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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme, die eine Zusammensetzung
an die Haut verabreichen, und sie betrifft insbesondere einen Herstellungsgegenstand
des Typs, wie er verwendet wird, um eine Zusammensetzung kutan (oder
subkutan) an die Haut zu verabreichen. Siehe beispielsweise WO-A-97/03718.
Die Erfindung wird insbesondere als eine planare bzw. flache Anordnung
von Mikroelementen, die die Oberfläche der Haut durchstechen und
bis zu einer Tiefe penetrieren können,
in der eine Zusammensetzung in wirksamer Weise aufgebracht werden
kann, beschrieben. Der Herstellungsgegenstand kann eine Zusammensetzung
aus einem daran angebrachten Reservoir verabreichen, oder die Zusammensetzung
kann direkt auf die Haut aufgebracht und dabei in Kombination mit
dem Herstellungsgegenstand verwendet werden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
menschliche Haut ist das größte Organ. Neben
der Funktion der Regulierung der Hauttemperatur besteht die wichtigste
Funktion der Haut darin, daß sie
als wirksame Barriere gegen eine Verletzung des Körpers durch
Fremdstoffe, wie toxische Substanzen, Mikroorganismen, und durch
mechanische Verletzung dient. Die menschliche Haut setzt sich aus
mehreren Schichten zusammen: die äußerste Schicht ist das Stratum
corneum, das aus toten Hautzellen besteht und einen Großteil der
wichtigen schützenden
Barriereschicht des Körpers
ausmacht. Die Haut beinhaltet zumeist ein Stratum corneum, das 15–20 Schichten
toter Zellen dick ist (eine Dicke von etwa 10–20 Mikrometer). Einige "dauerhafte" bzw. verhornte Hautschichten
jedoch, wie z.B. an den Fersen oder in Form von Schwielen, können ein
Stratum corneum mit einer Dicke von 100–150 Mikrometern aufweisen.
Im Durchschnitt stößt die Haut
auf natürlichem
Wege pro Tag mindestens eine Hautschicht ab, und die ersten ein
bis vier Hautschichten können
entfernt werden, ohne daß die
Schutzwirkung der Haut oder deren Gesundheit beeinträchtigt werden.
Tatsächlich
kann durch Entfernen von bis zu vier (4) Schichten des Stratum corneum
ein Hautoberflächenbereich
bereitgestellt werden, auf den Makeup gleichmäßiger aufgetragen werden kann
und dessen Gesamterscheinungsbild nach dem Auftragen ästhetisch
ansprechender ist.
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Es
ist gängige
Praxis, die äußeren Hautschichten
zu penetrieren, um eine pharmazeutische Zusammensetzung zu verabreichen.
Typischerweise werden Injektionen von Arzneimitteln auf subkutanem,
intramuskulärem
sowie intravenösem
Wege vorgenommen. Weniger invasive Verfahren sind nun entwickelt
worden und finden weitverbreitet Anwendung. Beispiele dieser "topischen" Anwendungsformen
sind Pflaster, die dazu verwendet werden, eine langsame Freisetzung
einer Zusammensetzung, wie z.B. gegen Flugkrankheit oder Bewegungskrankheit wirkende
Zusammensetzungen oder Zusammensetzungen für die Raucherentwöhnung, bereitzustellen. Diese
Verabreichungssysteme in Form von Pflastern stützen sich jedoch auf Rezepturen,
die die aktiven Bestandteile über
die Hautbarriere hinweg in den Blutstrom übertragen können. Beschränkungen
im Hinblick auf die Rezeptur und die Dosierung können bei der Verabreichung
eines Medikaments oder einer die Haut verbessernden Zusammensetzung
mittels Pflaster somit ein Hindernis darstellen.
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Daher
besteht seit langem ein Bedarf nach einem Herstellungsgegenstand,
der dazu verwendet werden kann, eine Zusammensetzung kutan (oder subkutan)
an die Haut zu verabreichen. Insbesondere besteht auch ein Bedarf
nach einem Gegenstand, der die Oberfläche der Haut durchstechen kann
oder der die Oberfläche
der Haut bis in eine Tiefe, in der eine Zusammensetzung in wirksamer
Weise verabreicht werden kann, penetrieren bzw. durchdringen kann.
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Eine
Lösung
für den
oben genannten, seit langem bestehenden Bedarf besteht in einem "Pflaster", welches eine Mehrzahl
von Mikronadeln aufweist, wobei jede einzelne Mikronadel so ausgestaltet
ist, daß sie
die Haut bis zu einer vorbestimmten Tiefe, die typischerweise größer ist
als die nominale Dicke der Stratum corneum-Schicht der Haut, durchsticht.
Die Verwendung solcher Pflaster mit Mikronadeln bietet einen großen Vorteil
dahingehend, daß die
Barriereeigenschaften der Haut zum großen Teil überwunden werden können, während gleichzeitig die
Verwendung der Mikronadeln schmerzfrei und unblutig verläuft, wenn
eine Penetration der Epidermis verhindert wird.
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Ein
Problem bei Mikronadeln besteht darin, daß sie erstens eine gerichtete
Druckbewegung gegen die Haut erforderlich machen, die ausreichend stark
oder nicht ausreichend stark sein kann, um das Stratum corneum vollständig zu
penetrieren, und daß zweitens
aufgrund ihrer relativ kleinen Öffnungen (diese
Mikronadeln haben für
gewöhnlich
einen sehr kleinen Durchmesser) ihre Wirksamkeit bei der Verteilung
eines Fluids (wie beispielsweise eines flüssigen Arzneimittels oder eines
anderen Wirkstoffs) nicht sehr groß ist. Eine Verbesserung könnte darin bestehen,
eine Mikrostruktur bereitzustellen (z.B. in Form eines in der Hand
gehaltenen Pflasters), die eine größere Fließeffizienz irgendeiner Art
einer fluidischen Verbindung durch das Stratum corneum bewirkt,
und zu ermöglichen,
daß die
Mikrostruktur mittels einer Gleit- oder Reibbewegung im wesentlichen parallel
zur Hautoberfläche
statt senkrecht zur Hautoberfläche
die äußeren Hautschichten
(d.h. das Stratum corneum) penetriert. Die Gleit-/Reibbewegung gestattet
es jedem von dem Substrat (oder der Basis) der Mikrostruktur vorspringenden
Mikroelement, mehrere Ritze oder Einschnitte in den äußeren Hautschichten
zu erzeugen, was die Durchlässigkeit bzw.
Permeabilität
der Haut an dieser Stelle lokal erhöht (d.h. die Barriereeigenschaften
der Haut werden vermindert).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren
und eine Vorrichtung bereitzustellen, die entweder der menschlichen
Haut nützen
können
oder mittels derer eine Zusammensetzung kutan an die Haut verabreicht
werden kann.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Herstellungsgegenstand bereitzustellen, der die Hautoberfläche durchstechen oder
bis zu einer Tiefe penetrieren kann, in der eine Zusammensetzung
in wirksamer Weise verabreicht werden kann.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Herstellungsgegenstand bereitzustellen, der die Haut wiederholt
bis zu einer vorbestimmten Tiefe penetrieren kann, wodurch ein Mittel
zur Verabreichung einer Zusammensetzung an die unter dem Stratum
corneum liegende Schicht bereitgestellt wird.
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Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Herstellungsgegenstand
bereitgestellt wird, der auf die Hautoberfläche aufgebracht und dazu verwendet
werden kann, eine Zusammensetzung über einen längeren Zeitraum hinweg auf
kontrollierbare Weise abzugeben.
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Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Herstellungsgegenstand
in Form einer Mikrostruktur bereitgestellt wird, welche die äußeren Hautschichten
mittels einer im wesentlichen parallel zur Hautoberfläche statt
senkrecht zur Hautoberfläche
verlaufenden Gleit- oder Reibbewegung penetriert.
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Es
ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Mikrostruktur
bereitgestellt wird, die die äußeren Hautschichten
mittels einer Gleit- oder Reibbewegung penetriert, so daß jedes von
dem Substrat der Mikrostruktur vorspringende Mikroelement mehrere
Ritze oder Schnitte in den äußeren Hautschichten
erzeugen und dadurch die Permeabilität der Haut vergrößern kann.
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Weitere
Vorteile und andere neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden in der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt und werden für Fachleute
auf dem Gebiet beim Studium des Folgenden zum Teil offensichtlich
oder können
beim Ausführen
der Erfindung erlernt werden.
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Um
die vorgenannten sowie weitere Vorteile zu erzielen, und gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Reduzieren der
Barriereeigenschaften der Haut bereitgestellt, wobei das Verfahren
die folgenden Schritte beinhaltet: (1) Bereitstellen einer Mikrostruktur
mit einem Substrat und einer Mehrzahl von Mikroelementen, die von
dem Substrat um mindestens eine vorbestimmte Vorsprungslänge vorspringen,
und (2) Plazieren und Reiben der Mikrostruktur auf der Haut, wobei
die Reibebewegung in einer Richtung erfolgt, die im wesentlichen
parallel zu einer Hautoberfläche ist,
und wobei die mindestens eine vorbestimmte Vorsprungslänge ausreichend
ist, so daß viele
aus der Mehrzahl von Mikroelementen eine Stratum corneum-Schicht
der Haut penetrieren können.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte
Mikrostrukturvorrichtung bereitgestellt, welche folgendes beinhaltet:
ein Substrat und eine Mehrzahl von Mikroelementen, die auf einer
ersten Oberfläche
des Substrats angebracht sind, wobei die Mehrzahl von Mikroelementen
vorbestimmte Größen und
Formen hat, so daß sie
eine Stratum corneum-Schicht der Haut penetrieren, wenn die Mikrostrukturvorrichtung
auf der Haut plaziert und in mindestens einer vorbestimmten Richtung
bewegt wird, wobei die mindestens eine vorbestimmte Richtung in
einer Richtung liegt, die im wesentlichen parallel zu einer Oberfläche der
Haut ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Ausführungsformen des Herstellungsgegenstands, die
eine dauerhafte kutane Verabreichung einer die Haut verbessernden
Zusammensetzung, einer pharmazeutischen Zusammensetzung oder dergleichen erlauben.
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Noch
weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute
auf dem Gebiet beim Studium der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen
offensichtlich, in denen eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung
in der für
die Ausführung der
Erfindung am besten geeigneten Weise beschrieben und veranschaulicht
wird. Es versteht sich, daß die
Erfindung auch verschiedene andere Ausführungsformen beinhalten kann
und daß ihre
vielen Einzelheiten in mehreren offensichtlichen Aspekten modifiziert
werden können,
ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend
werden die Zeichnungen und die Beschreibungen als erläuternd und
nicht als beschränkend
angesehen.
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Alle
hier angegebenen Prozentsätze,
Anteile und Verhältnisse
verstehen sich als Gewichtsangaben, wenn es nicht anders angegeben
ist. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius (°C) angegeben, wenn es nicht
anders angegeben ist. Alle zitierten Dokumente sind hierin im wesentlichen
durch Bezugnahme aufgenommen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
FIGUREN
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Die
in die Beschreibung aufgenommenen und einen Teil derselben bildenden
begleitenden Zeichnungen veranschaulichen mehrere Aspekte der vorliegenden
Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung und den Patentansprüchen dazu, die
Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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1 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung von Mikroelementen, die pyramidenförmig sind;
diese Ausführungsform
ist nicht in dem durch die Patentansprüche definierten Schutzbereich
enthalten.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines der pyramidenförmigen Mikroelemente
von 1.
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3 ist
eine Anordnung pyramidenförmiger Mikroelemente
nach 1, wobei zusätzlich
Durchgangslöcher
in dem Substrat sowie Kanäle
entlang der Seiten der Mikroelemente vorgesehen sind.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der pyramidenförmigen Mikroelemente von 3.
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5 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung von Mikroelementen, die eine
insgesamt kubische rechtwinklige Form haben und die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines der kubischen rechtwinkligen
Mikroelemente von 5.
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7 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung der kubischen rechtwinkligen
Mikroelemente von 5, wobei zusätzlich Durchgangslöcher in
dem Substrat vorgesehen sind.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines der kubischen rechtwinkligen
Mikroelemente von 7.
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9 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung keilförmiger Mikroelemente, die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht eines der keilförmigen Mikroelemente von 9.
