【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として薬物を皮膚又は粘膜を通して注入するとき、又は生体内物質をサンプリングするときに用いられる針状構造体を有するデバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
物質の経皮的送達又は生体内物質のサンプリングを促進するために、針状構造体で皮膚外層に穿刺する様々な方法及び装置が提案されてきた。
針状構造体は、皮膚に穿刺される針部と針部を支持する支持部からなり、針部は支持部に複数配列されている。針部は、患者に痛みを与えることなく、皮膚への刺激を最小にして皮膚外層に穿刺させる必要があるため、微小構造となっている。
このような微小構造体を弾力性のある皮膚に穿刺させるとき、従来の針状構造体を直接皮膚外層に穿刺させる方法では、穿刺移動に伴う皮膚表面の押し込みが生じ、皮膚表面が窪むのみで穿刺できない又は穿刺の程度にバラツキが生じる可能性がある。
針状構造体の穿刺移動に伴う皮膚表面の押し込みを生じさせない方法としては，ＷＯ００７４７６３で報告されている。ここでは、皮膚を摘みながら穿刺、皮膚を引っ張りながら穿刺又は皮膚を吸引しながら穿刺する等の方法が報告されている。これらの方法は、皮膚を摘む，引っ張る又は吸引する道具が必要となる。
【０００３】
針状構造体の針部の形状に関しては様々提案されており、大別すると中空型（針部に中空構造を有する）と中実型（針部に中空構造を有していない）に分類される。
中実型の針部を有する針状構造体を利用した薬物の経皮的送達又は生体内物質のサンプリング法については、特開２００１−１５７７１５及び特開平８−１５０１４７で報告されている。ここでは、針状構造体で皮膚外層に穿刺又は擦過後、その部位に貼付剤を貼付又はサンプリング装置を装着する方法が開示されている。この方法は、２ステップとなり操作が煩雑となる。
【０００４】
また、針状構造体の針部に薬物をコーティングしておき、針状構造体を皮膚に穿刺して薬物を注入する方法については、Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， １９（１）， ６３−７０， ２００２で報告されている。この方法は、薬物投与量が極少量に制限されるため、適応範囲が狭くなる。
更に、針状構造体支持部の針部がない部分に貫通孔をもうけ、皮膚に針部を穿刺後、該貫通孔から薬物を注入する方法について、ＷＯ９８２８０３７ 及びＰｒｏｃｅｅｄ． Ｉｎｔ’ｌ． Ｓｙｍｐ． Ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｒｅｌ． Ｂｉｏａｃｔ． Ｍａｔｅｒ．，２８， １９５−１９６， ２００１で報告されている。この方法は、針部を皮膚に穿刺した状態で維持させるため、薬物が皮膚内へ透過する皮膚外層の貫通孔が針部で詰まっており、透過効率が悪くなる。針部を皮膚に穿刺したままの状態における薬物透過性は、針部を皮膚から抜いた時の薬物透過性に比べ低いことが、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ，８７（８）， ９２２−９２５， １９９８で報告されている。
【０００５】
針状構造体を皮膚に穿刺した状態で維持させる方法については、特開２００１−１５７７１５及びＰｒｏｃｅｅｄ． Ｉｎｔ’ｌ． Ｓｙｍｐ． Ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｒｅｌ． Ｂｉｏａｃｔ． Ｍａｔｅｒ．，２８， １９５−１９６， ２００１で報告されている。ここでは、針状構造体の面積より大きい粘着シートを支持部の上から覆い、支持部からはみ出た粘着シートを皮膚に接着させて針状構造体を皮膚に固定させる方法が報告されている。この手法は、針状構造体の周囲は皮膚に接着されているが、針状構造体の内部は皮膚に接着されていないため、微小な針部が皮膚から抜けやすい。
【０００６】
中空型の針部を有する針状構造体を利用した薬物の経皮的送達又は生体内物質のサンプリング法については、ＷＯ０１９１８４６、ＷＯ０２０５８８９及び特開２００２−７８６９８に記載されている。ここでは、針状構造体を皮膚に穿刺した状態で維持させ、中空部から薬物を注入又は生体内物質のサンプリングを行う。しかしここでも、微小な針部が皮膚から抜けやすいという問題を抱えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来、皮膚に直接針状構造体を穿刺していたことにより生じていた問題点を鑑みてなされたものであって、針状構造体の穿刺移動に伴う皮膚又は粘膜の押し込みを減少させることで、針状構造体針部の皮膚又は粘膜に対する穿刺率を改善したデバイスを提供することを主たる課題とすると共に、更に、薬物を投与する場合においては、充分量の薬物の投与を可能とする簡易なデバイスを提供することをも課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、皮膚に薄膜フィルムを貼付後、その上から針状構造体を穿刺すると、針状構造体が皮膚に穿刺しやすくなることを見出し、本発明を完成させた。即ち本発明は、支持部上に針部を有する針状構造体と該針状構造体の針部が貫通可能な薄膜フィルムが、針状構造体の針先側に存在し、該薄膜フィルムの表面に粘着剤が塗布されていることを特徴とする、生体に貼付するためのデバイスである。本発明デバイスは、針状構造体が、薄膜フィルムと外枠を構成するハウジングとにより形成される空間内に存在するような構成とすることもできる。
