JP2003530154A - 微噴射粒子デリバリーシステムおよび粒子生成物 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、少なくとも一つの微噴射粒子を含む粒子生成物に関し、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子はシリコンを含むことを特徴とする。本発明はまた、標的細胞または標的組織への前記粒子生成物の微噴射インプランテーションに使用される装置および部品に関する。
Description
【０００１】
本発明は、細胞または標的組織の中にインプラントすることができる新規生成
物に関する。本発明はまた、細胞および組織への前記生成物のデリバリーに使用
され得る部品および装置に関する。更なる側面において、本発明は、前記生成物
、部品および装置を製造する方法に関する。なお更なる側面において、本発明は
新規な粒状生成物に関する。
物に関する。本発明はまた、細胞および組織への前記生成物のデリバリーに使用
され得る部品および装置に関する。更なる側面において、本発明は、前記生成物
、部品および装置を製造する方法に関する。なお更なる側面において、本発明は
新規な粒状生成物に関する。
【０００２】
DNAで被覆された金粒子は、DNAを細胞の中に導入するために使用できることが
知られている。これは、該粒子を標的細胞に向けて加速することにより達成され
る。次いで、該粒子は細胞壁および／または膜を通過して、DNAを細胞の中に運
ぶ。この加速を生じさせるために、通常はヘリウムのような圧縮ガスが使用され
る。
知られている。これは、該粒子を標的細胞に向けて加速することにより達成され
る。次いで、該粒子は細胞壁および／または膜を通過して、DNAを細胞の中に運
ぶ。この加速を生じさせるために、通常はヘリウムのような圧縮ガスが使用され
る。
【０００３】
また、患者の皮膚を通して粒子を注入するために、同様の技術が開発されてい
る。ここでも、粒子は圧縮ガスにより加速されて、患者の皮膚を身体の中へと通
過する。この粒子は、薬物、DNAまたはワクチンを、人間または動物の血流また
は組織に注入するために使用することができる。
る。ここでも、粒子は圧縮ガスにより加速されて、患者の皮膚を身体の中へと通
過する。この粒子は、薬物、DNAまたはワクチンを、人間または動物の血流また
は組織に注入するために使用することができる。
【０００４】
この方法で粒子を組織または細胞の中にインプラントすることは、微噴射粒子
インプランテーション（microprojectile implantation）として知られており、
粒子が細胞壁および／または細胞膜を貫通し、または組織の貫通を可能にする速
度まで粒子を加速させることを含んでいる。微噴射粒子インプランテーションは
、針または外科医のナイフのような器具とは逆に、細胞壁または組織の突破を生
じるのは該粒子の運動量なので、他の形態のインプランテーションとは異なって
いる。インプランテーションの深さおよび組織損傷の程度に影響する更なる因子
は、微小噴射粒子の形状である。
インプランテーション（microprojectile implantation）として知られており、
粒子が細胞壁および／または細胞膜を貫通し、または組織の貫通を可能にする速
度まで粒子を加速させることを含んでいる。微噴射粒子インプランテーションは
、針または外科医のナイフのような器具とは逆に、細胞壁または組織の突破を生
じるのは該粒子の運動量なので、他の形態のインプランテーションとは異なって
いる。インプランテーションの深さおよび組織損傷の程度に影響する更なる因子
は、微小噴射粒子の形状である。
【０００５】
微噴射粒子インプランテーションは、他の形態のインプランテーションに対し
て幾つかの利点を有している。この技術は、人間の患者が自分で活性物質を投与
することを容易にし、針の使用を排除する。活性物質は乾燥した形態で使用でき
、多くの活性物質の安定性を潜在的に増大させる。この処置は針によるデリバリ
ーよりも顕著に無痛であり、従って小児科の用途に特に好まれる。最後に、活性
物質は粒子形態でデリバリーできるので、一定の環境において、該物質の放出は
より良く制御される。
て幾つかの利点を有している。この技術は、人間の患者が自分で活性物質を投与
することを容易にし、針の使用を排除する。活性物質は乾燥した形態で使用でき
、多くの活性物質の安定性を潜在的に増大させる。この処置は針によるデリバリ
ーよりも顕著に無痛であり、従って小児科の用途に特に好まれる。最後に、活性
物質は粒子形態でデリバリーできるので、一定の環境において、該物質の放出は
より良く制御される。
【０００６】
噴射微粒子は、それが患者の標的組織もしくは細胞、または血流の中への微噴
射粒子インプランテーションに適するように、組成、サイズ、形状、および質量
を有する粒子である。微噴射粒子が組織（例えば皮膚）に投与されるときは、望
ましい生理学的効果を達成するために、正しい貫通レベルが達成されるように、
速度および運動量を設定しなければならない。微噴射粒子は、典型的には薬物ま
たは生物学的材料のような活性物質と共に使用される。粒子を微噴射粒子インプ
ランテーションに適するようにする性質は、標的にデリバリーされる活性物質、
該粒子をデリバリーするために使用される技術、および標的組織または細胞に依
存するであろう。例えば、微噴射粒子が細胞に導入されるならば、その成分およ
び速度は、それが該細胞を破壊することなく細胞壁および／又は細胞膜を貫通さ
せるものでなければならない。典型的には、該粒子は、インプラントされる細胞
サイズの略1/10でなければならない。他方、それが細胞外薬物デリバリーである
ならば、そのサイズは著しく大きく、10〜100ミクロンの範囲であることが多い
。
射粒子インプランテーションに適するように、組成、サイズ、形状、および質量
を有する粒子である。微噴射粒子が組織（例えば皮膚）に投与されるときは、望
ましい生理学的効果を達成するために、正しい貫通レベルが達成されるように、
速度および運動量を設定しなければならない。微噴射粒子は、典型的には薬物ま
たは生物学的材料のような活性物質と共に使用される。粒子を微噴射粒子インプ
ランテーションに適するようにする性質は、標的にデリバリーされる活性物質、
該粒子をデリバリーするために使用される技術、および標的組織または細胞に依
存するであろう。例えば、微噴射粒子が細胞に導入されるならば、その成分およ
び速度は、それが該細胞を破壊することなく細胞壁および／又は細胞膜を貫通さ
せるものでなければならない。典型的には、該粒子は、インプラントされる細胞
サイズの略1/10でなければならない。他方、それが細胞外薬物デリバリーである
ならば、そのサイズは著しく大きく、10〜100ミクロンの範囲であることが多い
。
【０００７】
活性物質は微噴射粒子にコーティングすればよく、例えば、DNAは金粒子の表
面に沈着させればよい。患者にインプラントされる薬物の場合、この微噴射粒子
は単純に、薬物に組合された賦形剤からなることができる。氷のような比較的低
密度の材料を、活性物質のためのキャリア材料として使用してもよい。即ち、活
性物質を水に溶解または水と混合し；次いで、この溶液／懸濁液を噴霧し、得ら
れた水滴を凍結させる。次いで、この凍結された液滴を細胞の中にインプラント
することができ、そこでは氷が融解して活性物質を放出する。
面に沈着させればよい。患者にインプラントされる薬物の場合、この微噴射粒子
は単純に、薬物に組合された賦形剤からなることができる。氷のような比較的低
密度の材料を、活性物質のためのキャリア材料として使用してもよい。即ち、活
性物質を水に溶解または水と混合し；次いで、この溶液／懸濁液を噴霧し、得ら
れた水滴を凍結させる。次いで、この凍結された液滴を細胞の中にインプラント
することができ、そこでは氷が融解して活性物質を放出する。
【０００８】
微噴射粒子を標的の細胞または組織にデリバリーするために、多くの装置を使
用することができる。このような装置（デリバリー装置）は、典型的にはガス源
と、デリバリー前に微噴射粒子を保持するための部品（キャリア部品）とを具備
する。ガス源は小さい加圧ヘリウムシリンダであることが多く、また該シリンダ
を穿刺することにより、ヘリウム流を放出することができる。この装置は、デリ
バリーされる物質が遺伝子であるときは遺伝子銃と称されることが多く、ヘリウ
ムの流れによって、微噴射粒子が標的に向けて加速されるように構成することが
できる。例えば、キャリア部品は微噴射粒子が付着されたディスクを含んでおり
、ガスの流れが該粒子をディスクから駆逐する。当該キャリア部品およびガス源
は、微噴射粒子デリバリー装置が何回でも使用できるように、通常はその取替え
を容易にするように設計される。
用することができる。このような装置（デリバリー装置）は、典型的にはガス源
と、デリバリー前に微噴射粒子を保持するための部品（キャリア部品）とを具備
する。ガス源は小さい加圧ヘリウムシリンダであることが多く、また該シリンダ
を穿刺することにより、ヘリウム流を放出することができる。この装置は、デリ
バリーされる物質が遺伝子であるときは遺伝子銃と称されることが多く、ヘリウ
ムの流れによって、微噴射粒子が標的に向けて加速されるように構成することが
できる。例えば、キャリア部品は微噴射粒子が付着されたディスクを含んでおり
、ガスの流れが該粒子をディスクから駆逐する。当該キャリア部品およびガス源
は、微噴射粒子デリバリー装置が何回でも使用できるように、通常はその取替え
を容易にするように設計される。
【０００９】
生成物は、微噴射粒子インプランテーション以外の技術によって、人間または
動物の患者にインプラントされ得ることが知られている。例えば、インプラント
は外科的に導入されてもよく、または針を通しての注射により導入されてもよい
。これら技術の両方が、多孔質シリコンおよび多結晶シリコンのインプラントを
記載したPCT/GB99/01185の中で言及されている。生体適合性シリコン、生物活性
シリコンおよび再吸収性シリコンを含む、幾つかの種々の多孔質シリコンおよび
多結晶シリコンが存在する。これら三つの種類のシリコンの製造および性質が、
PCT/GB/01863の中で言及されている。
動物の患者にインプラントされ得ることが知られている。例えば、インプラント
は外科的に導入されてもよく、または針を通しての注射により導入されてもよい
。これら技術の両方が、多孔質シリコンおよび多結晶シリコンのインプラントを
記載したPCT/GB99/01185の中で言及されている。生体適合性シリコン、生物活性
シリコンおよび再吸収性シリコンを含む、幾つかの種々の多孔質シリコンおよび
多結晶シリコンが存在する。これら三つの種類のシリコンの製造および性質が、
PCT/GB/01863の中で言及されている。
【００１０】
現存の微噴射粒子に関連した多くの問題が存在する。現在使用されている多く
の微噴射粒子は、それらのサイズに比較して少量の活性物質を担持できるに過ぎ
ない。従来技術の微噴射粒子は典型的には固体であり、活性物質は微噴射粒子の
表面に限定される。活性物質の表面配置は、微噴射粒子が標的の中へと通過する
際に力に露出され、従って損傷を受け易いことを意味する。活性物質がDNAのよ
うな大きな有機分子である場合は、患者の皮膚を通しての微噴射粒子の通過は、
DNA分子を断片化させる可能性がある。その表面配置の結果として、患者の免疫
反応が前記物質の失活を起こす可能性もある。
の微噴射粒子は、それらのサイズに比較して少量の活性物質を担持できるに過ぎ
ない。従来技術の微噴射粒子は典型的には固体であり、活性物質は微噴射粒子の
表面に限定される。活性物質の表面配置は、微噴射粒子が標的の中へと通過する
際に力に露出され、従って損傷を受け易いことを意味する。活性物質がDNAのよ
うな大きな有機分子である場合は、患者の皮膚を通しての微噴射粒子の通過は、
DNA分子を断片化させる可能性がある。その表面配置の結果として、患者の免疫
反応が前記物質の失活を起こす可能性もある。
【００１１】
インプランテーションの力に耐える充分な機械的強度をもった従来技術の微噴
射粒子は、典型的には、生物学的環境において不溶性である材料から製造される
。これは、細胞または組織の中への活性物質の放出を妨げることがある。例えば
、金粒子の表面に存在するDNAは金に固相化されており、DNAのトランスフェクシ
ョンを妨げる。この固相化は、インプラントされた細胞の核の中にDNAが挿入さ
れる前に、DNAが分解し得ることを意味する。しかし、幾つかの場合には、DNAが
活性形態で金上に残留することが有利である可能性がある。微噴射粒子の製造に
通常使用されるもう一つの材料は、タングステンである。タングステンは金に比
較して安価であるが、厳しい欠点を有している。均一なサイズ分布を有するタン
グステン微噴射粒子を製造することは困難である。また、タングステンは潜在的
に有毒であり、最後に、その表面に結合したDNAを触媒的に分解することが知ら
れている。
射粒子は、典型的には、生物学的環境において不溶性である材料から製造される
。これは、細胞または組織の中への活性物質の放出を妨げることがある。例えば
、金粒子の表面に存在するDNAは金に固相化されており、DNAのトランスフェクシ
ョンを妨げる。この固相化は、インプラントされた細胞の核の中にDNAが挿入さ
れる前に、DNAが分解し得ることを意味する。しかし、幾つかの場合には、DNAが
活性形態で金上に残留することが有利である可能性がある。微噴射粒子の製造に
通常使用されるもう一つの材料は、タングステンである。タングステンは金に比
較して安価であるが、厳しい欠点を有している。均一なサイズ分布を有するタン
グステン微噴射粒子を製造することは困難である。また、タングステンは潜在的
に有毒であり、最後に、その表面に結合したDNAを触媒的に分解することが知ら
れている。
【００１２】
従って、ある材料が、微噴射粒子インプランテーションでの使用に適するかど
うかに影響する要因は複雑である。密度、毒性、機械的強度、内部構造、表面特
性、および種々の環境における溶解度のような性質は全て、その材料の性能に影
響する。
うかに影響する要因は複雑である。密度、毒性、機械的強度、内部構造、表面特
性、および種々の環境における溶解度のような性質は全て、その材料の性能に影
響する。
【００１３】
本発明の一つの目的は、細胞または組織への活性物質の微噴射粒子デリバリー
に関連した要件をより良く満たす生成物を提供することである。本発明の更なる
目的は、細胞または組織への活性物質の微噴射粒子デリバリーに関連した要件を
、より良く満たす部品および装置を提供することである。本発明の更に別の目的
は、前記生成物、部品および装置を製造する方法を提供することである。
に関連した要件をより良く満たす生成物を提供することである。本発明の更なる
目的は、細胞または組織への活性物質の微噴射粒子デリバリーに関連した要件を
、より良く満たす部品および装置を提供することである。本発明の更に別の目的
は、前記生成物、部品および装置を製造する方法を提供することである。
【００１４】
第一の側面によれば、本発明は少なくとも一つのシリコン粒子を含む粒状生成
物を提供する。
物を提供する。
【００１５】
前記の、または核シリコン粒子はシリコンを含む。
【００１６】
前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、多孔質シリコン、多結晶シ
リコン、再吸収性シリコン、生体活性シリコン、バルク結晶シリコン、生体適合
性シリコン、および非結晶シリコンのうちの一以上を含むことができる。
リコン、再吸収性シリコン、生体活性シリコン、バルク結晶シリコン、生体適合
性シリコン、および非結晶シリコンのうちの一以上を含むことができる。
【００１７】
前記粒子生成物が一以上のシリコン粒子を含むとき、前記生成物を形成するシ
リコン粒子が全て同じ種類のシリコンを含む必要はない。例えば粒子の幾らかは
多孔質シリコンであり、他はバルク結晶シリコンからなっていてもよい。
リコン粒子が全て同じ種類のシリコンを含む必要はない。例えば粒子の幾らかは
多孔質シリコンであり、他はバルク結晶シリコンからなっていてもよい。
【００１８】
前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、微噴射粒子であるのが有利
である。
である。
【００１９】
疑義を回避するために、微噴射粒子は、標的組織もしくは細胞または患者の血
流中への微噴射インプランテーションに適する組成、サイズ、形状、および質量
を有する粒子である。
流中への微噴射インプランテーションに適する組成、サイズ、形状、および質量
を有する粒子である。
【００２０】
好ましくは、微噴射粒子は、人間または動物への微噴射粒子インプランテーシ
ョンに適するような組成、サイズ、形状および質量を有する。
ョンに適するような組成、サイズ、形状および質量を有する。
【００２１】
有利には、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、細長い形状を有す
