JP2006518675A

JP2006518675A - 貫通孔を備えた複数のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物の製造方法

Info

Publication number: JP2006518675A
Application number: JP2006503829A
Authority: JP
Inventors: ブラディミアーガートステイン，; ファイズフェイサルシャーマン，
Original assignee: コリウムインターナショナル，インコーポレイテッド
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: CA2517988C; DE602004022260D1; US7578954B2; US20040164454A1; WO2004076339A3; ATE437841T1; AU2009250998A1; WO2004076339A2; CA2517988A1; AU2009250998B2; EP1599410B1; EP1599410A2; JP4787738B2; AU2004215417A1

Abstract

皮膚層を貫通させるのに使用される、基板と、貫通孔を有する一連の突出するマイクロエレメントと、を備えるタイプのマイクロ構造物を製造するための方法が提供される。マイクロエレメントは、最初の基板構造にエンボス加工またはプレスされ、該基板構造は、いくつかの実施態様においては、押出し成型されたポリマー材料から形成され、いくつかの場合においては、共押出し成型された２層のポリマーから形成される。貫通孔は、第２材料で満たされた貫通する円柱形から形成され、第２材料は、エンボス加工またはプレス工程後に除去される。その他の場合において、貫通孔は、エンボス加工またはプレス工程中に中空のままにしておかれる。

Description

本発明は、概してマイクロ構造物の製造に関し、特に、基板と、貫通孔を備えた一連の突出するマイクロエレメントを有するタイプのマイクロ構造物に関する。本発明は、皮膚層を貫通し得るマイクロ構造物を構成する方法として特に開示され、この中において、該マイクロエレメントは、最初の基板構造にエンボス加工またはプレスされ、この最初の基板構造は、いくつかの実施態様においては、押出し成型されたポリマー材料から形成され、いくつかの場合においては、共押出し成型された２層のポリマーから形成される。いくつかの実施態様において、貫通孔は、第２材料で満たされた貫通する円柱形から形成され、第２材料は、エンボス加工またはプレス工程後に除去される。その他の実施態様においては、貫通孔は、エンボス加工またはプレス工程中に中空のままにしておかれる。

（発明の背景）
一連のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物は、様々な特許刊行物に開示されてきているが、それらの多くが開口部を備え、それにより、マイクロエレメント配列の上面と下面との間における液体の交換が可能となっている。個々のマイクロエレメントは、典型的には、動物の皮膚の角質層を貫通するように、または何らかの他のタイプの膜を貫通するように設計される。一旦貫通が達成されると、流体（例えば液体の薬物など）が、マイクロ構造物内の貯蔵所から体内へと分配され得、またはその逆の方向において、体液が、マイクロ構造物内のそうした貯蔵所へと、試料として採取され得る。

マイクロエレメントの適切な大きさおよび形状は、多くの要因に依存し、いくつかの適用においては（例えば、薬物の送出または人の皮膚を通じた体液の試料採取）、いくつかの異なる大きさ、そして特に形状で十分である。マイクロ構造物の適用のいくつかにおいては、貫通孔を必要としない。しかし、貫通開口部が必要でないそうした適用においては、マイクロ構造物の製造中に不良率を下げるために許容できる精度の範囲内で、安価な（および量産できる）手法でそうした装置を製造する方法を見つけることが重要である。

下記の通り、共通に譲渡された米国特許出願において、マイクロ構造物の多様な大きさおよび形状が、本発明者らによって開示されている。以下に挙げる文献は、その全体が本明細書中で参考として援用される：皮内マイクロニードル配列装置、米国特許出願番号０９／３２８，９４７、１９９９年６月９日出願；皮内マイクロニードル配列を使用する装置および方法、米国特許出願番号０９／３２９，０２５、１９９９年６月９日出願、現在、米国特許番号６，２５６，５３３Ｂ１、２００１年７月３日発行；皮内マイクロニードル配列を製造する装置および方法、米国特許出願番号０９／３２８，９４６、１９９９年６月９日出願、現在、米国特許番号６，３１２，６１２Ｂ１、２００１年１１月６日発行；鋭くした皮内マイクロニードル装置、米国特許出願番号０９／５８０，７８０、２０００年５月２６日出願；皮内マイクロニードル配列装置、米国特許出願番号０９／５８０，８１９、２０００年５月２６日出願；皮内マイクロニードル配列の製造方法、米国特許出願番号０９／５７９，７９８、２０００年５月２６日出願；ソフトリソグラフィーおよびフォトリソグラフィーを使用するマイクロニードル構造物の製造方法、米国特許出願番号０９／８０８，５３４、２００１年３月１４日出願；皮膚を処置するおよび整えるためのマイクロ構造物、米国特許出願番号０９／９５２，４０３、２００１年９月１４日出願；皮膚を通じて組成物を送出するためのマイクロ構造物、米国特許出願番号０９／９５２，３９１、２００１年９月１４日出願；回転可能な構造物を使用する皮膚を通じて組成物を送出するためのマイクロ構造物、米国特許出願番号１０／２１６，１４８、２００２年８月９日出願。

