值施用力，并且连接器206屈服或断裂，即，变为其第二状态。施用施用装置200的方法还可以包括当连接器206处于其第二状态时将第二部分204从施用装置200(或从第一部分202)上移除。所述方法还可以包括在移除第二部分204之后将具有微针阵列207的第一部分202留置在皮肤表面上一段处理周期。

将施用装置200压入皮肤表面中可生成通常被定向为朝向皮肤表面的第一力和由皮肤表面的阻力生成的通常与第一力相反的第二力。当第一力、第二力以及第一力的大小和第二力的大小的总和中的至少一者等于或超过阈值施用力时，连接器206可变为其第二状态。

将施用装置200压入皮肤表面中可包括相对于第一部分202按压第二部分204，使第二部分204从其相对于第一部分202的第一位置(在该位置，连接器206完好无损，并且第二部分204任选地相对于第一部分202基本上固定)移动至其相对于第一部分202的第二位置(在该位置，连接器206处于其第二状态，并且第二部分204任选地可相对于第一部分202移动(如，可从其移除))。

图4-图5B示出根据本公开的另一个实施例的施用装置300。施用装置300包括第一部分302和经由一个或多个连接器306联接到第一部分302的第二部分304。施用装置300仅以举例的方式包括四个连接器306。如图所示，第一部分302包括微针阵列307，该微针阵列包括从第一部分302的第一主表面312突出的微针308。第二部分304还可以包括第二主表面314，第一主表面312和第二主表面314可以各自被构造为基本上平行于将要施用施用装置300的皮肤表面50(参见图5A和图5B)，并且通常被构造为朝向或面向皮肤表面50定位。如图所示，当连接器306完好无损并处于其第一状态时，微针阵列307的至少一部分延伸超出第一主表面312和第二主表面314两者。

图4和图5A示出处于第一(或初始，或未激发，或处理)状态的施用装置300，第二部分304相对于第一部分302位于第一位置P₁’，并且连接器306处于完好无损的第一状态。图5A还示出即将被施用到皮肤或皮肤表面50上的施用装置300。图5B示出微针308已刺穿皮肤50，并且已达到阈值施用力的施用装置300，即，施用装置300处于激发状态，第二部分304相对于第一部分302位于第二位置P₂’，并且连接器306处于第二(即，屈服或断裂)状态。在图5B所示的情况之后，可以移除第二部分304(例如，如图2C所示)，并且可在所需的处理和/或递送期间将第一部分302留置在皮肤50上。

施用装置300被构造为沿着基本上垂直于第一主表面312(和任选地第二主表面314)的方向作为一个整体被按压(如，通过按压第二部分304)，以将微针阵列307压入皮肤表面50中(如，在指定范围的力下压至指定范围的深度)，直到达到阈值施用力，并且连接器306屈服或断裂。

图4-图5B的施用装置300的总体构型和功能基本上类似于上文所述的图1-图2C的施用装置100，不同的是第一部分202包括尺寸被设计为接收第二部分304的至少一部分的凹陷部或腔体330(如，面向上或开口向上的凹陷部或腔体)，并且第二部分304包括尺寸被设计为被接收在凹陷部330中(如，至少当连接器306处于其第二状态时)的部分(如，向下延伸的突出)348。凹陷部330至少部分地由围绕第一部分302的周边延伸的唇缘332限定。

如图所示，在一些实施例中，连接器306可联接第二部分304的外周边356(如，突出部348的外周边)与第一部分302的限定凹陷部330的内壁或内表面358(如，多个连接器306可以围绕第二部分304的外周边356间隔开，如图4所示)。具体地讲，连接器306可以联接第一部分302(或凹陷部330)的上部340与第二部分304的下部342(或部分348)。在此类实施例中，第一部分302的内壁358可以在第二部分304的底部下方间隔开一定的垂直距离，并且可以与第二部分304的外周边356间隔开一定的水平距离。