る。より有利には、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は尖った先端を
有する。更に有利には、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は微小針を
含む。
る。より有利には、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は尖った先端を
有する。更に有利には、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は微小針を
含む。
【００２２】
前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、微小な矢尻または微小な矢を
含んでいてもよい。
含んでいてもよい。
【００２３】
好ましくは、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、多孔質および／
または多結晶シリコンを含んでいる。
または多結晶シリコンを含んでいる。
【００２４】
有利には、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、本明細書の一部
として本願に援用する米国特許第5,204,253号；米国特許第5,219,746号；米国特
許第5,506,125号；米国特許第5,584,807号；米国特許第5,865,796号；米国特許
第5,877,023号；米国特許第5,919,159号；米国特許第6,004,287号；および米国
特許第6,013,050号に開示された一以上の装置での使用に適するような組成、サ
イズ、形状および質量を有する。
として本願に援用する米国特許第5,204,253号；米国特許第5,219,746号；米国特
許第5,506,125号；米国特許第5,584,807号；米国特許第5,865,796号；米国特許
第5,877,023号；米国特許第5,919,159号；米国特許第6,004,287号；および米国
特許第6,013,050号に開示された一以上の装置での使用に適するような組成、サ
イズ、形状および質量を有する。
【００２５】
粒状生成物は複数の微噴射粒子を含んでいてもよく、該微噴射粒子は粉末を形
成する。この粉末は、実質的に均一な粒子サイズ分布を有していればよい。
成する。この粉末は、実質的に均一な粒子サイズ分布を有していればよい。
【００２６】
シリコン、特に多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコンの使用には、微
噴射粒子の製造における多くの利点が付随している。
噴射粒子の製造における多くの利点が付随している。
【００２７】
多孔質および多結晶の材料は、それらが適切なナノ構造を有していれば、可視
／近赤外の蛍光を示す。多孔質および多結晶シリコンの蛍光は、患者の血液中の
薬物濃度、並びにインプラントされた微噴射粒子の存在および品質をモニターす
る際に有益であろう。これは、特に再吸収性シリコンを含むシリコン装置におい
て価値がある。患者の血液が薬物に結合された微噴射粒子を含む場合、この微噴
射粒子を含む血液サンプルの分析は、前記薬物および微噴射粒子濃度に関する情
報を生じる。蛍光は、当該微噴射粒子を同定し、且つそれらの数を比較的容易に
決定することを可能にする。
／近赤外の蛍光を示す。多孔質および多結晶シリコンの蛍光は、患者の血液中の
薬物濃度、並びにインプラントされた微噴射粒子の存在および品質をモニターす
る際に有益であろう。これは、特に再吸収性シリコンを含むシリコン装置におい
て価値がある。患者の血液が薬物に結合された微噴射粒子を含む場合、この微噴
射粒子を含む血液サンプルの分析は、前記薬物および微噴射粒子濃度に関する情
報を生じる。蛍光は、当該微噴射粒子を同定し、且つそれらの数を比較的容易に
決定することを可能にする。
【００２８】
シリコンから微噴射粒子を製造することは、シリコン処理技術の使用を可能に
する。これらのシリコン処理技術は、更に、高収率および高純度生成物を得ると
共に、微噴射粒子の形状およびサイズに対する精巧な制御を達成するための道を
拓く。微噴射粒子アセンブリーのサイズだけでなく、形状をも良好に制御するこ
とは、組織の貫通深さまたはその標的細胞内への取込みについて、更に良好な制
御をもたらすであろう。また、孔の存在は、所定の微噴射粒子サイズについて、
デリバリーされる活性物質のより大きな投与量およびローディングの融通性を可
能にすることからも、多孔質シリコン微噴射粒子の使用は有利である。
する。これらのシリコン処理技術は、更に、高収率および高純度生成物を得ると
共に、微噴射粒子の形状およびサイズに対する精巧な制御を達成するための道を
拓く。微噴射粒子アセンブリーのサイズだけでなく、形状をも良好に制御するこ
とは、組織の貫通深さまたはその標的細胞内への取込みについて、更に良好な制
御をもたらすであろう。また、孔の存在は、所定の微噴射粒子サイズについて、
デリバリーされる活性物質のより大きな投与量およびローディングの融通性を可
能にすることからも、多孔質シリコン微噴射粒子の使用は有利である。
【００２９】
前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、更に、バルク結晶シリコンよ
りも高密度の材料を含むことができる。この高密度材料は、金、タングステン、
白金、鉄、ニッケル、モリブデン、銀、パラジウム、エルビウム、イリジウム、
レニウム、およびコバルトの一以上を含んでいてもよい。該微噴射粒子は、シリ
サイドを含んでいてもよい。微噴射粒子を形成するシリコンは、前記高密度物質
の表面にロードさせればよい。
りも高密度の材料を含むことができる。この高密度材料は、金、タングステン、
白金、鉄、ニッケル、モリブデン、銀、パラジウム、エルビウム、イリジウム、
レニウム、およびコバルトの一以上を含んでいてもよい。該微噴射粒子は、シリ
サイドを含んでいてもよい。微噴射粒子を形成するシリコンは、前記高密度物質
の表面にロードさせればよい。
【００３０】
バルク結晶シリコンよりも大きな密度を有する材料の使用は、細胞内への微噴
射粒子デリバリーにおいて有益である。
射粒子デリバリーにおいて有益である。
【００３１】
前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、バルク結晶シリコンを含んで
いてもよい。
いてもよい。
【００３２】
前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、0.001 ng〜5 ngの質量を有し
ていればよい。前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、1 ng〜1μgの範
囲の質量を有することができる。前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は
、1 ng〜5 ngの質量を有することができる。
ていればよい。前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は、1 ng〜1μgの範
囲の質量を有することができる。前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子は
、1 ng〜5 ngの質量を有することができる。
【００３３】
1 ng〜1μgの質量範囲は、細胞へのワクチンのデリバリーにおいて特に価値が
ある。0.001 ng〜1 ngの質量範囲は、標的組織への薬物デリバリーにおいて特に
価値がある。
ある。0.001 ng〜1 ngの質量範囲は、標的組織への薬物デリバリーにおいて特に
価値がある。
【００３４】
前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、さらに活性物質を含むのが
有利である。
有利である。
【００３５】
活性物質は、インスリン、リドカイン、麻酔薬、アルプロスタジル（alprosta
dil）、カルシトニン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、サイトカイン、ホルモン、
抗体、細胞障害剤、アジュバント、ステロイド、およびタンパク質の一以上を含
むことができる。
dil）、カルシトニン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、サイトカイン、ホルモン、
抗体、細胞障害剤、アジュバント、ステロイド、およびタンパク質の一以上を含
むことができる。
【００３６】
活性物質は、GnRh、ゴセレリン（Goserilin）、酢酸ロイプロルジン（Leupror
din Acetate）、トリプトルジン、ブセレリン、GnRHアゴニスト、GnRH超アゴニ
スト、GnRHアンタゴニスト、GnRH同族体、GnRH類縁体、およびGnRH擬似体の少な
くとも一つを含むことができる。
din Acetate）、トリプトルジン、ブセレリン、GnRHアゴニスト、GnRH超アゴニ
スト、GnRHアンタゴニスト、GnRH同族体、GnRH類縁体、およびGnRH擬似体の少な
くとも一つを含むことができる。
【００３７】
この明細書の目的のために、活性物質の用語は、標的細胞もしくは組織の中、
または患者の中に輸送される何等かの物質を意味する。
または患者の中に輸送される何等かの物質を意味する。
【００３８】
有利には、該活性物質はDNAまたはRNAを含む。
【００３９】
前記活性物質は、少なくとも部分的には、前記または少なくとも一つの前記シ
リコン粒子の内部に配置される。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子
は多孔質シリコンを含むことができ、また、前記活性物質は少なくとも部分的に
、該多孔質シリコンの孔の中に配置することができる。或いは、前記または少な
くとも一つのシリコン粒子は、少なくとも部分的にシリコンによって限定された
キャビティーを含むことができる。前記活性物質はこのキャビティーの中に配置
してもよい。
リコン粒子の内部に配置される。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子
は多孔質シリコンを含むことができ、また、前記活性物質は少なくとも部分的に
、該多孔質シリコンの孔の中に配置することができる。或いは、前記または少な
くとも一つのシリコン粒子は、少なくとも部分的にシリコンによって限定された
キャビティーを含むことができる。前記活性物質はこのキャビティーの中に配置
してもよい。
【００４０】
前記シリコン粒子が活性物質を含み、且つ該活性物質が少なくとも部分的にシ
リコンで限定されたキャビティー内に配置されれば、該活性物質は、細胞または
組織内へのインプランテーションの影響から保護されるであろう。例えば、前記
活性物質がDNAを含むとき、該DNAは、それが組織または細胞壁を通過するときの
剪断力から保護されるであろう。
リコンで限定されたキャビティー内に配置されれば、該活性物質は、細胞または
組織内へのインプランテーションの影響から保護されるであろう。例えば、前記
活性物質がDNAを含むとき、該DNAは、それが組織または細胞壁を通過するときの
剪断力から保護されるであろう。
【００４１】
好ましくは、前記または少なくとも一つの微噴射粒子は、再吸収性シリコンを
含んでいる。
含んでいる。
【００４２】
有利には、前記シリコンは誘導体化されたシリコンである。より有利には、前
記シリコンは誘導体化された多孔質シリコンおよび／または多結晶のシリコンで
ある。更に有利には、前記誘導体化されたシリコンは、Si-C結合およびSi-O-C結
合の一方または両方を含む。
記シリコンは誘導体化された多孔質シリコンおよび／または多結晶のシリコンで
ある。更に有利には、前記誘導体化されたシリコンは、Si-C結合およびSi-O-C結
合の一方または両方を含む。
【００４３】
当該技術において周知のように、「誘導体化された多孔質シリコンおよび／ま
たは多結晶シリコン」の用語は、主として、または専らシリコンの表面において
誘導体化されている多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコンを意味する。
たは多結晶シリコン」の用語は、主として、または専らシリコンの表面において
誘導体化されている多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコンを意味する。
【００４４】
適切な誘導体化を選択することにより、前記活性物質の要件に合致するように
、微噴射粒子の表面の官能性を加工することができる。
、微噴射粒子の表面の官能性を加工することができる。
【００４５】
再吸収性シリコンは、生物学的環境において溶解または侵食されることが知ら
れているから、再吸収性シリコンの使用は有益である。従って、再吸収性シリコ
ンに結合された活性物質は、再吸収性シリコンの侵食／溶解の結果として、該活
性物質の制御された放出への道を開く。再吸収性シリコンが多孔質であれば、前
記活性物質を多孔質シリコンの孔の中に配置し、次いで該シリコンの侵食により
、該活性物質を孔から放出させることができる。微噴射粒子がキャビティーを含
んでおり、該キャビティー中に活性物質が配置され且つ該キャビティーが再吸収
性シリコンで限定されていれば、該シリコンの侵食によって活性物質の放出をも
たらすことができる。
れているから、再吸収性シリコンの使用は有益である。従って、再吸収性シリコ
ンに結合された活性物質は、再吸収性シリコンの侵食／溶解の結果として、該活
性物質の制御された放出への道を開く。再吸収性シリコンが多孔質であれば、前
記活性物質を多孔質シリコンの孔の中に配置し、次いで該シリコンの侵食により
、該活性物質を孔から放出させることができる。微噴射粒子がキャビティーを含
んでおり、該キャビティー中に活性物質が配置され且つ該キャビティーが再吸収
性シリコンで限定されていれば、該シリコンの侵食によって活性物質の放出をも
たらすことができる。
【００４６】
再吸収性シリコン微噴射粒子の使用は、潜在的に、従来技術の微噴射粒子に比
較して多量の活性物質のデリバリーを可能にする。例えば、金微噴射粒子は、微
噴射粒子の表面から活性物質をデリバリーできるに過ぎない。再吸収性シリコン
の使用は、微噴射粒子の全体積に亘って全ての活性物質搭載量のデリバリーを可
能にする。
較して多量の活性物質のデリバリーを可能にする。例えば、金微噴射粒子は、微
噴射粒子の表面から活性物質をデリバリーできるに過ぎない。再吸収性シリコン
の使用は、微噴射粒子の全体積に亘って全ての活性物質搭載量のデリバリーを可
能にする。
【００４７】
有利には、前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、1％〜90％の多
孔性を有する多孔質シリコンを含む。更に有利には、該多孔質シリコンは10％〜
80％の多孔性を有する。
孔性を有する多孔質シリコンを含む。更に有利には、該多孔質シリコンは10％〜
80％の多孔性を有する。
【００４８】
好ましくは、前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、100 nm〜500
μｍのサイズを有することができる。より好ましくは、前記または少なくとも一
つの前記シリコン粒子は100 nm〜250μｍのサイズを有する。
μｍのサイズを有することができる。より好ましくは、前記または少なくとも一
つの前記シリコン粒子は100 nm〜250μｍのサイズを有する。
【００４９】
前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、10μｍ〜100μｍのサイズ
を有していればよい。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、10μｍ
〜70μｍのサイズを有することができる。前記または少なくとも一つの前記シリ
コン粒子は、1μｍ〜15μｍのサイズを有することができる。
を有していればよい。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、10μｍ
〜70μｍのサイズを有することができる。前記または少なくとも一つの前記シリ
コン粒子は、1μｍ〜15μｍのサイズを有することができる。
【００５０】
10μｍ〜100μｍのサイズは、細胞外薬物微噴射粒子デリバリーのために特に
有益である。 1μｍ〜15μｍのサイズは、細胞内薬物微噴射粒子デリバリーの
ために特に価値を有する。
有益である。 1μｍ〜15μｍのサイズは、細胞内薬物微噴射粒子デリバリーの
ために特に価値を有する。
【００５１】
有利には、当該粒子生成物は、少なくとも五つの実質的に単一サイズのシリコ
ン粒子を含んでおり、夫々の単一サイズのシリコン粒子は、他の単一サイズ粒子
の体積に実質的に等しい体積を有している。より有利には、当該粒子生成物は、
少なくとも十の実質的に単一サイズのシリコン粒子を含んでおり、夫々の単一サ
イズのシリコン粒子は、他の単一サイズ粒子の体積に実質的に等しい体積を有し