【０００９】
本発明のデバイスは、デバイス内に薬物を存在させ、生体に薬物を投与するための貼付剤として使用することができるだけでなく、体液採取用のデバイスとしても使用することができる。
生体に薬物を投与するための貼付剤として使用する場合は、薬物は、薄膜フィルム内に含有させるか、薄膜フィルムと外枠を構成するハウジングとにより形成される空間内に存在させるか、薄膜フィルムの表面に塗布されている粘着剤中に含有させるか、もしくは、針状構造体内又は針状構造体表面に存在させるような構成とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、支持部上に針部を有する針状構造体と該針状構造体の針部が貫通可能な薄膜フィルムが、針状構造体の針先側に存在し、該薄膜フィルムの表面に粘着剤が塗布されていることを特徴とする、生体、特に、皮膚又は粘膜に貼付するためのデバイスである。
【００１１】
針状構造体は、皮膚又は粘膜に穿刺される針部と針部を支持する支持部からなり、針部は支持部に複数配列されている。本発明では、針部は微小構造のものを扱うため、針部のサイズ（高さ）は、好ましくは５０μｍ以上１０００μｍ以下、更に好ましくは、５０μｍ以上５００μｍ以下である。ここで、針部とは、凸状構造物であって広い意味での針形状又は針形状を含む構造物を意味するが、単純な針形状のものに限定されるものではない。また、先の尖っていない形状もあるため、針部とは、先鋭な先端を有するものに限定されるものではない。支持部は針部を支持するための土台であり、その形態は限定されるものではない。針状構造体の材質としては、シリコン、セラミック、金属（ステンレス、チタン、ニッケル、モリブテン、クロム、コバルト等）及びプラスチック等が挙げられ、針状構造体の製法としては、シリコン基板を用いたウエットエッチング加工又はドライエッチング加工、金属又はプラスチックを用いた精密機械加工（放電加工、レーザー加工、ダイシング加工等）等が挙げられる。これらの加工法により、針部と支持部は、一体に成型される。
針部を中空にする方法としては、針部を作製後、レーザー加工等で２次加工する方法が挙げられる。
【００１２】
薄膜フィルムは、針状構造体が貫通可能なフィルムであり、材質としては、皮膚又は粘膜より伸び率が小さいものが好ましく、例えば、エチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸ビニル、ポリエチレン及び酢酸ビニル／エチレン共重合体等が挙げられる。薄膜フィルムの厚さは、使用する針状構造体の針部のサイズ（高さ）より薄いものであり、５０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であるのがより好ましい。また、該フィルムの厚さを変えることにより、針部の皮膚又は粘膜に穿刺される深さを制御することも可能である。
【００１３】
本発明のデバイスの形態としては、様々な形態が考えられる。薄膜フィルムと針状構造体の存在形態に着目して記載すれば、例えば、薄膜フィルムを針状構造体上に載せるような存在形態がある。また、別の存在形態としては、針状構造体を薄膜フィルムで包み込む存在形態が挙げられる。更に別の存在形態としては、針状構造体を薄膜フィルムとハウジングで囲む存在形態が挙げられる。ここで、ハウジングは、薄膜フィルムとで針状構造体を囲むことができ、ハウジングの外側から針状構造体を皮膚又は粘膜に押し当てることができれば、その形態及び材質は限定されるものではない。即ち、ハウジングは、柔軟性のある樹脂又はゴム等の柔軟性のある材質で構成するのが好ましい。このような材質のハウジングであれば、針状構造体の針部が、皮膚又は粘膜に穿刺された後、当該部位からスムーズに抜ける構成とすることができる。ハウジングはまた、ピストンのような二重構造にすることもできる。更に、デバイスの側面のみをハウジングで囲って、針状構造体の支持部の針部とは反対側の部分をハウジングの一部とするような構造にすることもできる。
【００１４】
薄膜フィルムを皮膚又は粘膜に接着させるために、薄膜フィルムの表面、即ち、生体への貼付面には、粘着剤を塗布する。粘着剤としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤又はシリコーン系粘着剤等を使用することができる。粘着剤は、薄膜フィルムの針状構造体側にも塗布することができ、このように、薄膜フィルムの両面に粘着剤を塗布することにより、針状構造体を皮膚又は粘膜に固着させることができる。粘着剤は、極薄く塗布されていることが好ましい。尚、針状構造体の針部が、皮膚又は粘膜に穿刺された後、当該部位からスムーズに抜ける構成とする場合は、薄膜フィルムの針状構造体側には粘着剤は塗布しない。
【００１５】
本発明デバイスは、デバイス内に薬物を存在させ、生体に薬物を投与するための貼付剤として使用することができる。使用される薬物は、生物学的活性を有するあらゆる薬物を含む。本デバイスで投与することができる好適な薬物の例は、抗生物質、抗ウイルス剤、抗炎症剤、抗腫瘍薬、鎮痛薬、麻酔薬、抗鬱剤、抗関節炎剤、食欲抑制薬、タンパク、ペプチド及びこれらの断片、ワクチン（ＤＮＡワクチンを含む）、アジュバンド等である。