此外，在此类实施例中，如图所示，连接器306可以跨第一部分302(如，限定凹陷部330的内壁358)与第二部分304(如，部分348)之间的水平距离基本上水平地延伸。这种水平构型允许连接器306响应于沿基本上垂直于第一主表面312的方向将施用装置300压入皮肤50中而发生剪切，因为当连接器306为水平时，它基本上平行于第一主表面312。然而，在一些实施例中，连接器306可以在第一部分302与第二部分304之间水平地和/或垂直地延伸。在一些实施例中，连接器306可以在第二部分304的外周边356与第一部分302的内壁358(或它的垂直部分)之间延伸。换句话讲，在一些实施例中，连接器306可被定位为联接第二部分304(如，部分348)的外周边356与第一部分302的内周边366(如，凹陷部330)。

如图所示，甚至在第二部分304包括当施用装置300被激发时(即，当连接器306变为其第二状态时)被向下压入并至少部分地被接收在第一部分302的凹陷部330中的部分348的实施例中，第二部分304还可以包括凸缘或延伸部370，凸缘或延伸部370限定第二主表面314的至少一部分，并且有利于使用者抓住第二部分304(如，在被压入皮肤表面50中时)，并且在连接器变为其第二状态时还有利于将第二部分304从第一部分302上移除。因此，第二部分304仍可具有由外周边334限定的总面积或占有面积，第一部分302可具有由外周边336限定的总面积或占有面积，并且第二部分304的面积可大于第一部分302的面积。

如图5A-图5B中的虚线所示，在一些实施例中，第二部分304可被构造为使得当第二部分304位于第二位置P₂’时(即，连接器306屈服或断裂之后)第二主表面314将邻接皮肤50。也就是说，在一些实施例中，第二部分304(或它的一部分，如凸缘370)可包括延伸部315(使用时，其可限定第一主表面314)，使得第二部分304的高度大于第一部分302的高度(即，包括未插入皮肤50中的微针装置310的任何部分，如载体324)。这种构型可允许当施用装置300处于其第二状态(第二部分304位于第二位置P₂’，并且连接器306处于其第二状态)时，第二部分304围绕、包封和/或接收第一部分302的至少一部分。因此，如果使用者在连接器306变为其第二状态之后继续按压施用装置300(如，第二部分304)，第二部分304(如，第二主表面314)可被压入皮肤表面50中，而不会导致微针阵列307继续被压入皮肤表面50中。

在一些实施例中，这种构型可允许第二部分304甚至在施用装置300处于其第一状态(第二部分304位于其第一位置P₁’，并且连接器306处于其第一状态)时围绕、包封和/或接收第一部分302的至少一部分，并且在施用装置300处于其第二状态(第二部分304位于第二位置P₂’，并且连接器306处于其第二状态)时进一步围绕、包封和/或接收第一部分302。

因此，无论以何种方式，当连接器306屈服或断裂之后，即，达到或超过阈值施用力之后，继续朝向皮肤50按压第二部分304只会导致第二主表面314继续邻接皮肤50，而不会导致继续对微针308施加压力。

如图所示，施用装置300可被构造为使得微针阵列307的至少一部分延伸超出第一主表面312和第二主表面314，特别是在施用装置300处于第一状态，第二部分304相对于第一部分302位于其第一位置P₁’，并且连接器306处于其第一状态时。这种构型允许施用装置300根据需要被压入皮肤50中，以将微针阵列307施用到皮肤50中，直到达到阈值施用力。

施用装置300及其构造和构型仅以举例的方式示出，其可以采用各种形状和构型，只要施用装置300被构造为作为一个整体被压入皮肤表面中，以便用微针308刺穿或穿过皮肤。连接器306被构造为使得它的屈服或断裂强度等于(或小于)阈值施用力，从而使得在达到所需的力(并因此达到穿透深度)时连接器306屈服或断裂。