ている。更に有利には、当該粒子生成物は、少なくとも二十の実質的に単一サイ
ズのシリコン粒子を含んでおり、夫々の単一サイズのシリコン粒子は、他の単一
サイズ粒子の体積に実質的に等しい体積を有している。
ン粒子を含んでおり、夫々の単一サイズのシリコン粒子は、他の単一サイズ粒子
の体積に実質的に等しい体積を有している。より有利には、当該粒子生成物は、
少なくとも十の実質的に単一サイズのシリコン粒子を含んでおり、夫々の単一サ
イズのシリコン粒子は、他の単一サイズ粒子の体積に実質的に等しい体積を有し
ている。更に有利には、当該粒子生成物は、少なくとも二十の実質的に単一サイ
ズのシリコン粒子を含んでおり、夫々の単一サイズのシリコン粒子は、他の単一
サイズ粒子の体積に実質的に等しい体積を有している。
【００５２】
好ましくは、当該粒子生成物は複数の単一形状のシリコン粒子を含んでおり、
夫々の単一形状のシリコン粒子は、他の単一形状のシリコン粒子と実質的に同じ
形状を有する。より有利には、夫々の単一形状のシリコン粒子は、他の単一形状
のシリコン粒子と実質的に同じ体積を有する。更に有利には、夫々の単一形状の
シリコン粒子は実質的に対称である。
夫々の単一形状のシリコン粒子は、他の単一形状のシリコン粒子と実質的に同じ
形状を有する。より有利には、夫々の単一形状のシリコン粒子は、他の単一形状
のシリコン粒子と実質的に同じ体積を有する。更に有利には、夫々の単一形状の
シリコン粒子は実質的に対称である。
【００５３】
粒子生成物の少なくとも一部を形成している前記単一形状のシリコン粒子の全
質量は、前記粒子生成物の全質量の10％より大きくてよい。前記粒子生成物の少
なくとも一部を形成している前記単一形状のシリコン粒子の全質量は、前記粒子
生成物の全質量の50％より大きくてもよい。
質量は、前記粒子生成物の全質量の10％より大きくてよい。前記粒子生成物の少
なくとも一部を形成している前記単一形状のシリコン粒子の全質量は、前記粒子
生成物の全質量の50％より大きくてもよい。
【００５４】
当該粒子生成物は複数のシリコン粒子を含んでいてよく、また少なくとも幾つ
かの前記シリコン粒子は単分散であってよい。
かの前記シリコン粒子は単分散であってよい。
【００５５】
有利には、前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、実質的に対称で
ある。更に有利には、前記粒子生成物は複数の実質的に対称なシリコン粒子を含
んでおり、夫々の実質的に対称なシリコン粒子は実質的に対称である。
ある。更に有利には、前記粒子生成物は複数の実質的に対称なシリコン粒子を含
んでおり、夫々の実質的に対称なシリコン粒子は実質的に対称である。
【００５６】
前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は実質的に立方形であることが
できる。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、実質的に球形であっ
てもよい。
できる。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、実質的に球形であっ
てもよい。
【００５７】
この明細書の目的において、「対称な」の用語は、物体を記載するために使用
するときは、該物体が少なくとも一つの対称面および／または少なくとも一つの
対称軸を含むことを意味する。
するときは、該物体が少なくとも一つの対称面および／または少なくとも一つの
対称軸を含むことを意味する。
【００５８】
第二の側面に従えば、本発明は、微噴射粒子インプランテーションに使用する
ためのキャリア部品であって、キャリア本体および少なくとも一つの微噴射粒子
を含み、該キャリア本体は或る形状を有すると共に、該キャリア本体が前記また
は少なくとも一つの前記微噴射粒子を保持するように配置され、前記または少な
くとも一つの前記微噴射粒子はシリコンを含むことを特徴とするキャリア部品を
提供する。
ためのキャリア部品であって、キャリア本体および少なくとも一つの微噴射粒子
を含み、該キャリア本体は或る形状を有すると共に、該キャリア本体が前記また
は少なくとも一つの前記微噴射粒子を保持するように配置され、前記または少な
くとも一つの前記微噴射粒子はシリコンを含むことを特徴とするキャリア部品を
提供する。
【００５９】
キャリア部品（従ってキャリア本体も）は、通常は微噴射粒子デリバリー装置
において使用される。それらは、この装置における前記部品の除去および取替え
を容易にするように設計される。
において使用される。それらは、この装置における前記部品の除去および取替え
を容易にするように設計される。
【００６０】
前記キャリア本体は、それがカートリッジを形成して、前記または少なくとも
一つの前記微噴射粒子が該カートリッジ内に配置されるように、或る形状を有し
且つ配置され得る。このキャリア本体はキャリア壁を含むことができ、前記また
は少なくとも一つの前記微噴射粒子は、該キャリア壁に付着され、または該壁と
一体化される。
一つの前記微噴射粒子が該カートリッジ内に配置されるように、或る形状を有し
且つ配置され得る。このキャリア本体はキャリア壁を含むことができ、前記また
は少なくとも一つの前記微噴射粒子は、該キャリア壁に付着され、または該壁と
一体化される。
【００６１】
有利には、前記微噴射粒子は多孔質および／または多結晶シリコンである。
【００６２】
第三の側面に従えば、本発明は、少なくとも一つの微噴射粒子および活性化可
能なガス源を備えたデリバリー装置であって、前記ガス源は活性化されたときに
、ガスが前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子に運動エネルギーを与える
ように配置され、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子はシリコンを含む
ことを特徴とする装置を提供する。
能なガス源を備えたデリバリー装置であって、前記ガス源は活性化されたときに
、ガスが前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子に運動エネルギーを与える
ように配置され、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子はシリコンを含む
ことを特徴とする装置を提供する。
【００６３】
前記ガスは、該ガスと微噴射粒子との直接の衝突によって、前記微噴射粒子に
運動エネルギーを付与してもよい。或いは、当該微噴射粒子はディスクの一方の
側に付着されてもよく、この場合、前記微噴射粒子は、前記粒子が付着された側
とは反対側のディスク表面とのガスの衝突によって加速されてもよい。
運動エネルギーを付与してもよい。或いは、当該微噴射粒子はディスクの一方の
側に付着されてもよく、この場合、前記微噴射粒子は、前記粒子が付着された側
とは反対側のディスク表面とのガスの衝突によって加速されてもよい。
【００６４】
前記装置が適切に構成されたときに、微噴射粒子（または該微噴射粒子が付着
された付着体）とのガスの衝突は、該粒子を標的細胞または組織に向けて加速さ
せる。
された付着体）とのガスの衝突は、該粒子を標的細胞または組織に向けて加速さ
せる。
【００６５】
前記ガス源は、加圧下に保持されたガスを含み、且つ該ガスを閉じ込める壁を
有する貯蔵器を具備することができる。該ガス源は、前記壁を破ることによって
活性化され、それによって前記貯蔵器の内部から外部へと前記ガスを流す。
有する貯蔵器を具備することができる。該ガス源は、前記壁を破ることによって
活性化され、それによって前記貯蔵器の内部から外部へと前記ガスを流す。
【００６６】
当該微噴射粒子デリバリー装置は、ガスの貯蔵器を含む必要はない。ガス源は
、例えば、当該装置とは別体のシリンダに管で結合されたガス導管を含むだけで
もよい。この場合、ガス源は配管と導管との間の弁を開くことによって活性化さ
せることができる。
、例えば、当該装置とは別体のシリンダに管で結合されたガス導管を含むだけで
もよい。この場合、ガス源は配管と導管との間の弁を開くことによって活性化さ
せることができる。
【００６７】
ガス源は、火薬のような爆薬を含んでいてもよく、該ガス源はこの爆薬の点火
によって活性される。
によって活性される。
【００６８】
微噴射粒子デリバリー装置は、更にキャリア本体を含んでいてもよく、該キャ
リア本体は、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子を保持するような形状
を有し、且つそのように構成される。
リア本体は、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子を保持するような形状
を有し、且つそのように構成される。
【００６９】
好ましくは、前記微噴射粒子は多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコン
を含んでいる。
を含んでいる。
【００７０】
第四の側面に従えば、本発明は粒子生成物を製造する方法であって、（a）シ
リコンのサンプルを得る工程と、（b）前記シリコンのサンプルから、少なくと
も一つのシリコン生成物粒子を形成する工程とを具備する方法を提供する。
リコンのサンプルを得る工程と、（b）前記シリコンのサンプルから、少なくと
も一つのシリコン生成物粒子を形成する工程とを具備する方法を提供する。
【００７１】
前記シリコンサンプルはシリコンを含み、前記のまたは夫々の前記シリコン生
成物粒子はシリコンを含む。
成物粒子はシリコンを含む。
【００７２】
前記シリコンのサンプルは、多孔質シリコン、多結晶シリコン、再吸収性シリ
コン、生体活性シリコン、バルク結晶シリコン、生体適合性シリコン、および非
晶質シリコンの一以上を含むことができる。
コン、生体活性シリコン、バルク結晶シリコン、生体適合性シリコン、および非
晶質シリコンの一以上を含むことができる。
【００７３】
前記または少なくとも一つの前記シリコン生成物粒子は、多孔質シリコン、多
結晶シリコン、再吸収性シリコン、生体活性シリコン、バルク結晶シリコン、生
体適合性シリコン、および非晶質シリコンの一以上を含むことができる。
結晶シリコン、再吸収性シリコン、生体活性シリコン、バルク結晶シリコン、生
体適合性シリコン、および非晶質シリコンの一以上を含むことができる。
【００７４】
好ましくは、工程（b）は、少なくとも一つの前記シリコン生成物粒子が微噴
射粒子であるような方法で行われる。
射粒子であるような方法で行われる。
【００７５】
有利には、工程（b）は、少なくとも一つの前記シリコン生成物粒子が対称で
あるようにして行われる。更に有利には、工程（b）は、複数の前記シリコン生
成物粒子が対称であるようにして行われる。
あるようにして行われる。更に有利には、工程（b）は、複数の前記シリコン生
成物粒子が対称であるようにして行われる。
【００７６】
工程（b）は、少なくとも五つの単一サイズのシリコン生成物粒子が形成され
、且つ夫々の単一サイズのシリコン粒子が他の単一サイズの生成物シリコン粒子
と実質的に同一の体積を有するようにして行ってもよい。
、且つ夫々の単一サイズのシリコン粒子が他の単一サイズの生成物シリコン粒子
と実質的に同一の体積を有するようにして行ってもよい。
【００７７】
工程（b）は、複数の単一サイズのシリコン生成物粒子が形成され、且つ夫々
の単一サイズのシリコン粒子が他の単一サイズの生成物シリコン粒子と実質的に
同一の体積を有するようにして行ってもよい。
の単一サイズのシリコン粒子が他の単一サイズの生成物シリコン粒子と実質的に
同一の体積を有するようにして行ってもよい。
【００７８】
この粒子生成物を製造する方法は、更に、前記シリコンのサンプルを多孔質化
し、および／または前記の、または前記シリコンのサンプルから形成された少な
くとも一つの前記シリコン生成物粒子を多孔質化する工程（c）を含んでいても
よい。
し、および／または前記の、または前記シリコンのサンプルから形成された少な
くとも一つの前記シリコン生成物粒子を多孔質化する工程（c）を含んでいても
よい。
【００７９】
この多孔質化工程（c）が、前記または少なくとも一つの前記シリコン生成物
粒子の多孔質化を含むならば、該多孔質化は、それが前記シリコン生成物粒子の
サイズおよび／または形状を実質的に変化させないようにして行えばよい。
粒子の多孔質化を含むならば、該多孔質化は、それが前記シリコン生成物粒子の
サイズおよび／または形状を実質的に変化させないようにして行えばよい。
【００８０】
粒子生成物を製造するこの方法は、更に、前記工程（b）および（c）の前に行
われる、基板上に多結晶シリコンの層を堆積することにより前記シリコンのサン
プルを形成する工程（d）を含むことができる。
われる、基板上に多結晶シリコンの層を堆積することにより前記シリコンのサン
プルを形成する工程（d）を含むことができる。
【００８１】
前記粒子形成工程（b）は、工程（c）の前または後に行ってもよい。換言すれ
ば、前記シリコン生成物粒子は、多孔質または非多孔質シリコンで形成すればよ
い。
ば、前記シリコン生成物粒子は、多孔質または非多孔質シリコンで形成すればよ
い。
【００８２】
有利には、前記粒子形成工程（b）は工程（c）の後で行われ、前記多孔質シリ
コンを機械的に粉砕する工程を含んでいる。
コンを機械的に粉砕する工程を含んでいる。
【００８３】
好ましくは、前記シリコンのサンプルはシリコンウエハーを含み、また工程（
b）は該ウエハーをエッチングする工程を含んでいる。このウエハーをエッチン
グする工程は、複数の単分散シリコン生成物粒子が形成されるようにして行えば
よく、該単分散シリコン生成物粒子は均一なサイズおよび／または形状を有する
。
b）は該ウエハーをエッチングする工程を含んでいる。このウエハーをエッチン
グする工程は、複数の単分散シリコン生成物粒子が形成されるようにして行えば
よく、該単分散シリコン生成物粒子は均一なサイズおよび／または形状を有する
。
【００８４】
前記工程（b）は、前記ウエハーをフォトリソグラフィー的にエッチングする
工程を含んでいてもよい。
工程を含んでいてもよい。
【００８５】
有利には、工程（b）は、前記または少なくとも一つの前記シリコン生成物粒
子が1 nm〜500μmのサイズを有するようにして行われる。更に有利には、前記ま
たは少なくとも一つの前記シリコン生成物粒子は1 nm〜250μmのサイズを有する
。
子が1 nm〜500μmのサイズを有するようにして行われる。更に有利には、前記ま
たは少なくとも一つの前記シリコン生成物粒子は1 nm〜250μmのサイズを有する
。
【００８６】
工程（b）は、前記または少なくとも一つの前記シリコン生成物粒子が10μm〜
100μmのサイズを有するように行えばよい。工程（b）は、前記または少なくと
も一つの前記シリコン生成物粒子が10μm〜70μｍのサイズを有するように行う
ことができる。工程（b）は、前記または少なくとも一つの前記シリコン生成物
粒子が1μm〜15μｍのサイズを有するように行うことができる。
100μmのサイズを有するように行えばよい。工程（b）は、前記または少なくと
も一つの前記シリコン生成物粒子が10μm〜70μｍのサイズを有するように行う
ことができる。工程（b）は、前記または少なくとも一つの前記シリコン生成物
粒子が1μm〜15μｍのサイズを有するように行うことができる。
【００８７】
工程（c）は、前記シリコンのサンプルを陽極酸化する工程を含んでもよい。
工程（c）は、前記シリコンのサンプルを電気化学的にエッチングする工程を含
んでいてもよい。
工程（c）は、前記シリコンのサンプルを電気化学的にエッチングする工程を含
んでいてもよい。
【００８８】
好ましくは、前記工程（c）は、前記または少なくとも一つの前記シリコン生
成物粒子に斑蝕エッチ溶液（stain etch solution）を適用し、およびまたは前
記シリコンのサンプルに斑蝕エッチ溶液を適用する工程を含む。より好ましくは
、この斑蝕エッチ溶液はフッ化水素酸および酸化剤を含む。更に好ましくは、こ
の斑蝕エッチ溶液はフッ化水素酸と、硝酸、亜硝酸ナトリウムおよび三酸化クロ
ムの一以上を含む。更により好ましくは、このエッチ溶液はフッ化水素酸および
硝酸を含み、ここで該斑蝕エッチ溶液中のフッ化水素酸の濃度は1リットル当り1
0〜30モルであり、該斑蝕エッチ溶液中の硝酸の濃度は1リットル当り0.0016〜0.
32モルである。
成物粒子に斑蝕エッチ溶液（stain etch solution）を適用し、およびまたは前
記シリコンのサンプルに斑蝕エッチ溶液を適用する工程を含む。より好ましくは
、この斑蝕エッチ溶液はフッ化水素酸および酸化剤を含む。更に好ましくは、こ
の斑蝕エッチ溶液はフッ化水素酸と、硝酸、亜硝酸ナトリウムおよび三酸化クロ
ムの一以上を含む。更により好ましくは、このエッチ溶液はフッ化水素酸および
硝酸を含み、ここで該斑蝕エッチ溶液中のフッ化水素酸の濃度は1リットル当り1
0〜30モルであり、該斑蝕エッチ溶液中の硝酸の濃度は1リットル当り0.0016〜0.