【００１６】
前記薬物は、種々の形態でデバイス内に存在させることができる。例えば、薬物を薄膜フィルム内に含有させる形態がある。薬物含有薄膜フィルムは、当分野既知のマトリックス型貼付剤を作製する貼付剤製造装置で作製することができる。
また、薬物を薄膜フィルムの表面に塗布されている粘着剤中に含有させることも可能である。薬物含有粘着剤を薄膜フィルムの表面に塗布する方法としては、前記同様、当分野既知のマトリックス型貼付剤を作製する貼付剤製造装置を使用する方法がある。更に、薬物を薄膜フィルムと外枠を構成するハウジングとにより形成される空間内に封入させるような形態とすることもできる。この場合、薬物は、固形物、粉末、半固形物（ゼリー、ゲル等）に加え、液体等の流動性のある状態においても封入することができる。また更に、薬物は、針状構造体内又は針状構造体表面に存在させることもできる。ここで、針状構造体内に存在させるとは、中空型の針部の中空部に存在させることである。針状構造体表面に存在させるとは、針状構造体の針部及び／又は支持部の表面に塗布された状態とすることである。薬物を針状構造体の針部と支持部の表面に塗布する方法としては、薬物を溶液の状態で噴きつけた後に乾燥する方法等が挙げられる。薬物を針部の中空部に入れる方法としては、薬物を溶液状態で針状構造体に注入後、乾燥する方法等が挙げられる。
【００１７】
本発明デバイスは、皮膚又は粘膜に針状構造体を穿刺した状態で使用する場合と、穿刺後、皮膚又は粘膜から針状構造体針部を抜いて使用する場合がある。それは、通常、薬物の存在形態によって選択される。薬物を薄膜フィルム内に含有させる形態、薬物を薄膜フィルムの表面に塗布されている粘着剤中に含有させる形態、薬物を薄膜フィルムと外枠を構成するハウジングとにより形成される空間内に封入させるような形態の場合、薬物の透過性を高めるために、針状構造体の針部は、皮膚又は粘膜に穿刺後、皮膚又は粘膜からスムーズに抜ける構成が好ましい。一方、薬物を針状構造体内又は針状構造体表面に存在させる場合は、針状構造体の針部を穿刺した状態で維持する構成が好ましい。
【００１８】
本発明デバイスは、当分野既知のイオントフォレーシス又は加圧等の技術を組み合わせ、更に薬物の透過性を向上させることができる。
【００１９】
本発明デバイスは、体液採取用に使用することもできる。中空型の針部を有する針状構造体を皮膚又は粘膜に穿刺した状態で固定後、該針状構造体にサンプリング装置を適用することができる。サンプリング装置は当分野既知のグルコースサンプリング及びモニタリングパッチの様な装置を適用することができる。
【００２０】
本発明の第１の実施形態を図１〜３をもとに説明する。この実施形態は、図１に示すように、針状構造体１が、薄膜フィルム２を貫通し皮膚又は粘膜４に穿刺される針部１ａと、針部１ａを支持する支持部１ｂとを有し、針状構造体１の針先側に薄膜フィルム２が存在している。薄膜フィルム２の皮膚又は粘膜４側の表面（貼付面）に粘着剤３が塗布されている。
従来品においては、図２に示すように、皮膚又は粘膜４に直接針状構造体１を穿刺しているため、柔軟性のある皮膚又は粘膜４が穿刺移動に伴い押し込まれ、皮膚又は粘膜４表面が窪むのみで穿刺されにくくなっている。一方、本発明品については、この第１の実施形態で図３に示すように、薄膜フィルム２を粘着剤３により皮膚又は粘膜４に貼付接着後、その上から針状構造体１を穿刺しているため、穿刺移動に伴う皮膚又は粘膜４表面の押し込みを低下させ、針状構造体１が皮膚又は粘膜４に穿刺されやすくなっている。
本実施形態においては、薬物は、薄膜フィルム２及び／又は粘着剤３に含有させることができる。本品を図３に示すように皮膚又は粘膜４に貼付後、穿刺された針状構造体を取り除くと、薄膜フィルム２及び／又は粘着剤３内の薬物が皮膚又は粘膜４の穿刺部から透過しやすくなる。勿論、針状構造体１表面に薬物を塗布することもできる。
【００２１】
本発明の第２の実施形態を図４をもとに説明する。この実施形態では、中空型の針部１ａを有する針状構造体１の針先側に薄膜フィルム２が存在している。薄膜フィルム２の両面に粘着剤３、５が塗布されている。図４は、薄膜フィルム２を皮膚又は粘膜４に貼付後、その上から針状構造体１を穿刺している状態を示している。薄膜フィルム２に塗布された粘着剤５により、針状構造体１の針部１ａ間に位置する支持部１ｂ表面と薄膜フィルム２とが接着され、更に粘着剤３により、薄膜フィルム２と皮膚又は粘膜４が接着されるため、針状構造体１を皮膚又は粘膜４に穿刺された状態で安定に維持することが可能である。本品は、更に、従来技術が採用するように、支持部１ｂの面積より大きい粘着シートを支持部１ｂの上（針部と反対側）から覆い、支持部１ｂからはみ出した粘着シートで皮膚又は粘膜４に貼付することにより、針状構造体１を皮膚又は粘膜４に穿刺した状態で、より安定に維持することが可能となる。
本実施形態は、中空型の針部１ａを使用しているため、特に薬物の送達又は生体内物質のサンプリングに有用である。尚、薬物は、針状構造体の針部１ａの中空部に存在させることができる。又は、針状構造体の支持部１ｂの上（針部と反対側）に薬物層を設け、該薬物層から針部１ａの中空部を介して生体に注入させることもできる。更に、針部１ａ表面に塗布することもできる。
【００２２】