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11 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung der keilförmigen Mikroelemente von 9,
wobei zusätzlich
Durchgangslöcher
vorgesehen sind, die durch das Mikroelement hindurch verlaufen und das
Substrat durchdringen oder in dieses eindringen.
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12 ist
eine perspektivische Ansicht eines der keilförmigen Mikroelemente mit Durchgangslöchern nach 11.
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13 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung keilförmiger Mikroelemente von 9,
wobei ein Durchgangsschlitz in den Mikroelementen vorgesehen ist,
welcher das Substrat durchdringt oder in dieses eindringt.
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14 ist
eine perspektivische Ansicht eines der keilförmigen Mikroelemente mit dem
Durchgangsschlitz nach 13.
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15 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung von Mikroelementen in der Form
verlängerter Dreiecke,
die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden.
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16 ist
eine perspektivische Ansicht eines der Mikroelemente in Form eines
verlängerten Dreiecks
nach 15.
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17 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung der Mikroelemente mit verlängerter
Dreiecksform nach 15, wobei zusätzlich Durchgangslöcher in
dem Substrat und Längskanäle entlang
der Oberflächen
der dreieckigen Mikroelemente vorgesehen sind.
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18 ist
eine perspektivische Ansicht eines der Mikroelemente mit verlängerter
Dreiecksform nach 17.
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19 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung dreieckiger Mikroelemente in
Keilform, die in eng beabstandeter Ausrichtung gruppiert sind und gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden.
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20 ist
eine perspektivische Ansicht eines der eng beabstandeten dreieckigen
Mikroelemente in Keilform von 19.
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21 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung bogenförmiger Mikroelemente mit keilförmigen Spitzen,
die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden.
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22 ist
eine perspektivische Ansicht eines der bogenförmigen Mikroelemente in Keilform von 21.
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23 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung der bogenförmigen Mikroelemente in Keilform von 21,
wobei zusätzlich
Durchgangslöcher
vorgesehen sind, die durch das Mikroelement hindurch verlaufen und
das Substrat durchdringen oder in dieses eindringen.
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24 ist
eine perspektivische Ansicht eines der bogenförmigen Mikroelemente in Keilform von 23 mit
Durchgangslöchern.
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25 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung der bogenförmigen Mikroelemente in Keilform von 21,
wobei ein Durchgangsschlitz in den Mikroelementen vorgesehen ist,
welcher das Substrat durchdringt oder in dieses eindringt.
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26 ist
eine perspektivische Ansicht eines der bogenförmigen Mikroelemente in Keilform von 25 mit
Durchgangsschlitz.
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27 ist
eine perspektivische Ansicht eines der "geradlinigen" keilförmigen Mikroelemente 102,
während
es die Haut anritzt oder einen Schnitt in die Haut macht.
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28 ist
eine Aufrißansicht
eines keilförmigen
Mikroelements von 10 im Teilquerschnitt, wobei
die Seitenwände
zur Substratebene senkrecht sind.
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29 ist
eine Aufrißansicht
eines keilförmigen
Mikroelements ähnlich
demjenigen aus 10 im Teilquerschnitt, wobei
die Seitenwände
eine Winkelbeziehung haben, die in Bezug auf die Substratebene nicht
senkrecht ist.
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30 ist
eine Aufrißansicht
einer Anordnung von Mikroelementen ähnlich derjenigen von 23 im
Teilquerschnitt, wobei zusätzlich
Durchgangslöcher
oder Durchgänge
zu einer Reservoirstruktur unterhalb des Hauptsubstrats vorgesehen
sind.
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31 ist
eine Draufsicht auf eine Anordnung von Mikroelementen gemäß 10,
wobei zusätzlich
ein nicht gewobenes Rückschichtmaterial vorgesehen
ist, welches auf das Originalsubstrat auflaminiert ist.
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32 ist
eine Draufsicht auf eine Mehrzahl von Mikroelementstreifen, die
auf eine nicht gewobene Rückschicht
auflaminiert sind.
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33 ist
eine Aufrißansicht
einer Anordnung von Mikroelementen nach 10 im
Teilquerschnitt, welche weitere Einzelheiten des Substrats und der
nicht gewobenen Rückschicht
zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
wird nun im einzelnen auf die derzeit bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, die in den begleitenden Zeichnungen
beispielhaft veranschaulicht wird und worin bei allen Ansichten
gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die kutane Verabreichung einer Zusammensetzung
an den Körper
mittels eines Produktions- bzw. Herstellungsgegenstandes, der auf
kontrollierbare Weise die Außenschichten
der menschlichen Haut penetriert. Die vorliegende Erfindung betrifft
weiterhin eine Ausführungsform,
bei der der Herstellungsgegenstand auf der Hautoberfläche verbleibt
und über
einen längeren
Zeitraum hinweg eine Zusammensetzung verabreichen kann oder über einen
längeren
Zeitraum hinweg Proben eines biologischen Fluids, z.B. eines interstitiellen
Fluids, entnehmen kann.
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Für Zwecke
der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "kutane Verabreichung" definiert als "eine Zusammensetzung, die mittels eines
Herstellungsgegenstandes auf kontrollierbare Weise an die menschliche
Haut verabreicht wird, wobei der Herstellungsgegenstand die Hautschicht
bis zu einer begrenzten Tiefe penetrieren kann, ohne dabei eine
Wunde zu verursachen".
Die Wörter
kutan und subkutan, wie sie hierin verwendet werden, sind im wesentlichen austauschbare
Begriffe. Der Begriff "Wunde" bzw. "Trauma" wird hierin als "mit dem Aufbringen
des Herstellungsgegenstandes auf die Haut, Bluten, Hämatombildung,
Schwellung, Beschädigung
von Bereichen der Haut usw. assoziierter Schmerz" definiert.
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Für viele
Individuen ist es notwendig, sich Arzneimittel selbst zu verabreichen.
Abgesehen von topisch aufgebrachten Medikamenten zur Behandlung
der Haut selbst findet die Selbstverabreichung der meisten Medikamente
auf oralem Wege statt. Es ist jedoch weithin bekannt, daß einige
Kategorien von Rezepturen, wie z.B. pharmazeutische Rezepturen, am
besten direkt in das Körpergewebe
verabreicht werden, und zwar beispielsweise mittels intravenöser (IV),
intramuskulärer
(IM) Injektionen. Wenn sowohl IV- als auch IM-Injektionstechniken
angewandt werden, ist eine Reihe von Aspekten zu berücksichtigen. Beispielsweise
müssen
die Fachkenntnis der verabreichenden Person, der Wille eines Patienten,
sich selbst eine Injektion zu verabreichen, oder die Wirksamkeit
der Selbstverabreichung durch den Patienten bei der Ausarbeitung
eines Behandlungsplans in Betracht gezogen werden.
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Diese
Probleme können
jedoch dahingestellt bleiben, und Zusammensetzungen, seien es pharmazeutische
oder andere, können
ohne Bedenken bezüglich
Schmerzen, Schwellungen, Traumata oder einer mangelhaften Ausführung durch
den Patienten routinemäßig an Menschen
verabreicht werden. Des weiteren wird der Nachteil der Lagerung
und Wiederbeschaffung von Spritzen, Tupfern und dergleichen durch
die Systeme und Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgeräumt.
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Das
Stratum corneum der Haut besteht aus Schichten toter Hautzellen,
die Teil der äußeren Schutzschicht
des Körpers
bilden. Diese äußerste Schicht
von Hautzellen kann in dicken, festen Hautbereichen, wie Schwielen,
eine nominale Dicke von etwa einhundert (100) Mikrometern bis etwa
250 Mikrometern haben, wohingegen das Stratum corneum bei normaler "dünner" Haut eine Dicke von etwa zehn bis etwa
fünfzehn
(10–15)
Mikrometern haben kann. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf das Penetrieren oder Durchstechen des Stratum corneum.
Die hierin beschriebenen Herstellungsgegenstände können so ausgestaltet werden,
daß sie penetrierende
Mikroelemente in verschiedenen Größen und Formen zur Verfügung stellen.
Eine Möglichkeit,
dies zu erreichen, besteht darin, die Ausgestaltung der Mikroelemente
und/oder die Distanz bzw. Länge,
um die das distale Ende der Mikroelemente von einem bestimmten Grundelement
vorspringt, anzupassen.
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Durch
Anpassen der Ausgestaltung der penetrierenden Mikroelemente wird
nicht nur die Tiefe der Hautpenetration moduliert, sondern auch
die Art der Penetration kann angepaßt werden. Beispielsweise können die
Herstellungsgegenstände
der vorliegenden Erfindung hohle oder mit Rillen versehene penetrierende
Mikroelemente aufweisen, die als Durchgänge dienen können, durch
welche eine Substanz fließen
kann. Diese Durchgänge
erlauben es, daß eine
Zusammensetzung, beispielsweise ein Arzneimittel, zur Haut transportiert
wird, und zwar vorzugsweise ohne Bluten, Schmerzen oder andere damit
in Verbindung stehende Traumata. Die Begriffe "Mikroelement" und "penetrierendes Mikroelement" werden hierin austauschbar
verwendet.
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Herstellungsgegenstände:
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Die
Herstellungsgegenstände
der vorliegenden Erfindung beinhalten ein Grundelement (oder "Substrat"), auf dem eine Mehrzahl
von Mikroelementen angebracht oder abgeschieden ist. Das folgende
ist eine Beschreibung des Grundelements und entsprechender Mikroelemente.
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Grundelement:
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Die
Herstellungsgegenstände
der vorliegenden Erfindung beinhalten mindestens ein Grundelement,
welches eine erste Seite und eine zweite Seite hat. Auf der ersten
Seite sind die weiter unten beschriebenen penetrierenden Mikroelemente
angebracht. Abgesehen davon, daß die
zweite Seite oder Rückseite
eine Matrize oder eine Grundstruktur bereitstellt, auf der die Mikroelemente angebracht
sind, kann sie auch einen Griff oder eine andere Vorrichtung aufweisen,
mittels dessen bzw. derer der Herstellungsgegenstand gehalten werden
kann. In einer anderen Ausführungsform
kann auf der zweiten Seite eine Substanz abgeschieden sein, die
es dem Benutzer erlaubt, den Gegenstand nur mit seinen Fingerspitzen
zu greifen, zu halten oder seine Bewegung auf andere Weise zu steuern.
Das Verwenden eines Materials, welches eine berührungsempfindliche Oberfläche liefert,
ist besonders für
Ausführungsformen
geeignet, bei denen das Grundelement ein dünnes, flexibles Material, wie
z.B. Papier oder Polymerbahnen, beinhaltet. Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet Grundelemente, die flexible
Bahnen aufweisen, und die Dicke der Bahnen wird anhand des gewünschten
Grades an Flexibilität bestimmt.
Die flexiblen Bahnen sind typischerweise ausreichend starr, um eine
Matrize bereitzustellen, auf der die Mikroelemente angebracht werden
können,
sind jedoch gleichzeitig leicht verformbar, so daß sie sich
an die Konturen der Hautoberfläche
anpassen.
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Die
Grundelemente der vorliegenden Erfindung können jede beliebige Form oder
Ausgestaltung haben. Beispielsweise betrifft eine Ausführungsform
kreisförmige
Grundelemente, während
eine andere Ausführungsform
rechtwinklige bzw. rechteckige Grundelemente mit einer Breite und
einer Länge betrifft.
Bei Herstellungsgegenständen,
die Mikroelemente mit einem "Mikroelementwinkel" von weniger als
90° beinhalten,
wie sie weiter unten beschrieben werden, weisen die rechteckigen
Grundelemente eine linke Kante und eine rechte Kante auf. Die rechte
Kante des Grundelements wird hierin als die Kante entlang der rechten
Seite des Grundelements definiert, wenn die zweite Seite des Grundelements
nach unten (vom Betrachter weg) und die erste Seite zum Betrachter
hin weist. Die linke Kante ist hierin umgekehrt definiert.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung kann die zweite Seite ein hieran angebrachtes (oder
hiermit ausgestaltetes) Reservoir (oder eine Kammer), welches) eine
fließfähige (oder "fluidische") Zusammensetzung
enthält,
oder zumindest ein Reservoir oder eine Kammer für die Aufnahme von Material
(z.B. interstitieller Flüssigkeiten),
das von der Haut entfernt wurde, aufweisen. Bei Ausführungsformen
dieser Art besteht eine Option darin, das Grundelement so zu modifizieren,
daß es
eine Mehrzahl hohler Elemente aufweist, oder daß Kanäle oder Porenöffnungen
gemeinsam mit soliden bzw. massiven Mikroelementen bereitgestellt
werden. Solche hohlen Elemente oder Kanäle würden eine Möglichkeit liefern, ein zu verabreichendes
Material oder ein zu entfernendes Material von der ersten Seite
des Grundelements zur zweiten Seite hin oder umgekehrt fließen zu lassen.
