CN113727751B - 微针装置及其制法 - Google Patents
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Abstract
一种微针装置(1)及其制法，微针装置(1)包含多个针体(11)，多个针体(11)各包含一针尖层(111)、一结构层(112)与一基底层(113)，可以减少为了增加结构强度而需额外添加的材料的量，同时也能获得具有足够机械强度的微针装置(1)。一种利用微针装置(1)的制作方法所获得的淡化色素微针装置，具有微针装置(1)的优点，且因淡化色素微针装置能穿透皮肤角质层后在表皮层释放有效成分，可达到淡化色素的效果。
Description
技术领域
本创作关于一种经皮传输装置及其制作方法，特别是关于微针装置及其制作方法。
背景技术
皮肤上的色斑若是由黑色素(melanin)沉积或分布不均集中所造成，一般统称为黑斑或皮肤黑斑。黑色素是由位于基底层的黑色素细胞(melanocyte)产生，并被包裹在黑素体(melanosome)中输送至周围的角质细胞，当因为阳光中的紫外线刺激导致黑色素大量产生，或是因为色素代谢障碍无法移除黑色素时就会在皮肤上产生黑斑。若以深度而言，因为黑色素细胞位于表皮层的基底层，脸部的表皮厚度约为100微米，由传统的经皮传输(transepidermal delivery)途径，即将含有淡化色素有效成分的制剂直接涂抹于皮肤上，淡化色素的有效成分穿透角质层的比例有限，仅有极低比例能达到基底层黑色素细胞位置，以至于淡化色素或黑斑的效果有限。因此，如何提升有效成分的传递及使用效率是过去皮肤医学及医学美容领域持续努力的目标。
微针装置，又称为微针数组(microneedle array)，或称微针结构(microneedlestructure)，具有多根高度介于50至900微米的微针，是一种微小化的侵入式装置，可越过角质层屏障(stratum corneum barrier)而形成不同于传统的经皮传输途径。角质层是有效成分穿透皮肤时最大的障碍，分子量大于500道尔顿(Da)的分子和亲水性分子不易穿透角质层。然而，由于微针可以穿透角质层而将有效成分传递至表皮层，因此有效成分的选用可不受到角质层的限制，且可提高有效成分的传递及使用效率。
医药领域目前已发展出一种可溶解微针贴片，用于经皮给药或疫苗，其在基材上布有微针数组，这些微针的长度设计为可穿透角质层进入表皮层，但不会触碰到布满神经及血管的真皮层。因此，可将有效成分输送至表皮层而不会产生疼痛感。
在医学美容或皮肤修护保养领域，也已发展出可溶解式微针，其是设计为穿透角质层后，能够通过体内的组织液将微针的针体快速地在表皮层中溶解而释放出有效成分。目前已知有一种使用玻尿酸(hyaluronic acid)作为单一材料的可溶解式微针，其是利用两片板材，将板材之间的玻尿酸利用附着力拉开，并在拉开的过程中进行干燥形成微针。然而，此种微针的针体不具有足够的机械强度且针尖的形状不尖，通常无法刺穿角质层。为使微针具有足够的机械强度，另有一种以聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)作为主材料所制成的可溶解式微针。聚乙烯醇是一种高分子聚合物，具有良好的生物兼容性、可快速溶解且干燥后机械强度优良，一般认为其适合做为可溶解式微针的载体成分。载体成分为结构性材料，其功能在于固化成型后形成针体的主结构，以聚乙烯醇做为载体成分，可使微针具有足够穿透皮肤角质层的机械强度。虽然聚乙烯醇具有良好的生物兼容性，但终究为人工合成聚合物，非人体本身具有的成分，仍有造成皮肤发炎的潜在风险。因此，如何提供一种不需在针尖添加人工材料却仍具有足够机械强度的微针装置是目前亟需克服的问题。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明提供一种微针装置及其制作方法，此种微针装置不需在针尖添加人工材料，却能有足够的机械强度，故可有效穿透皮肤角质层进入表皮层释放有效成分而无造成发炎的疑虑。其次，本发明也提供含有淡化色素有效成分的微针装置，此微针装置可提升有效成分的使用效率及传递效率，以增进淡化色素的效果。于此，有效成分的使用效率提升是指用较少量的有效成分可以达到相同淡化色素的效果，传递效率提升是指单位时间透过微针装置可以递送较多的有效成分至目标区域(皮肤基底层)。
为达到上述目的，本发明提供了一种微针装置，其包含多个针体，各该多个针体包含一针尖层、一结构层以及一基底层，该结构层是位于该针尖层之上，该基底层是位于该结构层上，且该结构层与该针尖层含有实质上相同的载体成分。本发明所称的载体成分为结构性材料，形成针尖层及结构层的主要部份以支撑针尖层及结构层的结构。
在一实施例中，该针尖层是由一第一成型溶液成型而成。
在一实施例中，该结构层是由一第二成型溶液成型而成，且成型于已成型的该针尖层上。
在一实施例中，该基底层是成型于已成型的该结构层上。
在一实施例中，该结构层与该针尖层中的载体成分包含但不限于麦芽糖(Maltose)、蔗糖(Sucrose)、海藻糖(Trehalose)、乳糖(Lactose)、糊精(Dextrin)、麦芽糊精(Maltodextrin)、β-环糊精(β-cyclodextrin)、羟丙基-β-环糊精(Hydroxypropyl-β-cyclodextrin)、葡聚糖(Dextran)、玻尿酸(Hyaluronic acid)、羧甲基纤维素钠(SodiumCarboxymethylcellulose)、甲基纤维素(Methylcellulose，MC)、羧甲基纤维素(Carboxymethylcellulose，CMC)、羟丙基甲基纤维素(Hydroxypropylmethylcellulose，HPMC)、羟丙基纤维素(Hydroxypropyl cellulose，HPC)、明胶(Gelatin)、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone，PVP)、聚乳酸(Polylactic acid，PLA)、聚乙醇酸(Poly(glycolicacid)，PGA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(Poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA)、几丁聚醣(Chitosan)或其组合物。
在一实施例中，相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液的该载体成分包含1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸。
在一实施例中，相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液的该载体成分包含5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精。
在一实施例中，相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液的该载体成分包含1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸。