基板および個々のマイクロエレメントを通過して伸びる開口部を有するマイクロ構造物を製造するための改善された方法を提供すること、および大量生産でき、安価な方法でそれを行うことは、有益であろう。また、ほとんど、または全てのマイクロエレメントがその周辺部内に少なくとも１つのそうした貫通孔を確実に備えるような方法で、そうしたマイクロ構造物の製造方法を提供することも、有益であろう。

（発明の要約）
従って、本発明の利点は、貫通する開口部を有する一連のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物を形成するための方法論であって、この場合において該マイクロ構造物は、エンボス加工または鋳型成型の方法を使用して、うまく位置が調節される２つのポリマーのシステムによって形成され得る、方法論を提供することである。

本発明の別の利点は、貫通する開口部を有する一連のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物を形成するための方法論であって、この場合において該マイクロ構造物は、エンボス加工または鋳型成型の方法を使用して、うまく位置が調節される２つのポリマーのシステムによって形成され得、該マイクロエレメントは、共押出し成型工程により形成される、方法論を提供することである。

本発明の更に別の利点は、貫通する開口部を有する一連のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物を形成するための方法論であって、この場合において該マイクロ構造物は、エンボス加工または鋳型成型の方法を使用して、穴が半ランダムに配置される２つのポリマーのシステムによって形成され得る、方法論を提供することである。

本発明のなお別の利点は、貫通する開口部を有する一連のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物を形成するための方法論であって、この場合において該マイクロ構造物は、エンボス加工または鋳型成型の方法を使用して、うまく位置が調節される２つのポリマーのシステムによって形成され得、該マイクロエレメントは、共押出し成型工程により形成され、穴は半ランダムな方法で配置される、方法論を提供することである。

本発明の更なる利点は、エンボス加工または鋳型成型の工程を使用して、うまく位置が調節された一組の穴、または半ランダムな方法で配置された穴として、個々のマイクロエレメントに貫通孔を形成する、マイクロ構造物を製造する方法を提供することである。

本発明のまた更なる利点は、マスクプレートおよび高圧の液体またはガスのジェットを使用してマイクロエレメントに貫通孔を形成する、一連のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物を形成するための方法論を提供することである。

本発明のまた更なる利点は、加熱されたプレートを使用してマイクロエレメントに貫通孔を形成する、一連のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物を形成するための方法論を提供することである。

本発明の更なる利点は、金型の上下半分、または鋳型の上下半分が提供されて、貫通孔を有する個々のマイクロエレメントが形成され、金型／鋳型の上下半分は、ある程度自ら位置を調節する、個々のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物を形成するための方法論を提供することである。

本発明の付加的な利点およびその他の新規な特徴については、一部は後の説明に記載され、一部は以下に示される検査によって当業者にとって明らかとなり、あるいは本発明の実施により学び得るものである。

前述の、ならびにその他の利点を得るために、および本発明の１つの局面に従って、マイクロ構造物を構成する方法が提供されるが、その中において、該方法は以下の工程を備える：第１材料より成る基板を提供すること。この際、該基板は、第１の実質的に平らな表面と、該第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面と、を有し、該基板は第１表面と第２表面の間に形成された複数の開口部を有する；そして、該材料より成る基板の第１表面に対して、予め定められた形状を有する物体をプレスすることにより、第１表面に複数のマイクロエレメント突出部を形成すること。この際、該複数のマイクロエレメント突出部は、少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有し、該複数のマイクロエレメント突出部の各々が、第１表面に沿った周辺部を形成する基部の形状を有し、複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、周辺部内に複数の開口部のうち少なくとも１つを有する。

