CN110382035A - 使用薄膜提供用于微注射成型工艺预制件 - Google Patents

使用薄膜提供用于微注射成型工艺预制件 Download PDF

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Abstract

公开了用于形成显微针阵列的模具组件100，其中模具组件促进从成型系统排出截留的气体。模具组件可以包括包含在其中形成的多个凹槽104的第一模具部分102；邻近第一模具部分布置的第二模具部分106，其中第二模具部分的表面和第一模具部分的多个凹槽限定模具空腔；布置在模具组件的第一模具部分和第二模具部分之间的模具空腔内的模具薄膜插入件112，模具薄膜插入件包括多个穿孔层114，穿孔层的每个包括多个穿孔。

Description

使用薄膜提供用于微注射成型工艺预制件
技术领域
本申请涉及使用用于精确复制的模具组件形成显微针阵列。
背景技术
显微针对于递送某些治疗剂是有吸引力的。这些针作为治疗递送的模式可能是特别理想的，因为有可能用无痛替代方案代替带针头的注射器型注射。与传统的注射器和皮下针不同，显微针可以几乎无痛，因为它们不能穿透到足以接触神经的深度并且仅穿透皮肤的最外层。此外，较浅的穿透也可以减少感染或受伤的机会。显微针还可以促进更精确剂量的治疗剂的递送，这使得能够在治疗中使用较低剂量。用于药物递送的显微针的其他优势包括简化的物流(不需要冷链)，患者自我施用的能力(不需要医生、护士，减少了人员运输)。除了治疗剂递送、药物递送，显微针还已被研究用于诊断应用。可以分析通过穿刺的皮肤出来的体液，例如，葡萄糖或胰岛素。
显微针通常需要允许以最低成本并且因此最短可能循环时间进行批量生产的制造工艺。为了使模具纹理和形状适当地转印到成型的零件上，高流动可能是必要的，尤其是在极高剪切速率下具有低粘度。此外，从生产模具良好释放对于减少循环时间以提高成本效率是重要的。这些针应当具有良好的强度以防止在使用期间显微针断裂。虽然存在许多使用显微针的好处和关于形成它们的考虑，但是显微针生产中仍存在一些挑战。制备复制显微针的工艺或系统将是有好处的，该显微针展现用于穿刺皮肤的适当的几何形状。
发明内容
本公开内容的方面涉及用于形成显微针阵列的模具组件，该模具组件包括：第一模具部分，其包括在其中形成的多个凹槽；邻近第一模具部分布置的第二模具部分，其中第二模具部分的表面和第一模具部分的多个凹槽限定了模具空腔；和模具薄膜插入件，其布置在模具组件的第一模具部分和第二模具部分之间的模具空腔内，模具薄膜插入件包括多个穿孔层，穿孔层的每个包括多个穿孔，其中至少两个邻近穿孔层中的多个穿孔的至少一个的尺寸在邻近穿孔层之间变化，并且其中邻近穿孔层中每个的多个穿孔的至少一部分配置为促进材料的流动通过模具薄膜插入件并且进入模具空腔。
其他方面涉及通过加热聚合物以提供熔融聚合物；并且使得熔融聚合物移动进入模具组件并且通过布置在其中的多个穿孔层并进入多个凹槽形成显微针阵列的方法，其中穿孔层限制熔融聚合物流动到至少多个凹槽并且促进排出截留的气体，其中多个穿孔层通过填充除了对应于模具组件中的多个凹槽的空间之外的模具组件内的体积限制熔融聚合物的流动。
进一步的方面涉及通过以下方法形成的显微针阵列，该方法包括加热聚合物以提供熔融聚合物；并且使得熔融聚合物移动通过多个穿孔层进入多个凹槽，其中穿孔层限制熔融聚合物气体的流动并且促进从多个凹槽释放截留的气体，从而允许熔融聚合物在其中流动。
附图说明
通过结合附图参考本公开内容的一个方面的以下描述，本公开内容的上述和其他特征和优势，以及获得它们的方式将变得显而易见并且将被更好地理解，其中：
图1描绘了根据本公开内容的模具组件的分解视图。
图2描绘了用于模具薄膜插入件的多个穿孔层的多个穿孔的配置的示意图。
图3描绘了布置在注射成型设备内的本公开内容的公开的模具薄膜插入件的横截面图。
具体实施方式
通过参考本公开内容的以下详细描述可以更容易地理解本公开内容。显微针可以用于递送治疗剂或抽出间质液或血液，而不会像传统针那么深地穿透组织。这种显微针可以单独使用或者作为针的阵列使用。针通常以较低成本通过大规模生产而生产。为了有效地起到治疗剂递送机构或治疗工具的作用，显微针必须足够锋利以穿透真皮表面，同时仍保持相对无痛的好处。注射成型是以低成本和关于针形状高精度大规模生产显微针阵列的手段。尽管如此，虽然注射成型生产具有其优势，但是由于显微针模具或微结构的填充变化，显微针阵列的复制可能被破坏。由于整个模具中相对较大的管道，注射成型小尺度，特别地与显微针一样的微尺度零件，可能是有挑战性的。与模具的微结构相比，相对较大的管道允许基材比用于成形显微针阵列的微结构区域更自由地流动。由于显微针结构中显著的表面与体积比，微结构区域可能限制流动通道。气体可以被截留在微结构的模具空腔内，从而阻止填充。截留的气体可能导致微结构的不均匀填充，这可能导致形成的显微针阵列的显微针之间的可变的长度和不一致的尖端。如本文所述的形成显微针阵列的模具组件和方法可以提供具有期望的几何形状的显微针阵列以提供显微针中的尖锐的尖端和/或锋利的刀片，从而适当地穿透或切割皮肤。形成显微针阵列的模具组件可以包括第一模具部分、第二模具部分和模具薄膜插入件。