本発明の第３の実施形態を図５〜８をもとに説明する。この実施形態は、図５に示すように、生体への貼付面に粘着剤３が塗布された薄膜フィルム２と同様に粘着剤６が塗布されたハウジング７とにより外枠が構成されており、その空間内に針状構造体１と薬物８が存在しているリザーバ型貼付剤である。薄膜フィルム２とハウジング７の粘着剤３、６が塗布された面は、使用時までライナー９で保護されている。
薄膜フィルム２は、針状構造体１を皮膚又は粘膜４に穿刺しやすくする効果と、針状構造体１で穿刺されるまで薬物８を保持する効果を持ち備えている。針状構造体１は、ハウジング７の天井に接着していると使用し易い。
本品からライナー９を剥がし、皮膚又は粘膜４に貼付した状態が図６である。この状態で、ハウジング７の外側から針状構造体１部分を皮膚又は粘膜４に押し当てた状態が図７である。針状構造体１の針部１ａが皮膚又は粘膜４に接着した薄膜フィルム２を貫通して皮膚又は粘膜４に穿刺されている。図８は、図７の状態から押し当てることを解除した状態であり、針状構造体１の針部１ａが皮膚又は粘膜４から抜け元の位置に戻っている。この状態で、封入されていた薬物が薄膜フィルム２の貫通孔１０を通り、皮膚又は粘膜４の穿刺部１１から注入される。ここで薄膜フィルム２が粘着剤３で皮膚又は粘膜４に接着されていることは、針状構造体１が皮膚又は粘膜４から抜けた後に形成される微細な穿刺部１１が塞がることを防ぐ効果もある。
【００２３】
【試験例】
長さ２３０μｍの針部が０．２５ｃｍ２の支持部に５０本配列したシリコン製針状構造体を、摘出ブタ皮膚に１０００ｇ又は２０００ｇの荷重で穿刺した。針状構造体を直接摘出ブタ皮膚に穿刺した場合と、１０μｍ以下のエチルセルロースフィルム、ニトロセルロースフィルム又はポリエチレンフィルムに粘着剤（テルペン樹脂）を薄く塗布した各フィルムを摘出ブタ皮膚に貼付した上から針状構造体を穿刺した場合とにおいて、穿刺後の皮膚を電子顕微鏡にて観察し、皮膚外層に形成された貫通孔数をカウントし、針部が皮膚に穿刺した率（全針部数に対する皮膚に穿刺した針部数）を比較した。結果を図９に示した。穿刺率は、針状構造体を直接摘出ブタ皮膚に穿刺した場合に比べ、薄膜フィルムを貼付後に穿刺した場合の方が高い穿刺率を示した。特に荷重が小さい場合にその差が大きく、本発明品は、低荷重でも充分な穿刺率が得られることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明においては、針状構造体の針先側に存在する薄膜フィルムを粘着剤で先に皮膚又は粘膜に貼付接着させることで、穿刺移動に伴う皮膚又は粘膜の押し込みを低下させ、針状構造体の皮膚又は粘膜に対する穿刺率を高めることができる。そのため、薬物投与貼付剤として使用する場合は、薬物の注入効率を高めることができる。また、使用目的に応じて、針状構造体を皮膚又は粘膜に穿刺した状態で使用する形態とするか、穿刺した針状構造体針部を抜いた状態で使用する形態とするかを選択することもできる。更に、該薄膜フィルムを利用して、針状構造体を備えた簡易で安価なマトリックス型、感圧接着性（ＰＳＡ）テープ型及びリザーバ型貼付剤を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】針状構造体上に針部が貫通可能な薄膜フィルムが存在する、本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】従来品で皮膚に直接針状構造体を穿刺している状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態で、薄膜フィルムを皮膚又は粘膜に貼付後、その上から針状構造体を穿刺している状態を示す断面図である。
【図４】中空型の針部を有し薄膜フィルムの両面に粘着剤が塗布されている、本発明の第２の実施形態で、針状構造体が皮膚又は粘膜に穿刺されている状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態で、表面に塗布された粘着剤がライナーで保護され、針状構造体がハウジングと薄膜フィルムにより形成された空間内に存在するリザーバ型貼付剤の断面図である。
【図６】図５の貼付剤からライナーを剥がし、皮膚又は粘膜に貼付した状態を示す断面図である。
【図７】図６の状態で、ハウジングの外側から針状構造体部分を皮膚又は粘膜に押し当て、針状構造体を穿刺した状態を示す段面図である。
【図８】図７の状態から、ハウジングの針状構造体部分の押し当てを解除して針部を抜いた状態を示す段面図である。
【図９】摘出ブタ皮膚に薄膜フィルムを貼付した上から針状構造体を穿刺した時の穿刺率の改善効果を示す。（穿刺率：全針部数に対する皮膚に穿刺した針部数）
【符号の説明】
１・・・針状構造体、１ａ・・・針状構造体の針部、１ｂ・・・針状構造体の支持部、
２・・・薄膜フィルム、３、５、６・・・粘着剤、４・・・皮膚又は粘膜、７・・・ハウジング、８・・・薬物、９・・・ライナー、１０・・・薄膜フィルムの貫通孔、１１・・・皮膚又は粘膜表面の穿刺部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device having a needle-like structure mainly used when injecting a drug through skin or mucous membrane or when sampling a substance in a living body.