本発明の別の局面に従って、マイクロ構造物を構成する方法が提供されるが、その中において、該方法は以下の工程を備える：実質的に固体の材料より成る基板を提供すること。この際、該基板は、少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有する複数のマイクロエレメント突出部を有する第１表面を有し、各マイクロエレメント突出部は、該第１表面に沿った周辺部を形成する基部の形状を有し、基板は、第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面を有し、更に基板は、第１表面と第２表面の間において実質的に無孔である；第３の実質的に平らな表面および該第３表面に対向する第４表面を有するマスクプレートを提供すること。この際、該マスクプレートは、第３表面と第４表面との間に形成された複数の開口部を有する；マスクプレートの第３の実質的に平らな表面を、基板の第２の実質的に平らな表面に近接するように配置し、マスクプレートの第４表面から複数の開口部を通じて加圧下で液体を押出すことにより、加圧下の複数の流体ジェットを形成すること；そして、複数の加圧された流体ジェットにより、基板に第２の複数の開口部を形成すること。この際、複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、その周辺部内に、該第２の複数の開口部のうち少なくとも１つを備える。

本発明の更に別の局面に従って、マイクロ構造物を構成する方法が提供されるが、その中において、該方法は以下の工程を備える：予め定められた固体の材料より成る基板を提供すること。この際、該基板は、第１の実質的に平らな表面と、該第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面とを有し、該基板は、第１表面と第２表面の間において実質的に無孔である；第１の予め定められた形状を有する第１の物体と、第２の予め定められた形状を有する第２の物体とを提供し、基板の第１の実質的に平らな表面が第１の物体に近接する一方で、基板の第２の実質的に平らな表面が第２の物体に近接するように、基板を第１の物体と第２の物体との間に配置すること；そして、固体の材料から成る基板の第１表面に対して第１の物体を、第２表面に対して第２の物体を同時にプレスすること：この際、（ｉ）第１の予め定められた形状が、第１表面に複数のマイクロエレメント突出部を形成し、該複数のマイクロエレメント突出部が少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有し、各マイクロエレメント突出部が、第１表面に沿って周辺部を形成する基部の形状を有するように、第１表面が第１の物体によってプレスされる；（ｉｉ）第２の予め定められた形状が基板内に複数のマイクロ穴を形成し、該複数のマイクロ穴のうち少なくとも１つが、基板を貫通する形で第１表面と第２表面との間に伸びるように、第２表面が第２の物体によってプレスされる；（ｉｉｉ）複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、その周辺部内に複数のマイクロ穴のうち少なくとも１つを備える；（ｉｖ）プレス工程において、第１の物体と第２の物体が互いに対してプレスされるときに、第１の物体の第１の予め定められた形状および第２の物体の第２の予め定められた形状が、自ら位置を調節する効果を発揮する。

本発明のまた更に別の局面に従って、マイクロ構造物を構成する方法が提供されるが、その中において、該方法は以下の工程を備える：第１材料より成る基板を提供すること。この際、該基板は、第１の実質的に平らな表面と、該第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面と、を有し、該基板は、第１表面と第２表面との間に形成された複数の開口部を有する；複数の開口部のうち少なくとも１つの中に、第２材料を配置すること。この際、第２材料は、第１材料の少なくとも１つの特性と異なる少なくとも１つの特性を有する；材料の基板の第１表面に対して、予め定められた形状を有する物体をプレスすることにより、第１表面に複数のマイクロエレメント突出部を形成すること。この際、該複数のマイクロエレメント突出部は、少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有し、各マイクロエレメント突出部は、第１表面に沿った周辺部を形成する基部の形状を有する；そして、複数の開口部のうち実質的に全てから、第２材料を除去すること。この場合において、複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、その周辺部内に複数の開口部のうち少なくとも１つを備える。

本発明の更なる局面に従って、マイクロ構造物を構成する方法が提供されるが、その中において、該方法は以下の工程を備える：第１材料より成る基板を提供すること。この際、該基板は、第１の実質的に平らな表面と、該第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面と、を有し、該基板は、第１表面と第２表面との間に形成される複数の開口部を有する；そして、材料の基板の第１表面に対して、予め定められた形状を有する物体をプレスすることにより、第１表面に複数のマイクロエレメント突出部を形成すること。この際、該複数のマイクロエレメント突出部は、少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有し、各マイクロエレメント突出部は、第１表面に沿った周辺部を形成する基部の形状を有する。この場合において、複数の開口部のうち少なくとも１つは、プレス操作によって完全に閉じられてはおらず、複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、その周辺部内に、複数の開口部のうち少なくとも１つを有する。