32モルである。
【００８９】
有利には、粒子生成物を製造する方法は、前記または少なくとも一つの前記シ
リコン生成物粒子に衝撃を与える工程、および／または前記シリコンのサンプル
に、イオン、中性子、および電子の一以上を用いて衝撃を与える工程を含み、更
に、このように衝撃を加えられる前記または少なくとも一つの前記シリコン生成
物粒子に含まれ、および／または前記シリコンのサンプル中に含まれるシリコン
を多孔質化する工程を含む。
リコン生成物粒子に衝撃を与える工程、および／または前記シリコンのサンプル
に、イオン、中性子、および電子の一以上を用いて衝撃を与える工程を含み、更
に、このように衝撃を加えられる前記または少なくとも一つの前記シリコン生成
物粒子に含まれ、および／または前記シリコンのサンプル中に含まれるシリコン
を多孔質化する工程を含む。
【００９０】
好ましくは、前記または少なくとも一つの前記シリコン生成物粒子に含まれる
シリコン、および／または前記シリコンのサンプル中に含まれるシリコンを多孔
質化する工程は、光補助多孔質化工程を含む。
シリコン、および／または前記シリコンのサンプル中に含まれるシリコンを多孔
質化する工程は、光補助多孔質化工程を含む。
【００９１】
好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域においてシリコン含有ガスを反応
させる工程を含む。より好ましくは、工程（d）は、シランおよび／またはハロ
ゲン置換されたシランを、前記基板の領域において熱分解する工程を含む。更に
好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域においてSiH4を熱分解する工程を含
む。
させる工程を含む。より好ましくは、工程（d）は、シランおよび／またはハロ
ゲン置換されたシランを、前記基板の領域において熱分解する工程を含む。更に
好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域においてSiH4を熱分解する工程を含
む。
【００９２】
好ましくは、工程（b）は、（i）前記シリコンのサンプルを機械的に処理し、
該処理は少なくとも一つの中間シリコン粒子が形成され、該中間粒子または夫々
の中間粒子の体積は、それが形成されるシリコンのサンプルの体積よりも小さく
なるように行われる工程と；（ii）前記または少なくとも一つの前記中間粒子に
サイズ低下エッチングを適用し、該エッチングは、前記または少なくとも一つの
前記中間シリコン粒子のサイズを減少させるように行われる工程とを含む。
該処理は少なくとも一つの中間シリコン粒子が形成され、該中間粒子または夫々
の中間粒子の体積は、それが形成されるシリコンのサンプルの体積よりも小さく
なるように行われる工程と；（ii）前記または少なくとも一つの前記中間粒子に
サイズ低下エッチングを適用し、該エッチングは、前記または少なくとも一つの
前記中間シリコン粒子のサイズを減少させるように行われる工程とを含む。
【００９３】
前記サイズ減少エッチング（ii）は、それによって前記または少なくとも一つ
の前記中間シリコン粒子の形状が、実質的に変化されないようにして行うことが
できる。
の前記中間シリコン粒子の形状が、実質的に変化されないようにして行うことが
できる。
【００９４】
好ましくは、前記シリコンのサンプルを機械的に処理する工程（i）は、前記
シリコンのサンプルをダイシングし、および／または鋸で切断し、および／また
は圧磨（milling）し、および／または粉砕し、および／または研磨（polishing
）し、および／または研削（grinding）する工程を含む。
シリコンのサンプルをダイシングし、および／または鋸で切断し、および／また
は圧磨（milling）し、および／または粉砕し、および／または研磨（polishing
）し、および／または研削（grinding）する工程を含む。
【００９５】
有利には、前記シリコンのサンプルを機械的に処理する工程（ii）は、複数の
単分散中間シリコン粒子が形成され、且つ夫々の単分散中間シリコン粒子が実質
的に同じサイズおよび／または形状を有するようにして行われる。
単分散中間シリコン粒子が形成され、且つ夫々の単分散中間シリコン粒子が実質
的に同じサイズおよび／または形状を有するようにして行われる。
【００９６】
前記サイズ減少エッチング（ii）は湿式エッチングを含んでいてもよい。前記
のサイズ減少エッチング（ii）は等方性エッチを含んでいてもよい。前記サイズ
減少エッチング（ii）は平面エッチを含んでいてもよい。
のサイズ減少エッチング（ii）は等方性エッチを含んでいてもよい。前記サイズ
減少エッチング（ii）は平面エッチを含んでいてもよい。
【００９７】
有利には、前記サイズ減少エッチングを適用する工程（ii）は、サイズ減少エ
ッチ溶液を前記または少なくとも一つの前記中間シリコン粒子に適用する工程を
含み、該エッチ溶液はフッ化水素酸および硝酸を含む。更に有利には、前記サイ
ズ減少エッチング（ii）の溶液は、フッ化水素酸、硝酸、およびエタン酸を含有
し、該サイズ減少エッチ溶液中のフッ化水素酸の濃度は1リットル当り1.1〜7.7
モルであり、該サイズ減少エッチ溶液中の硝酸の濃度は1リットル当り10.4〜14.
2モルであり、該サイズ減少エッチ溶液中のエタン酸の濃度は1リットル当り0.0
〜1.74モルである。
ッチ溶液を前記または少なくとも一つの前記中間シリコン粒子に適用する工程を
含み、該エッチ溶液はフッ化水素酸および硝酸を含む。更に有利には、前記サイ
ズ減少エッチング（ii）の溶液は、フッ化水素酸、硝酸、およびエタン酸を含有
し、該サイズ減少エッチ溶液中のフッ化水素酸の濃度は1リットル当り1.1〜7.7
モルであり、該サイズ減少エッチ溶液中の硝酸の濃度は1リットル当り10.4〜14.
2モルであり、該サイズ減少エッチ溶液中のエタン酸の濃度は1リットル当り0.0
〜1.74モルである。
【００９８】
第五の側面に従えば、本発明は、微噴射粒子デリバリー装置での使用に適した
キャリア部品を製造する方法であって、（a）シリコンのサンプルを得る工程と
；（b）該シリコンから粒子を形成する工程であって、少なくとも一つの微噴射
粒子を含む粒子生成物が形成されるようにして行われる工程と；（e）該粒子生
成物をキャリア本体と共にアセンブリーし、前記生成物を前記本体に保持させて
キャリア部品を形成する工程とを具備する方法を提供する。
キャリア部品を製造する方法であって、（a）シリコンのサンプルを得る工程と
；（b）該シリコンから粒子を形成する工程であって、少なくとも一つの微噴射
粒子を含む粒子生成物が形成されるようにして行われる工程と；（e）該粒子生
成物をキャリア本体と共にアセンブリーし、前記生成物を前記本体に保持させて
キャリア部品を形成する工程とを具備する方法を提供する。
【００９９】
前記シリコンは、バルク結晶シリコンおよび／または多結晶シリコン、および
／または多孔質シリコンを含むことができる。
／または多孔質シリコンを含むことができる。
【０１００】
前記キャリア部品を製造する方法は、前記シリコンのサンプルを多孔質化する
更なる工程（c）を含むことができる。
更なる工程（c）を含むことができる。
【０１０１】
工程（c）は、工程（b）の前または後に行うことができる。
【０１０２】
キャリア部品を製造する方法は、工程（b）および工程（c）の前に行われる、
基板上に多結晶シリコンの層を堆積することによりシリコンのサンプルを形成す
る工程（d）を含むことができる。
基板上に多結晶シリコンの層を堆積することによりシリコンのサンプルを形成す
る工程（d）を含むことができる。
【０１０３】
有利には、工程（b）は、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子が1 nm
〜500μmのサイズを有するように行われる。更に有利には、前記または少なくと
も一つの前記微噴射粒子は、1 nm〜250μmのサイズを有する。
〜500μmのサイズを有するように行われる。更に有利には、前記または少なくと
も一つの前記微噴射粒子は、1 nm〜250μmのサイズを有する。
【０１０４】
工程（b）は、前記の、または少なくとも一つの微噴射粒子が10μm〜100μmの
サイズを有するように行えばよい。工程（b）は、前記または少なくとも一つの
前記微噴射粒子が10μm〜70μmのサイズを有するように行えばよい。工程（b）
は、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子が1μm〜15μmのサイズを有す
るように行えばよい。
サイズを有するように行えばよい。工程（b）は、前記または少なくとも一つの
前記微噴射粒子が10μm〜70μmのサイズを有するように行えばよい。工程（b）
は、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子が1μm〜15μmのサイズを有す
るように行えばよい。
【０１０５】
好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域においてシリコン含有ガスを反応
させる工程を含む。より好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域において、
シランおよび／またはハロゲン置換シランを熱分解する工程を含む。更に好まし
くは、工程（d）は、前記基板の領域においてSH4を熱分解する工程を含む。
させる工程を含む。より好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域において、
シランおよび／またはハロゲン置換シランを熱分解する工程を含む。更に好まし
くは、工程（d）は、前記基板の領域においてSH4を熱分解する工程を含む。
【０１０６】
第六の側面に従えば、本発明はデリバリー装置を製造する方法であって、（a
）シリコンのサンプルを得る工程と；（b）該シリコンから粒子を形成する工程
であって、少なくとも一つの微噴射粒子を含む粒子生成物が形成されるようにし
て行われる工程と；（f）活性化可能なガス源および前記微噴射粒子をアセンブ
リーして、微噴射粒子デリバリー装置を形成する工程とを具備し、前記ガス源お
よび微噴射粒子は、前記ガス源が活性化されたときに、ガスが前記微噴射粒子に
運動エネルギーを付与するように配置される方法を提供する。
）シリコンのサンプルを得る工程と；（b）該シリコンから粒子を形成する工程
であって、少なくとも一つの微噴射粒子を含む粒子生成物が形成されるようにし
て行われる工程と；（f）活性化可能なガス源および前記微噴射粒子をアセンブ
リーして、微噴射粒子デリバリー装置を形成する工程とを具備し、前記ガス源お
よび微噴射粒子は、前記ガス源が活性化されたときに、ガスが前記微噴射粒子に
運動エネルギーを付与するように配置される方法を提供する。
【０１０７】
この微噴射粒子デリバリー装置を製造する方法は、更に、前記シリコンのサン
プルを多孔質化する工程（c）を含むことができる。
プルを多孔質化する工程（c）を含むことができる。
【０１０８】
前記シリコンは、バルク結晶シリコン、および／または多結晶シリコン、およ
び／または多孔質シリコンを含むことができる。
び／または多孔質シリコンを含むことができる。
【０１０９】
工程（b）は、工程（c）の前または後に行えばよい。
【０１１０】
この微噴射粒子デリバリー装置を製造する方法は、工程（b）および（c）の前
に行われる、基板上に多結晶シリコンの層を堆積する工程（d）を含んでいても
よい。
に行われる、基板上に多結晶シリコンの層を堆積する工程（d）を含んでいても
よい。
【０１１１】
好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域においてシリコン含有ガスを反応
させる工程を含む。より好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域においてシ
ランおよび／またはハロゲン置換シランを熱分解する工程を含む。更に好ましく
は、工程（d）は、前記基板の領域においてSiH4を熱分解する工程を含む。
させる工程を含む。より好ましくは、工程（d）は、前記基板の領域においてシ
ランおよび／またはハロゲン置換シランを熱分解する工程を含む。更に好ましく
は、工程（d）は、前記基板の領域においてSiH4を熱分解する工程を含む。
【０１１２】
有利には、工程（b）は、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子が1 nm
〜500μmのサイズを有するように行われる。更に有利には、前記または少なくと
も一つの前記微噴射粒子は、1 nm〜250μmのサイズを有する。
〜500μmのサイズを有するように行われる。更に有利には、前記または少なくと
も一つの前記微噴射粒子は、1 nm〜250μmのサイズを有する。
【０１１３】
工程（b）は、前記のまたは少なくとも一つの微噴射粒子が10μm〜100μmのサ
イズを有するように行えばよい。工程（b）は、前記または少なくとも一つの前
記微噴射粒子が10μm〜70μmのサイズを有するように行えばよい。工程（b）は
、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子が1μm〜15μmのサイズを有する
ように行えばよい。
イズを有するように行えばよい。工程（b）は、前記または少なくとも一つの前
記微噴射粒子が10μm〜70μmのサイズを有するように行えばよい。工程（b）は
、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子が1μm〜15μmのサイズを有する
ように行えばよい。
【０１１４】
第七の側面に従えば、本発明は、少なくとも一つの細胞をトランスフェクトす
る方法であって、（a）シリコンを含む微噴射粒子を得る工程と；（b）該粒子を
DNAのサンプルと組合せる工程と；（c）前記微噴射粒子を、微噴射粒子インプラ
ンテーションによって前記または少なくとも一つの前記細胞の中にインプラント
する工程とを含む方法を提供する。
る方法であって、（a）シリコンを含む微噴射粒子を得る工程と；（b）該粒子を
DNAのサンプルと組合せる工程と；（c）前記微噴射粒子を、微噴射粒子インプラ
ンテーションによって前記または少なくとも一つの前記細胞の中にインプラント
する工程とを含む方法を提供する。
【０１１５】
好ましくは、前記微噴射粒子は、多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコ
ンを含む。
ンを含む。
【０１１６】
第九の側面に従えば、本発明は、患者への生理学的活性物質のデリバリー用微
噴射粒子の調製における、多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコンの使用
を提供する。
噴射粒子の調製における、多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコンの使用
を提供する。
【０１１７】
多くの国は、手術または治療によって人間または動物の身体を処置する方法の
特許を未だ認めないが、それを認める幾つかの組（例えば米国）が存在する。そ
れを認めるこれらの国において、このような発明に対するパリ条約の優先権に関
する疑義をなくすために、本発明はまた、多孔質シリコンおよび／または多結晶
シリコンを含む少なくとも一つの微噴射粒子の微噴射粒子インプランテーション
と；障害を緩和または改善し、または障害が起こるのを防止するのを補助する有
益な物質の放出を可能にすることによる、人間または動物の身体の障害の治療的
または予防的処置をも含む。
特許を未だ認めないが、それを認める幾つかの組（例えば米国）が存在する。そ
れを認めるこれらの国において、このような発明に対するパリ条約の優先権に関
する疑義をなくすために、本発明はまた、多孔質シリコンおよび／または多結晶
シリコンを含む少なくとも一つの微噴射粒子の微噴射粒子インプランテーション
と；障害を緩和または改善し、または障害が起こるのを防止するのを補助する有
益な物質の放出を可能にすることによる、人間または動物の身体の障害の治療的
または予防的処置をも含む。
【０１１８】
「有益な物質」は、全体的に有益な或るものであり、それは望ましくない細胞
に対して毒性であるか、または望ましくない生理学的プロセスを妨害する毒素で
あってもよい。例えば、抗癌物質は、それらの目的が癌細胞を殺すことであった
としても、「有益」とみなされるであろう。
に対して毒性であるか、または望ましくない生理学的プロセスを妨害する毒素で
あってもよい。例えば、抗癌物質は、それらの目的が癌細胞を殺すことであった
としても、「有益」とみなされるであろう。
【０１１９】
第十一の側面に従えば、本発明は、微噴射粒子注入による患者の治療のための
医薬を製造するための、少なくとも一つのシリコン粒子を含む粒子生成物の使用
を提供する。
医薬を製造するための、少なくとも一つのシリコン粒子を含む粒子生成物の使用
を提供する。
【０１２０】
有利には、前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、微噴射粒子であ
る。
る。
【０１２１】
有利には、前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、更に活性物質を
含む。
含む。