在一实施例中，相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液的该载体成分包含5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精。
在一实施例中，该针尖层包含一有效成分。在一实施例中，该结构层包含一有效成分。在一实施例中，该结构层与该针尖层含有实质上相同的一有效成分。在另一实施例中，该结构层与该针尖层也可含有实质上不同的一有效成分。较佳的，针尖层的有效成分及结构层的有效成分包含但不限于谷胱甘肽、烟碱酸、烟碱酰胺、传明酸十六烷基酯、维生素C磷酸镁盐、曲酸、维生素C糖苷、熊果素、维生素C磷酸钠盐、鞣花酸、洋甘菊精、二丙基联苯二醇、传明酸、甲氧基水杨酸钾、3-o-乙基抗坏血酸、抗坏血酸四异棕榈酸酯或其组合物。本发明所称的有效成分为达成特定功效的活性成分。特定功效可例如为淡化色素、抗皱、保湿等肌肤保养或肌肤修护的功效，本发明并不限制。
在一实施例中，相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液包含1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及1重量百分比至10重量百分比的传明酸。
在一实施例中，相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液包含1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及1重量百分比至10重量百分比的传明酸。
在一实施例中，该针尖层包含一界面活性剂。在一实施例中，该结构层包含一界面活性剂。较佳的，该针尖层的界面活性剂与该结构层的界面活性剂包含但不限于聚氧乙烯单月桂酸山梨酯、聚氧乙烯单棕相酸山梨酯、聚氧乙烯单硬酸山梨酯、聚氧乙烯三硬酸山梨酯、聚山梨酯、聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯或其组合物。
在一实施例中，以每1毫克的第一成型溶液为基准，该第一成型溶液包含0.000001至0.0001毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。在一实施例中，以每1毫克的第二成型溶液为基准，该第二成型溶液包含0.000001至0.0001毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。
在一实施例中，该基底层包含但不限于麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、支链淀粉、玻尿酸、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物。
在一实施例中，针体的总高度包含所述针尖层、结构层与基底层，该基底层的高度占该针体的总高度的25％至30％。
在一实施例中，针体的总高度包含所述针尖层、结构层与基底层，该基底层的高度为145微米至190微米。
为达到上述目的，本发明提供一种制作微针装置的方法，包含：以一第一成型溶液填入一模具；使该第一成型溶液成型；以一第二成型溶液填入该模具，其中该第二成型溶液与该第一成型溶液含有实质上相同的载体成分；使该第二成型溶液成型；以一第三成型溶液填入该模具；以及使该第三成型溶液成型。
在一实施例中，该第一成型溶液填入该模具至一第一液面，该第一成型溶液成型后具有一第一成型面，且该第一成型面的高度低于该第一液面的高度。在一实施例中，该第一成型溶液成型为一针尖层。
在一实施例中，该第二成型溶液填入该模具至一第二液面，该第二成型溶液成型后具有一第二成型面，且该第二成型面的高度低于该第二液面的高度。在一实施例中，该第二成型溶液成型为一结构层。
在一实施例中，该第三成型溶液填入该模具至一第三液面，该第三成型溶液成型后具有一第三成型面，且该第三成型面的高度低于该第三液面的高度。在一实施例中，该第三成型溶液成型为一基底层。
在一实施例中，该第一成型溶液和该第二成型溶液的酸碱值是介于4至6之间。
在一实施例中，上述方法更包括使该第一成型溶液成型后，令其含水率小于5重量百分比后，再将该第二成型溶液填入该模具。
在一实施例中，上述方法更包括使该第二成型溶液成型后的含水率小于5重量百分比后，再将该第三成型溶液填入该模具。
在一实施例中，上述方法更可包含：于填入该第一成型溶液前，在该第一成型溶液中加入一界面活性剂，使该第一成型溶液的表面张力小于该模具的表面张力。
在一实施例中，上述方法更可包含：于填入该第二成型溶液前，在该第二成型溶液中加入一界面活性剂，使该第二成型溶液的表面张力小于该模具的表面张力。
在一实施例中，该第一成型溶液的表面张力小于该模具的表面张力。
在一实施例中，该第二成型溶液的表面张力小于该模具的表面张力。
在一实施例中，该第一成型溶液、该第二成型溶液及该第三成型溶液是在负60℃至40℃的温度下成型。
在一实施例中，通过真空抽气将该第一成型溶液及该第二成型溶液填入该模具。较佳的，通过真空抽气令环境压力小于1大气压以将该第一成型溶液及该第二成型溶液填入该模具。
在一实施例中，通过离心将该第三成型溶液填入该模具。
在一实施例中，该载体成分包含但不限于麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、玻尿酸、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物。
在一实施例中，相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液包含1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸。
在一实施例中，相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液包含5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精。
在一实施例中，相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液包含1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸。
在一实施例中，相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液包含5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精。
在一实施例中，该第一成型溶液包含一有效成分。在一实施例中，该第二成型溶液包含一有效成分。在一实施例中，该第二成型溶液与该第一成型溶液含有实质上相同的一有效成分。在另一实施例中，该第二成型溶液与该第一成型溶液也可含有实质上不同的一有效成分。较佳的，第一成型溶液的有效成分及第二成型溶液的有效成分包含谷胱甘肽、烟碱酸、烟碱酰胺、传明酸十六烷基酯、维生素C磷酸镁盐、曲酸、维生素C糖苷、熊果素、维生素C磷酸钠盐、鞣花酸、洋甘菊精、二丙基联苯二醇、传明酸、甲氧基水杨酸钾、3-o-乙基抗坏血酸、抗坏血酸四异棕榈酸酯或其组合物。