本発明の更なる局面に従って、マイクロ構造物を構成する方法が提供されるが、その中において、該方法は以下の工程を備える：実質的に固体の材料より成る基板を提供すること。この際、該基板は、少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有する複数のマイクロエレメント突出部を有する第１表面を有し、各マイクロエレメント突出部は、第１表面に沿った周辺部を形成する基部の形状を有し、該基板は、第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面を有し、該基板は、第１表面と第２表面との間において実質的に無孔である；第３の実質的に平らな表面と、該第３表面に対向する第４表面とを有するマスクプレートを提供すること。この際、該マスクプレートは、第３表面と第４表面との間に形成される複数の開口部を有する；マスクプレートの第３の実質的に平らな表面を、基板の第２の実質的に平らな表面に近接するように配置し、マスクプレートの第４表面から複数の開口部を通じて加圧下で液体を押出すことにより、加圧下の複数の流体ジェットを形成すること；そして、複数の加圧された流体ジェットにより、基板に第２の複数の開口部を形成すること。この場合において、複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、その周辺部内に、第２の複数の開口部のうち少なくとも１つを備える。

本発明の更なる局面に従って、マイクロ構造物を構成する方法が提供されるが、その中において、該方法は以下の工程を備える：実質的に固体の材料より成る基板を提供すること。この際、該基板は、少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有する複数のマイクロエレメント突出部を有する第１表面を有し、各マイクロエレメント突出部は、第１表面に沿った周辺部を形成する基部の形状を有し、該基板は、第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面を有し、該基板は、第１表面と第２表面との間において実質的に無孔である；予め定められた形状の上面を有する固体の物体を提供すること。この際、該形状は、該固体の物体の基部部材の上に伸びる複数の突起部を備える；固体の物体の上面を、基板の第２の実質的に平らな表面に近接するように配置し、基板材料の融解点よりも高い温度まで、固体の物体を加熱すること；そして、複数の突起部の位置において基板材料が溶けることにより、該複数の突起部を基板に突き通すようにすることによって、基板に複数の開口部を形成すること。この場合において、複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、その周辺部内に、複数の開口部のうち少なくとも１つを備える。

本発明の更なる局面に従って、マイクロ構造物を構成する方法が提供されるが、その中において、該方法は以下の工程を備える：予め定められた固体の材料より成る基板を提供すること。この際、該基板は、第１の実質的に平らな表面と、該第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面とを有し、該基板は、第１表面と第２表面との間において実質的に無孔である；第１の予め定められた形状を有する第１の物体と、第２の予め定められた形状を有する第２の物体とを提供し、基板の第１の実質的に平らな表面が第１の物体に近接する一方で、基板の第２の実質的に平らな表面が第２の物体に近接するように、基板を第１の物体と第２の物体との間に配置すること；そして、固体の材料から成る基板の第１表面に対して第１の物体を、第２表面に対して第２の物体を同時にプレスすること：この際、（ｉ）第１の予め定められた形状が、第１表面に複数のマイクロエレメント突出部を形成し、該複数のマイクロエレメント突出部が少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有し、各マイクロエレメント突出部が、第１表面に沿って周辺部を形成する基部の形状を有するように、第１表面が第１の物体によってプレスされる；（ｉｉ）第２の予め定められた形状が基板内に複数のマイクロ穴を形成し、該複数のマイクロ穴のうち少なくとも１つが、基板を貫通する形で第１表面と第２表面との間に伸びるように、第２表面が第２の物体によってプレスされる；（ｉｉｉ）複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、その周辺部内に複数のマイクロ穴のうち少なくとも１つを備える；（ｉｖ）プレス工程において、第１の物体と第２の物体が互いに対してプレスされるときに、第１の物体の第１の予め定められた形状および第２の物体の第２の予め定められた形状が、自ら位置を調節する効果を発揮する。

本発明の更にその他の利点については、本発明を実施するために意図された最良の形態の１つにおける本発明の好ましい実施態様が記載され、示された、以下の記載および図面により、当業者にとって明らかとなろう。本発明は、その他の異なる実施態様を可能とし、その詳細のいくつかについては、すべて、本発明から逸脱することなく、多様かつ自明の局面において変更することが可能であることが、理解されるであろう。したがって、図面および明細書の記載は、事実上例示的なものであって、限定的なものではないとみなされるであろう。

本明細書の一部を成す添付図面は、本発明のいくつかの局面を例示し、発明の詳細な説明および請求項と共に、本発明の原則を説明する役割を果たす。

（好ましい実施形態の詳細な説明）
次に、本発明の好ましい実施態様について詳しく言及していく。その実施例は付随する図面に示されるが、同じ数字は、全ての図面を通して同じ要素を示している。