根据本公开内容的方面，模具组件可以包括第一模具部分，其包括在其中形成的多个凹槽；第二模具部分。第一模具部分和第二模具部分可以配合使得第二模具部分的表面和第一模具部分的多个凹槽限定模具空腔，模具薄膜插入件布置在该模具空腔处。参考图1，其显示了模具组件100的分解视图，第一模具部分102可以包括在其中形成并且对应于显微针阵列的配置的多个凹槽104。在模具组件100中，第二模具部分106可以邻近第一模具部分102布置。可以布置第二模具部分106使得第二模具部分106的表面108和第一模具部分102的多个凹槽104可以配合以限定模具空腔110。包括多个穿孔层114的模具薄膜插入件(也描述为模具插入件)112可以布置在模具空腔110内。为了允许期望的基材进入模具空腔110，第二模具部分可以包括浇口(sprue)或通道116。
第一模具部分的多个凹槽中的凹槽可以具有特定的几何形状，其可以对应于显微针阵列中显微针的形状。多个凹槽的至少一部分可以展现半锥体形几何形状，其中半锥体的两个边长形成顶点。顶点可以对应于模具中形成的显微针的穿透点或尖端。每个凹槽可以因而具有一定的基体尺寸和顶点，以及相应的顶角。在一个实例中，多个凹槽可以具有基体为100微米(μm)和边长为250μm的半锥体几何形状。在进一步的实例中，多个凹槽的至少一部分的尺寸可以相对于彼此变化。这种尺寸的变化在显微针阵列中产生不同的纵横比。例如，每个凹槽的半锥体几何形状的边长可以变化。
根据本公开内容的方面，模具薄膜插入件可以布置在模具空腔中。模具薄膜插入件可以布置在模具组件的第一模具部分和第二模具部分之间。模具薄膜插入件可以包括多个穿孔层。多个穿孔层的每层可以包括多个穿孔。模具薄膜插入件的多个穿孔层配置为影响基材——通常是熔融聚合物进入由第一模具部分和第二模具部分形成的模具空腔的熔体流动路径。至少两个邻近穿孔层中多个穿孔的至少一个的尺寸可以在邻近穿孔层之间变化。
图2描述了模具薄膜插入件的多个穿孔层连同模具组件的第一部分的配置，多个穿孔层呈现为示例性的单独的层。模具薄膜插入件212的第一穿孔层203可以包括与第一模具部分202的多个凹槽204具有相似尺寸和相似数量的第一多个穿孔205。因而，多个穿孔层214的第一穿孔层203相对于包括模具薄膜插入件212的多个穿孔层214的剩余穿孔层最靠近模具组件200的第一模具部分202定位。更具体地，模具薄膜插入件212可以定向使得穿孔层214的第一穿孔层203邻近第一模具部分202的多个凹槽204。第二模具部分206邻近第一模具部分202，其间具有多个穿孔层214。
如所描述，模具薄膜插入件212的第一穿孔层203可以包括与第一模具部分202的多个凹槽204具有相似尺寸和相似数量的穿孔。具体地，模具薄膜插入件的第一穿孔层203可以包括与第一模具部分202的多个凹槽204中的凹槽的顶点具有相似尺寸的穿孔。在一个实例中，第一穿孔层203可以包括在整个层中具有穿孔或孔的网孔或编织材料。整个网孔或编织材料中的穿孔或孔可以与第一模具部分202的多个凹槽204中的凹槽的顶点具有类似尺寸，其中顶点可以对应于显微针的尖端。
第二穿孔层207可以邻近第一穿孔层203布置，形成模具薄膜插入件212的多个穿孔层214。在模具组件200中，第二穿孔层207可以邻近第一穿孔层203朝向模具组件206的第二模具部分布置。第二穿孔层207可以包括第二多个穿孔209。第二多个穿孔209中穿孔的至少一部分可以与第一模具部分202的多个凹槽204中的凹槽直径具有相似的尺寸。在实例中，第二穿孔层207的穿孔可以具有网格状配置。
第三穿孔层211可以邻近第二穿孔层207布置。在模具组件212中，第三穿孔层211可以邻近第二穿孔层207布置并且朝向第二模具部分206定向。第三穿孔层211可以包括第三多个穿孔213。第三多个穿孔213中穿孔的至少一部分可以设定尺寸为第二穿孔层207的第二多个穿孔209的至少一部分的尺寸的大约两倍。因而，第三穿孔层211可以具有比第二穿孔层207更少的穿孔。第三穿孔层211的穿孔间隔的距离可以是第二穿孔层207的第二多个穿孔209的至少一部分之间的间隔的距离的大约两倍。作为实例，第三穿孔层211的穿孔可以具有网格状配置使得第三穿孔层211的穿孔间隔的距离可以是第二穿孔层207的第二多个穿孔211的至少一部分之间的间隔的距离的大约两倍。