在一实施例中，相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液包含：1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及1重量百分比至10重量百分比的传明酸。
在一实施例中，相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液包含1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及1重量百分比至10重量百分比的传明酸。
在一实施例中，该第一成型溶液包含一界面活性剂。在一实施例中，该第二成型溶液包含一界面活性剂。
较佳的，该界面活性剂包含但不限于聚氧乙烯单月桂酸山梨酯、聚氧乙烯单棕相酸山梨酯、聚氧乙烯单硬酸山梨酯、聚氧乙烯三硬酸山梨酯、聚山梨酯、聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯或其组合物。
在一实施例中，以每1毫克的第一成型溶液为基准，第一成型溶液包含0.000001至0.0001毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。在一实施例中，以每1毫克的第二成型溶液为基准，该第二成型溶液包含0.000001至0.0001毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。
在一实施例中，该第三成型溶液包含但不限于麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、支链淀粉、玻尿酸、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物。
为达成上述目的，本发明提供一种淡化色素的微针装置，其包含多个针体，各该多个针体包含一针尖层，其是由一成型溶液所制成，该成型溶液包含一有效成分与一载体成分，相对于该成型溶液的总重量，该有效成分包含1重量百分比至10重量百分比的胜肽或其衍生物、1重量百分比至10重量百分比的维生素或其衍生物与1重量百分比至10重量百分比的酸或其衍生物。
在一实施例中，该胜肽或其衍生物包含谷胱甘肽。
在一实施例中，该维生素或其衍生物包含烟碱酸、烟碱酰胺、维生素C磷酸镁盐、维生素C糖苷、维生素C磷酸钠盐、3-o-乙基抗坏血酸、抗坏血酸四异棕榈酸酯或其组合物。
在一实施例中，该酸或其衍生物包含传明酸十六烷基酯、曲酸、传明酸、甲氧基水杨酸钾或其组合物。
在一实施例中，该有效成分包含1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及1重量百分比至10重量百分比的传明酸。
在一实施例中，该载体成分包含麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、玻尿酸、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物。
在一实施例中，该载体成分包含1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸。
在一实施例中，该载体成分包含5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精。
在一实施例中，以每1毫克的成型溶液为基准，该成型溶液包含0.000001至0.0001毫升的界面活性剂。
较佳的，该界面活性剂包含聚氧乙烯单月桂酸山梨酯、聚氧乙烯单棕相酸山梨酯、聚氧乙烯单硬酸山梨酯、聚氧乙烯三硬酸山梨酯、聚山梨酯、聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯或其组合物。
在一实施例中，其中各该多个针体更包含一结构层，其也是由该成型溶液所制成。
角质层本身就具有抗物理性侵入的功能，加上皮下组织的弹性，过去研究显示微针针体必须具备足够的机械强度才能使微针装置刺穿角质层，但是不会引起人体发炎反应的天然成分普遍在固化后强度不足，无法满足此需求，是以过去的产品得要添加高含量的人工合成材料聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，简称PVA)，甚至以PVA作为微针针体的主材料来弥补。有些微针装置的整支针体则是由玻尿酸构成，此方式虽然可避免发炎问题，但是却牺牲了机械强度，而对于要抑制位于表皮层深处的黑色素而言，所能到达的深度是远远不够的。
本发明所提供的微针装置及其制作方法与淡化色素的微针装置，是通过分段工艺将相同的载体成分形成两段式或两层式针尖，从而发生提高结构强度的效果，解决了需要在针尖添加人工材料的问题，相较于在针尖添加PVA的针体而言，同样可以深入达到表皮层底层。
其次，在相同的材料及用量上，透过本发明分段工艺的两段式针尖相较于无分段的针尖高度为高，也就是要制作相同高度的微针针体，两段式针尖只需要高度比较低的基底层，由于基底层添加有人工材料以强化机械结构，所以降低该层的高度，可以减少人工材料与皮肤表皮层的接触，甚至可以完全避免人工材料进入皮肤表皮层，减少发炎问题的产生。同时，虽然强化机械强度的基底层高度降低(占针体体积的比例下降)，以此方式制成的微针装置仍具有足够机械强度可穿透皮肤角质层。最后，含有淡化色素有效成分的微针装置，通过微针装置可穿透皮肤角质层进入表皮层的特性，将其所承载的有效成分传递至表皮层底层释放，可提升有效成分的使用效率及传递效率以增进淡化色素的效果。
附图说明
图1为本发明微针装置的示意图。
图2为微针装置的制作方法的流程图。
图3A为实施例1和比较例1的微针装置中基底层的高度比较图，图3B为实施例2和比较例2的微针装置中基底层的高度比较图。
图4A为比较例1的二阶段微针装置及实施例1的三阶段微针装置的应力对应位移图，图4B为图4A中虚线框出区域的放大图；图4C为比较例2的二阶段微针装置及实施例2的三阶段微针装置的应力对应位移图，图4D为图4C中虚线框出区域的放大图。
图5A为以不同针长的实施例1的微针装置进行猪皮穿刺深度试验的猪皮组织切片图，图5B为以不同针长的实施例1的微针装置进行猪皮穿刺深度试验的猪皮穿刺深度量化图。
图6A为以不同针长的实施例2的微针装置进行猪皮穿刺深度试验的猪皮组织切片图，图6B为以不同针长的实施例2的微针装置进行猪皮穿刺深度试验的猪皮穿刺深度量化图。
具体实施方式
微针装置，又称为微针数组(microneedle array)或称微针结构(microneedlestructure)，其基本结构是具有基材及基材上多根高度介于50至900微米的微针，是一种微小化的侵入式装置，可越过角质层屏障(stratum corneum barrier)而形成不同于传统的经皮传输(transdermal delivery)途径。以下列举数种微针装置以及其制作方法作为例示，说明本创作的实施方式，熟习此技艺者可经由本说明书的内容轻易地了解本创作所能达成的优点与功效，并且于不悖离本创作的精神下进行各种修饰与变更，以施行或应用本创作的内容。