下記に述べるように、本発明は、中空のマイクロニードルを製造するためのいくつかの異なる方法論を含み、その中において、該マイクロニードルは多様な長さであり得る。マイクロニードルは、例えば、２０００ミクロンまたは３０００ミクロン程度の長さであり得、若しくは、例えば、１ミクロン程度の長さであり得る（１ミクロンとは１マイクロメートルのことであり、これは１０^−６メートルである）。マイクロニードル（または「マイクロエレメント」）の形状は、多様な材料を使用して形成し得、所望であれば金属をも含み得る。一般的に、本開示において述べられる方法論では、ポリマーまたはプラスチック材料、あるいはその他の低コストで形成可能な材料について言及し、また、下記に開示されるいくつかの構造においては、２つの異なる材料が使用され、その両方が、ポリマー材料またはその他のタイプの鋳型成型可能な、または押し出し成型可能な材料であり得る。

図１を参照すると、ポリマーまたはその他のタイプの押し出し成型可能な、または鋳型成型可能な第１材料が、複数の穴を有するシートとして形成される。該シートは一般に参照番号１０で示され、シート自体は基板１２から成る。シート内に形成される穴または開口部は、参照番号１４で示されるように、シートを完全に貫いて伸びる。穴は、所望であれば、鋳型成型処理中に形成され得る。あるいは、材料を固体の平らなシートにしたものを使用して構成物をつくり出し、その後で、何らかのタイプの型押、打抜プレス、または穿孔操作等の別の方法により、穴が形成される。高生産量の製造方法論においては、図１の構造物１０が形成されるまでに、その中に穴が予め成型されてしまっているシートを与えるのが、最も安価であろう。

図２は、第１材料として図１に示された基板１２を示しているが、この時点では、穴１４が第２のタイプの材料で満たされている。これは好ましくは、第１材料よりも低い融解温度を有する。図２に示されるように、先に穴であったものが、この時点ではプラスチックまたはその他のタイプの鋳型成型可能な材料で満たされており、これは一般に参照番号１６で示される。図２の構造物全体は、一般に参照番号１８で示される。基板１２を形成する第１材料の融解点が十分に高い限りは、第２材料１６の塑性「流動性」は、粘性が比較的低いものにでき得る。これにより、例えば第２材料の「浴槽」を使用し、次に冷却して固形材料１６とするなどして、開口部１４を満たすことを、相当に容易にかつ迅速にする。

図２に示されるように構造物１８が完成された後、エンボス加工またはその他のタイプの型押、絞り、またはプレス操作を行い、図３および図４に示されるように、ピラミッド状マイクロエレメントを形成する。図３に示されるように、各マイクロエレメントは、４つの面を有するピラミッドの形状に形成され、ピラミッドの「左」面（図３参照）は参照番号２４で示され、「右」面（図３参照）は参照番号２６で示される。各マイクロエレメントは基部の形を示し（図３の例における正方形）、これは、基板２２の上面２８に沿って周辺部を形成する。

材料１６で満たされた円柱形は、図３および図４におけるマイクロ構造物２０内にまだあるが、ピラミッド状の形状を有する全体構造がつくり出す状態においては、第２材料１６の円柱形は、もはや図２に示されるような同じ長さではなく、また、それらの上面は、もはやこれら円柱状構造物１６の縦軸に垂直ではない。

図４は、図３における線４−４に沿って切断した、これらピラミッド状構造物の側面断面図であり、各マイクロエレメントについて、左面２４および右面２６が容易に見られる。各ピラミッド状マイクロエレメント同士の間にある平らな「上」面は、参照番号２８で示される。図４における基板は、図２における基板１２の場合と異なり、もはや２つの平らな表面を有していないので、参照番号２２として言及される。図４の側面断面図において、各円柱形１６の上面は長円形をしている。これは、ピラミッドの側面を形成する角度に沿って円柱形の上部が切られた場合に予期されるとおりである。図３および図４におけるマイクロ構造物全体は、参照番号２０として言及され、これは一連のマイクロエレメント（または「マイクロニードル」）を含む。

図３および図４で示された形状をつくり出すエンボス加工、絞り、型押、またはプレス操作は、永久変形であることを意味し、第１材料（基板１２）の塑性変形を引き起こすと共に、円柱形１６を形成する第２材料の塑性変形をも引き起こす。この本発明の第１の実施態様において、円柱形の第２材料１６は、元の穴１４から抜け出ることがあってはならない。ただし、材料１６は最後には除去されることになるので、該材料のいくらかが表面から外に抜け出したとしても、特に、図４に示された「底」面に沿っては、問題は生じないであろう（このことは、図５を参照しつつ下記に述べる）。