第四穿孔层215可以邻近第三穿孔层211布置。在模具组件212中，第四穿孔层215可以邻近第三穿孔层211朝向第二模具部分206布置。第四穿孔层215可以包括第四多个穿孔217。第四穿孔层215的第四多个穿孔217的至少一部分可以设定尺寸为第三穿孔层211的第三多个穿孔213的至少一部分的尺寸的大约两倍。因而，第四穿孔层215可以具有比第三穿孔层211更少的穿孔。第四穿孔层215的穿孔间隔的距离可以是第三穿孔层211的第三多个穿孔213的至少一部分之间的间隔的距离的大约两倍。例如，第四穿孔层215的穿孔可以具有网格状配置使得第四穿孔层215的穿孔间隔距离可以是第三穿孔层211的第三多个穿孔213的至少一部分之间的间隔的距离的大约两倍。
多个穿孔层的每个穿孔层可以包括多个穿孔。这些穿孔可以在给定层的表面中形成。所有穿孔可以在层的相同表面上形成。层可以包括薄膜。薄膜可以容易被穿孔。
进一步的穿孔层可以用于适应显微针阵列的尺寸。通常，随着穿孔层的数量位置增加，穿孔的尺寸也增加。穿孔的数量可能减少。在各个方面，包括所公开的多个穿孔层的模具薄膜插入件的所述几何形状可以改变已经引入模具组件的基材(即，聚合物)的流动路径。当模具组件被组装具有布置在第一和第二模具部分之间的模具薄膜插入件时，多个穿孔层可以将分布的流动路径限制到第一模具部分的多个凹槽。
通过模具薄膜插入件的多个穿孔层可以将基材——比如熔融聚合物的流动路径限制在模具空腔中。基材——比如聚合物可以被加热以提供熔融聚合物。可以使熔融聚合物流入本文所述的模具组件。在模具组件内，熔融聚合物可以行进通过在其中布置的多个穿孔层并且进入多个凹槽，其中穿孔层限制熔融聚合物进入至少多个凹槽的流动路径(流动)并且促进排出截留的气体。多个穿孔层可以通过填充除了对应于模具组件中多个凹槽的空间之外的模具组件内的体积限制熔融聚合物的流动路径。使基材穿过多个穿孔层可以形成用于所形成的显微针阵列的基体(base)。根据本公开内容的方法，模具组件可以布置在注射成型设备内。因而，基材的流动路径可以被限制在所公开的模具组件中，其中模具组件布置在注射成型设备内。
基本注射成型设备可以包括，例如，喷射器系统，以促进成型的零件(在此是显微针)从模具组件脱模；保持模具组件的部分固定侧，使模具组件的部分接触的移动侧；和允许基材进入模具组件浇口。如图3中所显示，本公开内容的模具组件300可以布置在注射成型设备301内。在模具组件300内，第二模具部分306可以邻近包括多个凹槽304的第一模具部分302布置。第二模具部分306可以被布置使得第二模具部分306的表面308和第一模具部分302的多个凹槽304配合以限定模具空腔310。包括多个穿孔层314的模具薄膜插入件312可以布置在模具空腔310内。
在注射成型设备301中，基材可以与模具组件300的模具空腔310接触。在操作期间，第一和第二模具部分302、306可以啮合使得第一和第二模具部分接触。第一和第二模具部分302、306的接触封闭模具空腔310和在其中布置的模具薄膜插入件312。第一和第二模具部分302、306的啮合可以通过注射成型设备301的移动侧320操作以与注射成型设备301的固定侧322相遇进行。在一些方面，模具组件300的第一模具部分302可以布置在注射成型设备301的移动侧320内并且第二模具部分306可以布置在注射成型设备301的固定侧322内。
基材——比如熔融聚合物可以经由浇口318或通道进入啮合的模具组件300。当基材进入模具组件300，基材接触模具空腔310和布置在其中的模具薄膜插入件312。通过迫使基材经由浇口318进入模具空腔310，基材可以移位到模具薄膜插入件312的多个穿孔层314的穿孔的至少一部分。具体地，可以使得基材——如熔融聚合物移动通过模具薄膜插入件312的多个穿孔层314并且然后流动进入第一模具部分302的多个凹槽304。多个穿孔层314可以限制熔融聚合物气体的流动并且促进从多个凹槽302释放截留的气体，从而允许熔融聚合物在其间流动，形成成型的零件。可以啮合喷射器系统324以使成型的零件从模具组件脱模。因此，本文描述的穿孔层的所公开的几何形状促进模具零件——具体地，对应于第一模具部分的多个凹槽的具有显微针的显微针阵列——的复制。因为穿孔层的所公开的几何形状促进排出注射成型设备中模具组件内的截留的气体，本公开内容的模具组件可以提供通常显微针阵列的微结构形成所需要的更精确的复制。
本公开内容的模具薄膜插入件的单独的穿孔层可以由薄膜形成。薄膜可以包括挤出薄膜，例如。为了形成期望的穿孔，可以通过机械加工工艺对薄膜进行钻孔。在对薄膜进行钻孔的情况下，这些穿孔可以形成在给定层的表面中。所有穿孔可以形成在层的相同表面上。在进一步的方面，模具薄膜插入件的多个穿孔层可以通过适当精确的工艺制造以促进穿孔。可以根据低压放电加工(EDM)工艺精确地制造多个穿孔层。