Die hohlen Elemente können
auch mit einem hohlen Element, einem Kanal, einem Loch oder einem
anderen Durchgang in Verbindung stehen, was die weiter unten beschriebenen
Mikroelemente in einer Weise modifiziert, daß eine fließfähige Zusammensetzung aus dem
Reservoir durch ein hohles Element im Grundelement über ein
Rohr oder einen Kanal in dem Mikroelement an die Haut verabreicht
werden kann.
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Für Zwecke
der vorliegenden Erfindung schließt die Bedeutung der Begriffe "Fluid" oder "fluidisch" fließfähige Flüssigkeiten,
fließfähige Gase, Cremes
mit relativ geringer Viskosität,
fließfähige Lösungen,
die feste Teilchen enthalten können,
und dergleichen ein. Eine "fluidische
Verbindung" oder ein "fluidisches Material" beinhaltet insbesondere solche
Flüssigkeiten,
Gase und Lö sungen.
Diese Verbindungen oder Materialien können einen Wirkstoff, ein Arzneimittel
oder ein hautverbesserndes Mittel oder andere geeignete Stoffzusammensetzungen
beinhalten; alternativ kann der Begriff "fluidische Verbindung" mindestens zwei
Wirkstoffe, Arzneimittel oder dergleichen, einschließlich sowohl
eines biologischen Wirkstoffs als auch eines chemischen Wirkstoffs
(in einer einzigen fluidischen Verbindung), einschließen.
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Penetrierende Mikroelemente:
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Die
Herstellungsgegenstände
der vorliegenden Erfindung beinhalten weiterhin eine Mehrzahl penetrierender
Mikroelemente, die an der ersten Seite oder der ersten Oberfläche des
Grundelements angebracht sind. Das "proximale Ende" des Mikroelements wird hierin als "das penetrierende
Ende des Mikroelements, das an das Grundelement angebracht oder
mit diesem ausgerichtet ausgebildet ist" definiert. Das "distale Ende" des penetrierenden Mikroelements wird
hierin als "das
Ende des penetrierenden Mikroelements, das mit der Haut in Kontakt kommt
und welches das dem Mikroelement am proximalen Ende gegenüberliegende
Ende bildet" definiert.
Der Begriff "penetrierendes
Mikroelement" wird hierin
definiert als "ein
Fortsatz für
das Inkontakttreten mit der Haut, welcher sich von der ersten Seite des
Grundelements aus erstreckt und mit einem Anbringungswinkel daran
angebracht ist (oder davon vorspringt)". Der Begriff "penetrierendes Mikroelement" bezieht sich auf
das gesamte Element, das mit der Haut in Kontakt tritt, und beinhaltet
nicht nur den Fortsatz selbst, sondern auch den Anbringungswinkel,
irgendwelche hohlen Elemente oder Nuten bzw. Rillen, die Dichte
der Mikroelemente, gemessen an der Anzahl von Fortsätzen pro
Quadratzentimeter, und irgendeine im Voraus auf der Oberfläche der
Mikroelemente vorgesehene Stoffzusammensetzung.
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Der
allgemeine Zweck des penetrierenden Mikroelements besteht darin,
die äußeren Schichten der
Haut zu durchstechen, einzuschneiden oder auf andere Weise bis zu
einer vorbestimmten Tiefe zu öffnen,
um eine Zusammensetzung zu verabreichen. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das penetrierende Element ein dauerhaftes
Element und kann daher wiederverwendet werden; die vorliegende Erfindung
umfaßt
jedoch auch wegwerfbare Ausführungsformen,
die nach Gebrauch keine Reinigung oder Sterilisation erfordern.
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Für Zwecke
der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "durchstechen" (oder "einschneiden") hierin verwendet, um die Verwendung
eines "penetrierenden
Elements mit einer vorbestimmten Höhe und Breite, wobei die Haut
bis zu einer vorbestimmten begrenzten Tiefe und mit einer vorbestimmten Schnittöffnungsweite
eingeschnitten wird, während durch
das Mikrostrukturpflaster eine gleichmäßige Druck- und Gleitkraft
auf die Haut des Benutzers aufgebracht wird, wobei die Tiefe und
die Schnittöffnungsweite
des durch das Mikroelement erzeugten Schnitts direkt mit der Heilungszeit
der Haut (d.h. der Zeit, die notwendig ist, damit die Haut ihre
Barriereeigenschaften wiedergewinnen kann) in Verbindung stehen" zu definieren. Bohrende
Elemente werden typischerweise verwendet, um leicht zu schneidendes
Gewebe oder Gewebe, welches mechanisch beschädigt wurde, beispielsweise
einen infizierten Hautbereich, der sich bei Berührung weich anfühlt oder
der in der Nähe
des zu behandelnden Bereichs Schorfbildung aufweist, zu penetrieren.
Weiterhin können penetrierende
Elemente, die "bohren", für Herstellungsgegenstände, die
verwendet werden, um transplantierte Hautlappen oder durch Hitze
geschädigtes
Gewebe, wie z.B. Verbrennungen ersten und zweiten Grades, zu behandeln,
besser geeignet sein.
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Der
Begriff "Bohren" bezeichnet typischerweise
einen einzigen effektiven Vorgang, bei dem ein penetrierendes Element
nach Art eines "Sägezahns" verwendet wird,
um Haut, die härter
und gegenüber mechanischem
Druck widerstandsfähiger
ist, zu penetrieren, obgleich eine solche Sägebewegung auch auf normale "dünne" Haut angewendet werden kann. Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, bei denen Sägebewegungen zum Einsatz kommen,
können
in "harten Bereichen" der Haut verwendet
werden und schließen
den Fersen- und Zehenbereich sowie Schwielen, Hühneraugen und dergleichen ein. Praktisch
alle Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
entweder mittels einer einzigen penetrierenden Handlung oder mittels
einer Vorwärts-Rückwärts- (oder "Säge"-) Bewegung auf der Oberfläche der
Haut verwendet werden.
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Wie
er hierin verwendet wird, bezeichnet der Begriff "Reiben" einen Vorgang, bei
dem eine der Mikrostrukturen der vorliegenden Erfindung auf der Haut
angeordnet und entlang der Hautoberfläche bewegt wird. Der Reibevorgang
kann manuell oder unter Verwendung einer Vorrichtung ausgeführt werden.
Mit anderen Worten, die Mikrostruktur kann in der Hand gehalten
und manuell auf der Haut gerieben werden, oder die Mikrostruktur
kann auf einer mechanischen Vorrichtung angeordnet werden, die wiederum
dazu verwendet wird, die Mikrostruktur auf der Hautoberfläche zu bewegen
(oder zu reiben).
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Der
Begriff "Haut" wird hierin definiert
als "Tierhaut, einschließlich menschlicher
Haut, Pflanzenhaut oder -oberflächen,
und sogar als Haut anderer biologischer Strukturen, die kein wirkliches "Haut"-Organ haben, wie
z.B. Gewebeproben pflanzlichen oder tierischen Ursprungs".
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Für Zwecke
der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "angebracht", der sich auf die Anbringung der Mikroelemente
an dem Grundelement bezieht, als "dauerhaft an der ersten Seite des Grundelements
gehalten" definiert.
Angebrachte Mikroelemente können
weder entfernt noch abgelöst
werden. Die Mikroelemente der vorliegenden Erfindung können in
Bezug auf den Begriff "angebracht" jede geeignete Ausführungsform
beinhalten. Beispielsweise können
die Mikroelemente und das Grundelement eine einzige einheitliche
Zusammensetzung beinhalten, oder die Mikroelemente können aus
dem Material, aus welchem die erste Seite besteht, extrudiert werden.
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Alternativ
und gemäß einer
gesonderten Ausführungsform
können
die Mikroelemente in einem separaten Vorgang oder Herstellungsschritt,
wie beispielsweise durch Laminieren auf ein Vlies-Substrat, an dem
Grundelement angebracht werden. Daher können die Mikroelemente in irgendeiner
vom Hersteller gewünschten
Weise, welche die gewünschte
Dichte oder Ausgestaltung der Mikroelemente liefert oder welche
die gewünschten
Penetrationseigenschaften erzielt, ausgestaltet und angewendet werden.
Andere geeignete Konfigurationen von Mikroelementen beinhalten diejenigen,
die in den folgenden US-Patentanmeldungen beschrieben sind: US-Seriennummer
09/580,780, US-Seriennummer 09/580,819 und US-Seriennummer 09/579,798,
alle eingereicht am 26. Mai 2000, US-Seriennummer 09/641,321, eingereicht
am 12. Juli 2000, die alle derselben An melderin, The Procter & Gamble Company,
gehören
und die durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
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Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "Mikroelementdichte" hier als "die Anzahl von Mikroelementen pro Quadratzentimeter
der Oberfläche
des Grundelements" definiert.
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Die
Fortsätze,
die die Mikroelemente aufweisen, können jede beliebige Ausgestaltung
haben, die die gewünschte
Penetration der Haut bereitstellen kann, welche notwendig ist, um
eine Zusammensetzung zu verabreichen oder eine Behandlung durchzuführen. Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betrifft eine Mehrzahl von Fortsätzen in Form
stangenartiger Fortsätze,
die entweder kreisförmig
oder elliptisch sind und eventuell über ihre gesamte Länge hinweg
einen einheitlichen Umfang aufweisen. Planare Fortsätze beinhalten
Würfel
oder würfelförmige Rechtecke
(oder offene Kästen),
deren Länge
und Breite über
die gesamte Höhe
des Fortsatzes hinweg einheitlich (aber nicht notwendigerweise gleich)
sind, und deren distales Ende eine ebene Fläche, wie z.B. ein Quadrat,
ein Rechteck oder ein Trapez, aufweist, wobei die ebene Fläche zum Grundelement
parallel ist oder in einem Winkel zu diesem steht. Keilförmige Fortsätze haben
eine rechteckige proximale Grundfläche, die zu einem Liniensegment
hin, welches vorzugsweise dieselbe Länge wie die rechteckige Basis
hat, spitz zuläuft.
Einige keilförmige
Fortsätze
können
ein umgekehrtes Erscheinungsbild haben. Pyramidenförmige Fortsätze können Grundflächen aufweisen,
die an der Grundfläche
am proximalen Ende drei oder vier Seiten haben und die zu einem
Punkt oder einer abgerundeten Spitze am distalen Ende hin spitz
zulaufen. Alternativ kann aus den keilförmigen Fortsätzen ein Dreiecksabschnitt,
welcher dazu dient, die Entfernung von Haut und Haarfollikeln zu
vereinfachen, entfernt worden sein. Die Fortsätze der vorliegenden Erfindung
können
auch gewunden oder auf andere Weise bogenförmig ausgestaltet sein und
vom proximalen Ende zum distalen Ende hin eine beliebige Anzahl
von Windungen aufweisen.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betrifft eine Mehrzahl von bohrenden
Elementen, die lateral über
die Vorderkante des Grundelements angeordnet sind. Bei sägeartigen
Ausführungsformen
können
die "Zähne" in vielerlei Arten
variieren, beispielsweise im Hinblick auf die Größe (Höhe) der Zähne, den Abstand zwischen den
Zähnen und
im Hinblick darauf, ob die Enden der Zähne zu einer kleineren Breite
spitz zulaufen. Andere penetrierende Elemente beinhalten quadratische
oder rechteckige Pfähle,
Klingen (kreisförmig
und gerade), geradlinige oder gekrümmte Keile oder pyramiden-,
zylinder-, würfel-
und sternförmige
Elemente.