如图1所示，本发明实施例的微针装置1具有多个针体11及基材12，所述针体11设置于基材12上。
基材12的尺寸大小可为略大于1平方公分，基材12的一面可带有黏性，借此与针体11黏合并使微针装置1在使用时可黏贴至使用者的皮肤上，避免微针装置1在使用时脱落。本创作可选用作为基材12的材料例如不织布、人工皮、医疗用水胶体敷料等，但并非仅限于此。在一较佳实施态样中，基材12可为羧甲基纤维素钠(CMC)所制成的医疗用水胶体敷料。
各个针体11分别包含一针尖层111、一结构层112及一基底层113。针体11的构形可为锥形、平顶锥形(或称锥台形)或锥柱形，而前两者差异在于尖端是点状结构或是平面结构。其中，锥形可为圆锥形、椭圆锥形、三角锥形、四角锥形、五角锥形、六角锥形或多边锥形，同样的，平顶锥形或锥柱形也可以具有各式不同的截面形状，然而本发明不限制针体的构形，任何适合用于刺穿表皮的构形皆可适用于本创作。各个针体11的基底层113沿水平方向相互连接且延伸构成延伸基底层114，其中针体11是通过延伸基底层114连接于基材12。
在一实施例中，延伸基底层114的大小为1平方公分。考虑微针装置1包含的针体11数量过少会使得物理穿刺力度不足，而针体11数量过多会使得工艺难度增加且针体11的构形和长度难以控制，因此在1平方公分尺寸下，每一微针装置可具有100根至289根针体，较佳是每边具有14根，总共196根针体，但介于100根至289根针体中的任何数目均可使微针装置1的针体11构形完整并具有足够的机械强度以穿刺角质层。在另一实施例中，延伸基底层114的大小为2平方公分，每一微针装置可具有100根至676根针体。其次，针体11的长度可设计为300微米至600微米。当针体11长度为300±10微米时，针体11可穿透至表皮层35微米至90微米的深度，较人体角质层的深度(10至15微米)深但不超过表皮层的深度(约为100微米)，可达到穿透角质层将有效成分直接传递至表皮中且不会触碰到布满神经及血管的真皮层的功效。当针体11长度为600±10微米时，针体11可穿透至表皮层55微米至130微米的深度，由于人体表皮层的深度不一，此穿刺深度有穿刺至真皮层的风险，可能造成使用时的痛感。因此，较佳的针体11的长度为300±10微米。
使用微针装置1时，用户可以直接以手将微针装置1贴至皮肤上，也可搭配施用器(applicator)在精确的位置上施以固定的力将微针装置1贴至皮肤上。在一实施例中，针对同一个皮肤部位，使用者可每天施用一片微针装置1，令微针装置1与皮肤贴合后停留15至30分钟再将其取下。较佳地，微针装置1在皮肤上停留30分钟后再取下，以使针体11所承载的有效成分有足够时间在表皮层中溶解。
在针体11中，针尖层111用于穿透皮肤角质层并在表皮层溶解以释放有效成分。结构层112含有与针尖层111实质上相同的载体成分，其可增强针体11的机械强度。在一实施例中，结构层112不含有效成分，仅具有载体成分。在另一实施例中，结构层112也含有有效成分，结构层112进入表皮层后释放该有效成分。其中，结构层112所含的有效成分可与针尖层111所含的有效成分相同，或者结构层112可含与针尖层111不同的有效成分。针体11之间的结构层112是不互相连续，而针尖层111也是不互相连续，形成多个独立释放有效成分的单位。基底层113则是主要提供针体11具有所需的结构强度的分层，针体11之间的基底层113也是不互相连续，但基底层113沿水平方向相互连接且延伸构成延伸基底层114，将多个针体11连接为一个装置。
在本创作实施例中，针尖层111、结构层112的载体成分可选用具有溶解性(dissolvable)、生物可兼容(biocompatible)或生物可降解(biodegradable)的高分子材料，所述载体成分为结构性材料，此载体成分是形成针尖层111及结构层112的主要部份以支撑针尖层111及结构层112的构形。载体成分可包含麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、玻尿酸、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物，但并非仅限于此。在本创作的一实施例中，针尖层111及结构层112具有实质上相同的载体成分，其选用羧甲基纤维素及玻尿酸。本创作的另一实施例中，针尖层111及结构层112具有实质上相同的载体成分，其选用低分子量玻尿酸、高分子量玻尿酸及羟丙基-β-环糊精。
由于针体11可穿刺至表皮层35微米至90微米的深度，故使针尖层111包含有效成分以将有效成分传递至表皮层的底层。有效成分可以依不同的需求选择为达成特定功效的活性成分，所指的特定功效可例如为淡化色素、抗皱、保湿等肌肤保养或肌肤修护等功效，但并非仅限于此。
在本创作的实施态样中，结构层112可不具有有效成分，仅具有载体成分，或者结构层112也可包含有效成分，如此结构层112除了可以增强针体11的机械强度，也可在表皮层中释放有效成分。针尖层111及结构层112可含有实质上相同的有效成分或实质上不同的有效成分。在一实施例中，所述有效成分可为淡化色素成分，包含谷胱甘肽(Glutathione、L-Glutathione，简称GSH)、烟碱酸(Niacin、Nicotinic Acid，也称微生素B3)、烟碱酰胺(Nicotinamide、Niacinamide)、传明酸十六烷基酯(Cetyl Tranexamate HCl)、维生素C及其衍生物(包含：维生素C磷酸镁盐(Magnesium Ascorbyl Phosphate)、维生素C糖苷(Ascorbyl Glucoside)、维生素C磷酸钠盐(Sodium Ascorbyl Phosphate)、3-o-乙基抗坏血酸(3-O-Ethyl Ascorbic Acid)、抗坏血酸四异棕榈酸酯(AscorbylTetraisopalmitate))、曲酸(Kojic Acid)、熊果素(Arbutin)、鞣花酸(Ellagic Acid)、洋甘菊精(Chamomile ET)、二丙基联苯二醇(5，5’-Dipropyl-Biphenyl-2，2’-diol)、传明酸(Tranexamic Acid)、甲氧基水杨酸钾(Potassium Methoxysalicylate)或其组合物，但并非仅限于此。在一较佳实施例中，有效成分可选用谷胱甘肽(L-Glutathione)、烟碱酰胺(Nicotinamide)及传明酸(Tranexamic Acid)的组合物。
基底层113主要提供针体11机械强度。在针体11进入表皮层后，基底层与皮肤表皮层接触的机率虽然较低，但为了避免发生发炎反应，增加使用安全性，基底层113的材料可选用具有溶解性、生物可兼容或生物可降解的高分子材料。本发明实施例中，基底层113可包含麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、支链淀粉、玻尿酸、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol)，PVA)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物，但并非仅限于此。在一较佳实施例中，基底层113可选用聚乙烯醇、β-环糊精及海藻糖的组合物，其中聚乙烯醇为提供针体11机械强度的主要成分。