模具薄膜插入件的穿孔层可以包括聚合材料。在一些实例中，穿孔层可以包括与用于形成显微针阵列的基材相同的材料。在进一步的实例中，例如，穿孔层可以包括在比如流动、粘度、熔融温度或玻璃化转变温度等性质方面与用于形成显微针阵列的基材相似的材料。如本文所提供，基材进入模具组件并且填充穿孔层的穿孔，基材的流动路径通过该穿孔限制。基材填充穿孔，从而在模具组件内形成显微针阵列的基体。作为实例，成型设备内的热将穿孔层和基材形成在一起以形成基体。
在某些方面，第一模具部分的多个凹槽的至少一部分的尺寸可以相对于彼此变化。这种尺寸的变化在显微针阵列中产生不同的纵横比。例如，每个层压空腔的半锥体几何形状的边长可以变化。多个凹槽的至少第一部分可以具有至多大约0.8毫米(mm)的边长，而多个凹槽的至少第二部分可以具有至多大约1.0mm的边长。多个凹槽的不同的边长可以确保多个凹槽的基体尺寸也变化。在基体的变化中，在显微针阵列中可能显而易见的是大约1:2至大约1:4，或1:2至1:4的不同的纵横比。不同的纵横比可以允许使用本文所述的模具组件形成的显微针的不同切割或穿透轮廓。
如所提供，使用本公开内容的模具组件形成的显微针阵列中的显微针可以用于递送治疗剂或抽出间质液或血液，而不会像传统针那么深地穿透组织。显微针可以单独使用或作为针的阵列使用。这种针的尺寸通常以微米为单位测量。一些显微针的长度是在100μm和1mm之间，优选地在10μm和500μm之间，更优选地在30μm和200μm之间和更优选地在100μm和150μm之间。针通常以较低成本通过大规模生产而生产。为了有效地起到治疗剂递送机构或治疗工具的作用，显微针必须足够锋利以穿透真皮表面，同时仍保持相对无痛的好处。因而，期望给定的显微针生产阵列在形成的显微针中展现一定的纵横比，同时形成的针仍然保持其结构完整性和强度。
模具组件和形成其的方法可以提供显微针阵列，其具有足以适当地向第一模具部分、第二模具部分和模具薄膜插入件提供在显微针之间的尖锐的尖端和锋利的刀片的期望的几何形状。第一模具部分可以包括多个凹槽，凹槽的每个具有半锥体几何形状。多个凹槽可以与第二模具部分的表面配合以限定其中布置了模具薄膜插入件的模具空腔。模具薄膜插入件可以包括多个穿孔层，其可以改变引入至模具组件的基材的流动路径。
本公开内容中形成的显微针阵列可以包括实心显微针。在一方面，对于经由实心显微针阵列的治疗剂递送，治疗剂可以被涂布在显微针上并且溶解或扩散。也就是说，当显微针穿透皮肤时，治疗剂的活性组分可以溶解或扩散，允许间质液接触药物制剂。以这种方式，治疗剂可以就在皮肤下释放。本文中形成的显微针应具有足够的机械强度以(i)当被插入到生物屏障时，(ii)当适当位置保持至多许多天时，以及(iii)当被移除时保持完整。
此外，显微针阵列的耐化学性可以满足对质量要求至关重要(CTQ)的法规。在生产、灭菌、存储期间和/或在显微针阵列的使用期间，治疗剂的活性成分、载体/涂层和形成显微针阵列的材料之间应当存在极少或没有化学反应。这种相互作用可能破坏或改变活性成分，影响针性质，或二者。在各个方面，根据本文所述的方法形成的显微针阵列展现了常规显微针阵列中可能缺乏的强度和延展性。
可以经由商业成型技术制造显微针。使用本公开内容的模具组件可以形成显微针阵列。在一方面，可以将模具组件插入常规注射成型设备用于形成显微针阵列。作为实例，可以将模具组件插入到注射成型设备。在单个注射成型循环中，可以形成显微针阵列。模具薄膜插入件的多个穿孔层可以允许使用者通过改善基材如何填充模具组件的凹槽来改善针的复制，该模具组件用作显微针阵列模具的微结构。
在各个方面，基材可以包括聚合物材料。用于使用所公开的模具组件形成显微针阵列的基材可以包括聚合物或聚合物的混合物。通常，聚合物混合物可以经由例如，压挤钢膜设备以液体或流动状态供应至模具组件。然后可以在冷却之后从模具组件获得包括显微针阵列的实心产物。示例性的聚合物材料可以包括工程热塑性塑料，比如聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚苯醚、液晶聚合物和聚对苯二甲酸丁二醇酯、以及聚碳酸酯与丙烯酸(或丙烯腈)丁二烯苯乙烯塑料的掺合物。
基材可以包括聚碳酸酯。如本文所使用的术语“聚碳酸酯”或“聚碳酸酯类”包括共聚碳酸酯、均聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。术语聚碳酸酯可以进一步限定为具有式(1)的重复结构单元的组合物：
其中R1基团总数的至少60％是芳族有机基团并且其余为脂肪族、脂环族或芳族基团。在进一步的方面，每个R1是芳族有机基团，并且更优选地，式(2)的基团：