[0002]
[Prior art]
Various methods and devices have been proposed for piercing the outer skin layer with a needle-like structure to facilitate transdermal delivery of the substance or sampling of the substance in vivo.
The needle-like structure is composed of a needle portion pierced into the skin and a support portion that supports the needle portion, and a plurality of needle portions are arranged on the support portion. The needle has a microstructure because it is necessary to puncture the outer layer of the skin without causing pain to the patient and with minimal irritation to the skin.
When such a microstructure is punctured into elastic skin, the conventional method of directly piercing the needle-shaped structure into the outer layer of the skin involves the pressing of the skin surface accompanying the puncture movement, and only the skin surface is depressed. May not be able to puncture, or the degree of puncturing may vary.
A method for preventing the skin surface from being pushed in due to the puncture movement of the needle-like structure is reported in WO0074763. Here, methods of puncturing while pinching the skin, puncturing while pulling the skin, and puncturing while sucking the skin are reported. These methods require tools to pick, pull or aspirate the skin.
[0003]
Various proposals have been made regarding the shape of the needle portion of the needle-shaped structure, and broadly classified into a hollow type (having a hollow structure in the needle portion) and a solid type (having no hollow structure in the needle portion). You.
Methods for transdermal drug delivery or sampling of in vivo substances using a needle-shaped structure having a solid needle are reported in JP-A-2001-157715 and JP-A-8-150147. Here, a method is disclosed in which, after puncturing or scraping the outer layer of the skin with a needle-like structure, a patch is attached to the site or a sampling device is attached. This method requires two steps, and the operation becomes complicated.
[0004]
A method of injecting a drug by coating a needle on the needle portion of a needle-shaped structure and piercing the needle-shaped structure into skin is reported in Pharmaceutical Research, 19 (1), 63-70, 2002. Have been. This method has a narrow application range because the drug dose is limited to a very small amount.
Further, a method of injecting a drug through the through-hole after piercing the skin with a through-hole in a portion where the needle-like structure supporting portion does not have a needle portion is described in WO9828037 and Proceed. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater. , 28, 195-196, 2001. In this method, since the needle is maintained in a state of being punctured into the skin, the through-hole in the outer layer of the skin through which the drug penetrates into the skin is clogged with the needle, and the transmission efficiency is deteriorated. According to Journal of Pharmaceutical Sciences, 87 (8), 922-925, 1998, the drug permeability in a state where the needle portion is punctured into the skin is lower than the drug permeability when the needle portion is pulled out of the skin. It has been reported.
[0005]
For a method of maintaining a state in which the needle-like structure is punctured in the skin, see JP-A-2001-157715 and Proceed. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater. , 28, 195-196, 2001. Here, a method is reported in which a pressure-sensitive adhesive sheet larger than the area of the needle-like structure is covered from above the support, and the pressure-sensitive adhesive sheet protruding from the support is adhered to the skin to fix the needle-like structure to the skin. In this method, the periphery of the needle-shaped structure is adhered to the skin, but the inside of the needle-shaped structure is not adhered to the skin.
[0006]
Methods for transdermal drug delivery or sampling of in vivo substances using a needle-shaped structure having a hollow needle portion are described in WO0191846, WO0205889 and JP-A-2002-78698. Here, the needle-like structure is maintained in a state of being punctured into the skin, and a drug is injected from a hollow portion or a substance in a living body is sampled. However, also here, there is a problem that the minute needle portion easily comes off the skin.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the problem that has been caused by puncturing a needle-like structure directly into the skin, and the present invention is directed to pushing the skin or mucous membrane accompanying the puncture movement of the needle-like structure. A main object of the present invention is to provide a device having an improved puncture rate of the needle portion of the needle-like structure into the skin or mucous membrane by reducing the amount of the needle.In addition, when administering a drug, it is necessary to administer a sufficient amount of the drug. Another object is to provide a simple device that can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found that if a needle-like structure is punctured from above after attaching a thin film to the skin, the needle-like structure can easily puncture the skin, and have completed the present invention. That is, the present invention provides a needle-shaped structure having a needle portion on the support portion and a thin film through which the needle portion of the needle-shaped structure can penetrate, is present on the needle tip side of the needle-shaped structure, A device for sticking to a living body, characterized in that an adhesive is applied to the surface. The device of the present invention may be configured such that the needle-shaped structure is present in a space formed by the thin film and the housing constituting the outer frame.