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Für Zwecke
der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "Winkel des penetrierenden Elements" hier als der "Winkel, um den der
Fortsatz des penetrierenden Mikroelements von dem Grundelement vorspringt" definiert. Beispielsweise
hat ein Mikroelement, welches senkrecht zu dem Grundelement angebracht
ist, einen Penetrationselementwinkel von 90°. Die Mikroelemente der vorliegenden
Erfindung können
in irgendeinem beliebigen Winkel von etwa 30° bis etwa 90° (senkrecht) an dem Grundelement angebracht
werden. Wenn jedoch die Verwendungsrichtung des Herstellungsgegenstandes
nicht symmetrisch ist, können
die Mikroelemente in irgendeinem beliebigen Winkel von etwa 30° bis etwa
150° an dem
Grundelement angebracht werden. Zusätzlich können Mikroelemente, die nicht
senkrecht zu dem Grundelement sind, winklig zu irgendeiner Ecke
eines rechteckigen oder quadratischen Grundelements sein, oder sie
können
senkrecht zur Berührungslinie irgendeines
Punkts entlang des Umfangs eines kreisförmigen Elements sein.
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Die
penetrierenden Mikroelemente der vorliegenden Erfindung können auch
hohle Elemente aufweisen oder Nuten bzw. Rillen beinhalten. Hohle Elemente
sind typischerweise entlang der Längsachse des Fortsatzabschnitts
des Mikroelements angeordnet und mit einem entsprechenden hohlen
Element oder Durchgang im Grundelement ausgerichtet. Rillen oder
eingekerbte Elemente sind entlang der Oberfläche eines Fortsatzes vorhanden
und dienen, ebenso wie die hohlen Elemente, dazu, eine Einrichtung
bereitzustellen, mit welcher eine Lösung an die durch die penetrierenden
Elemente erzeugten Fissuren verabreicht werden kann. Durch Ausführungsformen
mit mindestens einem Reservoir oder einer Kammer kann eine fluidische
Verbindung an die Haut verabreicht werden.
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Die
Mikroelemente der vorliegenden Erfindung können von völlig starr (unflexibel) bis
flexibel variieren. Für
Zwecke der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "flexibel" hierin als "während der Verwendung auf der
Haut wird das distale Ende eines Fortsatzes um bis zu 90° zu dem Mikroelementwinkel,
wie er oben definiert wurde, verbogen oder verformt" definiert. Ein senkrechter
Fortsatz, der um 90° verbogen
wird, ist daher parallel zum Grundelement. Ein Fortsatz mit einem
Mikroelementwinkel von 45° kann
zu einem Winkel von 135° verformt
oder verbogen werden. Es versteht sich jedoch, daß die die Haut
einschneidenden penetrierenden Mikroelemente, wie sie unten diskutiert
werden, in ihrer Beschaffenheit typischerweise nicht starr sind.
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Die
penetrierenden Elemente der vorliegenden Erfindung können eine
Vorsprungslänge
von der Oberfläche
des Grundelements von bis zu 1000 Mikrometern haben. Der Begriff "Vorsprungslänge" wird hierin als "die Länge des
distalen Endes des penetrierenden Mikroelements entlang einer Linie
parallel zum Grundelement" definiert.
Bei rechtwinkligen Mikroelementen sind die Länge des Fortsatzes und die Vorsprungslänge gleich.
Die Vorsprungslänge
eines Mikroelements mit einem Mikroelementwinkel von beispielsweise
30° ist
gleich der Hälfte
der Länge
des Fortsatzes.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betrifft Mikroelemente mit einer Vorsprungslänge von
etwa 1–1000
Mikrometern. Eine weitere Ausführungsform
betrifft Vorsprungslängen
von etwa 1–200
Mikrometern. Weitere Ausführungsformen
beinhalten penetrierende Mikroelemente, wobei die Fortsätze Vorsprungslängen von
etwa einem bis etwa zwanzig (1–20)
Mikrometern haben, wohingegen weitere Ausführungsformen Vorsprungslängen von
etwa fünf
bis etwa zwanzig (5–20)
Mikrometern und von etwa vier bis etwa zehn (4–10) Mikrometern aufweisen.
Weitere Ausführungsformen
beinhalten keinen Bereich von Vorsprungslängen, sondern diskrete Abstände, wie
beispielsweise eine Ausführungsform
mit 4 Mikrometern, eine Ausführungsform mit
5 Mikrometern, eine Ausführungsform
mit 10 Mikrometern.
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Die
penetrierenden Mikroelemente der vorliegenden Erfindung können einen
Fortsatz beinhalten, der flexible Elemente und starre Elemente,
wie z.B. einen Fortsatz, der einen starren Abschnitt, der sich etwa
von der Mitte des Elements zum proximalen Ende hin erstreckt, und
einen flexiblen Abschnitt, der sich etwa von der Mitte des Elements
zum distalen Ende hin erstreckt, aufweist. Herstellungsgegenstände, die
aus mehreren Materialien zusammengesetzt sind, können ein dünnes flexibles Grundelement
beinhalten, auf welchem starre, unflexible penetrierende Elemente
abgeschieden sind. Wie oben ausgeführt wurde, sind die meisten
der hierin beschriebenen penetrierenden Mikroelemente in ihrer Beschaffenheit
starr.
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Die
Herstellungsgegenstände
der vorliegenden Erfindung können
eine Vielzahl von Anordnungen beinhalten, wobei jede Anordnung dieselben oder
unterschiedliche Arten oder Größen von
Mikroelementen aufweisen kann, wobei die verschiedenen Attribute
der Mikroelemente, einschließlich
Mikroelementdichte, Art des Fortsatzes, Mikroelementwinkel, hohle
Elemente gegenüber
massiven Elementen mit oder ohne Nuten bzw. Rillen, Grad an Flexibilität, Vorsprungslänge usw.,
von Anordnung zu Anordnung oder innerhalb einer einzigen bestimmten
Anordnung variieren können.
Für die
Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "Anordnung" als "Vielzahl von Mikroelementen
in einem Muster" definiert.
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In
einigen Fällen
können
bestimmte Elemente der Anordnung gemeinsam von einer anderen Anordnung
durch einen Abstand getrennt sein, der größer ist als der Abstand zwischen
den Mikroelementen, die die erste Anordnung bilden. In anderen Fällen können die
Anordnungen verschiedene Arten von Mikroelementen beinhalten, die
alle gleich beabstandet sind. Der Abstand zwischen Mikroelementen
entlang der Kanten zweier getrennter und unterschiedlicher Anordnungen
kann größer sein
als der Abstand zwischen zwei Mikroelementen, die derselben Anordnung
angehören.
Alternativ können
viele verschiedene Formen oder Vorsprungslängen von Mikroelementen in
einer einzigen Anordnung vorhanden sein, wobei alle einzelnen Elemente
in der gesamten Struktur gleichmäßig voneinander
beabstandet sind.
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Die
Mikroelemente haben vorzugsweise eine Länge und eine Form, die dazu
tendieren, mittels eines Einschnittes ("Anbohren"), durch Einritzen oder durch eine Pflügebewegung
die Stratum corneum-Schicht vollständig zu penetrieren. Die Eigenschaft
der Mikroelemente, das Stratum corneum einzuschneiden und vollständig zu
penetrieren, wird weiter verstärkt,
indem der Benutzer dazu angeleitet wird, das "Pflaster" oder die Mikrostruktur im wesentlichen
in nur einer Richtung (oder im wesentlichen entlang einer einzigen
Linie, die eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung
darstellt) zu bewegen, so daß die "schärferen" Kanten der Mikroelemente
die oberen Hautschichten einschneiden oder sich in diese "hineingraben". Dies erlaubt das
Aufbringen einer flüssigen
oder cremeartigen Substanz (d.h. einer fluidischen Verbindung) auf
die Ritze oder Schnitte im Stratum corneum und erhöht die Menge
eines solchen Fluids oder einer solchen Creme (z.B. eines Wirkstoffs,
eines Arzneimittels oder einer anderen Verbindung), die durch das
Stratum corneum hindurchtritt, erheblich. Weiterhin heilt die Haut
sehr schnell, wenn die Penetrationstiefe in geeigneter Weise gesteuert
wird (was dadurch erzielt wird, daß die Mikroelemente geeignete
Formen und Längen haben);
in einigen Fällen
gewinnt die Haut ihre Barriereeigenschaften in weniger als zwei
Stunden zurück!
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Die
Verfahren zur Verwendung "massiver" Mikroelemente werden
von den Efindern für
zwei Hauptausführungsformen
vorgesehen: (1) zunächst wird
die Haut unter Verwendung der Mikrostruktur (oder des Pflasters)
eingeschnitten (oder "angebohrt"), dann wird nach
Entfernen des Mikrostrukturpflasters ein fluidisches Material (z.B.
ein Wirkstoff) auf diesen Hautbereich aufgebracht, und das fluidische
Material dringt durch die soeben erzeugten Ritze in das Stratum
corneum ein, oder (2) es wird zunächst das fluidische Material
auf die Haut aufgebracht und anschließend wird das Mikrostrukturpflaster
auf denselben Hautbereich aufgebracht und die Haut wird eingeschnitten
(oder angebohrt), wodurch das fluidische Material dabei unterstützt (dazu
gezwungen) wird, in das Stratum corneum einzudringen.
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Ein
weiteres Verfahren der Verwendung beinhaltet Mikroelemente mit darin
vorgesehenen Löchern
oder Schlitzen oder mit Durchgangslöchern in dem an die Mikroelemente
angrenzenden Substrat. In dieser Ausführungsform der Verwendung wird
die Haut eingeschnitten ("angebohrt") und ein fluidisches Material
wird in einem einzigen Verfahrensschritt durch die Löcher/Schlitze
verabreicht. Natürlich
muß die
Haut zunächst
angeritzt werden oder es muß ein Schnitt
durch ihre Stratum corneum-Schicht vorgenommen werden, ehe das fluidische
Material durch die darin gebildeten Ritze fließen kann, doch kann dies im
wesentlichen praktisch zur selben Zeit erfolgen, während der
der Benutzer einen einzigen Satz von Vorwärts-Rückwärts-Bewegungen ausführt (bei bestimmten
physikalischen Ausgestaltungen von Mikrostrukturen würde eventuell
eine einzige Bewegung in nur einer Richtung genügen). Für das Halten bzw. Aufnehmen
des fluidischen Materials wird bei diesem Verfahren ein Reservoir
beliebiger Art als ein Teil des Mikrostrukturpflasters benötigt, obgleich
Variationen im Hinblick auf die exakte Ausgestaltung eines solchen
Reservoirs zur Verfügung
stehen, wie unten noch beschrieben wird.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren veranschaulicht 1 eine Mikrostrukturanordnung,
die allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist und eine
Vielzahl von Mikroelementen 12 beinhaltet, die auf einer
Basis oder einem Substrat 14 angeordnet sind. In 1 ist
jede "Säule" von Mikroelementen 10 zu
der nächsten,
benachbarten Säule ähnlicher
Mikroelemente versetzt. Jede der Säulen könnte jedoch zu den anderen
identisch ausgestaltet werden, falls dies gewünscht ist, und der Versatz
könnte
eliminiert werden. Alternativ könnten
mehrere Säulen
mit unterschiedlichem Versatz vorgesehen sein, ehe sich das Anordnungsmuster
der Mikroelemente wiederholt, oder die Versätze könnten im wesentlichen zufälliger Art
sein, so daß es
kein sich wiederholendes Muster gibt.
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2 veranschaulicht
in vergrößerter Darstellung
eines der Mikroelemente 12, welches das Erscheinungsbild
einer vierseitigen Pyramide hat. Jede Seitenwand der Pyramide ist
mit der Bezugszahl 20 bezeichnet und der Rand oder die "Ecke" zwischen den Seiten
ist mit der Bezugszahl 22 bezeichnet. Die Spitze der Pyramide
ist bei 24 gezeigt und die Grundlinie jeder der Seiten
ist bei 26 gezeigt, wo sie auf das Substrat 14 trifft.
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Diese
Anordnung 10 von Mikroelementen ist beim Penetrieren der
Stratum corneum-Schicht der Haut sehr nützlich, indem sie in ein Pflaster
eingebaut wird, das von einer menschlichen Hand gehalten und auf
einen bestimmten Hautbereich aufgebracht und dort in einer geradlinigen
Vorwärts-Rückwärts-Bewegung
(oder, falls gewünscht,
auch in einer kreisförmigen
Bewegung) gerieben werden kann. Wenn das Pflaster oder die Anordnung 10 auf
der Haut gerieben wird, neigen die Mikroelemente 12 dazu,
die toten Hautzellen zu penetrieren; dies geschieht in Form einer
gleitenden Bewegung zur Seite (d.h. im wesentlichen parallel zur
Hautoberfläche), statt
unter Verwendung einer Druck ausübenden oder
stechenden Bewegung (d.h. hauptsächlich senkrecht
zur Hautoberfläche).