─A1─Y1─A2─(2)，
其中A1和A2的每个是单环二价芳基基团并且Y1是将A1与A2分开的具有一个或两个原子的桥连基团。在各个方面，一个原子将A1与A2分开。例如，这种类型的基团包括，但不限于以下基团，比如─O─、─S─、─S(O)─、─S(O2)─、─C(O)─、亚甲基、环己基-亚甲基，2-[2.2.1]-二亚环庚基、亚乙基、异亚丙基、新亚戊基、亚环己基、亚环十五烷基、亚环十二烷基和亚金刚烷基。桥连基团Y1优选地是烃基或饱和烃基比如亚甲基、亚环己基或亚异丙基。聚碳酸酯材料包括在美国专利号7,786,246中公开和描述的材料，其全部通过引用并入本文，用于公开各种聚碳酸酯组合物及其制造方法的具体目的。聚碳酸酯聚合物可以通过本领域技术人员已知的方法制造。
本公开内容的示例性聚合物可以包括添加剂，比如脱模剂，以促进形成的显微针阵列从模具组件中喷射出。脱模剂的实例包括脂族和芳族羧酸及其烷基酯，例如硬脂酸、山萮酸、季戊四醇四硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯和乙二醇二硬脂酸酯。聚烯烃比如高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和类似的聚烯烃均聚物和共聚物也可用作脱模剂。一些组合物使用季戊四醇四硬脂酸酯，甘油单硬脂酸酯，蜡或聚α烯烃。基于组合物的总重量，脱模剂在组合物中通常以0.05至10wt.％，具体地0.1至5wt.％，0.1至1wt.％或0.1至0.5wt.％的量存在。一些优选的脱模剂将具有高分子量，通常大于300，以防止在熔融加工期间熔融聚合物混合物中释放剂的损失。
用于形成显微针阵列的聚合物材料可以进一步包括一种或多种添加剂，其旨在赋予通过本文所述的模具组件形成的显微针阵列某些特性。聚合物材料可包括抗冲改性剂、流动改性剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、UV吸收添加剂、增塑剂、润滑剂、抗静电剂、抗菌剂、着色剂(如，染料或颜料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂中一种或多种或包括前述一种或多种的组合。例如，可以使用热稳定剂和紫外光稳定剂的组合。通常，添加剂以通常已知有效的量使用。例如，添加剂组合物的总量可以是0.001至10.0wt.％，或0.01至5wt.％，各自基于组合物中所有成分的总重量。
聚合物材料可以包括通常并入聚合物组合物中的各种添加剂，条件是选择添加剂(一种或多种)以便不显著不利地影响热塑性组合物的期望的性能(例如良好的相容性)。这些添加剂可以在混合用于形成组合物的组分期间的合适的时间混合。
此外，如通过喷射力(N)和摩擦系数所测量，聚合物材料可以展现出优异的释放。聚合物材料还优选地显示(i)在高剪切条件下的高流动性，以允许模具纹理的良好转印和最精细的模具特征的优异填充，(ii)良好的强度和冲击(如室温下的延性悬臂梁缺口冲击和模量所指示)和(iii)高释放以在成型期间具有有效的脱模和减少的冷却和循环时间。本文形成的显微针可具有足够的机械强度以(i)当插入生物屏障时，(ii)当保持在适当位置达许多天时，和(iii)当被移除时保持完整。
定义
应理解，本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，而不旨在是限制性的。如说明书和权利要求书中所使用，术语“包括(comprising)”可包括“由...组成(consistingof)”和“基本上由......组成(consisting essentially of)”的实施方式。除非另外限定，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在本说明书和随后的权利要求中，将参考在此限定的的许多术语。
如说明书和所附权利要求中所使用，单数形式“一(a、an)”和“该(the)”包括复数等同物，除非上下文另有明确说明。因此，例如，提及“聚碳酸酯聚合物”包括两种或更多种聚碳酸酯聚合物的混合物。
在本文中范围可以表达为从一个值(第一值)到另一个值(第二值)。当表达这种范围时，该范围在某些方面包括第一值和第二值中的一个或两个。类似地，当通过使用先行词“大约”将值表达为近似值时，将理解该特定值形成另一方面。将进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点都是重要的，并且独立于另一个端点。还应理解，本文公开了许多值，并且除了值本身之外，每个值在本文中也被公开为“大约”该特定值。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“大约10”。还应理解，还公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则还公开了11、12、13和14。