本发明实施例还提供一种微针装置的制作方法。如图2所示，准备一模具20，模具20是利用聚二甲基硅氧烷(poly(dimethylsiloxane)，PDMS)制成，制作方法为将聚二甲基硅氧烷溶液注入公模，加热至聚二甲基硅氧烷100℃使其固化后脱模，即得模具20。模具20包含一成型部21，该成型部21包含多个锥状针尖型的凹槽211，凹槽211的构型是依据针体11所需要的构型设计，而可以有锥形、平顶锥形(或称锥台形)或锥柱形等不限制的形状。其中锥形可为圆锥、椭圆锥或多边型锥。
将体积1至3毫升的第一成型溶液31填入该模具20，第一成型溶液31的配方请参考下述说明。通过真空抽气使该模具20所在的封闭环境的气压小于1大气压后，将第一成型溶液31完整填入模具20的成型部21，形成第一液面。接着，于温度30℃下，干燥第一成型溶液31至含水率小于5重量百分比，完成第一成型溶液31的成型。含水率为第一成形溶液31干燥后重量与干燥前重量的重量百分比(干燥后重量除以干燥前重量，之后再乘以100％)。其中，成形后的第一成型溶液31为针尖层111且具有第一成型面，第一成型面于成型部21内的高度低于第一液面的高度。
确认针尖层111的含水率小于5重量百分比后，将体积1至3毫升的第二成型溶液32完整填入模具20的成型部21，过程中同样通过真空抽气，使模具20所在的封闭环境的气压维持小于1大气压，将第二成型溶液32完整填入模具20的成型部21形成第二液面。第二成型溶液32的配方请参考下述说明。同样于温度30℃下，干燥第二成型溶液32至含水率小于5重量百分比，完成第二成型溶液32的成型。同前所述，含水率为第二成形溶液32干燥后重量与干燥前重量的重量百分比。其中，成型的第二成型溶液32为结构层112且具有第二成型面，第二成型面于成型部21内的高度低于第二液面的高度。
接着，将体积2至5毫升第三成型溶液33填入模具20，第三成型溶液33的配方请参考下述说明。以离心法将该第三成型溶液33完整填入含有针尖层111与结构层112的模具20中的成型部21，形成第三液面。于温度30℃下干燥第三成型溶液33至含水率小于5重量百分比，完成第三成型溶液33的成型。
确认针尖层111、结构层112与基底层113的含水率皆小于5重量百分比后翻模，获得以延伸基底层114连接的多个针体11。在含水率低于5重量百分比的条件下翻模，能减少针体11沾黏于模具20，达成顺利脱模的功效。在其他实施例中，可在温度负60℃至40℃下干燥第一成型溶液31、第二成型溶液32及第三成型溶液33至含水率低于5重量百分比，使成型溶液成型，同样可顺利脱膜并保持针体11构型完整。
于此，第一成型溶液31可包含前述的载体成分及有效成分，第二成型溶液32也可包含前述的载体成分及有效成分，或仅包含载体成分而不具有有效成分，且所述第一成型溶液31的载体成分与第二成型溶液32的载体成分实质上相同，而所述第一成型溶液31的有效成分与第二成型溶液32的有效成分可为实质上相同或实质上不同的成分。载体成分可包含麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、玻尿酸、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物，但并非仅限于此。在一实施例中，相对于第一成型溶液31的总重量，第一成型溶液31中的载体成分可包含1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸，而第二成型溶液32与第一成型溶液31含有实质上相同的载体成分。在另一实施例中，相对于第一成型溶液31的总重量，第一成型溶液31中的载体成分可包含5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精，第二成型溶液32与第一成型溶液31含有实质上相同的载体成分。具体而言，低分子量玻尿酸的分子量介于1000至100000道尔顿，该高分子量玻尿酸的分子量介于200000至500000道尔顿。
有效成分可包含谷胱甘肽、烟碱酸、烟碱酰胺、传明酸十六烷基酯、维生素C及其衍生物(包含：维生素C磷酸镁盐、维生素C糖苷、维生素C磷酸钠盐、3-o-乙基抗坏血酸、抗坏血酸四异棕榈酸酯)、曲酸、熊果素、鞣花酸、洋甘菊精、二丙基联苯二醇、传明酸、甲氧基水杨酸钾或其组合物，但不限于此。在一实施例中，相对于第一成型溶液31的总重量，第一成型溶液31中可包含1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及1重量百分比至10重量百分比的传明酸。在另一实施例中，相对于第二成型溶液32的总重量，第二成型溶液32中可包含1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及1重量百分比至10重量百分比的传明酸。
为确保有效成分的活性，并使有效成分提供功效，可利用酸碱值调整剂调整第一成型溶液31及第二成型溶液32的酸碱值(pH)。举例而言，可加入酸碱值调整剂将第一成型溶液31及第二成型溶液32的酸碱值调整在pH4至6之间，以确保谷胱甘肽的活性，使其能提供较佳的淡化色素功效。一实施例中，可先将含有载体成分的溶液以盐酸与氢氧化钠调整为pH4至6后，再加入有效成分，使第一成型溶液31及第二成型溶液32的最终酸碱值落于pH4至6之间，以维持成型溶液中有效成分活性。前述酸碱值调整剂可为盐酸、醋酸或氢氧化钠。
由于第一成型溶液及第二成型溶液是通过真空抽气填入模具，溶液黏度会影响操作的难度，发明人发现将溶液的黏度值控制在小于100,000毫帕斯卡·秒(mPa·s)时，成型溶液可以容易填入模具。溶液黏度值是以流变仪(Anton Parr MCR320)搭配平行板(型号：PP25或PP43)进行测试，测试条件为温度25℃、剪切率(shear rate)设定范围为0.1至100秒分之一(s-1)。在一实施例中，以温度25℃、剪切率1秒分之一(s-1)的黏度值为基准，第一成型溶液或第二成型溶液的黏度值落于50至165毫帕斯卡·秒。在一较佳实施例中，第一成型溶液或第二成型溶液的黏度值约为53.3毫帕斯卡·秒；在另一较佳实施例中，第一成型溶液或第二成型溶液的黏度值约为163.5毫帕斯卡·秒。
在制作微针装置1时，若成型溶液的表面张力大于模具20的表面张力，将成型溶液通过真空抽气填入模具20时，成型溶液无法完全平摊于模具20表面并容易产生内聚现象(cohesion)，会产生成型溶液无法完整填入模具20的情形，所制作出的微针装置1会有针体针形不完整且针尖不尖而不易穿刺皮肤的问题。为解决前述问题，可在成型溶液中加入一界面活性剂，使成型溶液的表面张力小于模具的表面张力，如此成型溶液可贴平于模具20表面而可完整填入模具20，所制作出来的微针装置1针型完整。