使用时，将施用装置300施用到皮肤表面50上的方法可包括沿着基本上垂直于第一主表面312(和任选地垂直于第二主表面314)的方向按压施用装置300(如，作为一个整体，如，通过按压第二部分304)，以将微针阵列307压入皮肤表面50中，直到达到或超过阈值施用力，并且连接器306屈服或断裂，即，变为其第二状态。施用施用装置300的方法还可以包括当连接器306处于其第二状态时将第二部分304从施用装置300(或从第一部分302)上移除。所述方法还可以包括在移除第二部分304之后将第一部分302与微针阵列307一起留置在皮肤表面上一段处理周期。

将施用装置300压入皮肤表面中可以生成通常被定向为朝向皮肤表面的第一力和由皮肤表面的阻力生成的通常与第一力相反的第二力。当第一力、第二力以及第一力的大小和第二力的大小的总和中的至少一者等于或超过阈值施用力时，连接器306可变为其第二状态。

将施用装置300压入皮肤表面中可包括相对于第一部分302按压第二部分304，使第二部分304从其相对于第一部分302的第一位置P₁’(在该位置，连接器306完好无损，并且第二部分304任选地相对于第一部分302基本上固定)移动至其相对于第一部分302的第二位置P₂’(在该位置，连接器306处于其第二状态，并且第二部分304任选地可相对于第一部分302移动(如，可从其移除))。

如下实施例旨在展示本发明而非进行限制。

实施例

实施例1为用于将微针阵列施用到皮肤表面的施用装置，该施用装置包括：

第一部分，所述第一部分包括微针阵列并限定微针阵列从其突出的第一主表面，所述第一主表面被构造为基本上平行于皮肤表面并被构造为朝向皮肤表面定位；和

第二部分，所述第二部分经由连接器联接到第一部分，所述连接器被构造为当在相对于第一部分的第一主表面基本上垂直的方向上将达到或超过阈值施用力的施用力施加到第一部分和第二部分中的至少一者上时，通过从连接器完好无损的第一状态变为连接器屈服或断裂的第二状态而屈服或断裂，所述第二部分限定第二主表面，所述第二主表面被构造为朝向皮肤表面定位；

其中当连接器处于第一状态时，微针阵列的至少一部分延伸超出第一主表面和第二主表面。

实施例2为实施例1所述的施用装置，其中所述施用装置被构造为在基本上垂直于第一主表面的方向上被按压，以将微针阵列压入皮肤表面中，直到达到阈值施用力，并且连接器变为其第二状态。

实施例3为实施例1或实施例2所述的施用装置，其中第二部分可相对于第一部分在以下位置之间移动：

(i)第一位置，在第一位置中，连接器处于其第一状态，并且施用装置被构造为被施用到皮肤表面，和

(ii)第二位置，在第二位置中，连接器处于其第二状态，并且微针被插入皮肤中。

实施例4为实施例3所述的施用装置，其中通过使连接器从其第一状态变为其第二状态，第二部分可从其第一位置移动至其第二位置。

实施例5为实施例1-4中任一项所述的施用装置，其中当第二部分位于其第一位置时，第二部分与第一部分间隔开第一距离，其中当第二部分位于其第二位置时，第二部分与第一部分间隔开第二距离，并且其中第二距离小于第一距离。