如本文所使用，术语“大约”和“在或大约”是指所讨论的量或值可以是指定值，近似该指定值，或与该指定值大约相同。如本文所使用，通常理解，除非另有说明或推断，否则标称值表示±5％变化。该术语旨在表达类似的值促进权利要求中记载的等同结果或效果。也就是说，应该理解，量、尺寸、配方、参数和其他数量和特性不是也不必是精确的，但可以根据需要、反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素近似和/或更大或更小。通常，量、尺寸、配方、参数或其他数量或特性是“大约”或“近似”，无论是否明确说明如此。应当理解，在定量值之前使用“大约”时，除非另外具体说明，否则该参数还包括特定的定量值本身。
公开了用于制备本公开内容的组合物的组分以及在本文公开的方法中使用的组合物本身。本文公开了这些和其他材料，并且应当理解，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、基团等时，虽然不能明确公开这些化合物的每种不同的个体和集体组合和排列的具体参考，但是每个都在本文中具体考虑和描述。例如，如果公开和讨论了特定化合物并且讨论了可以对包括该化合物的许多分子进行的许多修饰，则具体考虑的是化合物的每个和每一个组合和排列以及可能的修饰，除非具体表明相反。因而，如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F以及组合分子A-D的实例，那么即使每个都没有单独描述，每个都是单独和共同考虑的含义组合，A-E，A-F，B-D，B-E，B-F，C-D，C-E和C-F被认为是公开的。同样，还公开了这些的任何子集或组合。因而，例如，将认为公开了A-E、B-F和C-E的子组。该概念适用于本申请的所有方面，其包括但不限于制备和使用本公开内容的组合物的方法中的步骤。因而，如果存在可以进行的各种附加另外的步骤，那么应理解，这些另外的步骤中的每个可以利用本公开内容的方法的任何具体方面或方面的组合来进行。
说明书和结论权利要求中关于组合物或制品中特定元素或组分的按重量计的份的参考表示元素或组分与组合物或制品中的以按重量计的份表达的任何其他元素或组分之间的重量关系。因而，在含有按重量计2份的组分X和按重量计5份的组分Y的化合物中，X和Y以2：5的重量比存在，并且无论化合物中是否包含另外的组分，都以这种比例存在。
如本文所使用，除非另有说明，否则可互换使用的术语组分的“重量百分比”，“重量％”和“wt.％”，是基于包括该组分的制剂或组合物的总重量。例如，如果组合物或制品中的特定元素或组分被描述为具有按重量计8％，则应理解该百分比相对于按重量计100％的总组成百分比。
如本文所使用，术语“重均分子量”或“Mw”可互换使用，并由下式限定：
其中Mi是链的分子量，Ni是该分子量的链数。使用分子量标准，例如聚碳酸酯标准品或聚苯乙烯标准品，优选地经认证或可追溯的分子量标准品通过本领域普通技术人员熟知的方法可以确定聚合物，例如聚碳酸酯聚合物的Mw。聚苯乙烯基础是指使用聚苯乙烯标准的测量。
术语“硅氧烷”是指具有Si-O-Si键的片段。
术语“可流动的”意思是能够流动或使流动。通常，加热聚合物使其处于熔融状态以变得可流动。℃是摄氏度。μm是微米。
方面
本公开内容包括至少以下方面。
方面1A.一种形成显微针阵列的模具组件，模具组件包括：第一模具部分，其包括在其中形成的多个凹槽；邻近第一模具部分布置的第二模具部分，其中第二模具部分的表面和第一模具部分的多个凹槽限定模具空腔；和布置在模具组件的第一模具部分和第二模具部分之间的模具空腔内的模具薄膜插入件，模具薄膜插入件包括多个穿孔层，穿孔层的每个包括多个穿孔，其中至少两个邻近穿孔层的多个穿孔的至少一个的尺寸在邻近穿孔层之间变化，并且其中邻近穿孔层的每个的多个穿孔的至少一部分配置为促进材料的流动通过模具薄膜插入件并且进入模具空腔。
方面1B.一种用于形成显微针阵列的模具组件，模具组件基本上由以下组成：第一模具部分，其包括在其中形成的多个凹槽；邻近第一模具部分布置的第二模具部分，其中第二模具部分的表面和第一模具部分的多个凹槽限定模具空腔；和布置在模具组件的第一模具部分和第二模具部分之间的模具空腔内的模具薄膜插入件，模具薄膜插入件包括多个穿孔层，穿孔层的每个包括多个穿孔，其中至少两个邻近穿孔层中的多个穿孔的至少一个的尺寸在邻近穿孔层之间变化，并且其中邻近穿孔层的每个的多个穿孔的至少一部分配置为促进材料的流动通过模具薄膜插入件并且进入模具空腔。