図５は該処理における次の工程を示しており、構造物の温度を、円柱形１６を形成する第２材料の融解点より高く、しかし基板２２を形成する第１材料の融解点より低くすることにより、第２材料が除去される。その結果が、図５に示される一連の中空のマイクロエレメントであり、一般に参照番号３０で示される。「左」面２４および「右」面２６が、まだピラミッド状マイクロエレメントを形成しているが、材料１６の「旧」円柱形は、この時点では、開口部３２となっており、構造物３０を完全に貫いて伸びている。

もう１つの方法として、図４の第２材料１６は、この第２材料Ｂのみを溶解する化学処理によって、あるいは、何らかのその他のタイプのｐＨの変更を伴う酸性またはアルカリ性反応を用いた化学処理によって除去され得る。または、開口部３２となる場所から、第２材料１６を文字通りえぐり抜き得る、さもなければ打ち抜き得る何らかのタイプの機械的処理によっても可能である。図４に示された構造物２０における基板２２から材料１６を除去するのに、多様なタイプの方法論が使用され得、これにより図５の構造物３０が得られることが理解されるであろう。本発明において使用され得るいくつかの材料には、ＰＭＭＡが含まれる。ＰＭＭＡは、化学上のポリメチルメタクリレートの一般的な略語または頭字語である。本発明において使用され得る別の材料はＰＳＦである。ＰＳＦはポリスルホンの頭字語である。あるいは、該材料は、結果として形成されるマイクロ構造物へのいくつかの独自の適用を可能とする、溶解可能なポリマーであり得る。

図１〜図５における第１の実施態様において、元の穴または開口部１４は、ピラミッド状マイクロエレメントをつくり出す鋳型または金型と共に「うまく位置が調節される」ことにより、図２から図３および図４へと進む工程の間に形成される、ピラミッド形（マイクロエレメント）の周辺部の中に第２材料１６の円柱形が確実におさまる。したがって、材料１６の円柱形は、ピラミッド形が形成される際に、そのピラミッド形の「面」内にとどまる。所望であれば（意図的なものであろうと、わずかな位置ずれによる「偶発的なもの」であろうと）、残っている平らな基板の中に（すなわち、２８の基板部分に沿って）、付加的な穴があり得る。

本発明が有用であるために、図１のすべての穴１４が第２材料で満たされることが重大というわけではないことが、理解されるであろう。後で図５において開口部３２となる、満たされている穴の割合は、非常に小さいものであり得るが、その一方で非常に機能的な構造を与える。

次に図６を参照すると、開口部または貫通する穴を有する別の基板が示されており、これは一般に参照番号５０で示される。基板の材料は５２で示され、貫通する穴は５４で示されている。この構造物もやはり、実質的にいかなる所望の材料によっても形成され得るが、何らかのタイプのプラスチックまたはポリマー材料であれば、穴が既に所定の位置にあるように、容易に鋳型成型され得る。あるいは、該構造物は、材料の固体の平らなシートとして形成され得、所望により、何らかのタイプの穿孔または打抜処理によって、穴が後から形成され得る。

一旦構造物５０が形成されると、押出し成型機を通して、第２のプラスチックまたはポリマー材料と共に共押出し成型され得、図７に示された構造物を形成する。第２材料は、構造物５２の底部（図７参照）に沿って共押出し成型され、この第２材料は、その底面が平らであり、層５８として形成される。図６の空の穴５４は、この時点で共押出し成型された層５８からの第２材料で満たされており、これらの穴は第２材料から成る円柱形５６となる。これは、第２材料の方が低い融点または塑性変形温度を有していれば、容易に完成され得る。より正確に説明すると、共押出し成型の工程中に、基板の層５２を形成する第１材料における開口部５４内に、第２材料が塑性流動を与えるように、処理温度が第２材料（または層５８）の遷移温度まで上げられる。結果として形成される全体構造は参照番号６０で示され、基板５２は、その開口部内への塑性流動によって、開口部が第２材料で満たされた以外には、何ら影響を受けていない。

図７は、２層が共押出し成型された材料の見かけを示しており、この後でエンボス加工またはその他のタイプの絞り、型押し、またはプレス操作により、図８に示されるマイクロ構造物の形状を形成する。本設計において、図８は上述した図４に非常に類似して見える。但し、図８は、５８において（第２）材料から成る第２層も有している。図８の構造物６２は、図４の構造物２２と実質的に同一であり、個々のマイクロエレメントとして４つの面を有するピラミッド形が与えられ、その各々が「左」面（図８参照）６４および「右」面（図８参照）６６を有し、各マイクロエレメント同士の間には、開放された平らな上面６８が配される。第２材料の円柱形５６は、エンボス加工／絞り／プレス工程の間に使用される金型または鋳型によって、この時点では上部が切られており、したがって、図８に示される見かけを有する。上から見ると、図８の構造物７０は、図３の構造物２０の場合と非常に類似して見える。