实施例6为实施例1-5中任一项所述的施用装置，其中施用装置被构造为生成：

第一力，所述第一力通过将施用装置压入皮肤表面中而生成，和

第二力，所述第二力在施用装置被压入皮肤表面中时由皮肤表面的阻力生成，并且

其中连接器被构造为当(i)第一力、(ii)第二力以及(iii)第一力的大小和第二力的大小的总和中的至少一者等于或超过阈值施用力时变为其第二状态。

实施例7为实施例1-6中任一项所述的施用装置，其中施用装置不含储能元件。

实施例8为实施例1-7中任一项所述的施用装置，其中第二部分被构造为当连接器处于其第二状态时从施用装置移除。

实施例9为实施例1-8中任一项所述的施用装置，其中第一部分被构造为与微针阵列一起保留在皮肤表面上一段处理周期。

实施例10为实施例1-9中任一项所述的施用装置，其中施用装置被构造为经由第二部分被按压。

实施例11为实施例1-10中任一项所述的施用装置，其中第一部分和第二部分相对于彼此基本上固定，直到连接器变为其第二状态。

实施例12为实施例11所述的施用装置，其中施用装置被构造为经由第二部分被按压，直到连接器变为其第二状态，并且第二部分变得可相对于第一部分移动。

实施例13为实施例1-12中任一项所述的施用装置，其中施用装置被构造为通过手动压力被压入皮肤表面中。

实施例14为实施例1-13中任一项所述的施用装置，其中第一主表面包括与微针阵列相邻定位的非处理区。

实施例15为实施例1-14中任一项所述的施用装置，其中第一主表面包括皮肤接触粘合剂。

实施例16为实施例1-15中任一项所述的施用装置，其中连接器为位于第一部分的周边与第二部分的周边之间的多个连接器之一。

实施例17为实施例1-16中任一项所述的施用装置，其中第二部分具有大于第一部分的高度，并且被构造为当连接器变为其第二状态时接收第一部分的至少一部分。

实施例18为实施例1-17中任一项所述的施用装置，其中第二部分具有由外周边限定的面积，该面积大于第一部分的面积。

实施例19为实施例18所述的施用装置，其中第二部分具有大于第一部分的高度。

实施例20为实施例1-19中任一项所述的施用装置，其中第二部分包括凹陷部，并且其中第一部分的至少一部分的尺寸被设计为被接收在第二部分的凹陷部中。

实施例21为实施例20所述的施用装置，其中连接器被定位为连接第二部分的至少部分地限定凹陷部的内壁下部与第一部分的上部。

实施例22为实施例1-21中任一项所述的施用装置，其中连接器在第一部分和第二部分之间水平延伸。

实施例23为实施例1-22中任一项所述的施用装置，其中连接器在第一部分和第二部分之间至少部分地水平延伸以及至少部分地垂直延伸。

实施例24为实施例1-23中任一项所述的施用装置，其中第二部分包括在其中形成的开口，所述开口的尺寸被设计为接收从其中穿过的第一部分。。

实施例25为实施例1-24中任一项所述的施用装置，其中第一部分包括限定凹陷部的内表面，并且其中第二部分包括突出，所述突出的尺寸被设计为当连接器处于其第二状态时被接收在第一部分的凹陷部中。

实施例26为实施例1-25中任一项所述的施用装置，其中连接器位于第二部分的突出部与第一部分的内表面之间。

实施例27为实施例1-26中任一项所述的施用装置，其中连接器被定位为连接突出部的下部与凹陷部的上部，使得当连接器完好无损时，突出部与第一部分的内表面间隔开一定的距离。

实施例28为将微针阵列施用到皮肤表面的方法，所述方法包括：

提供实施例1-27中任一项所述的施用装置；

在基本上垂直于第一主表面的方向上按压施用装置，以将微针阵列压入皮肤表面中，直到达到或超过阈值施用力，并且连接器变为其第二状态。

实施例29为将微针阵列施用到皮肤表面的方法，所述方法包括：

提供施用装置，所述施用装置包括：

第一部分，所述第一部分包括微针阵列(GLOBAL)并限定第一主表面，第一主表面被构造为基本上平行于皮肤表面并被构造为朝向皮肤表面定位，以及

第二部分，所述第二部分经由连接器联接到第一部分，所述连接器被构造为当在相对于第一部分的第一主表面基本上垂直的方向上将达到或超过阈值施用力的施用力施加到第一部分和第二部分中的至少一者上时，通过从连接器完好无损的第一状态变为连接器屈服或断裂的第二状态而屈服或断裂，所述第二部分限定第二主表面，第二主表面被构造为朝向皮肤表面定位，