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Die
Anordnung oder das Pflaster 10 penetriert das Stratum corneum,
ohne die Bewegungsrichtung des Pflasters 10 in Bezug auf
die Orientierung bzw. Ausrichtung der einzelnen Mikroelemente 12 zu berücksichtigen.
Mit anderen Worten, die Mikroelemente 12 sind omnidirektional
anwendbar und alle Richtungen sind bevorzugt oder sogar "vorbestimmt". Andere Ausführungsformen
der Erfindung, die unten beschrieben werden, sind im Hinblick auf die
Ausrichtung ihrer einzelnen Mikroelemente nicht omnidirektional,
sondern stattdessen unidirektional oder bidirektional ausgestaltet.
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Die
Mikroelemente schneiden die Haut bis zu einer vorbestimmten "Penetrationstiefe" ein, die durch die "Vorsprungslänge" der Mikroelemente 12 gesteuert
wird (und hierzu wahrscheinlich im wesentlichen äquivalent ist). Andere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, die unten beschrieben werden, funktionieren
auf die gleiche Weise.
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Ein
weiteres Merkmal der Mikrostruktur 10 ist ihre Anwendbarkeit
beim Aufbringen eines Conditioners bzw. Hautverbesserers oder einer
anderen Art einer Verbindung in Form einer Flüssigkeit oder einer Creme.
Unmittelbar nachdem das Mikrostrukturpflaster 10 einen
Hautbereich penetriert hat, weist das Stratum corneum zahlreiche
Ritze oder Einschnitte auf, wodurch die Barriereeigenschaften der
Haut (zumindest vorübergehend)
signifikant reduziert werden. Eine fluidische Verbindung kann nun
auf die Haut aufgebracht werden und wird viel leichter in die Epidermisschicht
gelangen. Die fluidische Verbindung könnte eine Art eines Arzneimittels
oder eines anderen Wirkstoffs sein, falls dies gewünscht ist.
Die anderen Mikrostrukturen, die unten beschrieben werden, sind
für diese
Art der topischen Aufbringung einer in die Haut eindringenden fluidischen
Verbindung ebenfalls gut geeignet.
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Ein
weiteres Merkmal der Mikrostruktur 10 besteht darin, daß eine Verbindung
auf das Substrat 14 und/oder auf die Mikroelemente 12 aufgebracht werden
kann, bevor sie auf einem Hautbereich plaziert wird. Wenn das Mikrostrukturpflaster 10 auf
der Haut plaziert wird, wird es einen Teil dieser Verbindung auf
den Hautbereich, der gerade penetriert wird, aufbringen; dies geschieht
im wesentlichen gleichzeitig. Die anderen, unten beschriebenen Mikrostrukturen
sind für
diese Art der gleichzeitigen Verabreichung einer fluidischen Verbindung
an denselben Hautbereich, der gerade penetriert wird, ebenfalls
gut geeignet. Es mag natürlich
sein, daß die unten
beschriebenen Ausführungsformen,
die Durchgangslöcher
in dem Substrat (siehe beispielsweise 3 und 4)
aufweisen, für
dieses Verfahren der Verabreichung von Zusammensetzungen nicht die
erste Wahl sind, doch können
solche Vorrichtungen sicherlich auf diese Weise eingesetzt werden, falls
gewünscht.
Die Verbindung, die im Voraus auf die Oberfläche der Mikrostruktur 10 aufgebracht
wird, könnte
entweder durch den Benutzer oder bereits während der Herstellung der Mikrostruktur 10 aufgebracht
werden.
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3 veranschaulicht
eine ähnliche
Anordnung von Mikroelementen, die allgemein mit der Bezugszahl 30 bezeichnet
ist und bei der zusätzlich Durchgangslöcher und
Kanäle
vorgesehen sind. Die Basis oder das Substrat 34 beinhaltet
eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 36,
die proximal zu der Basis der einzelnen pyramidenförmigen Mikroelemente 32 positioniert
sind. Diese Durchgangslöcher 36 können entweder
das gesamte Substrat 34 durchdringen oder sie können teilweise
in das Substrat eindringen und sich mit Durchgängen verbinden, die in einer Richtung
senkrecht zu den Durchgangslöchern
verlaufen, und gemeinsame Verbindungen zwischen vielen der Durchgangslöcher herstellen.
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In 4 sind
weitere Einzelheiten gezeigt; so ist zu sehen, daß die Seitenwände 40 des
pyramidenförmigen
Mikroelements 32 rillenförmige Kanäle 38 aufweisen, die
mit den Durchgangslöchern 36 verbunden
sind. Die Kanten der Seitenwände 40 sind bei
der Bezugszahl 42 gezeigt, die einzelnen Grundlinien der
Pyramide bei 46 und die Spitze der Pyramide bei 44.
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In
den 3 und 4 weist in der Anordnung 30 jede
aus der Mehrzahl pyramidenförmiger Strukturen
bei 32 ein Durchgangsloch, welches an jede Seite der Pyramide
angrenzt, auf. Natürlich könnten auch
weniger Durchgangslöcher 36 pro
pyramidenförmigem
Mikroelement 32 vorgesehen sein, falls dies gewünscht ist.
Alternativ können
einige der pyramidenförmigen
Mikroelemente 32 in der Anordnung auch ohne angrenzende
Durchgangslöcher ausgestaltet
sein, falls dies gewünscht
ist. Solche Mikroelemente (oder andere in der Anordnung) könnten auch
den Kanälen 38 vorgelagert
sein.
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Die
Struktur der 3 und 4 eignet
sich für
die Durchführung
einer gleichzeitig erfolgenden Penetration und Arzneimittelverabreichung.
Während
die Anordnung oder das "Pflaster" 30 auf
der Haut entlanggerieben wird, werden die Hautzellen des Stratum
corneum durch die einzelnen pyramidenförmigen Mikroelemente 32 eingeschnitten,
angebohrt oder angeritzt (oder auf andere Weise penetriert), was
die Haut auf irgendeine Art einer fluidischen Verbindung vorbereitet,
die dann durch diesen Bereich der Hautoberfläche "injiziert" wird. Eine Kapillarkraft wirkt sich
vorteilhaft auf die Verabreichung eines Arzneimittels oder eines
anderen Wirkstoffs aus. Natürlich
können
beispielsweise auch mechanischer Druck oder Iontophorese zur Unterstützung der Verabreichung
eingesetzt werden.
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Es
versteht sich, daß die
in den 3 und 4 gezeigten Mikrostrukturen
anstelle der Verabreichung einer fluidischen Verbindung, wie z.B.
eines Arzneimittels, an die Haut beispielsweise auch zur Entnahme
von Proben aus einem interstitiellen Fluid verwendet werden könnten. In
diesem Fall fließt
das Fluid natürlich
in der entgegengesetzten Richtung durch die Durchgangslöcher 36 und
wird nachfolgend in ein Sammelreservoir oder eine Kammer geleitet,
wie es beispielsweise unten beschrieben wird.
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Ähnlich wie
das Pflaster 10 penetriert auch die Anordnung oder das
Pflaster 30 die Hautzellen des Stratum corneum, ohne die
Bewegungsrichtung des Pflasters 30 in Bezug auf die Ausrichtung
der einzelnen Mikroelemente 32 zu berücksichtigen. Mit anderen Worten,
die Mikroelemente 32 sind omnidirektional anwendbar und
alle Richtungen sind bevorzugt oder sogar "vorbestimmt".
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Eine
weitere Verwendungsmöglichkeit
der Anordnung oder des Pflasters 30 besteht darin, das gesamte
Mikrostrukturpflaster für
einen relativ langen Zeitraum auf die Haut aufzubringen und dadurch
unter Verwendung der Einschnitte oder Ritze, die durch den zuvor
erfolgten Reibevorgang erzeugt wurden, die Möglichkeit einer über längere Zeit
hinweg erfolgenden Verabreichung der fluidischen Verbindung an die
Epidermis bereitzustellen. Durch Aufbringen des Mikrostrukturpflasters
auf die Haut ist es auch möglich, über einen
längeren
Zeitraum hinweg Proben biologischer Flüssig keiten zu entnehmen. Darüber hinaus
ist es mit dieser Anordnung möglich,
gleichzeitig Proben interstitieller Flüssigkeiten zu entnehmen und Arzneimittel
(beispielsweise Insulin) zu verabreichen, insbesondere wenn in einem
Mikroelement mehr als ein Satz von Löchern vorgesehen ist (siehe
andere derartige Strukturen weiter unten) oder wenn auf einem einzigen
Substrat mindestens zwei Gruppen von Mikroelementen vorgesehen sind.
Mittels einer ersten Gruppe (oder Anordnung) könnten Proben des interstitiellen
Fluids entnommen werden, während
mittels einer zweiten Gruppe (oder Anordnung) das Arzneimittel verabreicht
werden könnte.
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Eine
weitere Form von Mikroelementen ist in 5 gezeigt
und beinhaltet eine Anordnung 50 von "würfelförmigen rechteckigen" Mikroelementen 52. Diese
Mikroelemente 52 haben eine tassenartige Form, die ihnen
das Erscheinungsbild einer oben offenen, hohlen oder einer offenen
würfelartigen
oder kastenartigen Struktur, nachdem eine der Seitenwände des
Würfels
(des Kastens) entfernt wurden, verleiht. Dies ist in der perspektivischen
Ansicht von 6 deutlich zu erkennen. (Es
versteht sich, daß die "würfelartige Struktur" 52 in Bezug
auf ihre äußeren Abmessungen
keine identische Länge,
Breite und Höhe
aufweist und daher nicht wirklich ein geometrischer Würfel ist.
In dieser Hinsicht ist der Begriff "kastenartig" oder "Kasten" veranschaulichender.)
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Die
einzelnen Säulen
von Mikroelementen 52 können
auf dem Substrat 54 zueinander versetzt angeordnet sein,
wie in 5 zu sehen ist. Als alternative Ausgestaltung
könnten
die einzelnen Säulen dieser
Mikroelemente 52 jeweils identisch sein, wodurch jeglicher
Versatz eliminiert wird, falls dies gewünscht ist. Als weitere Alternative
könnten
mehrere Säulen
mit unterschiedlichem Versatz vorgesehen sein, ehe sich das Muster
der Mikroelemente wiederholt, oder die Versätze könnten im wesentlichen zufälliger Art
sein, so daß es
kein sich wiederholendes Muster gibt.
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6 zeigt
weitere Einzelheiten des einzelnen Mikroelements 52, welches
eine "Rückwand" 62, ein
Paar von "Seitenwänden" 60, eine "Vorderkante" 64 an jeder
der Seitenwände 60 und
eine Grundlinie 66 entlang des Bodens der Seitenwände 60 aufweist.
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Um
das Stratum corneum der Haut zu penetrieren, wird die Mikrostruktur
oder das "Pflaster" 50 im wesentlichen
entlang der durch den Buchstaben "C" angegebenen
Richtung (welches eine bevorzugte, vorbestimmte Richtung ist) vorwärts und
rückwärts gerieben.
Auf diese Weise schneiden die Kanten 64 die Hautzellen
ein oder bohren sie bis zu einer vorbestimmten Penetrationstiefe
an, welche im wesentlichen mit der Vorsprungslänge der Mikroelemente 52 übereinstimmt.
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7 veranschaulicht
eine ähnliche
Anordnung von Mikroelementen, die mit der Bezugszahl 70 bezeichnet
ist. Jedes einzelne Mikroelement 72 hat ein ähnliches
Erscheinungsbild wie die offenen, kastenartigen Mikroelemente 52 der 5 und 6, jedoch
ist innerhalb des "tassenartigen" Bereichs des Mikroelements 72 zusätzlich ein
Durchgangsloch 76 vorgesehen. Diese Löcher verlaufen typischerweise vollständig durch
die Basis oder das Substrat 74 hindurch, obgleich sie sich
stattdessen auch nur teilweise in das Substrat erstrecken könnten, um
eine Verbindung mit einer Art interner Kanäle herzustellen. Auf diese
Weise könnten
diese Löcher
zu Durchgängen
irgendeiner Form, irgendeines Durchmessers oder irgendeiner Länge werden
(oder sich mit diesen verbinden).