図９に示された「最終」マイクロ構造物７５を得るためには、第２材料が除去される必要がある。これは、第２材料５８の塑性融解点より温度を上げる（しかし基板６２を形成する第１材料の融解点よりは低いままにする）ことにより成され得る。あるいは、何らかのタイプのｐＨの変更を伴う酸性またはアルカリ性反応、またはその他のタイプの化学反応を用いて、若しくは、何らかのタイプの機械的操作によっても成され得る。最終結果である図９の構造物７５は、開口した貫通孔７２を与え、これは、基板６２の底部から、ピラミッド状マイクロエレメントにおける面６４および６６を貫通して伸びている。図８の構造物７０から図９の構造物７５へと移行させるための化学処理または熱処理の一部として、第２材料から成る底部層５８も、第１材料から成る基板６２から除去される。

図１〜５を参照して述べられた構造における方法と同様に、図６〜９に示された構造は、別の「うまく位置が調節される」システムにより形成される。このシステムにより、「満たされた穴」５６が、マイクロエレメントを形成する個々のピラミッド形の周辺部内にあり、その面の一部となるように、元の貫通孔が、ピラミッド状マイクロエレメントをつくり出す金型または鋳型と共に整列される。所望により、基板の平らな上面６８を貫通する穴も、このマイクロ構造物に含まれ得る。

図１０は、貫通する穴が形成された基板材料の別の断面図であり、該構造物は一般に参照番号１１０で示される。基板材料自体は１１２で示され、貫通孔または開口部は１１４で示される。この構造物１１０に使用される材料は、実質的に、設計者が所望するいかなるタイプの固体でもあり得、平らな基板が製造されると同時に鋳型成型される穴を有し得る、何らかのタイプの鋳型成型可能な、または押出し成型可能なポリマーあるいはプラスチック材料であり得る。若しくは、該基板は、固体の平らなシートとして製造され得、多数の方法のいずれかによって、開口部または貫通孔が後から形成され得る。

図１１は、第２材料が構造物に加えられた後の（例えば、第２材料の加熱された浴槽を使用して）、同じ基板１１２を示しており、一般に参照番号１１８で示される。以前の穴または開口部１１４は、この時点では第２材料で満たされており、これら円柱状の形状は参照番号１１６で示される。図１０および１１の構造物は、図１および図２を参照して上述されたものに非常に類似している。一般的に、材料１１６は、第１材料１１２よりも低い融解温度を有するように選択されるので、図１０の構造物１１０から図１１の構造物１１８へと推移する際に、材料１１６は、開口部１１４に容易に流入し得る。

図１２〜１４を精査すればわかる通り、第２材料１１６から成る円柱形となる穴１１４は「うまく位置が調節される」ことはなく、その代わりに半ランダムな配置で形成されている。この結果、周辺部内にあり、ピラミッド状マイクロエレメントとして言及されてきた突起物の一部となる場所に、多くの第２材料１１６から成る円柱形がおさまらなくなる。したがって、多くの第２材料から成る円柱形１１６は、個々のマイクロエレメント同士の間にある比較的平らな領域１２８に形成されるので、図１４の構造物へと導く最終処理工程において形成される開口部の多くは、皮膚の障壁または膜の障壁を通じて液体を分配するのを必ずしも補助しない位置に配されることになる。他方で、半ランダムに配置された穴は十分に高い密度を有するので、お互いの間に十分に小さな間隔を置いて配置され、その多くがやはりマイクロエレメントの周辺部内におさまることになる。したがって、このような開口部は、皮膚の障壁または膜の障壁を通じて液体を分配するのを補助することになる。

次に図１２を参照すると、４つの面を有する個々のピラミッドが、第２材料から成る多くの円柱形１１６を包含する周辺部を有する。これは、この上面図から容易に認識される。個々のマイクロエレメントは、やはり「左」面（図１２参照）を１２４に、そして「右」面（図１２参照）を１２６に含有している。個々のピラミッド状マイクロエレメント同士の間に配される平らな表面は、参照番号１２８で示され、マイクロエレメントの配列全体（またはマイクロ構造物）は、一般に参照番号１２０で示される。