上述界面活性剂(Surfactant)可为聚氧乙烯单月桂酸山梨酯、聚氧乙烯单棕相酸山梨酯、聚氧乙烯单硬酸山梨酯、聚氧乙烯三硬酸山梨酯、聚山梨酯、聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯(Tween 20)或其组合物。较佳地，界面活性剂可选用聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。为减少微针装置1中人工材料的添加量，须尽量降低表面活性剂的用量。在一实施例中，以每一毫克的第一成型溶液为基准，第一成型溶液可包含0.000001至0.0001毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。较佳地，每一毫克的第一成型溶液包含0.00005毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。更佳地，每一毫克的第一成型溶液包含0.00001毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。在另一实施例中，以每一毫克的第二成型溶液为基准，第二成型溶液可包含0.000001至0.0001毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。较佳地，每一毫克的第二成型溶液包含0.00005毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。更佳地，每一毫克的第二成型溶液包含0.00001毫升的聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯。
表面张力以表面张力计(Kyowa Interface Science，型号：CBVP-A3)测试，并以去离子水进行校正，正常范围为72至74毫牛顿/米(mN/m)。在本发明实施例中，模具20的表面张力约为22至23毫牛顿/米，发明人发现第一成型溶液31或第二成型溶液32的表面张力小于40毫牛顿/米时，即可平摊模具20的表面。较佳的，在添加表面活性剂后，第一成型溶液31或第二成型溶液32的表面张力约为34.9毫牛顿/米。在另一较佳实施例中，在添加表面活性剂后，第一成型溶液31或第二成型溶液32的表面张力约为33.6毫牛顿/米。实施时，第一成型溶液31或第二成型溶液32的表面张力可依据模具20材料的表面张力调整，令成型溶液可贴平于模具20表面以完整填入模具20，即可制作出针型完整的微针装置1。
第三成型溶液33可包含麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、支链淀粉、玻尿酸、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物，但并非仅限于此。
本发明还提供一种淡化色素的微针装置，其结构与前述微针装置1相同并通过前述微针装置制作方法所制成。淡化色素的微针装置包含多个针体，各针体包含一针尖层，其由一成型溶液所制成，成型溶液包含一有效成分与一载体成分。相对于成型溶液的总重量，所述有效成分包含1重量百分比至10重量百分比的胜肽或其衍生物、1重量百分比至10重量百分比的维生素或其衍生物与1重量百分比至10重量百分比的酸或其衍生物。在另一实施例中，相对于成型溶液的总重量，所述有效成分包含1重量百分比至10重量百分比的胺基酸或其衍生物、1重量百分比至10重量百分比的维生素或其衍生物与1重量百分比至10重量百分比的酸或其衍生物。其中，胜肽或其衍生物包含谷胱甘肽；维生素或其衍生物包含烟碱酸、烟碱酰胺、维生素C磷酸镁盐、维生素C糖苷、维生素C磷酸钠盐、3-o-乙基抗坏血酸、抗坏血酸四异棕榈酸酯或其组合物；酸或其衍生物包含传明酸十六烷基酯、曲酸、传明酸、甲氧基水杨酸钾或其组合物。在一实施例中，有效成分可包含1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及1重量百分比至10重量百分比的传明酸。
成型溶液更可包含界面活性剂，其所包含的载体成分及界面活性剂可参考上述内容，于此不再赘述。各针体更包含一结构层，是由相同的成型溶液所制成。
制备例：微针装置的成型溶液
为制备以下实施例的微针装置，需先配制不同的成型溶液。表1为成型溶液可能的配方示例。第一成型溶液与第二成型溶液分别包含载体成分、有效成分与界面活性剂，其中，低分子量玻尿酸的分子量为7kDa；高分子量玻尿酸的分子量为300kDa。表1中所示的百分比为重量百分比。
表1：成型溶液配方一及配方二
实施例1及实施例2：三阶段微针装置
为制备本实施例的微针装置，遂以实施例1与实施例2为范例，示例微针装置的制作过程，其中，实施例1的第一成型溶液、第二成型溶液及第三成型溶液是来自配方一；实施例2的第一成型溶液、第二成型溶液及第三成型溶液是来自配方二，分别将实施例1或实施例2施以前述的制作流程，以制得该等实施例的微针装置。
如表1所示，配方一的第一成型溶液与第二成型溶液的成分相同，配方二的第一成型溶液与第二成型溶液的成分相同，实施例1及实施例2仍将制作流程分为三阶段完成。
比较例1及比较例2：二阶段微针装置
为说明实施例1及实施例2的三阶段微针装置的优点，另制作二阶段微针装置进行比较。
二阶段微针装置是指将两倍量的第一成型溶液一次填入模具中，不填入第二成型溶液而直接填入第三成型溶液所制成的微针装置。比较例1是利用配方一所制得的二阶段微针装置，比较例2是利用配方二所制得的二阶段微针装置。
以微针装置的针体总长度设定为600±10微米，比较实施例1、2及比较例1、2的针体的基底层高度，实验结果如图3A和图3B所示。请参阅图3A，比较例1的二阶段微针装置中针体的基底层高度为170±10微米，占针体高度的28％，而实施例1的三阶段微针装置中针体的基底层高度为158±12微米，占针体高度的26％；再请参阅图3B，比较例2的二阶段微针装置中针体的基底层高度为191±7微米，占针体高度的32％，实施例2所制得的三阶段微针装置的针体的基底层高度为181±9微米，占针体高度的30％。
由以上结果可知，实施例1、2的三阶段微针装置的制作方法通过分段工艺将相同的载体成分分批形成两段式或两层式针尖，在相同的材料及用量上，实施例1、2的三阶段微针装置的针体的基底层高度皆分别小于比较例1、2的二阶段微针装置的针体的基底层高度。由此可见，为了制作相同高度的微针装置，本创作的微针装置的基底层两段式针尖只需要高度比较低的基底层。由于基底层是设计用于添加人工材料以强化机械结构，所以降低基底层的高度，可以减少人工材料与皮肤表皮层的接触，甚至可以实质上完全避免人工材料进入皮肤表皮层，减少使用时的发炎问题。
虽然实施例1、2的三阶段微针装置中提供机械强度的基底层的高度下降，但依本发明实施例的制作方法所制得的三阶段微针装置仍具有足够机械强度可穿透皮肤角质层，此效果将于下列试验例中进一步说明。
以下试验例将说明实施例1及实施例2三阶段微针装置的微针特性，包含微针的机械强度与猪皮穿透测试。
试验一：微针装置的机械强度
为量测微针装置的针体的机械强度，本试验将利用压缩治具对针体总长度为600±10微米的微针装置进行测试。将压缩治具的上平板在距离下平板10公厘高度处归零，设定上平板以每秒11公厘的速度向贴附有微针装置的下平板的方向压缩，于接触针体后侦测荷重与位移数值，用于出针体所能承受的机械强度。依据研究指出，刺穿人体皮肤的最小应力为每根针0.058牛顿，因此基于此一观点，针体所能承受的机械强度必须大于每根针0.058牛顿。