[0009]
The device of the present invention can be used not only as a patch for allowing a drug to exist in a device and administering the drug to a living body, but also as a device for collecting a body fluid.
When used as a patch for administering a drug to a living body, the drug is contained in a thin film, or is present in a space formed by a thin film and a housing that forms an outer frame, or a thin film. May be contained in the pressure-sensitive adhesive applied to the surface of the needle-like structure, or may be present in the needle-like structure or on the surface of the needle-like structure.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, a needle-shaped structure having a needle portion on a support portion and a thin film through which the needle portion of the needle-shaped structure can penetrate exist on the needle tip side of the needle-shaped structure, and the surface of the thin film is A device for sticking to a living body, in particular, skin or mucous membrane, characterized in that an adhesive is applied to the device.
[0011]
The needle-like structure is composed of a needle portion pierced into the skin or mucous membrane and a supporting portion for supporting the needle portion, and a plurality of needle portions are arranged on the supporting portion. In the present invention, since the needle portion has a microstructure, the size (height) of the needle portion is preferably 50 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 50 μm or more and 500 μm or less. Here, the needle portion refers to a convex structure and a structure including a needle shape or a needle shape in a broad sense, but is not limited to a simple needle shape. In addition, the needle portion is not limited to one having a sharp tip because there is also a shape without a sharp point. The support portion is a base for supporting the needle portion, and its form is not limited. Examples of the material of the needle-shaped structure include silicon, ceramics, metals (stainless steel, titanium, nickel, molybdenum, chromium, cobalt, etc.), plastics, and the like. Etching processing or dry etching processing, precision machining using metal or plastic (electric discharge processing, laser processing, dicing processing, and the like) and the like can be given. By these processing methods, the needle part and the support part are integrally molded.
As a method of making the needle portion hollow, there is a method of performing secondary processing by laser processing or the like after manufacturing the needle portion.
[0012]
The thin film is a film through which the needle-shaped structure can penetrate, and the material is preferably a material having a lower elongation than skin or mucous membrane. For example, ethyl cellulose, nitrocellulose, vinyl acetate, polyethylene and vinyl acetate / ethylene copolymer are preferable. Coalescence and the like. The thickness of the thin film is smaller than the size (height) of the needle portion of the needle-like structure to be used, and is preferably 50 μm or less, more preferably 20 μm or less. Further, by changing the thickness of the film, it is possible to control the depth at which the needle portion punctures the skin or mucous membrane.
[0013]
Various forms are conceivable as the form of the device of the present invention. Focusing on the existing forms of the thin film and the needle-shaped structure, there is, for example, an existing form in which the thin film is placed on the needle-shaped structure. Further, as another existence form, there is an existence form in which the needle-shaped structure is wrapped with a thin film. As still another form, there is a form in which the needle-shaped structure is surrounded by a thin film and a housing. Here, as long as the housing can surround the needle-like structure with the thin film and the needle-like structure can be pressed against the skin or mucous membrane from the outside of the housing, the form and material are not limited. . That is, the housing is preferably made of a flexible material such as a flexible resin or rubber. With a housing made of such a material, a configuration is possible in which the needle portion of the needle-shaped structure can be smoothly removed from the site after being punctured into the skin or mucous membrane. The housing can also be a double structure, such as a piston. Further, it is also possible to adopt a structure in which only the side surface of the device is surrounded by the housing, and a portion of the support portion of the needle-like structure opposite to the needle portion is a part of the housing.
[0014]
In order to adhere the thin film to the skin or mucous membrane, an adhesive is applied to the surface of the thin film, that is, the surface to be attached to a living body. As the adhesive, for example, a rubber-based adhesive, an acrylic-based adhesive, or a silicone-based adhesive can be used. The adhesive can also be applied to the needle-like structure side of the thin film, and in this way, by applying the adhesive to both surfaces of the thin film, the needle-like structure can be fixed to the skin or mucous membrane. . It is preferable that the adhesive is applied very thinly. In the case where the needle portion of the needle-shaped structure is configured to be smoothly removed from the site after being punctured into the skin or mucous membrane, the adhesive is not applied to the needle-shaped structure side of the thin film.
[0015]
The device of the present invention allows a drug to be present in the device and can be used as a patch for administering the drug to a living body. The drug used includes any drug having biological activity. Examples of suitable drugs that can be administered with the device include antibiotics, antivirals, anti-inflammatory drugs, anti-tumor drugs, analgesics, anesthetics, antidepressants, anti-arthritic drugs, appetite suppressants, proteins, peptides And fragments thereof, vaccines (including DNA vaccines), adjuvants and the like.
[0016]
The drug can be present in the device in various forms. For example, there is a form in which a drug is contained in a thin film. The drug-containing thin film can be produced by a patch manufacturing apparatus for producing a matrix-type patch known in the art.