【０１２２】
前記活性物質は、薬学的物質、生物学的物質、遺伝子物質、放射性物質、抗菌
剤、および発光性物質の一以上を含むことができる。
剤、および発光性物質の一以上を含むことができる。
【０１２３】
前記活性物質は、インスリン、リドカイン、麻酔薬、アルプロスタジル、カル
シトニン、DNA、RNA、ペプチド、サイトカイン、ホルモン、抗体、細胞障害剤、
アジュバント、ステロイド、およびタンパク質の一以上を含むことができる。
シトニン、DNA、RNA、ペプチド、サイトカイン、ホルモン、抗体、細胞障害剤、
アジュバント、ステロイド、およびタンパク質の一以上を含むことができる。
【０１２４】
前記活性物質は、GnRh、ゴセレリン、酢酸ロイプロルジン、トリプトルジン、
ブセレリン、GnRHアゴニスト、GnRH超アゴニスト、GnRHアンタゴニスト、GnRH同
族体、GnRH類縁体、およびGnRH擬似体の少なくとも一つを含むことができる。
ブセレリン、GnRHアゴニスト、GnRH超アゴニスト、GnRHアンタゴニスト、GnRH同
族体、GnRH類縁体、およびGnRH擬似体の少なくとも一つを含むことができる。
【０１２５】
本発明の目的において、活性物質の用語は、標的細胞もしくは組織、または患
者の中に輸送されるべき何れかの物質を意味する。
者の中に輸送されるべき何れかの物質を意味する。
【０１２６】
有利には、前記活性物質はDNAまたはRNAを含む。
【０１２７】
有利には、前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、1％〜90％の多
孔性を有する多孔質シリコンを含む。更に有利には、前記多孔質シリコンは10％
〜80％の多孔性を有する。
孔性を有する多孔質シリコンを含む。更に有利には、前記多孔質シリコンは10％
〜80％の多孔性を有する。
【０１２８】
好ましくは、前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、100 nm〜500
μmのサイズを有することができる。更に好ましくは、前記または少なくとも一
つの前記シリコン粒子は、100 nm〜250μmのサイズを有することができる。
μmのサイズを有することができる。更に好ましくは、前記または少なくとも一
つの前記シリコン粒子は、100 nm〜250μmのサイズを有することができる。
【０１２９】
前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、10μｍ〜100μｍのサイズ
を有することができる。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、10μ
ｍ〜70μｍのサイズを有することができる。前記または少なくとも一つの前記シ
リコン粒子は、1μｍ〜15μｍのサイズを有することができる。
を有することができる。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、10μ
ｍ〜70μｍのサイズを有することができる。前記または少なくとも一つの前記シ
リコン粒子は、1μｍ〜15μｍのサイズを有することができる。
【０１３０】
有利には、当該粒子生成物は、少なくとも五つの実質的に単一サイズのシリコ
ン粒子を含み、夫々の単一サイズのシリコン粒子は、他の単一サイズ粒子の体積
に実質的に等しい体積を有している。より有利には、当該粒子生成物は、少なく
とも十の実質的に単一サイズのシリコン粒子を含んでおり、夫々の単一サイズの
シリコン粒子は、他の単一サイズ粒子の体積に実質的に等しい体積を有している
。更に有利には、当該粒子生成物は、少なくとも二十の実質的に単一サイズのシ
リコン粒子を含んでおり、夫々の単一サイズのシリコン粒子は、他の単一サイズ
粒子の体積に実質的に等しい体積を有している。
ン粒子を含み、夫々の単一サイズのシリコン粒子は、他の単一サイズ粒子の体積
に実質的に等しい体積を有している。より有利には、当該粒子生成物は、少なく
とも十の実質的に単一サイズのシリコン粒子を含んでおり、夫々の単一サイズの
シリコン粒子は、他の単一サイズ粒子の体積に実質的に等しい体積を有している
。更に有利には、当該粒子生成物は、少なくとも二十の実質的に単一サイズのシ
リコン粒子を含んでおり、夫々の単一サイズのシリコン粒子は、他の単一サイズ
粒子の体積に実質的に等しい体積を有している。
【０１３１】
好ましくは、当該粒子生成物は複数の単一形状のシリコン粒子を含んでおり、
夫々の単一形状のシリコン粒子は、他の単一形状のシリコン粒子と実質的に同じ
形状を有する。より有利には、夫々の単一形状のシリコン粒子は、他の単一形状
のシリコン粒子と実質的に同じ体積を有する。更に有利には、夫々の単一形状の
シリコン粒子は実質的に対称である。
夫々の単一形状のシリコン粒子は、他の単一形状のシリコン粒子と実質的に同じ
形状を有する。より有利には、夫々の単一形状のシリコン粒子は、他の単一形状
のシリコン粒子と実質的に同じ体積を有する。更に有利には、夫々の単一形状の
シリコン粒子は実質的に対称である。
【０１３２】
粒子生成物の少なくとも一部を形成している前記単一形状のシリコン粒子の全
質量は、前記粒子生成物の全質量の10％より大きくてもよい。前記粒子生成物の
少なくとも一部を形成している前記単一形状のシリコン粒子の全質量は、前記粒
子生成物の全質量の50％より大きくてもよい。
質量は、前記粒子生成物の全質量の10％より大きくてもよい。前記粒子生成物の
少なくとも一部を形成している前記単一形状のシリコン粒子の全質量は、前記粒
子生成物の全質量の50％より大きくてもよい。
【０１３３】
当該粒子生成物は複数のシリコン粒子を含んでいてよく、また少なくとも幾つ
かの前記シリコン粒子は単分散であってよい。
かの前記シリコン粒子は単分散であってよい。
【０１３４】
有利には、前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、実質的に対称で
ある。更に有利には、前記粒子生成物は実質的に対称な複数のシリコン粒子を含
んでおり、実質的に対称な夫々のシリコン粒子は実質的に対称である。
ある。更に有利には、前記粒子生成物は実質的に対称な複数のシリコン粒子を含
んでおり、実質的に対称な夫々のシリコン粒子は実質的に対称である。
【０１３５】
前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、実質的に立方形であること
ができる。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、実質的に球形であ
ってもよい。
ができる。前記または少なくとも一つの前記シリコン粒子は、実質的に球形であ
ってもよい。
【０１３６】
この明細書の目的において、「対称な」の用語は、物体を記載するために使用
するときは、該物体が少なくとも一つの対称面および／または少なくとも一つの
対称軸を含むことを意味する。
するときは、該物体が少なくとも一つの対称面および／または少なくとも一つの
対称軸を含むことを意味する。
【０１３７】
次に、添付の図面を参照し、実施例によって本発明を説明する。
【０１３８】
＜微小噴射粒子デリバリー装置＞
図１は、一般的に10で示される本発明による微噴射粒子デリバリー装置の概略
図を示している。このデリバリー装置10は、一般的に12で示したキャリア部品、
ガス源13および出口システム15を含んでいる。キャリア部品12は、キャリア本体
16および複数の微噴射粒子17を含んでいる。活性物質は、典型的には微噴射粒子
17の一部を形成するであろう。活性物質は、各微噴射粒子の表面にコートされて
もよく、または少なくとも部分的には各微噴射粒子の内部に位置してもよい。微
噴射粒子17の製造、および活性物質の微噴射粒子17との結合については以下で述
べる。
図を示している。このデリバリー装置10は、一般的に12で示したキャリア部品、
ガス源13および出口システム15を含んでいる。キャリア部品12は、キャリア本体
16および複数の微噴射粒子17を含んでいる。活性物質は、典型的には微噴射粒子
17の一部を形成するであろう。活性物質は、各微噴射粒子の表面にコートされて
もよく、または少なくとも部分的には各微噴射粒子の内部に位置してもよい。微
噴射粒子17の製造、および活性物質の微噴射粒子17との結合については以下で述
べる。
【０１３９】
キャリア本体16は形状が管状であり、また微噴射粒子17はキャリア本体16の内
表面に付着される。キャリア部品12は、弁13bを介してガス源13に接続される。
ガス源13は、ガスシリンダ13aおよびガス弁13bを含んでいる。圧縮ガスを含んだ
ガスシリンダ13aは、弁13bを短い間隔で開くことにより活性化される。この方法
でのガス源13の活性化は、ガスのパルスを放出する。放出されたガスはキャリア
部品12を通過し、そのときに微噴射粒子17が外れて、ガス流の中に随伴される。
微噴射粒子17は出口システム15を通過し、標的18へと移動する。標的18は細胞ま
たは組織を含むことができる。たとえば、標的18は人間または動物の患者であっ
てもよい。出口システム15の設計は、微噴射粒子17が標的18にデリバリーされる
方法に依存するであろう。例えば、それは微噴射粒子17の軌道または分散度を決
定することができる。
表面に付着される。キャリア部品12は、弁13bを介してガス源13に接続される。
ガス源13は、ガスシリンダ13aおよびガス弁13bを含んでいる。圧縮ガスを含んだ
ガスシリンダ13aは、弁13bを短い間隔で開くことにより活性化される。この方法
でのガス源13の活性化は、ガスのパルスを放出する。放出されたガスはキャリア
部品12を通過し、そのときに微噴射粒子17が外れて、ガス流の中に随伴される。
微噴射粒子17は出口システム15を通過し、標的18へと移動する。標的18は細胞ま
たは組織を含むことができる。たとえば、標的18は人間または動物の患者であっ
てもよい。出口システム15の設計は、微噴射粒子17が標的18にデリバリーされる
方法に依存するであろう。例えば、それは微噴射粒子17の軌道または分散度を決
定することができる。
【０１４０】
シリコンを含む粒子生成物を製造するための多くの方法が存在する。
【０１４１】
＜シリコン粒子を含む粒子生成物の製造＞
以下の方法（番号１〜１２）は、夫々が少なくとも一つのシリコン粒子を含む
粒子生成物の製造を説明するものである。これらの方法の夫々は、少なくとも一
つのシリコン微噴射粒子を含む粒子生成物を製造するために使用することができ
る。
粒子生成物の製造を説明するものである。これらの方法の夫々は、少なくとも一
つのシリコン微噴射粒子を含む粒子生成物を製造するために使用することができ
る。
【０１４２】
方法１：
シリコンウエハーを、例えば50％のHF水溶液またはエタノール溶液中で陽極酸
化して、多孔質シリコンの層を形成する。この陽極酸化は、米国特許第5,348,61
8号に記載されている標準方法により、電気化学的電池の中で実施すればよい。
例えば、ウエハーを1〜50秒間、5〜500 mAcm2の陽極酸化電流密度に露出させれ
ばよい。この方法では、1％〜90％の多孔性を有する生成物シリコンの層を製造
することができる。この多孔質シリコン層は、次いで比較的希薄な電解質の中で
充分に高い電流密度、例えば50 mAcm2よりも高い電流密度を10秒間印加すること
により、下地のバルク基板から取外すことができる。或いは、陽極酸化されたウ
エハーを超音波処理して多孔質シリコンの層を脱離させて、該層を多孔質シリコ
ンの粒子に粉砕してもよい。この方法での超音波への露出は溶媒中で行えばよく
、該溶媒は、得られる粒子の凝集を最小限にするように選択される。粒子サイズ
に対する或る程度の制御は、得られた懸濁液を遠心分離して、異なる粒子サイズ
を分離することにより達成することができる。この多孔質シリコン粒子はまた、
Phys. Solid State 36(8) 1294-1297 (1994)に記載されているように、懸濁液を
徐々に沈殿させることによって分給してもよい。シリコン粒子の形状に対する制
御は、レーザ回折分析、電子ゾーン検知、ハイドロゾーン収束、およびシースフ
ロー技術のような、サイズおよび形状分布分析によって達成することができる。
化して、多孔質シリコンの層を形成する。この陽極酸化は、米国特許第5,348,61
8号に記載されている標準方法により、電気化学的電池の中で実施すればよい。
例えば、ウエハーを1〜50秒間、5〜500 mAcm2の陽極酸化電流密度に露出させれ
ばよい。この方法では、1％〜90％の多孔性を有する生成物シリコンの層を製造
することができる。この多孔質シリコン層は、次いで比較的希薄な電解質の中で
充分に高い電流密度、例えば50 mAcm2よりも高い電流密度を10秒間印加すること
により、下地のバルク基板から取外すことができる。或いは、陽極酸化されたウ
エハーを超音波処理して多孔質シリコンの層を脱離させて、該層を多孔質シリコ
ンの粒子に粉砕してもよい。この方法での超音波への露出は溶媒中で行えばよく
、該溶媒は、得られる粒子の凝集を最小限にするように選択される。粒子サイズ
に対する或る程度の制御は、得られた懸濁液を遠心分離して、異なる粒子サイズ
を分離することにより達成することができる。この多孔質シリコン粒子はまた、
Phys. Solid State 36(8) 1294-1297 (1994)に記載されているように、懸濁液を
徐々に沈殿させることによって分給してもよい。シリコン粒子の形状に対する制
御は、レーザ回折分析、電子ゾーン検知、ハイドロゾーン収束、およびシースフ
ロー技術のような、サイズおよび形状分布分析によって達成することができる。
【０１４３】
ミクロン粒子サイズのシリコン粉末は、商業的に入手可能である。このような
商業的に入手可能な粒子製品は、不規則な形状を有し且つ広範な粒子サイズを示
すシリコン粒子を有している。ナノメータサイズの粒子は、バルクシリコンのボ
ールミル粉砕、スパッタリング、およびレーザ研削のような方法によって、シリ
コンウエハーから製造することができる。
商業的に入手可能な粒子製品は、不規則な形状を有し且つ広範な粒子サイズを示
すシリコン粒子を有している。ナノメータサイズの粒子は、バルクシリコンのボ
ールミル粉砕、スパッタリング、およびレーザ研削のような方法によって、シリ
コンウエハーから製造することができる。
【０１４４】
方法２：
絶縁体上シリコン（SOI）ウエハーを、PCT/GB99/02381に記載されているよう
な標準の湿式エッチまたはドライエッチ技術によって、フォトリソグラフィー的
にエッチングすればよい。このエッチングは、酸化物基板の上にシリコン微噴射
粒子のアレイが形成されるようにして行えばよい。この微噴射粒子は、10〜250
μmの寸法を有していればよい。該微噴射粒子は、標準のHF浸漬によって酸化物
基板から脱離させることができる。次いで、多孔質化に先立って、この微噴射粒
子を濾過し、洗浄および乾燥することができる。この方法においては、単分散の
サイズおよび形状をもった多孔質シリコン粒子を含む粒子生成物を得ることがで
きる。
な標準の湿式エッチまたはドライエッチ技術によって、フォトリソグラフィー的
にエッチングすればよい。このエッチングは、酸化物基板の上にシリコン微噴射
粒子のアレイが形成されるようにして行えばよい。この微噴射粒子は、10〜250
μmの寸法を有していればよい。該微噴射粒子は、標準のHF浸漬によって酸化物
基板から脱離させることができる。次いで、多孔質化に先立って、この微噴射粒
子を濾過し、洗浄および乾燥することができる。この方法においては、単分散の
サイズおよび形状をもった多孔質シリコン粒子を含む粒子生成物を得ることがで
きる。
【０１４５】
或いは、より詳細には、10 μの厚いｐ++頂面層を有する20〜30 Ωcmのｐ型（
100）シリコンウエハーの両側を、100 nmの酸化シリコンでコーティングする。
次いで、該ウエハーの裏面のシリカ層を、膜フォトマスクおよび反応性イオンエ
ッチングでパターンニングして、薄くすべきウエハー領域を定義する。ウエハー
の裏面からｐ++／ｐ−の界面まで湿式エッチングすることによって、支持された
厚さ10ミクロンの膜を実現する。厚さ465ミクロンのウエハーおよび80℃のKOHの
場合、これには10〜15時間を要する。次いで、膜の支持体として、およびシリコ
ン粒子がそこから除去される基板として、裏面エッチされたキャビティーの中に
厚いフォトレジストを堆積する。ポジ型フォトレジストをウエハーの正面にスピ
ンコートし、離間された数千の10×10ミクロンの正方形を含むフォトマスクを用
いてパターンニングする。次いで、シリカおよびｐ++膜を反応性イオンエッチン
グする。次いで、この厚いフォトレジスト／ダイシングしたシリコンの膜をウエ
ハーから除去し、遠心管の中に置く。次いで、このシリコン立方体は、アセトン
中でフォトレジストを溶解することによって放出され、遠心分離によって回収す
ることができる。
100）シリコンウエハーの両側を、100 nmの酸化シリコンでコーティングする。
次いで、該ウエハーの裏面のシリカ層を、膜フォトマスクおよび反応性イオンエ
ッチングでパターンニングして、薄くすべきウエハー領域を定義する。ウエハー
の裏面からｐ++／ｐ−の界面まで湿式エッチングすることによって、支持された
厚さ10ミクロンの膜を実現する。厚さ465ミクロンのウエハーおよび80℃のKOHの
場合、これには10〜15時間を要する。次いで、膜の支持体として、およびシリコ