试验结果显示于图4A至图4D所示。图4A为比较例1的二阶段微针装置及实施例1的三阶段微针装置的应力对应位移图，图4B为图4A中虚线框出区域的放大图；图4C为比较例2的二阶段微针装置及实施例2的三阶段微针装置的应力对应位移图，图4D为图4C中虚线框出区域的放大图。
如图4A及图4C所示，在应力增加的情形下，无论比较例1、2的两阶段微针装置或实施例1、2的三阶段微针装置的曲线都没有突然骤降的反曲点，表示微针装置没有因承受应力而断裂。在每根针荷重0.058牛顿时，位移量皆在针长二分的一处(即0.3毫米)内，表示两阶段微针装置或三阶段微针装置皆可承受穿刺皮肤的最小应力。如图4B所示，以0.2毫米位移量下的应力值进行比较，实施例1的三阶段微针装置的微针机械强度平均值为每根针0.16±0.04牛顿，与比较例1的二阶段微针装置的微针机械强度平均值为每根针0.19±0.07牛顿无显著差异；如图4D所示，以0.2毫米位移量下的应力值进行比较，实施例2的三阶段微针装置的微针机械强度平均值为每根针0.26±0.21牛顿，与比较例2的二阶段微针装置的微针机械强度平均值为每根针0.21±0.04牛顿也无显著差异。由上述结果可知，虽然三阶段微针装置的基底层高度降低，却不影响微针的机械强度，即依本发明实施例的制作方法所制得的微针装置仍具有足够机械强度可穿透皮肤角质层。
试验二：微针装置的猪皮穿刺深度检测
为了解本案实施例1或实施例2微针装置的针体于实际穿刺皮肤时所能刺入的深度，于是对实施例1及实施例2的三阶段微针装置进行猪皮穿刺深度检测。本试验例以三种不同针长进行测试，分别为300微米、450微米与600微米。制作不同针长的微针装置仅需调整模具成型部的凹槽深度，并对应调整第一成型溶液、第二成型溶液及第三成型溶液填入模具的量。
将微针装置贴附于万能材料试验机可位移的上平板，将猪皮固定于下平板，接着，将上平板以每分钟600毫米的速度向下移动，待平板的感应力达到17牛顿(N)后停止(是根据每根针的最小刺穿皮肤应力为0.058牛顿，乘以总针数后计得)，停止后维持上平板与下平板的状态5分钟后移开平板，结束穿刺。取下猪皮并以组织染色染剂确认猪皮表面有无孔洞，其后，将猪皮裁切并浸泡于福尔马林中进行固定。猪皮固定后包埋并进行切片，以苏木精-伊红(H-E stain)染色并于光学显微镜下观察微针的刺穿深度并量化后如图5B及图6B所示。
图5A为以不同针长的实施例1的微针装置进行猪皮穿刺深度试验的猪皮组织切片图，图5B为以不同针长的实施例1的微针装置进行猪皮穿刺深度试验的猪皮穿刺深度量化图。图6A为以不同针长的实施例2的微针装置进行猪皮穿刺深度试验的猪皮组织切片图，图6B为以不同针长的实施例2的微针装置进行猪皮穿刺深度试验的猪皮穿刺深度量化图。由图5A及图6A可知，不同针长的实施例1微针装置与不同针长的实施例2微针装置皆可刺穿角质层到达表皮层。图5B及图6B更清楚显示，不同针长的实施例1微针装置与不同针长的实施例2微针装置的穿透深度皆可穿透角质层到达表皮层。
试验三：微针装置用于淡班的效果
为了解用户利用微针装置淡化色素的效果，进行微针装置的双盲半脸对照使用试验。
本试验共招募15位年龄30岁以上的受试者，每位受试者脸上有明显黑斑(包含雀斑、晒斑或肝斑)，在受试者的左脸及右脸分别选一块黑斑作为测试目标。提供每位受试者两组微针装置，其中一组(实验组)微针装置含有淡化色素的有效成分，另一组(对照组)微针装置则不含淡化色素的有效成分，同一组微针装置使用于同一个测试目标上。微针装置于每日脸部清洁后施用一次，每次停留二十分钟，连续使用十四天。
于本试验中，利用色彩色差计(colorimeter，厂牌型号：Konica Minolta CR-400Chroma meter)分别于试验的第一天(微针装置使用前)及第十五天量测各受试者的肤色。色彩色差计所测得的色差数据包含a值、b值及L值。a值表示红绿，+a表示偏红，-a表示偏绿；b值表示黄蓝，+b表示偏黄，-b表示偏蓝；L值表示明亮度，+L表示偏白，-L表示偏黑。使用微针贴片前后的各数值变化记载于表2。
表2：受试者使用微针贴片的使用试验结果
试验解盲后，使用不含有效成分的微针装置的测试目标归为对照组，使用含有效成分的微针装置的测试目标归为实验组。受试者在使用微针装置期间，皆未发生皮肤破损或出血的现象，可知微针贴片并未刺穿表皮。
于表2中，Δa为使用微针装置后的a值变化值，Δb为使用微针装置后的b值变化值，ΔL为使用微针装置后的L值变化值，ΔITA°为使用微针装置后的ITA°值变化值。ITA°是个别类型角度(Individual Typological Angle)，可做为皮肤颜色或是皮肤色素沉着程度的指标，是依下列公式计算而得：ITA°＝(ArcTan((L-50)/b))×180/3.14159。当ΔITA°为正值时，表示测试目标肤色变白皙；ΔL为正值时，表示测试目标肤色变亮。
如表2所示，实验组的ΔL及ΔITA°皆为正值且与对照组的ΔL及ΔITA°有统计差异(p＜0.05)，表示实验组的测试目标在使用含有效成分的微针装置两周后肤色变亮且变白皙。由此可见，当微针装置中含有淡化色素的有效成分时，能明显让受试者获得皮肤变白皙以及肤色变亮的效果，反之，对照组的微针装置因不具有淡化色素的有效成分，故无法达到前述功效。
承上所述，利用本发明的制作方法，成型溶液可贴平于模具表面而可完整填入模具，所制作出来的微针装置针体构型完整。本发明所提供的微针装置及其制作方法与淡化色素的微针装置通过分段工艺将相同的载体成分形成两段式或两层式针尖，从而发生提高结构强度的效果，解决了需要在针尖添加人工材料的问题，相较于在针尖添加PVA的针体而言，同样可以深入达到表皮层底层。
其次，在相同的材料及用量上，透过本发明分段工艺的两段式针尖相较于无分段的针尖高度为高，也就是要制作相同高度的微针针体，两段式针尖只需要高度比较低的基底层，由于基底层添加有人工材料以强化机械结构，所以降低该层的高度，可以减少人工材料与皮肤表皮层的接触，甚至可以完全避免人工材料进入皮肤表皮层，减少发炎问题的产生。同时，虽然强化机械强度的基底层高度降低(占针体体积的比例下降)，以此方式制成的微针装置仍具有足够机械强度可穿透皮肤角质层。最后，含有淡化色素有效成分的微针装置，通过微针装置可穿透皮肤角质层进入表皮层的特性，将其所承载的有效成分传递至表皮层底层释放，可提升有效成分的使用效率及传递效率以增进淡化色素的效果。
Claims (10)
1.一种微针装置，包含多个针体，该多个针体包含：
一针尖层；
一结构层，位于该针尖层上，其中该结构层与该针尖层含有实质上相同的载体成分及一有效成分；以及
一基底层，位于该结构层上,
其中该基底层的高度占该多个针体的总高度的25％至30％，
其中该针尖层是由一第一成型溶液成型而成，该结构层是由一第二成型溶液成型而成，且成型于已成型的该针尖层上，
其中相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液中的该有效成分包含：
1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、
1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及
1重量百分比至10重量百分比的传明酸；