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Die
Mikrostrukturanordnung 70 könnte in ein "Pflaster" eingebaut werden,
welches auf die Haut aufgebracht und in einer Vorwärts-Rückwärts-Bewegung
im wesentlichen in der Richtung "C", wie in 7 gezeigt
(welches eine bevorzugte, vorbestimmte Richtung ist), gerieben werden
kann. 8 zeigt weitere Einzelheiten, wobei zwei Seitenwände 80,
eine Rückwand 82,
zwei "Vorder"-Kanten 84, eine Grundlinie 86 für jede der
Seitenwände 80 und
das Durchgangsloch 76, welches proximal zum inneren Bereich
des Mikroelements 72 ist, vorgesehen sind. Ähnlich wie
bei der zuvor beschriebenen Mikrostruktur der 3 und 4 kann
die in den 7 und 8 offenbarte
Mikrostruktur 70 verwendet werden, um die Hautoberfläche zu penetrieren,
während gleichzeitig
eine Art eines Wirkstoffs an die Epidermis verabreicht wird. Solche
Systeme können
in einem einzigen durch den Benutzer ausgeführten Vorgang sowohl die äußere Hautschicht
penetrieren als auch eine Verabreichung an die Epidermis durchführen.
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9 veranschaulicht
eine Anordnung 100 keilförmiger Mikroelemente 102,
die auf einer Basis oder einem Substrat 104 angeordnet
sind. Wie bei einigen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen kann
jede Säule
von Mikroelementen 102 zu der angrenzenden Säule versetzt
sein, wie es in 9 gezeigt ist. Die Säulen könnten jedoch
alternativ auch zueinander identisch ausgestaltet werden, wodurch es
dann keinen Versatz gäbe.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung könnten mehrere Säulen mit unterschiedlichen
Versätzen
vorgesehen sein, ehe sich das Muster der Mikroelemente wiederholt,
oder die Versätze
könnten
im wesentlichen zufälliger
Art sein, so daß es
kein sich wiederholendes Muster gibt.
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Das
keilförmige
Mikroelement 102 ist in der perspektivischen Ansicht von 10 in
größerem Detail
gezeigt. Die Oberseite der Struktur ist mit 114 bezeichnet,
und es sind zwei längliche
Seitenwände 112 und
ein Paar konvergierender Seitenwände 110 gezeigt,
die an ihrer Konvergenzlinie eine Schneidkante 116 bilden.
Ebenso ist eine Grundlinie 118 an dem Punkt vorhanden,
an dem sich die Seitenwand 110 und das Substrat 104 treffen.
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Die
relativ scharfe Kante 116 ist dafür gedacht, die Haut gemäß den in
diesem Patentdokument beschriebenen Verfahren einzuschneiden oder einzuritzen
(oder "anzubohren"). Die insgesamt
keilförmige
Form des Mikroelements 102 wird als eine Struktur bereitgestellt,
die bedeutender ist als einige der anderen hierin beschriebenen
Ausführungsformen.
Sie ist wahrscheinlich auch leichter herzustellen als die zuvor
in den 1–8 beschriebenen Mikroelemente.
Bei den Mikroelementen in der Anordnung 100 in 9 ist
es bevorzugt, die Anordnung in Form eines "Pflasters" auf die Haut aufzubringen und sie dann
in einer Vorwärts-Rückwärts-Bewegung
im wesentlichen entlang der Linie "C" (welches
eine bevorzugte, vorbestimmte Richtung ist) zu reiben. Wie in 9 zu
erkennen ist, werden die relativ scharten Kanten 116 dazu
verwendet, die Haut einzuschneiden, wenn das Pflaster 100 auf diese
Weise entlang der Linie "C" bewegt wird.
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Im
wesentlichen wirkt die Kante 116 tendenziell wie ein Miniaturpflug
auf die toten Hautzellen des Stratum corneum. Eine verdeutlichendere
Ansicht der Pflügebewegung
wird in 27 gegeben, welche eines der "geradlinigen" keilförmigen Mikroelemente 102 zeigt,
wie es eine Ritze oder einen Einschnitt in der Haut erzeugt. Die
Haut ist bei 300 gezeigt und es ist zu erkennen, daß die scharfe
Kante 116, die von den beiden konvergierenden Flächen 110 gebildet wird,
von dem Punkt 302 ausgehend im wesentlichen die oberen
Bereiche des Stratum corneum durchpflügt und dadurch die Haut entlang
der Linien bei 306 teilt. Dies führt dazu, daß bei 304 ein
innerer Bereich der Haut zeitweise offen liegt.
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In 27 wird
das Mikroelement 102 im wesentlichen in der Richtung der
Pfeile "C", die anzeigen, daß die Haut
in dieser Richtung eingeschnitten wird, bewegt. Wenn das Mikroelement 102 in
die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, wird es natürlich dazu
tendieren, die Haut in der entgegengesetzten Richtung einzuschneiden
und so eine neue Ritze bilden oder eine bestehende Ritze erweitern.
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Es
versteht sich, daß die
Mikroelemente mit verschiedenen Tiefen und Breiten ausgestaltet
werden können,
um die Größe und die
Penetrationstiefe der Ritze in der Haut zu vergrößern oder zu verringern; solche
Variationen der Dimensionen wurden von den Erfindern vorgesehen.
Sicherlich können
die genauen Formen und Größen variiert
werden, ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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11 zeigt
bei 120 ein ähnliche
keilförmige Mikrostrukturanordnung,
die einzelne keilförmige
Mikroelemente 122 aufweist, die mit zwei separaten Durchgangslöchern 126 versehen
sind. Alle Mikroelemente 122 sind auf einer Basis oder
einem Substrat 124 aufgebracht. Wie in 11 zu
erkennen ist, unterscheiden sich die Säulen von Mikroelementen 122 dahingehend
etwas voneinander, daß sie
in angrenzenden Reihen zueinander versetzt sind. Dies muß nicht
der Fall sein; alternativ könnten
die Säulen
auch zueinander identisch sein, was jeglichen Versatz eliminiert,
falls dies gewünscht
ist. Wiederum alternativ könnten
mehrere Säulen
mit unterschiedlichen Versätzen
vorgesehen sein, ehe sich das Muster der Mikroelemente wiederholt,
oder die Versätze
könnten im
wesentlichen zufälliger
Art sein, so daß es
kein sich wiederholendes Muster gibt.
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12 zeigt
weitere Einzelheiten des einzelnen Mikroelements 122, welches
eine obere Oberfläche 134 und
längliche
Seitenwände 132 sowie
konvergierende Seitenwände 130,
die in einer scharten Kante 136 zusammenlaufen, aufweist.
Eine Grundlinie 138 als Kontaktstelle zwischen dem Mikroelement 122 und
dem Substrat 124 ist ebenfalls gezeigt. Die Durchgangslöcher 126 sind
so ausgeführt,
daß sie
das Mikroelement 122 und vorzugsweise auch die Basis 124 vollständig durchdringen,
obgleich die Löcher 126 auch
zu Durchgängen
werden können,
die die Basis oder das Substrat nicht vollständig durchdringen, sondern
stattdessen eine Verbindung zu einer Art senkrechter Kanäle oder
Durchgänge
herstellen können,
falls dies gewünscht
ist. Da pro Mikroelement 122 zwei separate Löcher 126 vorgesehen sind,
ist es möglich,
gleichzeitig zwei verschiedene Wirkstoffe (in einem einzigen Mikroelement
einer pro Loch) in einem einzigen Vorgang zu verabreichen, falls
dies gewünscht
ist.
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Die
Mikroelemente 122 sind so ausgestaltet, daß sie in
einem einzigen Schritt sowohl die Haut penetrieren als auch eine
Verabreichung durchführen können. In
dieser speziellen Struktur ist es fast sichergestellt, daß sich in
den Verabreichungs- bzw. Zuführungslöchern oder
Durchgängen 126 sehr
wenige tote Hautzellen oder andere Fremdstoffe ansammeln. Selbst
wenn sich einige Fremdstoffe oder tote Hautzellen in den Durchgängen 126 ansammeln, kann
hieraus eine Kapillar wirkung resultieren und es kann eine Verabreichung
mindestens eines Wirkstoffs oder Arzneimittels durch die Durchgänge 126 und
zumindest in die Epidermisschicht der Haut stattfinden.
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13 veranschaulicht
eine Mikrostrukturanordnung, die mit der Bezugszahl 140 bezeichnet
ist und die eine große
Anzahl einzelner keilförmiger
Mikroelemente 142 aufweist, welche auf einer Basis oder
einem Substrat 144 angeordnet sind. Diese keilförmigen Mikroelemente 142 weisen
einen Durchgangsschlitz 146 auf, über den, unmittelbar nachdem das
Stratum corneum penetriert wurde, mindestens ein Wirkstoff oder
Arzneimittel durch die äußere Oberfläche der
Haut verabreicht werden kann. Ähnlich
wie bei den Strukturen in 11 wird
die Mikroelementenanordnung oder das Pflaster 140 vorzugsweise
auf die Hautoberfläche
aufgebracht und in einer Vorwärts-Rückwärts-Bewegung im wesentlichen entlang
der Richtung "C" (welches eine bevorzugte, vorbestimmte
Richtung ist) gerieben, um die Hautzellen des Stratum corneum zu
penetrieren oder einzuschneiden.
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14 zeigt
in größerem Detail
ein einzelnes Mikroelement 142, welches eine obere Oberfläche 154,
Seitenwände 152,
konvergierende Seitenwände 150,
die in einer relativ scharfen Kante 156 zusammenlaufen,
und eine Grundlinie 158, bei der das Mikroelement 142 auf
die Basis oder das Substrat 144 trifft, aufweist.
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Der
Durchgangsschlitz 146 kann für die Verabreichung mindestens
eines Wirkstoffs oder Arzneimittels an die Hautoberfläche einen
im Vergleich zu dem Mikroelement 122 von 12 größeren Querschnittsbereich
bereitstellen. Natürlich
können
die tatsächlichen
Abmessungen des Mikroelements 142 entweder größer oder
kleiner sein als die ähnlicher Mikroelemente 122,
wie sie in 12 gezeigt sind. Beide Sätze von
Mikroelementen 122 und 142 sind relativ leicht
herzustellen, obgleich diejenigen mit dem Durchgangsschlitz 146 etwas
leichter herzustellen sein können
als diejenigen mit einer Vielzahl kleinerer Durchgangslöcher 126.
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Das
Pflaster oder die Anordnung 140 kann für einen Schritt gleichzeitig
erfolgender Penetration der Haut und Verabreichung mindestens eines
Wirkstoffs ähnlich
verwendet werden wie die zuvor beschriebenen Ausführungsformen.
Andere ähnliche Formen
keilförmiger
Strukturen können
leicht hergestellt werden, ohne von den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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15 offenbart
eine Anordnung oder ein Pflaster 160 dreieckiger keilförmiger Mikroelemente 162,
die auf eine Basis oder ein Substrat 164 aufgebracht sind.
Wie in 16 zu sehen ist, besteht jedes der
Mikroelemente 162 aus einer verlängerten Dreiecksform, die ein
Paar von dreieckigen Seitenwänden 170,
ein Paar geneigter länglicher
Seitenwände 172,
eine Oberkante 174 und ein Paar von Grundlinien 178 aufweist.
Der Kontaktpunkt zwischen den dreieckigen Endflächen 170 und den rechteckigen, aber
geneigten Seitenwänden 172 ist
mit der Bezugszahl 176 bezeichnet. Die Spitze des Dreiecks
ist bei 174 gezeigt; dies ist nur ein Punkt entlang der Oberkante 174 des
Mikroelements 162.
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Diese
dreiecksförmigen
Keile können
für ein Verfahren
der Hautpenetration nützlich
sein, und sie werden vorzugsweise in Form eines Pflasters auf die Haut
aufgebracht und im wesentlichen in der Richtung "C" (welches
eine bevorzugte, vorbestimmte Richtung ist) auf der Haut vorwärts und
rückwärts gerieben.
Die einzelnen Säulen
der Mikroelemente können
in angrenzenden Säulen
zu einander versetzt sein, wie in 15 zu
sehen ist. Alternativ könnten die
Säulen
ohne jeglichen Versatz zueinander identisch sein. In einer weiteren
alternativen Anordnung könnten
mehrere Säulen
mit unterschiedlichen Versätzen
vorgesehen sein, ehe sich das Muster der Mikroelemente wiederholt,
oder die Versätze
könnten im
wesentlichen zufälliger
Art sein, so daß es
kein sich wiederholendes Muster gibt.