方面1C.一种用于形成显微针阵列的模具组件，模具组件由以下组成：第一模具部分，其包括在其中形成的多个凹槽；邻近第一模具部分布置的第二模具部分，其中第二模具部分的表面和第一模具部分的多个凹槽限定模具空腔；和布置在模具组件的第一模具部分和第二模具部分之间的模具空腔内的模具薄膜插入件，模具薄膜插入件包括多个穿孔层，穿孔层的每个包括多个穿孔，其中至少两个邻近穿孔层中多个穿孔的至少一个的尺寸在邻近穿孔层之间变化，并且其中邻近穿孔层的每个的多个穿孔的至少一部分配置为促进材料流动通过模具薄膜插入件并且进入模具空腔。
方面2.方面1A-1C的模具组件，其中多个穿孔层的第一穿孔层具有与多个凹槽中至少一部分凹槽的尺寸类似的穿孔。
方面3.方面2的模具组件，其中第二穿孔层布置在第一穿孔层的表面处并且其中第二穿孔层具有为第一层穿孔的尺寸一半的穿孔，其中第三穿孔层布置在第二穿孔层的表面处并且其中第三穿孔层具有为第二层穿孔的尺寸一半的穿孔，和其中第四层布置在第三穿孔层的表面处并且其中第四穿孔层具有为第三层穿孔的尺寸一半的穿孔。
方面4.方面3的模具组件，其中与第一层的穿孔相比，第二层的穿孔与第二穿孔层中一部分间隔差两倍。
方面5.方面3-4任一项的模具组件，其中第三穿孔层的穿孔与第二层的穿孔间隔差两倍。
方面6.方面3-5任一项的模具组件，其中第四层的穿孔与第三穿孔层的穿孔间隔差两倍。
方面7.方面1A-6任一项的模具组件，其中多个穿孔层包括聚合物层。
方面8.方面1A-6任一项的模具组件，其中多个穿孔层包括与流动通过模具插入件的材料相同或相似的第二材料。
方面9.方面1A-8任一项的模具组件，其中多个穿孔层由多层片材或多层薄膜形成。
方面10.方面1A-9任一项的模具组件，其中模具组件是注射成型系统的一部分。
方面11.方面1A-10任一项的模具组件，其中多个凹槽的至少一个凹槽包括半锥体几何形状。
方面12A.一种形成显微针阵列的方法，该方法包括：加热聚合物以提供熔融聚合物；和使得熔融聚合物移动进入模具组件并且通过在其中布置的多个穿孔层并进入多个凹槽，其中穿孔层限制熔融聚合物的流动到至少多个凹槽并且促进排出截留的气体，其中多个穿孔层通过填充除了对应于模具组件中的多个凹槽的空间之外的模具组件内的体积限制熔融聚合物的流动。
方面12B.一种形成显微针阵列的方法，该方法基本上由以下组成：加热聚合物以提供熔融聚合物；和使得熔融聚合物移动进入模具组件并且通过在其中布置的多个穿孔层并进入多个凹槽，其中穿孔层限制熔融聚合物的流动到至少多个凹槽并且促进排出截留的气体，其中多个穿孔层通过填充除了对应于模具组件中多个凹槽的空间之外的模具组件内的体积限制熔融聚合物的流动。
方面12C.一种形成显微针阵列的方法，该方法由以下组成：加热聚合物以提供熔融聚合物；并且使得熔融聚合物移动进入模具组件并且通过在其中布置的多个穿孔层并进入多个凹槽，其中穿孔层限制熔融聚合物的流动到至少多个凹槽并且促进排出截留的气体，其中多个穿孔层通过填充除了对应于模具组件中多个凹槽的空间之外的模具组件内的体积限制熔融聚合物的流动。
方面13.方面12A-12C任一项的方法，其中多个穿孔层形成布置在模具组件内的模具插入件。
方面14.方面12A-13任一项的方法，其中多个凹槽配置为形成显微针阵列。
方面15.方面12A-14任一项的方法，其中聚合物包括聚碳酸酯。
方面16.方面12A-14任一项的方法，其中多个穿孔层包括聚碳酸酯。
方面17.方面12-16任一项的方法，其中多个穿孔层和聚合物包括相同和相似的聚合材料或聚合材料的组合。
方面18.方面12A-14任一项的方法，其中聚合物和多个穿孔层包括聚碳酸酯。
方面19.方面12A-18任一项的方法，其中熔融聚合物填充多个穿孔层中多个穿孔的至少一部分，形成显微针阵列的基体。
方面20.方面19的方法，其中基体包括多个穿孔层和其中的聚合物。
方面21A.一种通过以下方法形成的显微针阵列，该方法包括：加热聚合物以提供熔融聚合物；并且使得熔融聚合物移动通过多个穿孔层进入多个凹槽，其中穿孔层限制熔融聚合物气体的流动并且促进从多个凹槽释放截留的气体，从而允许熔融聚合物在其中流动。
方面21B.一种通过以下方法形成的显微针阵列，其方法基本上由以下组成：加热聚合物以提供熔融聚合物；并且使得熔融聚合物移动通过多个穿孔层进入多个凹槽，其中穿孔层限制熔融聚合物气体的流动并且促进从多个凹槽释放截留的气体，从而允许熔融聚合物在其中流动。
方面21C.一种通过以下方法形成的显微针阵列，该方法由以下组成：加热聚合物以提供熔融聚合物；并且使得熔融聚合物移动通过多个穿孔层进入多个凹槽，其中穿孔层限制熔融聚合物气体的流动并且促进从多个凹槽释放截留的气体，从而允许熔融聚合物在其中流动。