It is also possible to incorporate the drug into the adhesive applied to the surface of the thin film. As a method for applying the drug-containing pressure-sensitive adhesive to the surface of the thin film, there is a method using a patch production apparatus for producing a matrix-type patch known in the art, as described above. Further, the drug may be enclosed in a space formed by the thin film and the housing constituting the outer frame. In this case, the drug can be encapsulated in a fluid state such as a liquid in addition to a solid, powder, or semi-solid (jelly, gel, etc.). Still further, the drug can be present in or on the needle-like structure. Here, to be present in the needle-like structure means to be present in the hollow portion of the hollow needle portion. To be present on the surface of the needle-like structure means to be applied to the surface of the needle part and / or the support part of the needle-like structure. As a method of applying the drug to the surface of the needle portion and the support portion of the needle-like structure, a method of spraying the drug in a solution state and then drying the solution is exemplified. As a method of putting the drug into the hollow portion of the needle portion, a method of injecting the drug in a solution state into the needle-like structure and then drying the solution is exemplified.
[0017]
The device of the present invention may be used in a state where the needle-like structure is punctured into the skin or mucous membrane, or may be used after removing the needle-shaped needle from the skin or mucous membrane after puncturing. It is usually selected according to the form of the drug. A form in which the drug is contained in the thin film, a form in which the drug is contained in the adhesive applied to the surface of the thin film, and the drug is enclosed in a space formed by the thin film and the housing constituting the outer frame. In such a case, in order to enhance the permeability of the drug, it is preferable that the needle portion of the needle-shaped structure be smoothly pierced from the skin or mucous membrane after puncturing the skin or mucous membrane. On the other hand, when the drug is to be present in the needle-shaped structure or on the surface of the needle-shaped structure, it is preferable that the needle part of the needle-shaped structure be maintained in a punctured state.
[0018]
The device of the present invention can further improve drug permeability by combining techniques known in the art such as iontophoresis or pressurization.
[0019]
The device of the present invention can also be used for bodily fluid collection. After a needle-shaped structure having a hollow needle portion is punctured into the skin or mucous membrane and fixed, a sampling device can be applied to the needle-shaped structure. As the sampling device, a device such as a glucose sampling and monitoring patch known in the art can be applied.
[0020]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a needle-shaped structure 1 has a needle portion 1a that penetrates a thin film 2 and penetrates the skin or mucous membrane 4, and a support portion 1b that supports the needle portion 1a. The thin film 2 exists on the needle tip side of the needle-shaped structure 1. An adhesive 3 is applied to the surface (sticking surface) of the thin film 2 on the skin or mucous membrane 4 side.
In the conventional product, as shown in FIG. 2, since the needle-like structure 1 is directly punctured into the skin or mucous membrane 4, the flexible skin or mucous membrane 4 is pushed in with the puncture movement, and the skin or mucous membrane 4 is punctured. The surface is only depressed, making it difficult to puncture. On the other hand, as for the product of the present invention, as shown in FIG. 3 in the first embodiment, after attaching the thin film 2 to the skin or mucous membrane 4 with an adhesive 3, the needle-like structure 1 is punctured from above. Therefore, the pressing of the surface of the skin or mucous membrane 4 due to the puncture movement is reduced, and the needle-like structure 1 is easily punctured by the skin or mucous membrane 4.
In the present embodiment, the drug can be contained in the thin film 2 and / or the adhesive 3. After sticking this product to skin or mucous membrane 4 as shown in FIG. 3 and removing the punctured needle-like structure, the drug in thin film 2 and / or adhesive 3 penetrates through the punctured portion of skin or mucous membrane 4. Easier to do. Of course, a drug can be applied to the surface of the needle-like structure 1.
[0021]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a thin film 2 exists on the needle tip side of a needle-shaped structure 1 having a hollow needle portion 1a. Adhesives 3 and 5 are applied to both surfaces of the thin film 2. FIG. 4 shows a state in which the thin film 2 is attached to the skin or mucous membrane 4 and then the needle-like structure 1 is punctured from above. The adhesive 5 applied to the thin film 2 adheres the surface of the support portion 1b located between the needle portions 1a of the needle-shaped structure 1 to the thin film 2, and the adhesive 3 further bonds the thin film 2 to the skin or Since the mucous membrane 4 is adhered, it is possible to stably maintain the needle-shaped structure 1 in a state of being punctured by the skin or the mucous membrane 4. This product further covers the adhesive sheet larger than the area of the support portion 1b from above the support portion 1b (the side opposite to the needle portion), and the skin or the adhesive sheet protruding from the support portion 1b, as employed in the prior art. By attaching the needle-like structure 1 to the mucous membrane 4, it is possible to maintain the needle-like structure 1 more stably while puncturing the skin or the mucous membrane 4.
Since this embodiment uses the hollow needle 1a, it is particularly useful for drug delivery or sampling of a substance in a living body. The drug can be present in the hollow portion of the needle portion 1a of the needle-shaped structure. Alternatively, a drug layer may be provided on the support portion 1b of the needle-like structure (opposite to the needle portion), and the drug layer may be injected into a living body through the hollow portion of the needle portion 1a. Further, it can be applied to the surface of the needle portion 1a.