ン粒子がそこから除去される基板として、裏面エッチされたキャビティーの中に
厚いフォトレジストを堆積する。ポジ型フォトレジストをウエハーの正面にスピ
ンコートし、離間された数千の10×10ミクロンの正方形を含むフォトマスクを用
いてパターンニングする。次いで、シリカおよびｐ++膜を反応性イオンエッチン
グする。次いで、この厚いフォトレジスト／ダイシングしたシリコンの膜をウエ
ハーから除去し、遠心管の中に置く。次いで、このシリコン立方体は、アセトン
中でフォトレジストを溶解することによって放出され、遠心分離によって回収す
ることができる。
【０１４６】
上記シリコン粒子の多孔質化は、J Applied Physics 78(6) p4273-4265 (1995
)に記載されているような標準の斑蝕エッチング、またはPysical Chemistry Che
mical Physics 2(2):227-281, 2000に記載のような光補助斑蝕エッチングによっ
て達成することができる。リソグラフィーに基づくアプローチは、充分に定義さ
れた形状および狭いサイズ分布をもったシリコン粒子の製造を可能にする。
)に記載されているような標準の斑蝕エッチング、またはPysical Chemistry Che
mical Physics 2(2):227-281, 2000に記載のような光補助斑蝕エッチングによっ
て達成することができる。リソグラフィーに基づくアプローチは、充分に定義さ
れた形状および狭いサイズ分布をもったシリコン粒子の製造を可能にする。
【０１４７】
方法３：
複数のシリコン立方体は、4〜6ミクロンのダイアモンド粉末を埋め込んだ75ミ
クロン幅の刃が組込まれているMicroAce 3自動ダイシング装置を使用して、シリ
コンウエハーをダイシングすることにより製造することができる。MicroAceを適
切にプログラミングすることにより、図２ａ〜図２ｃに示すように、相互に実質
的に同じサイズを有する立方体が形成される。この立方体の寸法は、それらが形
成されたウエハーの厚さに略等しい。100ミクロン〜2 mmの寸法を有する立方体
は、この方法によって製造することができる。図２ａおよび図２ｂに示した立方
体は実質的に単分散であり、均一な寸法および形状を有する。図から分かるよう
に、図２ｃに示した立方体は実質的に対称であるが、6面のうちの4面には、小さ
いチップ形態の少量の鋸切りダメージおよび不規則性が存在する。
クロン幅の刃が組込まれているMicroAce 3自動ダイシング装置を使用して、シリ
コンウエハーをダイシングすることにより製造することができる。MicroAceを適
切にプログラミングすることにより、図２ａ〜図２ｃに示すように、相互に実質
的に同じサイズを有する立方体が形成される。この立方体の寸法は、それらが形
成されたウエハーの厚さに略等しい。100ミクロン〜2 mmの寸法を有する立方体
は、この方法によって製造することができる。図２ａおよび図２ｂに示した立方
体は実質的に単分散であり、均一な寸法および形状を有する。図から分かるよう
に、図２ｃに示した立方体は実質的に対称であるが、6面のうちの4面には、小さ
いチップ形態の少量の鋸切りダメージおよび不規則性が存在する。
【０１４８】
方法４：
次に、方法３によって形成された立方体に対して更なる機械的処理を行い、そ
れらを実質的に球状のビードに変換することができる。これらの立方体は、研磨
紙でライニングされた球状ドラムの中に導入される。該ドラムは、ドラムの中央
に配置された指向性ノズルのアレイを含んでおり、該ノズルを通して圧縮ガス流
が流される。この圧縮ガスは、シリコン粒子をドラム内の円形軌道の回りに吹き
付ける。実験は、望ましくないシリコン塵を除去するために200ミクロンのフィ
ルターを使用して、2mm幅の立方体に対して20〜40 psiで60分間行った。この方
法での機械的処理により、略1.6 nm〜1.2 nmの直径を有する実質的に球形のシリ
コンビードが生じた。これらの粒子を製造するために使用した方法は、The Revi
ew of Scientific Instruments Vol 36(7) p957〜958 (1965)に開示された方法
と同様である。
れらを実質的に球状のビードに変換することができる。これらの立方体は、研磨
紙でライニングされた球状ドラムの中に導入される。該ドラムは、ドラムの中央
に配置された指向性ノズルのアレイを含んでおり、該ノズルを通して圧縮ガス流
が流される。この圧縮ガスは、シリコン粒子をドラム内の円形軌道の回りに吹き
付ける。実験は、望ましくないシリコン塵を除去するために200ミクロンのフィ
ルターを使用して、2mm幅の立方体に対して20〜40 psiで60分間行った。この方
法での機械的処理により、略1.6 nm〜1.2 nmの直径を有する実質的に球形のシリ
コンビードが生じた。これらの粒子を製造するために使用した方法は、The Revi
ew of Scientific Instruments Vol 36(7) p957〜958 (1965)に開示された方法
と同様である。
【０１４９】
方法５：
方法３により製造されたシリコン立方体は、粒子圧磨によってシリコン球体に
変換してもよい。これは、研磨媒体中でシリコン粒子をタンブリングさせること
を含んでいる。適切な粒子圧磨媒体には、工業用ダイアモンド粉末、セラミック
の微小粒子、およびステンレス鋼またはジルコニア球が含まれる。
変換してもよい。これは、研磨媒体中でシリコン粒子をタンブリングさせること
を含んでいる。適切な粒子圧磨媒体には、工業用ダイアモンド粉末、セラミック
の微小粒子、およびステンレス鋼またはジルコニア球が含まれる。
【０１５０】
方法６：
或いは、方法３によって製造された立方体は、炭化タングステンのような充分
に硬い材料の二つの回転プレート、または好ましくは硬質研磨剤の薄膜で覆われ
たプレートの間でシリコン粒子を研削することによって、シリコン球に変換して
もよい。例えば、単分散シリコン球は、方法３で生じた立方体から、600 gritの
湿潤紙および乾燥紙で覆われた二つの平坦なガラスプレートの間で研磨すること
によって製造してもよい。シリコン立方体は先ず下方のプレートの中心に配置さ
れ、次いで、Hyprez液のような油の薄層の中に覆われる。この第二のプレートは
、次いで、当該立方体の頂部に配置され、円形運動で移動される。立方体のエッ
ジが除去されると、シリコン粒子は二つのプレートのベアリングとして作用する
ように、数kgの質量を上部プレートに加えればよい。二つのガラスプレートの間
での研削は、数分から数時間で行えばよい。
に硬い材料の二つの回転プレート、または好ましくは硬質研磨剤の薄膜で覆われ
たプレートの間でシリコン粒子を研削することによって、シリコン球に変換して
もよい。例えば、単分散シリコン球は、方法３で生じた立方体から、600 gritの
湿潤紙および乾燥紙で覆われた二つの平坦なガラスプレートの間で研磨すること
によって製造してもよい。シリコン立方体は先ず下方のプレートの中心に配置さ
れ、次いで、Hyprez液のような油の薄層の中に覆われる。この第二のプレートは
、次いで、当該立方体の頂部に配置され、円形運動で移動される。立方体のエッ
ジが除去されると、シリコン粒子は二つのプレートのベアリングとして作用する
ように、数kgの質量を上部プレートに加えればよい。二つのガラスプレートの間
での研削は、数分から数時間で行えばよい。
【０１５１】
図６（ａ）は、方法６によって製造された複数のシリコン球を示している。
【０１５２】
方法７：
方法３〜方法６の一以上によって製造されたシリコン粒子に、更にサイズ減少
エッチを施してもよく、これは粒子のサイズを減少し、また機械的処理から生じ
る表面損傷を低減する。サイズ減少エッチ溶液は、5容量の70％硝酸水溶液、1容
量の40％フッ化水素酸水溶液、および1容量の実質的に純粋なエタン酸を混合す
ることによって形成すればよく、この溶液は「5：1：1エッチ溶液」と称する。
エッチを施してもよく、これは粒子のサイズを減少し、また機械的処理から生じ
る表面損傷を低減する。サイズ減少エッチ溶液は、5容量の70％硝酸水溶液、1容
量の40％フッ化水素酸水溶液、および1容量の実質的に純粋なエタン酸を混合す
ることによって形成すればよく、この溶液は「5：1：1エッチ溶液」と称する。
【０１５３】
方法３〜方法６の一以上によって製造されたシリコン粒子は、シリコンディス
クの存在下でエッチングされ、各ディスクは1 cmの直径を有し、必要とされるシ
リコンディスクの質量は、35 mLの5:1:1エッチ溶液当り0.8gであった。図３は、
サイズの異なる四つのシリコン立方体および六つのシリコン球を示している。図
３に示した立方体は、方法３で製造された立方体を、5:1:1溶液に5〜60分間露出
させることによって得られたものであり、各面の長さは2 mm（最大の立方体）〜
380ミクロン（最小の立方体）まで変化する。図３に示した球体は、方法４で製
造された球体を、5:1:1エッチ溶液に5〜30分間露出させることによって得られた
ものであり、球の直径は1.1mm（最大の球体）〜350ミクロン（最小の球体）まで
変化する。
クの存在下でエッチングされ、各ディスクは1 cmの直径を有し、必要とされるシ
リコンディスクの質量は、35 mLの5:1:1エッチ溶液当り0.8gであった。図３は、
サイズの異なる四つのシリコン立方体および六つのシリコン球を示している。図
３に示した立方体は、方法３で製造された立方体を、5:1:1溶液に5〜60分間露出
させることによって得られたものであり、各面の長さは2 mm（最大の立方体）〜
380ミクロン（最小の立方体）まで変化する。図３に示した球体は、方法４で製
造された球体を、5:1:1エッチ溶液に5〜30分間露出させることによって得られた
ものであり、球の直径は1.1mm（最大の球体）〜350ミクロン（最小の球体）まで
変化する。
【０１５４】
方法８：
方法３〜方法７の一以上、または方法２の一部を構成するフォトリソグラフィ
ー技術によって製造された粒子生成物は、前記シリコン粒子を斑蝕エッチングす
ることによって多孔質化することができる。
ー技術によって製造された粒子生成物は、前記シリコン粒子を斑蝕エッチングす
ることによって多孔質化することができる。
【０１５５】
フッ化水素酸および硝酸を含有する斑蝕エッチ溶液が用いられた。この斑蝕エ
ッチ溶液は、100容量の40％フッ化水素酸水溶液に1容量の70％硝酸水溶液を混合
することによって形成されたものであり、この斑蝕エッチ溶液は「100：1溶液」
と称する。該100：1溶液を前記粒子生成物に5分間適用して、3.9 mmの直径、47
％の多孔性、多孔質シリコンの層を有するシリコン粒子を得ることができる。図
４は、方法３で製造され、且つ100：1エッチ溶液で10分間処理することにより多
孔質化された、長さ100ミクロンの面を有する立方体のSEM画像を示している。図
５は、方法３で製造され、且つ100：1エッチ溶液で10分間処理することにより多
孔質化された、長さ100ミクロンの面を有するシリコン立方体の断面のSEM画像を
示している。図５に示された断面は立方体の角部であり、この画像は立方体の周
辺に形成された多孔質シリコンの層を示している。
ッチ溶液は、100容量の40％フッ化水素酸水溶液に1容量の70％硝酸水溶液を混合
することによって形成されたものであり、この斑蝕エッチ溶液は「100：1溶液」
と称する。該100：1溶液を前記粒子生成物に5分間適用して、3.9 mmの直径、47
％の多孔性、多孔質シリコンの層を有するシリコン粒子を得ることができる。図
４は、方法３で製造され、且つ100：1エッチ溶液で10分間処理することにより多
孔質化された、長さ100ミクロンの面を有する立方体のSEM画像を示している。図
５は、方法３で製造され、且つ100：1エッチ溶液で10分間処理することにより多
孔質化された、長さ100ミクロンの面を有するシリコン立方体の断面のSEM画像を
示している。図５に示された断面は立方体の角部であり、この画像は立方体の周
辺に形成された多孔質シリコンの層を示している。
【０１５６】
図４の画像は、図２ｃの画像と比較することができる。図２ｃの画像は、図４
の画像と同じ倍率で撮ったものであり、図４の立方体と同じ寸法を有する立方体
を示してる。しかし、図２ｃの立方体は多孔質化されていない。二つの画像を比
較することによって、100：1エッチ溶液を使用した多孔質化は必ずしもサイズま
たは形状における実質的な変化を生じないことが示される。これは、図４の立方
体において鋸切断損傷が引続き存在していることによって顕著に示されている。
の画像と同じ倍率で撮ったものであり、図４の立方体と同じ寸法を有する立方体
を示してる。しかし、図２ｃの立方体は多孔質化されていない。二つの画像を比
較することによって、100：1エッチ溶液を使用した多孔質化は必ずしもサイズま
たは形状における実質的な変化を生じないことが示される。これは、図４の立方
体において鋸切断損傷が引続き存在していることによって顕著に示されている。
【０１５７】
図２ａおよび図２ｂは、単分散の多孔質化されていないシリコン粒子を示して
おり、また図２ｃおよび図４は、多孔質化がサイズおよび形状を殆ど変化させな
いことを示している。従って、図２および図４に示した結果は、500ミクロン未
満の最大寸法を有する多孔質シリコン粒子を含んだ単分散粒子生成物を製造する
ことが可能であることを示している。
おり、また図２ｃおよび図４は、多孔質化がサイズおよび形状を殆ど変化させな
いことを示している。従って、図２および図４に示した結果は、500ミクロン未
満の最大寸法を有する多孔質シリコン粒子を含んだ単分散粒子生成物を製造する
ことが可能であることを示している。
【０１５８】
斑蝕エッチの使用は、それが適用されるシリコンサンプルの多孔質化を生じる
だけでなく、形成される多孔質シリコンの少なくとも幾らかを溶解する可能性が
ある。この溶解によって、斑蝕エッチングで達成できる多孔質シリコンの厚さは
制限される。
だけでなく、形成される多孔質シリコンの少なくとも幾らかを溶解する可能性が
ある。この溶解によって、斑蝕エッチングで達成できる多孔質シリコンの厚さは
制限される。
【０１５９】
図６（ｂ）は、方法６の後、方法８に従って斑蝕エッチングすることにより製
造された四つの多孔質シリコン球体を示している。図６（ｃ）は、図６（ｂ）に
示した多孔質シリコン球体のうちの、一つの高倍率画像を示している。
造された四つの多孔質シリコン球体を示している。図６（ｃ）は、図６（ｂ）に
示した多孔質シリコン球体のうちの、一つの高倍率画像を示している。
【０１６０】
方法９：
粒子生成物のイオン衝撃は、斑蝕エッチングに付随する溶解の問題を少なくと
も部分的に解決することができる。例えば、Si、F、Cl、H、He、およびArイオン
を使用して、粒子性生物のシリコンに衝撃を与えることができる。或いは、中性
子または電子を使用してもよい。このような衝撃は、シリコンのサンプルに点欠
陥または拡張された欠陥を導入する。欠陥の存在は、所定の多孔質化速度のため
に、化学的侵食の少ない斑蝕エッチ溶液を使用して、より少ない溶解を生じるこ
とを可能にする。粒子衝撃に続いてこの方法で多孔質化を行うことは、Jpn. J.
Appl. Phys. Vol.31 (5A) pL560-L563 (1992) およびSemiconductors 30 (6) p.
580-584 (1996)に記載されている。より軽い元素の使用は有用であり得る。例え
ば、2 MeVのH+は50ミクロンの投射距離を有し、数十ミクロンの範囲に亘る侵食
性の少ない斑蝕エッチ溶液の使用に道を開く。 方法１０： シリコン粒子はまた、図７に示した加工工程により多結晶シリコンを使用して
製造してもよい。燐珪酸ガラス21（PSG）を、シリコン基板22上に堆積すればよ
い。この堆積は、純粋なシランおよびホスフィンを窒素気流中で酸素と反応させ
ることにより、常圧CVDを使用して行えばよい。次いで、PSG 21を従来の技術に
よりパターンニングして、ベース構造体23のアレイを形成する。次いで、多結晶
シリコンの層（図７には示されていない）を、低圧CVDを使用したシランの熱分
解によって堆積することができる。次いで、標準のエッチング技術により多結晶
シリコン層をパターンニングし、各ベース構造が多結晶シリコン24の島層の中に
包み込まれるように、また該島層がベース構造体に隣接したシリコン基板に結合
されるようにする。多結晶シリコン層を950から1100°の温度で10〜30分間加熱
することにより、PSGからのP2O5の放出の結果として、多結晶シリコン層を変形
させる（図７ｄに示す通り）。パターンニングの正しい形態および条件を選別す
ることにより、シェル状構造を含む脱離されたシリコン粒子を、微噴射粒子イン
プランテーションのために使用することができる。
も部分的に解決することができる。例えば、Si、F、Cl、H、He、およびArイオン
を使用して、粒子性生物のシリコンに衝撃を与えることができる。或いは、中性
子または電子を使用してもよい。このような衝撃は、シリコンのサンプルに点欠
陥または拡張された欠陥を導入する。欠陥の存在は、所定の多孔質化速度のため
に、化学的侵食の少ない斑蝕エッチ溶液を使用して、より少ない溶解を生じるこ
とを可能にする。粒子衝撃に続いてこの方法で多孔質化を行うことは、Jpn. J.
Appl. Phys. Vol.31 (5A) pL560-L563 (1992) およびSemiconductors 30 (6) p.