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17 offenbart
eine ähnliche
Mikroelementenanordnung 180 mit einzelnen Mikroelementen 182 in
Form dreiecksförmiger
Keile, die auf einer Basis oder einem Substrat 184 angeordnet
oder ausgebildet sind. In dem "Pflaster" 180 ist
für das
Zuführen mindestens
eines Wirkstoffs durch das Stratum corneum eine Vielzahl von Durchgangslöchern 186 und Kanälen 188 vorgesehen.
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18 zeigt
die Kanäle 188 und
die Löcher 186 in
vergrößerter Ansicht,
wobei die Löcher 186 typischerweise
so ausgestaltet sein können,
daß sie das
Substrat 184 vollständig
durchdringen; die Löcher 186 könnten jedoch
die Basis auch nur teilweise durchdringen, wenn sie eine Verbindung
zu einer anderen Art eines Durchgangs in der Basisstruktur herstellen.
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Die
Dreiecksform des Mikroelements 182 ist in 18 entlang
der Seitenwand 190, die an geneigte, rechteckige Seitenwände 192 entlang
der Kanten 196 anschließt, zu erkennen. Zwischen den beiden
dreieckigen Seitenwänden 190 liegt
eine Oberkante 194, und eine Grundlinie 198 markiert
die Grenze zwischen dem Mikroelement 182 und dem Substrat 184.
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In 18 sind
in der Oberfläche
der länglichen
Seitenwand 192 drei separate Kanäle 188 gezeigt. Natürlich könnten, falls
gewünscht,
auch weniger Kanäle
verwendet werden, oder es könnten
auch noch mehr Kanäle
verwendet werden. Die Kanäle 188 sind
für eine
Kapillarwirkung sehr gut geeignet, um zu ermöglichen, daß zumindest ein Wirkstoff durch
die Löcher 186 und
entlang der Kanäle 188 in das
Stratum corneum fließt,
selbst wenn die Bereiche zwischen den Mikroelementen 182 sich
wesentlich mit toten Hautzellen und anderen Fremdsubstanzen angefüllt haben.
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Die
dreieckigen Keilstrukturen der 16 und 18 sind
hauptsächlich
so ausgestaltet, daß sie
die Stratum corneum-Schicht der Haut penetrieren. Dies wird bewerkstelligt
durch Vorwärts- und Rückwärts-Bewegen
der Mikroelementpflaster 160 oder 180 im wesentlichen
in der Richtung "C", wie es in den 15 und 17 gezeigt
ist. Werden die Mikroelementpflaster in einer anderen Richtung,
insbesondere in einer Richtung senkrecht zu der Linie "C" (welches eine bevorzugte, vorbestimmte
Richtung ist), bewegt, so ist es natürlich recht wahrscheinlich, daß die Haut
nicht eingeschnitten und penetriert wird (zumindest nicht in dem
Ausmaß,
als wenn das Pflaster in der vorgesehenen Richtung "C" bewegt wird). Dies ist sehr nützlich,
das Konzept ist jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Diese
Art des Verfahrens wird stattdessen in einer begleitenden Patentanmeldung
mit der Seriennummer offenbart, die ebenfalls der Firma Procter & Gamble gehört und den Titel "Microstructures for
Treating and Conditioning Skin" trägt.
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Eine
weitere Verfeinerung des dreiecksförmigen Keils ist in den 19 und 20 gezeigt.
In 19 ist eine Mikrostrukturanordnung oder ein Pflaster 200 gezeigt,
welches eine Vielzahl keilförmiger
Mikroelemente 202 enthält,
die auf einer Basis oder einem Substrat 204 angeordnet
oder ausgebildet sind. Wie in 20 zu
sehen ist, besteht jedes der Mikroelemente 202 aus drei
separaten dreiecksförmigen
Keilen, die jeweils einen Abstand 206 zueinander aufweisen.
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In 20 ist
zu erkennen, daß die
drei Abschnitte des dreiecksförmigen
Keils 202 eine dreiecksförmige Seitenfläche 210,
ein Paar von rechteckigen, geneigten Seitenwänden 212, eine Oberkante 214 und
eine Grundlinie 216, wo das Mikroelement 202 auf
das Substrat 204 trifft, aufweisen. Die drei Keilformen
sind jeweils durch einen Abstand 206 voneinander getrennt,
wobei ein mittlerer dreiecksförmiger
Keil auf beiden Seiten jeweils von einer ähnlichen zweiten, außen liegenden
Keilform umgeben ist und von diesen äußeren Keilformen durch den
Abstandsbereich 206 beabstandet ist.
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Die
drei separaten Keilformen des Mikroelements 202 (die durch
die Abstände 206 voneinander getrennt
sind) stellen mehr einzelne Schneidkanten 214 zur Verfügung. Jede
Spitze einer dreieckigen Endwand 210 stellt einen neuen
Schneide- oder "Pflüge"- Punkt dar, wenn
das Pflaster 200 im wesentlichen entlang der Linie "C" bewegt wird.
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Die
bevorzugte Verwendung der Anordnung oder das Pflaster 200 besteht
darin, das Pflaster direkt auf die Haut aufzubringen und es dann
in einer Vorwärts-Rückwärts-Bewegung
im wesentlichen in der Richtung "C" (welches eine bevorzugte,
vorbestimmte Richtung ist) über
die Hautoberfläche
zu reiben, wie in 19 gezeigt ist. Diese spezielle
Ausgestaltung penetriert die äußeren Hautschichten
recht gut, ist jedoch nicht dafür
ausgestaltet, gleichzeitig auch einen Wirkstoff zu verabreichen.
Natürlich könnten zusätzlich zu
dieser Struktur noch Durchgangslöcher
und Kanäle
vorgesehen werden, falls dies gewünscht ist, obgleich diese Art
der Struktur wahrscheinlich leichter herzustellen ist, wenn man die
in 18 gezeigte Form des Mikroelements 182 verwendet.
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Es
versteht sich, daß ein
Mikroelementpflaster aus irgendeiner beliebigen Form von Mikroelementen
zusammengesetzt sein könnte
oder daß es aus
mehreren verschiedenen Formen auf einer einzigen Substrat- oder
Pflasterstruktur bestehen könnte, ohne
von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht
sich darüber
hinaus, daß die
hierin offenbarten Mikroelemente auf ein- und demselben Substrat
oder Pflaster jeweils die gleiche Größe oder unterschiedliche Größen haben
könnten, ohne
von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Schließlich versteht
es sich auch, daß von
den Erfindern geringfügige
Modifikationen an den in den Zeichnungen offenbarten Formen in Betracht
gezogen wurden, die noch immer unter die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung fallen.
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Es
versteht sich ebenso, daß die
Mikroelementanordnungen oder Pflaster, die Durchgangslöcher oder
Durchgangsschlitze aufweisen, solche Durchgangslöcher oder Durchgangsschlitze
nicht bei jedem einzelnen der Mikroelemente, aus denen die Anordnung
besteht, aufweisen müssen.
Mit anderen Worten, die Durchgänge,
die durch die Mikroelemente verlaufen (oder an diese angrenzen),
könnten auch
nur in der Hälfte
der Mikroelemente vorgesehen sein, falls dies gewünscht ist,
wobei größtenteils
noch immer die Resultate erzielt werden, wie man sie erreichen könnte, wenn
solche Durchgangslöcher
oder Durchgangsschlitze in jedem der Mikroelemente vorgesehen wären. Sicherlich
könnten
die Löcher
oder Schlitze in ihrer Größe oder
ihrem Durchmesser variiert werden, um die Menge an fluidischem Material, die
durch sie hindurchfließt,
zu erhöhen
oder zu verringern. All diese Variationen wurden von den Erfindern
in Betracht gezogen und fallen unter die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung.
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Im
allgemeinen sind die Mikroelemente der vorliegenden Erfindung, wie
sie oben beschrieben wurden, länger
als diejenigen, die nur für
eine Desquamation verwendet werden, und die Länge der Mikroelemente liegt
typischerweise im Bereich von 50–1000 Mikrometern. Dies erlaubt
es den Mikroelementen, das Stratum corneum zu penetrieren. Wie oben
ausgeführt,
ist in den 1, 3 und 21 die
Richtung der gleitenden Bewegung unwichtig; in den 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 jedoch
ist die Richtung der Gleitbewegung von Bedeutung und sollte im wesentlichen in
der durch den Pfeil "C" angezeigten Richtung
erfolgen. Dies erlaubt es den Mikroelementen, die Haut einzuschneiden
und bis zu einer Tiefe zu penetrieren, die das Stratum corneum bis
zu einem gewissen Ausmaß durchsticht.
Dies ermöglicht
es einem Wirkstoff oder einer anderen Art von fluidischem Material oder
fluidischer Verbindung (wie z.B. einer Flüssigkeit oder einer Creme),
das Stratum corneum viel leichter zu durchdringen.
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21 veranschaulicht
einen "kranzförmigen Fortsatz" einer Art, bei der
mehrere gekrümmte keilförmige Mikroelemente 222 auf
einem Substrat 224 plaziert sind, um eine Anordnung oder
ein Pflaster zu bilden, welches) allgemein mit der Bezugszahl 220 bezeichnet
ist. 22 veranschaulicht eines dieser bogenförmigen Mikroelemente 222 in
größerem Detail.
Das Mikroelement 222 beinhaltet zwei keilförmige Spitzen,
die aus relativ flachen Oberflächen 230 bestehen,
welche an einer Kante 236 zusammenlaufen. An diese zwei
keilförmigen "Schneidoberflächen" an den Kanten 236 schließt sich
ein gekrümmter
Körper
mit Seitenwänden 232,
einer oberen Oberfläche 234 und
einer "Grundlinie" 238, die
gekrümmt oder
bogenförmig
ist, an.
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Die
Anordnung oder das Pflaster 220 wird verwendet, indem das
Pflaster auf der Hautoberfläche
plaziert und dann im wesentlichen entlang des mit dem Buchstaben "C" bezeichneten Bogens bewegt wird. Dadurch
wird die Haut tendenziell entlang der relativ scharten Kanten 236 in
irgendeiner Richtung der gekrümmten
Mikroelemente 222 angeritzt oder auf andere Weise eingeschnitten.
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Die
gekrümmten
Mikroelemente 222 der Anordnung/des Pflasters 220 können auf
zweierlei Weise verwendet werden: (1) zuerst wird die Haut eingeschnitten,
das Pflaster 220 wird entfernt, und dann wird eine fluidische
Verbindung (z.B. ein flüssiges Material
oder eine Creme) auf die Haut aufgebracht; (2) zuerst wird die fluidische
Verbindung auf die Haut aufgebracht, dann wird die Anordnung/das
Pflaster 220 auf denselben Hautbereich aufgedrückt und kreisförmig bewegt,
um so die Öffnungen
zu erzeugen, durch die die fluidische Verbindung das Stratum corneum
leichter penetrieren kann.
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Eine ähnliche
bogenförmige
oder gekrümmte
Keilstruktur ist in 23 gezeigt, wobei die einzelnen
Mikroelemente 242 auf einem Substrat 244 angeordnet
werden, um so eine Anordnung oder ein Pflaster 240 zu bilden.
Diese gekrümmten
Keile können
auch als "kranzförmige bzw.
gewundene" Strukturen
bezeichnet werden. Eines der Mikroelemente 242 ist in 24 in
größerem Detail
gezeigt, und es ist zu erkennen, daß Durchgangslöcher 246 über die gesamte
obere Oberfläche 254 des
Mikroelements 242 hinweg vorgesehen sind. Dies erlaubt
es einer fluidischen Verbindung, durch die Löcher 246 hindurch
und in die Haut zu fließen,
nachdem das Stratum corneum durch die bogenförmigen Mikroelemente 242 eingeritzt
oder auf andere Weise durchstochen wurde. Jedes gekrümmte Mikroelement 242 weist
ein Paar scharfer Kanten 256 auf, die aus relativ flachen Seiten 250 bestehen,
welche entlang der Linie 256 zusammenlaufen. Die gekrümmte Struktur weist
Seitenwände 252,
eine obere Oberfläche 254 und
eine "Grundlinie" oder einen Bogen 258,
wo das Mikroelement 242 auf das Substrat 244 trifft,
auf.