方面22.方面21A的显微针阵列，其中多个凹槽对应于显微针阵列的配置。
方面23.方面21A-22任一项的显微针阵列，其中当使得熔融聚合物移动通过多个穿孔层时，多个穿孔层提供用于显微针阵列的预制的基体。
方面24.方面21A-22任一项的显微针阵列，其中当使得熔融聚合物移动通过多个穿孔层时，多个穿孔层形成用于显微针阵列的基体。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开内容的范围或精神的情况下，可以对本公开内容做出各种更改和变化。考虑到本文公开的本公开内容的说明书和实践，本公开内容的其他方面对于本领域技术人员而言将是显而易见的。说明书和实例旨在仅被视为示例性的，本公开内容的真实范围和精神由所附权利要求指示。
本公开内容的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他实例。如果这些其他实例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他实例旨在在权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种用于形成显微针阵列的模具组件，所述模具组件包括：
第一模具部分，其包括在其中形成的多个凹槽；
邻近所述第一模具部分布置的第二模具部分，其中所述第二模具部分的表面和所述第一模具部分的所述多个凹槽限定模具空腔；和
布置在所述模具组件的所述第一模具部分和所述第二模具部分之间的所述模具空腔内的模具薄膜插入件，所述模具薄膜插入件包括多个穿孔层，所述穿孔层的每个包括多个穿孔，
其中至少两个邻近穿孔层中所述多个穿孔的至少一个的尺寸在所述邻近穿孔层之间变化，并且
其中所述邻近穿孔层的每个的所述多个穿孔的至少一部分配置为促进材料的流动通过所述模具薄膜插入件并且进入所述模具空腔。
2.权利要求1所述的模具组件，其中所述多个穿孔层的第一穿孔层具有尺寸与所述多个凹槽中至少一部分凹槽的尺寸类似的穿孔
3.权利要求2所述的模具组件，其中第二穿孔层布置在第一穿孔层的表面处并且其中所述第二穿孔层具有为所述第一层穿孔的尺寸一半的第二层穿孔，其中第三穿孔层布置在所述第二穿孔层的表面处并且其中所述第三穿孔层具有为所述第二层穿孔的尺寸一半的穿孔，和其中第四穿孔层布置在所述第三穿孔层的表面处并且其中所述第四穿孔层具有为所述第三层穿孔的尺寸一半的穿孔。
4.权利要求3所述的模具组件，其中与所述第一层的所述穿孔相比，所述第二穿孔层的所述穿孔与所述第二穿孔层间隔差两倍。
5.权利要求3-4任一项所述的模具组件，其中所述第三穿孔层的所述穿孔与所述第二穿孔层的所述穿孔间隔差两倍。
6.权利要求3-5任一项所述的模具组件，其中所述第四穿孔层的所述穿孔与所述第三层的穿孔间隔差两倍。
7.权利要求1-6任一项所述的模具组件，其中所述多个穿孔层包括聚合物层。
8.权利要求1-6任一项所述的模具组件，其中所述多个穿孔层包括与流动通过所述模具插入件的所述材料相同或相似的第二材料。
9.权利要求1-8任一项所述的模具组件，其中所述多个穿孔层由多层片材或多层薄膜形成。
10.权利要求1-9任一项所述的模具组件，其中所述模具组件是注射成型系统的一部分。
11.权利要求1-10任一项所述的模具组件，其中所述多个凹槽的至少一个凹槽包括半锥体几何形状。
12.一种形成显微针阵列的方法，所述方法包括：
加热聚合物以提供熔融聚合物；和
使得所述熔融聚合物移动进入模具组件并且通过在其中布置的多个穿孔层并进入多个凹槽，其中所述穿孔层限制所述熔融聚合物的流动到至少所述多个凹槽并且促进排出截留的气体，
其中所述多个穿孔层通过填充除了对应于所述模具组件中所述多个凹槽的空间之外的所述模具组件内的体积限制所述熔融聚合物的流动。
13.权利要求12所述的方法，其中所述多个穿孔层形成布置在所述模具组件内的模具插入件。
14.权利要求12-13任一项所述的方法，其中所述多个凹槽对应于显微针阵列的配置。
15.一种通过以下方法形成的显微针阵列，所述方法包括：
加热聚合物以提供熔融聚合物；和
使得所述熔融聚合物移动通过多个穿孔层进入多个凹槽，其中所述穿孔层限制所述熔融聚合物的流动并且促进从所述多个凹槽释放截留的气体，从而允许所述熔融聚合物在其中流动。
16.权利要求15所述的显微针阵列，其中所述多个凹槽对应于显微针阵列的配置。
17.权利要求15-16任一项所述的显微针阵列，其中当使得所述熔融聚合物移动通过所述多个穿孔层时，所述多个穿孔层形成用于所述显微针阵列的基体。
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