580-584 (1996)に記載されている。より軽い元素の使用は有用であり得る。例え
ば、2 MeVのH+は50ミクロンの投射距離を有し、数十ミクロンの範囲に亘る侵食
性の少ない斑蝕エッチ溶液の使用に道を開く。 方法１０： シリコン粒子はまた、図７に示した加工工程により多結晶シリコンを使用して
製造してもよい。燐珪酸ガラス21（PSG）を、シリコン基板22上に堆積すればよ
い。この堆積は、純粋なシランおよびホスフィンを窒素気流中で酸素と反応させ
ることにより、常圧CVDを使用して行えばよい。次いで、PSG 21を従来の技術に
よりパターンニングして、ベース構造体23のアレイを形成する。次いで、多結晶
シリコンの層（図７には示されていない）を、低圧CVDを使用したシランの熱分
解によって堆積することができる。次いで、標準のエッチング技術により多結晶
シリコン層をパターンニングし、各ベース構造が多結晶シリコン24の島層の中に
包み込まれるように、また該島層がベース構造体に隣接したシリコン基板に結合
されるようにする。多結晶シリコン層を950から1100°の温度で10〜30分間加熱
することにより、PSGからのP2O5の放出の結果として、多結晶シリコン層を変形
させる（図７ｄに示す通り）。パターンニングの正しい形態および条件を選別す
ることにより、シェル状構造を含む脱離されたシリコン粒子を、微噴射粒子イン
プランテーションのために使用することができる。
【０１６１】
方法１１：
シリコンは、細胞内デリバリー用微噴射粒子の製造に現在使用されている幾つ
かの材料に比較して、低い密度を有する。細胞壁または組織を貫通する微噴射粒
子の能力は、その運動量、従ってその質量にある程度依存する。従って、幾つか
の適用については、シリコン微噴射粒子の密度を増大させる必要があるかもしれ
ない。これは、シリコンよりも密度の大きい元素または化合物を、微噴射粒子に
導入することによって行えばよい。このような元素を導入する多くの方法が存在
する。多孔質シリコン含浸の総説は、INSPECTによって刊行された書物「多孔質
シリコンの性質」の第1.9章第66〜76頁に提示されている。更なる種類の含浸方
法は、PCT/GB99/01185号に記載されている。例えば、硝酸銀粉末を多孔質シリコ
ンのサンプル表面に配置してもよい。次いで、硝酸銀および多孔質シリコンを、
硝酸銀の溶融および分解が観察されるまでアルゴン雰囲気中で加熱すればよい。
この溶融した硝酸銀が孔の中に入り、そこで分解することにより、多孔質シリコ
ン内に銀が沈着する。
かの材料に比較して、低い密度を有する。細胞壁または組織を貫通する微噴射粒
子の能力は、その運動量、従ってその質量にある程度依存する。従って、幾つか
の適用については、シリコン微噴射粒子の密度を増大させる必要があるかもしれ
ない。これは、シリコンよりも密度の大きい元素または化合物を、微噴射粒子に
導入することによって行えばよい。このような元素を導入する多くの方法が存在
する。多孔質シリコン含浸の総説は、INSPECTによって刊行された書物「多孔質
シリコンの性質」の第1.9章第66〜76頁に提示されている。更なる種類の含浸方
法は、PCT/GB99/01185号に記載されている。例えば、硝酸銀粉末を多孔質シリコ
ンのサンプル表面に配置してもよい。次いで、硝酸銀および多孔質シリコンを、
硝酸銀の溶融および分解が観察されるまでアルゴン雰囲気中で加熱すればよい。
この溶融した硝酸銀が孔の中に入り、そこで分解することにより、多孔質シリコ
ン内に銀が沈着する。
【０１６２】
方法１２：
最後の段落で述べたように、シリコンの低密度に付随する問題は、微噴射粒子
に元素または化合物を含浸させることによって克服することができる。この問題
を克服できる更なる方法は、図８に示す微小針のアレイから微噴射粒子を形成す
ることである。このようなアレイ31は、Biomedical Engineering Vol 38, No.8,
August 1991, p.758-768におけるIEEE会報に記載されたような、標準の湿式エ
ッチング技術によって形成すればよい。
に元素または化合物を含浸させることによって克服することができる。この問題
を克服できる更なる方法は、図８に示す微小針のアレイから微噴射粒子を形成す
ることである。このようなアレイ31は、Biomedical Engineering Vol 38, No.8,
August 1991, p.758-768におけるIEEE会報に記載されたような、標準の湿式エ
ッチング技術によって形成すればよい。
【０１６３】
詳細に言えば、厚さ380ミクロンのウエハーに、二組の深い（200ミクロン）直
交した切り込みを形成する。ウエハーは、一つの方向のｎ個の第一の組の切り込
みと、直交する方向のｍ個の第二の組の切込みの間で90°回転される。この鋸引
きは、如何なる点でもウエハーを完全には切断せず、切込みの間隔によって決定
されるアスペクト比をもったｎ×ｍの矩形柱のアレイを形成する。75ミクロン幅
の刃および175ミクロンのピッチは、幅100ミクロンの矩形柱を形成する。矢尻形
状を形成する後続のエッチングプロセスは３工程を有する。第一の化学エッチは
、鋸引きの損傷を除去し、柱の幅を等方的に減少し、また柱の基部でエッジを丸
くするためのものである。それはHF：NNO3（例えば5％対95％）を利用し、激し
い撹拌と共に行われる。第二の化学エッチは静的条件下で行われ、柱頂部の優先
的侵食を促進して尖った先端および傾斜した軸を形成する。第三のエッチ工程は
、柱の基部に機械的脆弱さを形成するためのものであり、これは下地のシリコン
膜からそれが脱離するのを促進する。これは、柱をアンダーカットするドライエ
ッチ条件の使用によって達成することができる。
交した切り込みを形成する。ウエハーは、一つの方向のｎ個の第一の組の切り込
みと、直交する方向のｍ個の第二の組の切込みの間で90°回転される。この鋸引
きは、如何なる点でもウエハーを完全には切断せず、切込みの間隔によって決定
されるアスペクト比をもったｎ×ｍの矩形柱のアレイを形成する。75ミクロン幅
の刃および175ミクロンのピッチは、幅100ミクロンの矩形柱を形成する。矢尻形
状を形成する後続のエッチングプロセスは３工程を有する。第一の化学エッチは
、鋸引きの損傷を除去し、柱の幅を等方的に減少し、また柱の基部でエッジを丸
くするためのものである。それはHF：NNO3（例えば5％対95％）を利用し、激し
い撹拌と共に行われる。第二の化学エッチは静的条件下で行われ、柱頂部の優先
的侵食を促進して尖った先端および傾斜した軸を形成する。第三のエッチ工程は
、柱の基部に機械的脆弱さを形成するためのものであり、これは下地のシリコン
膜からそれが脱離するのを促進する。これは、柱をアンダーカットするドライエ
ッチ条件の使用によって達成することができる。
【０１６４】
図８は、基板32と一体化されたシリコン微噴射粒子31のアレイの概略図を示し
ている。基板32は、図１に示したのと同様の微噴射粒子デリバリー装置にロード
するのに適した粒子キャリア、または粒子キャリアの一部を形成することができ
る。基板32およびガス源は、ガスが、その上に微噴射粒子が形成された面とは反
対側の、基板32の側面に衝突するように配置される。これは、微噴射粒子がガス
流の方向に略平行に配置される図１に示した構成とは異なっている。基板32に対
するガスの衝撃は、次いで微小針31を基板から破断して、標的に投射するに至る
。このプロセスは、基板に隣接した狭い首部33を形成することにより促進するこ
とができる。
ている。基板32は、図１に示したのと同様の微噴射粒子デリバリー装置にロード
するのに適した粒子キャリア、または粒子キャリアの一部を形成することができ
る。基板32およびガス源は、ガスが、その上に微噴射粒子が形成された面とは反
対側の、基板32の側面に衝突するように配置される。これは、微噴射粒子がガス
流の方向に略平行に配置される図１に示した構成とは異なっている。基板32に対
するガスの衝撃は、次いで微小針31を基板から破断して、標的に投射するに至る
。このプロセスは、基板に隣接した狭い首部33を形成することにより促進するこ
とができる。
【０１６５】
針の基部の狭い首部は、エッチ停止膜（例えば酸化シリコン）と組合せた標準
の深いドライエッチング技術によって形成することができる。
の深いドライエッチング技術によって形成することができる。
【０１６６】
＜粒子生成物中への活性物質の取り込み＞
粒子性生物に活性物質を含有させ得る多くの方法が存在する。この節では、活
性物質を含有するシリコン粒子の製造を説明する。この節で説明する製造方法は
、活性物質を含有するシリコン微噴射粒子を製造するために適することができる
。
性物質を含有するシリコン粒子の製造を説明する。この節で説明する製造方法は
、活性物質を含有するシリコン微噴射粒子を製造するために適することができる
。
【０１６７】
選択される方法は、下記を含む多くの基準に依存するであろう：即ち、（a）
シリコン粒子にロードすべき活性物質の性質、（b）必要とされる投与量または
ロード量、（c）問題の活性物質の最適デリバリーに必要とされる薬力学的放出
プロファイル、（d）シリコンの誘導体化された形態が好ましいかどうか、（e）
ロードすべき活性物質の親水性／疎水性プロファイル、および（f）薬物放出を
行うためにシリコン粒子の溶解速度を超える活性物質放出機構が必要とされるか
どうかである。
シリコン粒子にロードすべき活性物質の性質、（b）必要とされる投与量または
ロード量、（c）問題の活性物質の最適デリバリーに必要とされる薬力学的放出
プロファイル、（d）シリコンの誘導体化された形態が好ましいかどうか、（e）
ロードすべき活性物質の親水性／疎水性プロファイル、および（f）薬物放出を
行うためにシリコン粒子の溶解速度を超える活性物質放出機構が必要とされるか
どうかである。
【０１６８】
多孔質シリコン微噴射粒子インプラントをロードするために、以下の方法を適
用することができる。
用することができる。
【０１６９】
液相または溶液相のローディング：
活性物質は、水相、有機相、または両親媒相に溶解または懸濁させることによ
って、液状形態に変換すればよい。或いは、活性物質は室温で液体であってもよ
く、または適切な温度および／または圧力に露出させることにより液体にしても
よい。液体形態の活性物質は、次いで該活性物質に粒子を直接接触させることに
よって、多孔質シリコン粒子に取込ませることができる。多孔質シリコンは実質
的な毛管作用を示し、その結果、液相の活性物質は毛細管作用によって多孔質シ
リコン材料の中に引込まれ得る。活性物質の溶液または懸濁液が使用されたとき
、当該微噴射粒子は、従来の凍結乾燥または他のルーチンに実施される乾燥技術
によって乾燥すればよい。液体／溶液ローディングおよびこれに続く乾燥の工程
は、活性物質の量を増大させるために何回でも繰り返すことができる。
って、液状形態に変換すればよい。或いは、活性物質は室温で液体であってもよ
く、または適切な温度および／または圧力に露出させることにより液体にしても
よい。液体形態の活性物質は、次いで該活性物質に粒子を直接接触させることに
よって、多孔質シリコン粒子に取込ませることができる。多孔質シリコンは実質
的な毛管作用を示し、その結果、液相の活性物質は毛細管作用によって多孔質シ
リコン材料の中に引込まれ得る。活性物質の溶液または懸濁液が使用されたとき
、当該微噴射粒子は、従来の凍結乾燥または他のルーチンに実施される乾燥技術
によって乾燥すればよい。液体／溶液ローディングおよびこれに続く乾燥の工程
は、活性物質の量を増大させるために何回でも繰り返すことができる。
【０１７０】
或いは、多孔質シリコンおよび活性物質を含むシリコン粒子は、方法１に記載
した方法で、多孔質シリコンのディスクを形成することにより製造してもよい。
次いで、このようなディスクは、適切な液体キャリアまたは溶液中の活性物質の
懸濁液または溶液のためのフィルターとして使用すればよい。溶液または懸濁液
が多孔質シリコンフィルタを通過するときに、活性物質は、多孔質シリコンに沈
着することができる。その上に活性物質が沈着された該多孔質シリコンのディス
クは、次いで、方法１に記載した方法によって、シリコン粒子を含む粒子生成物
に変換させることができる。
した方法で、多孔質シリコンのディスクを形成することにより製造してもよい。
次いで、このようなディスクは、適切な液体キャリアまたは溶液中の活性物質の
懸濁液または溶液のためのフィルターとして使用すればよい。溶液または懸濁液
が多孔質シリコンフィルタを通過するときに、活性物質は、多孔質シリコンに沈
着することができる。その上に活性物質が沈着された該多孔質シリコンのディス
クは、次いで、方法１に記載した方法によって、シリコン粒子を含む粒子生成物
に変換させることができる。
【０１７１】
固相ローディング：
微細に分割された多孔質シリコンは、スプレーコーティング技術および加圧に
基づく技術のような技術によって、微細に分割された形態の固相の活性物質と組
合わせることができる。この微細に分割されたシリコン／活性物質をモールド整
形して、必要な質量、形状および寸法のシリコン粒子を形成する。少量のワイヤ
を含む高度に多孔性のシリコンを使用することはこの技術にとって特に有益であ
り、前記微細に分割されたシリコンは、多孔質シリコンを粉砕することによって
形成される。
基づく技術のような技術によって、微細に分割された形態の固相の活性物質と組
合わせることができる。この微細に分割されたシリコン／活性物質をモールド整
形して、必要な質量、形状および寸法のシリコン粒子を形成する。少量のワイヤ
を含む高度に多孔性のシリコンを使用することはこの技術にとって特に有益であ
り、前記微細に分割されたシリコンは、多孔質シリコンを粉砕することによって
形成される。
【０１７２】
誘導体化および封鎖
多孔質シリコンは、特定の活性物質との高い親和性を有する生体分子が該多孔
質シリコンの表面に結合されるようにして、J. M Buriak, J. Chem. Commun. p.
1051, 1999に記載されたのと同様の技術により誘導体化することができる。この
応用のために適し得る生体分子には、抗体、酵素、ホルモン、受容体、タンパク
質、およびペプチドが含まれる。この誘導体化された多孔質シリコンは、次いで
、この節で説明した方法によって活性物質と組み合わせることができ、該活性物
質は生体分子によって多孔質シリコンに対する結合を形成する。次いで、この多
孔質シリコンは、方法１で説明した方法によって粒子生成物に変換することがで
きる。
質シリコンの表面に結合されるようにして、J. M Buriak, J. Chem. Commun. p.