其中当连接器处于第一状态时，微针阵列的至少一部分延伸超出第一主表面和第二主表面；和

在基本上垂直于主表面的方向上按压施用装置，以将微针阵列压入皮肤表面中，直到达到或超过阈值施用力，并且连接器变为其第二状态。

实施例30为将微针阵列施用到皮肤表面的方法，所述方法包括：

提供施用装置，所述施用装置包括：

第一部分，所述第一部分包括微针阵列并限定第一主表面，第一主表面被构造为基本上平行于皮肤表面并被构造为朝向皮肤表面定位，其中微针阵列的至少一部分延伸超出第一主表面；以及

第二部分，所述第二部分经由连接器联接到第一部分，所述连接器被构造为当在相对于第一部分的第一主表面基本上垂直的方向上将阈值施用力施加到第一部分和第二部分中的至少一者上时，通过从连接器完好无损的第一状态变为连接器屈服或断裂的第二状态而屈服或断裂；以及

在基本上垂直于第一主表面的方向上按压施用装置，以将微针阵列压入皮肤表面中，直到达到或超过阈值施用力，并且连接器变为其第二状态。

实施例31为实施例28-30中任一项所述的方法，还包括在连接器处于其第二状态时将第二部分从施用装置上移除。

实施例32为实施例31所述的方法，还包括在移除第二部分之后将第一部分与微针阵列一起留置在皮肤表面上一段处理周期。

实施例33为实施例28-32中任一项所述的方法，其中按压施用装置包括按压施用装置的第二部分。

实施例34为实施例28-33中任一项所述的方法，其中按压施用装置包括按压施用装置的第二部分，直到连接器变为其第二状态。

实施例35为实施例28-34中任一项所述的方法，其中将施用装置压入皮肤表面中会生成通常被定向为朝向皮肤表面的第一力和由皮肤表面的阻力生成的通常与第一力相反的第二力，并且其中当第一力、第二力以及第一力的大小和第二力的大小的总和中的至少一者等于或超过阈值施用力时，连接器变为其第二状态。

实施例36为实施例28-35中任一项所述的方法，其中将施用装置压入皮肤表面中包括相对于第一部分按压第二部分，以使第二部分从相对于第一部分的第一位置移动至相对于第一部分的第二位置，其中在第一位置，连接器处于其第一状态，并且第二部分相对于第一部分基本上固定，在第二位置，连接器处于其第二状态，并且第二部分可相对于第一部分移动。

实施例37为用于将微针阵列施用到皮肤表面的施用装置，所述施用装置包括：

第一部分，所述第一部分包括微针阵列并限定第一主表面，第一主表面被构造为基本上平行于皮肤表面并被构造为朝向皮肤表面定位，其中微针阵列的至少一部分延伸超出第一主表面；以及

第二部分，所述第二部分经由连接器联接到第一部分，所述连接器被构造为当在相对于第一部分的第一主表面基本上垂直的方向上将阈值施用力施加到第一部分和第二部分中的至少一者上时，通过从连接器完好无损的第一状态变为连接器屈服或断裂的第二状态而屈服或断裂；

其中施用装置被构造为在基本上垂直于第一主表面的方向上被按压，以将微针阵列压入皮肤表面中，直到达到阈值施用力，并且连接器变为其第二状态。

上文所述并在附图示出的实施例仅以举例的方式呈现，并非旨在作为对本公开的构思和原理的限制。这样，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本公开的实质和范围的前提下，各元件及它们的构型和布置方式的各种改变是可能的。

本文中引用的所有参考文献和专利公布均明确地通过引用方式全文并入本公开。

以下权利要求书描述了本公开的各种特征和方面。

Claims (20)

1.一种用于将微针阵列施用到皮肤表面的施用装置，所述施用装置包括：

第一部分，所述第一部分包括微针阵列并限定所述微针阵列从其突出的第一主表面，所述第一主表面被构造为基本上平行于所述皮肤表面并被构造为朝向所述皮肤表面定位；以及

第二部分，所述第二部分经由连接器联接到所述第一部分，所述连接器被构造为当在相对于所述第一部分的所述第一主表面基本上垂直的方向上将达到或超过阈值施用力的施用力施加到所述第一部分和所述第二部分中的至少一者上时，通过从所述连接器完好无损的第一状态变为所述连接器屈服或断裂的第二状态而屈服或断裂，所述第二部分限定第二主表面，所述第二主表面被构造为朝向所述皮肤表面定位；