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In
den Strukturen der 23 und 24 wird
das Pflaster 240 typischerweise auf die Hautoberfläche aufgebracht
und dann im wesentlichen in der durch die Kurve "C" angezeigten
Richtung kreisförmig
bewegt. Die fluidische Verbindung, die in das Stratum corneum eindringen
soll, ist bereits in einer Art Reservoir oder Kammer (oder eventuell
einem nicht gewobenen imprägnierten
Material) enthalten und wird unter anderem mittels Kapillarwirkung
durch die Löcher 246 einsickern.
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Eine
alternative Struktur ist in 25 gezeigt;
dort weisen die gekrümmten
Mikroelemente 262 Durchgangsschlitze 266 auf,
welche ebenfalls bogenförmig
sind. Die gekrümmten
Mikroelemente 262 werden auf einem Substrat 264 angeordnet,
und die Gesamtstruktur bildet eine Anordnung oder ein Pflaster 260. 26 zeigt
das einzelne Mikroelement 262 in größerem Detail und veranschaulicht
die scharten Kanten an zweien der Enden des gekrümmten Mikroelements 276,
die aus konvergierenden Seitenwänden 270 bestehen.
Eine gekrümmte
Seitenwand 272 ist gemeinsam mit einer oberen Oberfläche 274 und
einer "Grundlinie" oder einem Bogen 278,
wo das Mikroelement 262 auf das Substrat 264 trifft,
veranschaulicht. Der Durchgangsschlitz 266 ist in 26 leicht
zu erkennen.
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Das
bogenförmige
Mikroelement 262 wird in ähnlicher Weise verwendet, wie
es in 24 gezeigt ist, wo die Anordnung/das
Pflaster 260 auf die Haut aufgebracht und im wesentlichen
entlang des Bogens "C" kreisförmig bewegt
wird, und dann wird es einer fluidischen Verbindung erlaubt, durch
den Schlitz 266 in das Stratum corneum einzudringen, falls
dies gewünscht
ist.
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28 veranschaulicht
das keilförmige
Mikroelement 102 von seinem "scharten" Ende her in Aufrißansicht. Es ist zu erkennen,
daß die
zwei konvergierenden Seiten 110 bei 116 eine relativ
scharfe Kante bilden, die vertikal von der Oberseite des Substrats/der
Basis 104 zur oberen Oberfläche 114 des Mikroelements 102 verläuft. Der
Winkel "A" zwischen der oberen
Oberfläche
des Substrats 104 und der Seitenwand 112 ist deutlich
zu erkennen. In 28 beträgt dieser Winkel "A" etwa 90° und bildet somit einen rechten
Winkel.
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29 zeigt
eine alternative Form eines keilförmigen Mikroelements, welches
mit der Bezugszahl 402 bezeichnet ist. Dieses keilförmige Mikroelement
hat von oben gesehen ein ähnliches
Erscheinungsbild wie das keilförmige
Mikroelement 102, mit der Ausnahme, daß seine länglichen Seitenwände nicht
durch einen rechten Winkel zu dem Substrat gebildet werden.
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In 29 schließt das Substrat 404 an
die äußere Wand,
die sich entlang der Seite des Mikroelements erstreckt (d.h. die
Wand 412), mit einem Winkel "A",
der größer als
90° ist,
an. Der Ergänzungswinkel
hierzu ist bei "B" gezeigt. Der Winkel
B beträgt
in 29 zwischen 45° und
60°, es
könnte
jedoch jeder beliebige Winkel sein, mit dem eine erfolgreiche Penetration
der Haut möglich
ist.
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Die
konvergierenden Vorderwände
sind bei 410 gezeigt, und sie laufen entlang der relativ.
scharfen Kante bei 416 zusammen. Diese nicht-senkrechte
Wandform eines Mikroelements 402 kann im Hinblick auf die
Herstellung und im Hinblick auf die Gesamtstärke der Struktur einige Vorteile
mit sich bringen.
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30 ist
eine Seitenansicht einer Mikrostruktur, welche eine Anordnung unterschiedlich
geformter Mikroelemente und eines entsprechenden Substrats, bezeichnet
mit der Bezugszahl 460, sowie eine darunterliegende Reservoirstruktur,
bezeichnet mit der Bezugszahl 470, im Teilquerschnitt zeigt.
In 30 ist die Anordnung von Mikroelementen 460 so
veranschaulicht, daß sie
einen Satz pyramidenförmiger
Mikroelemente 32 mit Rillen oder Kanälen 38 entlang der
Seiten der Pyramidenform und einen Satz keilförmiger Mikroelemente 122 mit
Durchgangslöchern 126 beinhaltet.
Die Basis oder das Substrat ist mit der Bezugszahl 462 bezeichnet.
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In 30 verlaufen
die Durchgangslöcher vollständig sowohl
durch die Mikroelemente als auch durch das Substrat 462,
wodurch Durchgänge
gebildet werden, und diese Durchgänge sind in zwei Gruppen dargestellt.
Die erste Gruppe ist eine Kombination der Rillen oder Kanäle 38 in
den pyramidenförmigen
Mikroelementen 32, die unter Bildung eines gemeinsamen
Satzes von Durchgängen,
die sich von der Bodenfläche
der Basis oder des Substrats 462 durch die obere Oberfläche dieses
Substrats 462 erstrecken und mit den Kanälen oder
Rillen 38 in Verbindung stehen, mit den Durchgangslöchern 464 verbunden
sind. Der zweite Satz von Durchgängen
beinhaltet einen Satz von Durchgangslöchern 466, die mit
den Mikroelement-Durchgangslöchern 126 der keilförmigen Mikroelemente 122 in
Verbindung stehen. Diese Durchgangslöcher 126 und 466 müssen miteinander
ausgerichtet sein, um von der Oberseite des Mikroelements 122 zu
dem Boden des Substrats 462 vollständige Durchgänge zu bilden.
Natürlich könnten auch
einige horizontale Gänge
vorgesehen sein, die ähnliche
Durchgänge
verbinden, falls dies gewünscht
ist.
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Der
in 30 gezeigte Bodenabschnitt 470 beinhaltet
eine Reservoirstruktur mit einer Bodenwand 472 und einem
Reservoirbereich oder -volumen 476, welcher/welches durch
die Seitenwände des
Reservoirs bei 474 begrenzt wird. Eine Vielzahl solcher
Kompartimente oder Kammern kann so ausgestaltet werden, daß sie eine
Vielzahl von Wirkstoffen aufnehmen. Der obere Abschnitt dieser Reservoirstruktur 470 ist
typischerweise planar, wie bei der Bezugszahl 478 gezeigt,
und tritt mit der Bodenfläche 468 der
Mikrostruktur-/Substrat-Vorrichtung 460 in Kontakt. Es
ist wichtig, daß das
Reservoir 476 hydraulisch oder pneumatisch mit den Durchgängen 464 und 466 in
Verbindung steht, wodurch ein fluidisches Arzneimittel oder ein
anderer Wirkstoff innerhalb der Begrenzungen des Reservoirs bei 476 aufgenommen
werden kann, ehe es bzw. er zum Einsatz kommt, und das fluidische
Arzneimittel oder der Wirkstoff dann durch die Durchgänge 464 und 466 zu
der oberen Oberfläche
der Mikroelemente 32 und 122 geleitet werden kann.
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31 veranschaulicht
eine Anordnung keilförmiger
Mikroelemente 102 auf einem Substrat 104, welches
eine Mikrostrukturvorrichtung bildet, die mit der Bezugszahl 100 bezeichnet
ist. Die Mikrostrukturvorrichtung 100 beinhaltet eine obere
Schicht, die auf eine vliesartige Rückschicht 502 auflaminiert
ist, die vorzugsweise ausreichend dünn ist, um im wesentlichen
flexibel zu sein. Diese Gesamtstruktur ist in 31 allgemein
mit der Bezugszahl 500 bezeichnet.
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Die
obere Schicht 100, die die Mehrzahl von Mikroelementen 102 enthält, kann
als Substrat- und Mikroelementmaterial
beispielsweise eine Art formbaren Kunststoff, wie Nylon, oder ein
Poly carbidmaterial oder PMMA aufweisen (und diese Materialien können für jede beliebige
Form von Mikroelementen verwendet werden). Das Boden- oder Rückschichtmaterial 502 ist
vorzugsweise ein im wesentlichen flexibles Material mit weicher
Textur. Typischerweise verleiht ein vliesartiges Material den Eindruck,
daß es sich
um einen Stoff handelt, und kann somit die gewünschte weiche Textur bereitstellen.
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Das
vliesartige Rückschichtmaterial 502 kann
beispielsweise unter Verwendung eines chemischen Klebers oder eines
hitzeaktivierten Haftmittels auf die Mikroelementschicht laminiert
sein. In 31 ist die vliesartige Rückschicht
etwas länger
und breiter als die Mikroelementschicht 100 und ist somit
entlang der Kanten zu sehen.
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32 veranschaulicht
eine ähnliche
laminierte Struktur, jedoch sind die Mikroelemente 102 hier
als Streifen 512 ausgebildet, wobei mehrere solcher Streifen
vorhanden sind, die Reihen von Mikroelementen enthalten. Das Rückschichtvliesmaterial ist
sowohl entlang der Oberkante als auch entlang der Unterkante und
ebenso zwischen den Streifen bei 514 in 32 zu
sehen. Die Gesamtstruktur wird allgemein mit der Bezugszahl 510 bezeichnet.
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In 33 sind
die Mikroelemente 102 oben zu erkennen; sie liegen oberhalb
des Substrats 104. Der Bodenabschnitt des Substrat ist
dauerhaft an dem Rückschichtvliesmaterial 502 angebracht,
was zu der Gesamtstruktur 500 führt.
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Wie
oben diskutiert wurde, kann die Anbringung des Rückschichtvliesmaterials 502 an
dem Substrat 104 mittels irgendeiner Art von Haftmitteln, wie
sie bei der Laminierung verwendet werden, oder eventuell unter Verwendung
eines Ultraschallverbindungsvorgangs erfolgen. Alternativ könnte ein
coextrudiertes Material verwendet werden.
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Ein
Hauptvorteil der Verwendung eines Rückschichtvliesmaterials, wie
es in den 31–33 gezeigt
ist, besteht darin, daß dieses Vliesmaterial 502 (oder 514 in 32)
mit mindestens einem Wirkstoff imprägniert sein und damit in wirksamer
Weise zu einem "Reservoir" gemacht werden kann,
ohne daß tatsächlich eine
Kammer mit einem offenen volumetrischen Raum gebildet wird. Dies
spart, da keine richtige offene Kammer konstruiert werden muß, nicht
nur während
des Herstellungsverfahrens einen Schritt ein, sondern erlaubt auch
die Herstellung der Gesamtstruktur des "Pflasters", wie sie in den vorherigen Figuren
gezeigt ist, aus einem im wesentlichen flexiblen Material, welches
weitaus weniger anfällig
für durch
Bruch verursachte Probleme ist.
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Es
versteht sich, daß verschiedene
Formen von Mikroelementen mit dem Rückschichtvliesmaterial verwendet
werden können
und daß verschiedene Formen
von Substraten auf das Rückschichtvliesmaterial
auflaminiert oder in anderer Weise aufgebracht werden können. Es
versteht sich ebenso, daß das Rückschichtmaterial
imprägniert
oder nicht imprägniert
werden kann, ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung
abzuweichen. Schließlich
versteht es sich auch, daß für die Rückwandschicht
bei 502 und 514 in den 31 und 32 außer Vliesmaterialien
auch andere geeignete Materialien verwendet werden können, ohne
von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die
vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde
zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung gegeben. Sie soll
nicht erschöpfend
sein oder die Erfindung auf die exakt offenbarte Form beschränken. Offensichtliche
Modifikationen oder Variationen der obigen Lehren sind möglich. Die
Ausführungsform wurde
ausgewählt
und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische
Anwendung so gut wie möglich
zu veranschaulichen, um damit einen Fachmann auf dem Gebiet in die
Lage zu versetzen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und
mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für die spezielle in Betracht
gezogene Verwendung geeignet sind, anzuwenden. Der Schutzbereich
der Erfindung soll durch die anhängenden
Ansprüche
definiert werden.