1051, 1999に記載されたのと同様の技術により誘導体化することができる。この
応用のために適し得る生体分子には、抗体、酵素、ホルモン、受容体、タンパク
質、およびペプチドが含まれる。この誘導体化された多孔質シリコンは、次いで
、この節で説明した方法によって活性物質と組み合わせることができ、該活性物
質は生体分子によって多孔質シリコンに対する結合を形成する。次いで、この多
孔質シリコンは、方法１で説明した方法によって粒子生成物に変換することがで
きる。
【０１７３】
電子沈殿：
多孔質シリコンを活性物質と組合せることができる更なる方法は、電子沈殿に
よるものである。多孔質シリコンのサンプルを、活性物質の陽イオンまたは陰イ
オンを含有する溶液の中に置けばよい。次いで、活性物質の陽イオンまたは陰イ
オンが多孔質シリコンに付着するように、多孔質シリコンをバイアスすればよい
。次いで、多孔質シリコンは、方法１で説明した方法によって粒子生成物に変換
することができる。
よるものである。多孔質シリコンのサンプルを、活性物質の陽イオンまたは陰イ
オンを含有する溶液の中に置けばよい。次いで、活性物質の陽イオンまたは陰イ
オンが多孔質シリコンに付着するように、多孔質シリコンをバイアスすればよい
。次いで、多孔質シリコンは、方法１で説明した方法によって粒子生成物に変換
することができる。
【０１７４】
活性物質（例えばDNA）は、適切な溶媒の中に溶解または懸濁させればよく、
次いで、得られた溶液の中に微噴射粒子を一定時間だけインキュベートすればよ
い。次いで、この活性物質を微噴射粒子の表面に堆積させればよい。微噴射粒子
が多孔質シリコンを含むときは、活性物質の溶液を、毛管作用によって該多孔質
シリコンの孔の中に導入すればよい。同ように、微噴射粒子がキャビティーを有
するときは、毛管作用によって、前記溶液を該キャビティーの中に導入してもよ
い。活性物質が固体であり且つ20℃において充分に高い蒸気圧を有するときは、
それを微噴射粒子の表面に昇華させてもよい。活性物質の溶液または懸濁液を形
成できるときは、該物質は、前記溶液／懸濁液の中に連続的に浸漬し、続いて凍
結乾燥することによって適用すればよい。
次いで、得られた溶液の中に微噴射粒子を一定時間だけインキュベートすればよ
い。次いで、この活性物質を微噴射粒子の表面に堆積させればよい。微噴射粒子
が多孔質シリコンを含むときは、活性物質の溶液を、毛管作用によって該多孔質
シリコンの孔の中に導入すればよい。同ように、微噴射粒子がキャビティーを有
するときは、毛管作用によって、前記溶液を該キャビティーの中に導入してもよ
い。活性物質が固体であり且つ20℃において充分に高い蒸気圧を有するときは、
それを微噴射粒子の表面に昇華させてもよい。活性物質の溶液または懸濁液を形
成できるときは、該物質は、前記溶液／懸濁液の中に連続的に浸漬し、続いて凍
結乾燥することによって適用すればよい。
【０１７５】
＜組織擬似体中へのバルク結晶および多孔質シリコン粒子の微噴射粒子注入＞
二つのタイプの粒子生成物を試験した。第一のタイプの粒子は、方法１によっ
て製造された多孔質シリコン微噴射粒子を含んでおり、第二の粒子生成物は、方
法３により製造された立方体シリコン微噴射粒子を含んでいる。多孔質シリコン
粒子の密度は略1.1 g cm-3であった。第一および第二の粒子生成物を、初期の静
止状態から標的組織擬似体に向けて加速させた。
て製造された多孔質シリコン微噴射粒子を含んでおり、第二の粒子生成物は、方
法３により製造された立方体シリコン微噴射粒子を含んでいる。多孔質シリコン
粒子の密度は略1.1 g cm-3であった。第一および第二の粒子生成物を、初期の静
止状態から標的組織擬似体に向けて加速させた。
【０１７６】
標的組織擬似体はゼラチンを含んでおり、また改変NATO標準法AC/225/14（198
0）に従って製造された。乾燥ゼラチン粉末を、20重量％の濃度で水と混合した
。この混合物はゼラチン質で且つ不透明である。次いで、撹拌することなく、そ
れを50℃に加熱して、透明で且つ容易に流動する液体を得た。表面上の泡または
バブルは、該液体を適切なプラスチックモールド型の中に投入する前に網で取り
出した。モールド型の中にある間に、この混合物を20℃の温度まで徐々に冷却し
、次いで10℃で2日間保存した。
0）に従って製造された。乾燥ゼラチン粉末を、20重量％の濃度で水と混合した
。この混合物はゼラチン質で且つ不透明である。次いで、撹拌することなく、そ
れを50℃に加熱して、透明で且つ容易に流動する液体を得た。表面上の泡または
バブルは、該液体を適切なプラスチックモールド型の中に投入する前に網で取り
出した。モールド型の中にある間に、この混合物を20℃の温度まで徐々に冷却し
、次いで10℃で2日間保存した。
【０１７７】
二つのタイプの粒子生成物を、直径0.5インチのブロースリーブバレル装置お
よび3NのVihtavouri発射剤を使用して加速した。バレルに沿った加速に際し、粒
子生成物は、ナイロン送弾筒を備えた円筒形キャビティーの中に収容された。こ
のハウジングは、粒子生成物を通過させるが送弾筒を通過させない孔を含むステ
ンレス鋼製「ストリッパプレート」によって、ゼラチンブロックへの到達を選択
的に停止された。送弾筒およびその内容物の速度は、バレルを出るときには1秒
当り700メータであった。この速度は、銃口フラッシュによりトリガーされるTer
ma Electronik AS ドップラー器具（DR50000モデル）を使用して測定された。
よび3NのVihtavouri発射剤を使用して加速した。バレルに沿った加速に際し、粒
子生成物は、ナイロン送弾筒を備えた円筒形キャビティーの中に収容された。こ
のハウジングは、粒子生成物を通過させるが送弾筒を通過させない孔を含むステ
ンレス鋼製「ストリッパプレート」によって、ゼラチンブロックへの到達を選択
的に停止された。送弾筒およびその内容物の速度は、バレルを出るときには1秒
当り700メータであった。この速度は、銃口フラッシュによりトリガーされるTer
ma Electronik AS ドップラー器具（DR50000モデル）を使用して測定された。
【０１７８】
図１２は、光学顕微鏡で得られた典型的な断面画像を示し、シリコン微噴射粒
子の微噴射粒子注入の結果として、ゼラチンの中に形成されたキャビティーを示
している。
子の微噴射粒子注入の結果として、ゼラチンの中に形成されたキャビティーを示
している。
【０１７９】
図９（ｂ）は、微噴射粒子のゼラチンへの導入点に近接した、キャビティーの
領域から得られた画像を示している。図９（ｂ）の画像は、この領域におけるゼ
ラチンの電子顕微鏡写真であり、キャビティー（暗灰色）に囲まれた多孔質シリ
コン粒子（薄い灰色）を示している。対応するEDX元素分布が図９（ｂ）に示さ
れている。図１０は、同じ領域に埋め込まれた多孔質シリコン粒子のKαエネル
ギー散乱ｘ線元素分布地図を示している。図９および図１０は、全体的に多孔質
のシリコン微噴射粒子が組織擬似体を貫通するのに充分な運動量を獲得したこと
を示している。図１１は、組織擬似体から修復された立方体のSEM画像を示して
いる。立方体は、ゼラチンの中に数mm貫通していた。この画像は、微噴射粒子注
入による加速および減速によって、立方体が実質的に損傷を受けていないことを
示している。
領域から得られた画像を示している。図９（ｂ）の画像は、この領域におけるゼ
ラチンの電子顕微鏡写真であり、キャビティー（暗灰色）に囲まれた多孔質シリ
コン粒子（薄い灰色）を示している。対応するEDX元素分布が図９（ｂ）に示さ
れている。図１０は、同じ領域に埋め込まれた多孔質シリコン粒子のKαエネル
ギー散乱ｘ線元素分布地図を示している。図９および図１０は、全体的に多孔質
のシリコン微噴射粒子が組織擬似体を貫通するのに充分な運動量を獲得したこと
を示している。図１１は、組織擬似体から修復された立方体のSEM画像を示して
いる。立方体は、ゼラチンの中に数mm貫通していた。この画像は、微噴射粒子注
入による加速および減速によって、立方体が実質的に損傷を受けていないことを
示している。
【図１】
図１は、本発明による微噴射粒子デリバリー装置を示す概略図である。
【図２】
図２は、シリコンウエハーをダイシングすることにより形成されたシリコン立
方体のSEM画像を含んでいる。
方体のSEM画像を含んでいる。
【図３】
図３は、機械的処理およびエッチングの組合せによって製造された、シリコン
立方体およびシリコン球のSEM画像を示している。
立方体およびシリコン球のSEM画像を示している。
【図４】
図４は、斑蝕エッチングにより多孔質化されたシリコン立方体の高倍率SEM画
像を示している。
像を示している。
【図５】
図５は、多孔質シリコン立方体の断面のSEM画像を示している。
【図６】
図６は、バルク結晶シリコン球および多孔質シリコン球のSEM画像を示してい
る。
る。
【図７】
図７は、本発明による粒子生成物の製造方法を示している。
【図８】
図８は、微小針のアレイを含む複数の微噴射粒子を示す概略図である。
【図９（ａ）】
図９（ａ）は、ゼラチン標的に埋め込まれた多孔質シリコン粒子の後方散乱電
子マイクログラフを示している。
子マイクログラフを示している。
【図９（ｂ）】
図９（ｂ）は、ゼラチンに埋め込まれた多孔質シリコン粒子について、図９（
ａ）に対応するEDX元素分布を示している。
ａ）に対応するEDX元素分布を示している。
【図１０】
図１０は、ゼラチン標的に埋め込まれた多孔質シリコン粒子について、Ｋαエ
ネルギー分散ｘ線元素分布地図を示している。
ネルギー分散ｘ線元素分布地図を示している。
【図１１】
図１１は、ゼラチン標的から回収されたバルク結晶シリコン立方体のSEM画像
を示している。
を示している。
【図１２】
図１２は、ゼラチンブロックにおけるシリコン粒子軌道の光学顕微鏡画像を断
面で示している。
面で示している。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ａ６１Ｍ 13/00 Ａ６１Ｐ 43/00 １０５ ４Ｃ１６７
35/00 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ａ
Ａ６１Ｐ 43/00 １０５ Ａ６１Ｍ 35/00 Ｚ
Ｃ１２Ｍ 1/00 5/14 ４８１
Ｃ１２Ｎ 15/09 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ
，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，
ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ
Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ
，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，
ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ
Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ
，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，
ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 アストン ロジャー
イギリス ウスターシャー ダブリューア
ール14 ３エスゼット モルヴァーン ジ
ェラルダイン ロード モルヴァーン ヒ
ルズ サイエンス パーク サイメディカ
Ｆターム(参考） 4B024 AA01 AA08 AA10 AA19 AA20
CA01 CA11 DA01 DA02 DA03
DA05 DA11 HA17 HA20
4B029 AA21 AA23 BB01 BB20 CC03
CC13
4C066 AA01 AA07 BB01 DD02 DD11
FF02 HH30 KK14
4C076 AA31 AA32 AA95 CC26 DD21
FF63 FF68 GG02
4C084 AA13 MA05 MA41 NA10 NA13
ZB211
4C167 AA71 BB32 BB41 CC05 CC07
CC08 GG03 GG16 GG47
Claims (27)
- 【請求項１】 少なくとも一つの微噴射粒子を含む粒子生成物であって、前
記または少なくとも一つの前記微噴射粒子はシリコンを含むことを特徴とする粒
子生成物。 - 【請求項２】 請求項１に記載の粒子生成物であって、前記のまたは少なく
とも一つの微噴射粒子が、シリコンよりも大きい密度を有する材料を含むことを
特徴とする粒子生成物。 - 【請求項３】 請求項１に記載の粒子生成物であって、前記のまたは少なく
とも一つの微噴射粒子が多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコンを含むこ
とを特徴とする粒子生成物。 - 【請求項４】 請求項３に記載の粒子生成物であって、前記のまたは少なく
とも一つの微噴射粒子は、10％〜80％の多孔性を有する多孔質シリコンを含むこ
とを特徴とする粒子生成物。 - 【請求項５】 請求項１に記載の粒子生成物であって、前記または少なくと
も一つの前記微噴射粒子は、1 nm〜250 nmのサイズを有することを特徴とする粒
子生成物。 - 【請求項６】 請求項１に記載の粒子生成物であって、該生成物は更に活性
物質を含み、該活性物質は薬学的物質、生物学的物質、遺伝子物質、放射性物質
、抗菌剤および発光剤の一以上を含むことを特徴とする粒子生成物。 - 【請求項７】 請求項６に記載の粒子生成物であって、前記活性物質は、少
なくとも部分的に、前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子の内部に配置さ
れることを特徴とする粒子生成物。 - 【請求項８】 請求項７に記載の粒子生成物であって、前記または少なくと
も一つの前記微噴射粒子は多孔質シリコンを含み、また前記活性物質は少なくと
も部分的に前記多孔質シリコンの孔の中に配置されることを特徴とする粒子生成
物。 - 【請求項９】 請求項７に記載の粒子生成物であって、前記または少なくと
も一つの前記微噴射粒子は、少なくとも部分的に多孔質シリコンおよび／または
多結晶シリコンで限定されたキャビティーを含み、前記活性物質は、少なくとも
部分的に前記キャビティーの中に配置されることを特徴とする粒子生成物。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の粒子生成物であって、前記または少なく
とも一つの前記微噴射粒子は再吸収性シリコンを含むことを特徴とする粒子生成
物。 - 【請求項１１】 請求項３に記載の粒子生成物であって、前記多孔質シリコ
ンおよび／または多結晶シリコンは、誘導体化された多孔質シリコンおよび／ま
たは誘導体化された多結晶シリコンを含むことを特徴とする粒子生成物。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の粒子生成物であって、前記誘導体化さ
れた多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコンは、Si-C結合およびSi-O-C結
合の一方または両方を含むことを特徴とする粒子生成物。 - 【請求項１３】 微噴射インプランテーションに使用するためのキャリア部
品であって、該部品はキャリア本体および請求項１に記載の粒子生成物を具備し
、前記キャリア本体は前記粒子生成物を保持するように、或る形状を有し且つ配
置されていることを特徴とするキャリア部品。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載のキャリア部品であって、前記キャリア
本体は、それがカートリッジを形成して、前記または少なくとも一つの前記微噴
射粒子が該カートリッジ内に配置されるように、或る形状を有し且つ配置される
ことを特徴とするキャリア部品。 - 【請求項１５】 請求項１３に記載のキャリア部品であって、前記キャリア
本体はキャリア壁を含み、該キャリア壁および前記粒子生成物は、前記粒子生成
物の少なくとも一部が前記キャリア壁に付着または一体化されるように構成され
、且つそのような組成を有することを特徴とするキャリア部品。 - 【請求項１６】 活性化可能なガス源および請求項１に記載の微噴射粒子を
備えた微噴射粒子デリバリー装置であって、前記ガス源は、活性化されたときに
、ガスが前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子に運動エネルギーを与える
ように配置されることを特徴とする微噴射粒子デリバリー装置。 - 【請求項１７】 請求項１５に記載の微噴射粒子デリバリー装置であって、
前記ガス源はガスの加圧容器を具備し、前記ガス源は該容器を破裂させることに
より活性化されて、ガスを前記容器の内部から外部へと流すことを特徴とする微
噴射粒子デリバリー装置。 - 【請求項１８】 粒子生成物を製造する方法であって、（a）シリコンのサ
ンプルを得る工程と、（b）前記シリコンのサンプルから、少なくとも一つのシ
リコン生成物粒子を形成する工程とを具備し、 前記工程（b）は、少なくとも一つの微噴射粒子が形成されるように行われる
ことを特徴とする方法。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の粒子生成物を製造する方法であって、
前記シリコンのサンプルは、バルク結晶シリコンおよび／または多結晶シリコン
および／または多孔質シリコンを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２０】 請求項１８に記載の粒子生成物を製造する方法であって、
該方法は、前記シリコンのサンプルを多孔質化する更なる工程（c）を含むこと
を特徴とする方法。 - 【請求項２１】 請求項１８に記載の粒子生成物を製造する方法であって、
前記工程（b）および（c）の前に行われる、基板上に多結晶シリコンの層を堆積
することにより前記シリコンのサンプルを形成する更なる工程（d）を含むこと
を特徴とする方法。 - 【請求項２２】 請求項２０に記載の粒子生成物を製造する方法であって、
前記前記粒子形成工程（b）は工程（c）の後に行われる方法。 - 【請求項２３】 微噴射粒子装置に使用するキャリア部品を製造する方法で
あって、請求項１８〜２２の何れか１項に記載の方法によって粒子生成物を製造
する工程と、該粒子生成物をキャリア本体と共にアセンブリーして、前記粒子生
成物が前記本体に保持されたキャリア部品を形成する工程とを具備する方法。 - 【請求項２４】 微噴射デリバリー装置を製造する方法であって、請求項１
８〜２２の何れか１項に記載の粒子生成物を製造する工程と、該粒子性生物をガ
ス源と共にアセンブリーして、微噴射粒子デリバリー装置を形成する工程とを具
備し、前記ガス源および粒子生成物は、活性化されたときに、前記ガス源が前記
粒子生成物の少なくとも一部に運動エネルギーを付与するように配置される方法
。 - 【請求項２５】 シリコンを患者にインプラントする方法であって：シリコ
ンを含む少なくとも一つの微噴射粒子を得る工程と；微粒子噴射技術によって、
前記または少なくとも一つの前記微噴射粒子を患者にインプラントする工程とを
具備する方法。 - 【請求項２６】 生理学的に活性な物質を患者にデリバリーするための微噴
射粒子の製造における、多孔質シリコンおよび／または多結晶シリコンの使用。 - 【請求項２７】 少なくとも一つの細胞をトランスフェクトする方法であっ
て、（a）シリコン微噴射粒子を得る工程と；（b）該粒子をDNAのサンプルと組
合せる工程と；（c）前記微噴射粒子を、微噴射粒子インプランテーション技術
によって、前記または少なくとも一つの前記細胞の中にインプラントする工程と
を含む方法。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| GBGB0008494.7A GB0008494D0 (en) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Microprojectile delivery system |
| GB0008494.7 | 2000-04-07 | ||
| PCT/GB2001/001510 WO2001076564A1 (en) | 2000-04-07 | 2001-04-05 | Microprojectile delivery system and particulate product |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003530154A true JP2003530154A (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=9889371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001574082A Pending JP2003530154A (ja) | 2000-04-07 | 2001-04-05 | 微噴射粒子デリバリーシステムおよび粒子生成物 |
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|---|---|
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| GB (1) | GB0008494D0 (ja) |
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