[0022]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as shown in FIG. 5, an outer frame is configured by a thin film 2 in which an adhesive 3 is applied to a surface to be attached to a living body and a housing 7 in which an adhesive 6 is applied similarly to the thin film 2. This is a reservoir-type patch in which the needle-like structure 1 and the drug 8 are present in the space. The surfaces of the thin film 2 and the housing 7 to which the adhesives 3 and 6 are applied are protected by the liner 9 until use.
The thin film 2 has an effect of making it easy to puncture the needle-like structure 1 into the skin or mucous membrane 4 and an effect of holding the drug 8 until the needle-like structure 1 is punctured. The needle-shaped structure 1 is easy to use when adhered to the ceiling of the housing 7.
FIG. 6 shows a state in which the liner 9 has been peeled off from the product and attached to the skin or mucous membrane 4. FIG. 7 shows a state in which the needle-like structure 1 is pressed against the skin or mucous membrane 4 from the outside of the housing 7 in this state. The needle portion 1a of the needle-like structure 1 penetrates the thin film 2 adhered to the skin or mucous membrane 4 and is punctured into the skin or mucous membrane 4. FIG. 8 shows a state in which the pressing is released from the state of FIG. 7, and the needle portion 1 a of the needle-shaped structure 1 has come out of the skin or mucous membrane 4 and has returned to the original position. In this state, the enclosed drug passes through the through hole 10 of the thin film 2 and is injected from the puncture portion 11 of the skin or mucous membrane 4. Here, the fact that the thin film 2 is adhered to the skin or mucous membrane 4 with the adhesive 3 prevents the fine puncture portion 11 formed after the needle-like structure 1 has come off from the skin or mucous membrane 4 from being blocked. There is also.
[0023]
[Test example]
A needle-like structure made of silicon, in which 50 needle portions each having a length of 230 μm were arranged on a support portion having a size of 0.25 cm 2 , was punctured into the excised pig skin with a load of 1000 g or 2000 g. When the needle-like structure is directly punctured into the excised pig skin, each film obtained by thinly applying an adhesive (terpene resin) to an ethylcellulose film, nitrocellulose film or polyethylene film of 10 μm or less is attached to the excised pig skin, When the puncture was performed on the puncture-like structure, the skin after puncture was observed with an electron microscope, the number of through holes formed in the outer layer of the skin was counted, and the rate at which the needle punctured the skin (to the total number of needles, The number of punctured needles) was compared. The results are shown in FIG. The puncture rate showed a higher puncture rate when the needle-like structure was directly punctured into the extirpated pig skin and punctured after the thin film was applied. In particular, the difference is large when the load is small, and it can be seen that the product of the present invention can obtain a sufficient puncture rate even at a low load.
[0024]
【The invention's effect】
In the present invention, the thin film existing on the needle tip side of the needle-shaped structure is first adhered and adhered to the skin or mucous membrane with an adhesive to reduce the pushing of the skin or mucous membrane accompanying the puncture movement, and the needle-shaped structure The puncture rate of the skin or mucous membrane of the body can be increased. Therefore, when used as a patch for drug administration, the efficiency of drug injection can be increased. In addition, depending on the purpose of use, a mode is selected in which the needle-shaped structure is used in a state of puncturing the skin or mucous membrane, or in a state in which the needle-shaped punctured needle is removed. You can also. Furthermore, it is possible to provide a simple and inexpensive matrix-type, pressure-sensitive adhesive (PSA) tape-type and reservoir-type patch having a needle-like structure using the thin film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention in which a thin film through which a needle portion can penetrate exists on a needle-like structure.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional product in which a needle-like structure is directly punctured into the skin.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a needle-like structure is punctured from above after attaching a thin film to skin or mucous membrane in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows a state in which a needle-like structure is pierced into skin or mucous membrane according to the second embodiment of the present invention, which has a hollow needle portion and has an adhesive applied to both surfaces of a thin film. FIG.
FIG. 5 is a view showing a reservoir type patch according to a third embodiment of the present invention, in which an adhesive applied to the surface is protected by a liner, and a needle-shaped structure is present in a space formed by a housing and a thin film. It is sectional drawing.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where the liner has been peeled off from the patch of FIG. 5 and the patch has been attached to skin or mucous membrane.
7 is a step view showing a state in which the needle-like structure is pressed against the skin or mucous membrane from the outside of the housing in the state of FIG. 6 and the needle-like structure is punctured.
FIG. 8 is a step view showing a state in which the pressing of the needle-like structure of the housing is released from the state of FIG. 7 and the needle part is pulled out.
FIG. 9 shows the effect of improving the puncture rate when a needle-like structure is punctured from above after attaching a thin film to the excised pig skin. (Puncture rate: the number of needles punctured in the skin relative to the total number of needles)
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Needle-like structure, 1a ... Needle part of needle-like structure, 1b ... Support part of needle-like structure,
2 ... thin film, 3, 5, 6 ... adhesive, 4 ... skin or mucous membrane, 7 ... housing, 8 ... drug, 9 ... liner, 10 ... thin film Through-hole, 11 ... puncture part on skin or mucous membrane surface