其中当所述连接器处于第一状态时，所述微针阵列的至少一部分延伸超出所述第一主表面和所述第二主表面。

2.根据权利要求1所述的施用装置，其中所述施用装置被构造为在基本上垂直于所述第一主表面的方向上被按压，以将所述微针阵列压入所述皮肤表面中，直到达到所述阈值施用力，并且所述连接器变为其第二状态。

3.根据权利要求1或2所述的施用装置，其中所述第二部分能够相对于所述第一部分在以下位置之间移动：

(i)第一位置，在所述第一位置中，所述连接器处于其第一状态，并且所述施用装置被构造为被施用到所述皮肤表面，和

(ii)第二位置，在所述第二位置中，所述连接器处于其第二状态，并且所述微针被插入所述皮肤中。

4.根据权利要求3所述的施用装置，其中通过使所述连接器从其第一状态变为其第二状态，所述第二部分能够从其第一位置移动至其第二位置。

5.根据权利要求3或4所述的施用装置，其中当所述第二部分位于其第一位置时，所述第二部分与所述第一部分间隔开第一距离，其中当所述第二部分位于其第二位置时，所述第二部分与所述第一部分间隔开第二距离，并且其中所述第二距离小于所述第一距离。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的施用装置，其中所述施用装置被构造为生成：

第一力，所述第一力通过将所述施用装置压入所述皮肤表面中而生成，和

第二力，所述第二力在所述施用装置被压入所述皮肤表面中时由所述皮肤表面的阻力生成，并且

其中所述连接器被构造为当(i)所述第一力、(ii)所述第二力以及(iii)所述第一力的大小和所述第二力的大小的总和中的至少一者等于或超过所述阈值施用力时变为其第二状态。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的施用装置，其中所述施用装置不含储能元件。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的施用装置，其中所述第二部分被构造为当所述连接器处于其第二状态时从所述施用装置移除。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的施用装置，其中所述第一部分被构造为与所述微针阵列一起保留在所述皮肤表面上一段处理周期。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的施用装置，其中所述施用装置被构造为经由所述第二部分被按压。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的施用装置，其中所述第一部分和所述第二部分相对于彼此基本上固定，直到所述连接器变为其第二状态。

12.根据权利要求11所述的施用装置，其中所述施用装置被构造为经由所述第二部分被按压，直到所述连接器变为其第二状态，并且所述第二部分变得能够相对于所述第一部分移动。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的施用装置，其中所述第二部分具有大于所述第一部分的高度，并被构造为当所述连接器变为其第二状态时接收所述第一部分的至少一部分。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的施用装置，其中所述第二部分包括凹陷部，并且其中所述第一部分的至少一部分的尺寸被设计为被接收在所述第二部分的所述凹陷部中。

15.根据权利要求14所述的施用装置，其中所述连接器被定位为连接所述第二部分的至少部分地限定所述凹陷部的内壁的下部与所述第一部分的上部。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的施用装置，其中所述连接器在所述第一部分和所述第二部分之间水平延伸。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的施用装置，其中所述连接器在所述第一部分和所述第二部分之间至少部分地水平延伸以及至少部分地垂直延伸。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的施用装置，其中所述第二部分包括在其中形成的开口，所述开口的尺寸被设计为接收从其中穿过的所述第一部分。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的施用装置，其中所述第一部分包括限定凹陷部的内表面，并且其中所述第二部分包括突出部，所述突出部的尺寸被设计为当所述连接器处于其第二状态时被接收在所述第一部分的所述凹陷部中。

20.一种将微针阵列施用到皮肤表面的方法，所述方法包括：

提供根据权利要求1-19中任一项所述的施用装置；

在基本上垂直于所述第一主表面的方向上按压所述施用装置，以将所述微针阵列压入所述皮肤表面中，直到达到或超过所述阈值施用力并且所述连接器变为其第二状态。