其中相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液中的该有效成分包含：
1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、
1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及
1重量百分比至10重量百分比的传明酸；且
其中相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液中的该载体成分包含：
1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及
1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸；且
其中相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液中的该载体成分包含：
1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及
1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸；或者
相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液中的该载体成分包含：
5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、
1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及
1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精；且
相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液中的该载体成分包含：
5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、
1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及
1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精。
2.如权利要求1所述的微针装置，其中该基底层包含：麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、支链淀粉、玻尿酸、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物。
3.如权利要求1所述的微针装置，其中该基底层的高度为145微米至190微米。
4.一种制作微针装置的方法，包含：
以一第一成型溶液填入一模具；
使该第一成型溶液成型为一针尖层；
以一第二成型溶液填入该模具，其中该第二成型溶液与该第一成型溶液含有实质上相同的载体成分及一有效成分；
使该第二成型溶液成型为一结构层；
以一第三成型溶液填入该模具；以及
使该第三成型溶液成型为一基底层,
其中该基底层的高度占该针尖层、该结构层及该基底层总高度的25％至30％；
其中相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液中的该有效成分包含：
1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、
1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及
1重量百分比至10重量百分比的传明酸；
其中相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液中的该有效成分包含：
1重量百分比至10重量百分比的谷胱甘肽、
1重量百分比至10重量百分比的烟碱酰胺及
1重量百分比至10重量百分比的传明酸；且
其中相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液中的该载体成分包含：
1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及
1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸；且
其中相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液中的该载体成分包含：
1重量百分比至10重量百分比的羧甲基纤维素及
1重量百分比至15重量百分比的玻尿酸；或者
其中相对于该第一成型溶液的总重量，该第一成型溶液中的该载体成分包含：
5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、
1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及
1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精；且
其中相对于该第二成型溶液的总重量，该第二成型溶液中的该载体成分包含：
5重量百分比至15重量百分比的低分子量玻尿酸、
1重量百分比至10重量百分比的高分子量玻尿酸及
1重量百分比至15重量百分比的羟丙基-β-环糊精。
5.如权利要求4所述的方法，其中该第一成型溶液填入该模具至一第一液面，该第一成型溶液成型后具有一第一成型面，且该第一成型面的高度低于该第一液面的高度,该第二成型溶液填入该模具至一第二液面，该第二成型溶液成型后具有一第二成型面，且该第二成型面的高度低于该第二液面的高度,该第三成型溶液填入该模具至一第三液面，该第三成型溶液成型后具有一第三成型面，且该第三成型面的高度低于该第三液面的高度。
6.如权利要求4所述的方法，其中该方法包括使该第一成型溶液成型后的含水率小于5重量百分比，再以该第二成型溶液填入该模具。
7.如权利要求4所述的方法，其中该方法包括使该第二成型溶液成型后的含水率小于5重量百分比，再以该第三成型溶液填入该模具。
8.如权利要求4所述的方法，其中该方法更包含：
于该第一成型溶液填入该模具前，在该第一成型溶液中加入一界面活性剂，使该第一成型溶液的表面张力小于该模具的表面张力，以及
于该第二成型溶液填入该模具前，在该第二成型溶液中加入一界面活性剂，使该第二成型溶液的表面张力小于该模具的表面张力。
9.如权利要求4所述的方法，其中该方法包括通过真空抽气将该第一成型溶液及该第二成型溶液填入该模具。
10.如权利要求4所述的方法，其中该第三成型溶液包含麦芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麦芽糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、葡聚糖、支链淀粉、玻尿酸、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、几丁聚醣或其组合物。
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