図１３は、図１２の上面図のものを側面から見た、線１３−１３に沿って切断した断面図である。図１３においては、個々のピラミッド状マイクロエレメントにおける左面１２４および右面１２６が容易に見られ、かつては平面な基板であった構造物全体が、参照番号１２０で示される。円柱形の材料の各々が、図１３においては１１６として容易に見られ、これら円柱形の多くが、ピラミッド状マイクロエレメントの面の１つを貫通する一方で、その他の円柱形の第２材料１１６は、平らな表面１２８の１つを貫通するのみである。

図１２および図１３の構造物は、再び、エンボス加工の方法、または何らかのタイプのプレス操作によって形成され、前に特筆したように、個々のマイクロエレメントは、第２材料１１６の円柱形となる元の穴１１４のいかなる群とも「うまく位置が調節される」ことはない（本明細書における用語「プレス」または「プレッシング」は、「エンボス加工」を含め、いかなるタイプの打抜き、型押し、または絞りの方法をも意味し得るので、このような機能について述べる際に、こうした代わりの用語全てが毎回明細書において使用されるわけではないことが理解されるであろう）。やはり前に特筆したように、穴１１４／円柱形１１６の数および密度は、構造物が完成される際に、多数のピラミッド状マイクロエレメントが少なくとも１つの貫通孔を有するのに十分なものである（図１４参照）。

図１４の構造物１３０をつくり出す最終工程では、図１３に示された構造物１２０の円柱形１１６内に残っている第２材料が除去される。これは、化学的に、または、第２材料（円柱形１１６を形成）の融解点を超えるが、基板構造１２２を形成する第１材料の融解温度よりは下回ったままであるように温度を上げることにより成され得る。どちらの場合でも円柱形の材料１１６は除去され、それによって図１４に示された構造物１３０が残る。この時点では多数の開口部または貫通孔１３２があり、その多くがピラミッド状マイクロエレメントの面の１つを貫通して伸び、その他のものは基板１２２の底面から平らな上面１２８までを貫通して伸びる。もちろん、ピラミッド状マイクロエレメントの面の１つを貫通する開口部１３２の方が、底面から上面までを通し、皮膚構造または膜構造の層を通じて液体を送出するのを補助しやすい。

本発明は個々のマイクロエレメントの特別な大きさや形状によって限定されるものではなく、これにはマイクロエレメントの高さおよび個々のマイクロエレメント同士の間の間隔も含まれることが理解されるであろう。もちろん、うまく位置が調節される実施態様では、各マイクロエレメント同士の間に何らかの予め決定された距離を有することになろうが、この距離は実質的に、構造物の設計者が所望するいかなる寸法でもあり得る。いくつかの実施態様においては、元の基板層（例えば図１の基板１２）を形成し得る可塑性薄膜の厚さが、いくらかの可撓性を確実に有するように選択され、それによって基板構造がある程度不規則な形状に適合可能とされるのが最善であろう。これも、構造物の設計者に委ねられ得る。物理的寸法に関しては、図５を参照すると、基板２２の上面と底面との間の距離は、例えば、約１００ミクロンまでの範囲であり得、一方で基部と各ピラミッド状マイクロエレメントの先端との間の距離は、例えば、約１６０ミクロンであり得る。マイクロエレメントの実際の形状および寸法がシステム設計者に委ねられ、本発明の発明者によって実質的にいかなる大きさおよび形状も意図されていると言っても過言ではない。使用され得るいくつかの形状の例が、図３４〜４５に示される。ピラミッド状マイクロエレメントの更なる形状が、更に図４６〜５６に示される。これについては後で更に詳しく述べる。

図１５を参照すると、一般に参照番号１５０で示される開始構造物は、複数の貫通孔または開口部１５４を有する基板１５２を含む。図１０の場合と同様、この構造物は、実質的にその設計者が所望するいかなる材料によっても形成され得るが、こうした材料は、好ましくは鋳型成型可能または押出し成型可能である。穴１５４は、基板１５２の製造と同時に直接鋳型成型され得る。または、基板１５２は、はじめは滑らかで平らなシートとし、何らかのタイプの機械的または化学的操作により、あるいは工学的操作によって（例えばレーザーで焼き切って穴をつくるなど）、後から穴が加えられ得る。

本処理における次の工程は、共押出し成型を行うことであり、これによって第２材料１５８より成る追加の層が、基板１５２の底面に沿って形成され、一般に参照番号１６０で示される全体構造がつくり出される。以前の開口部１５４は、第２材料で満たされ、円柱形１５６となっている。ここまでのところは、先に図６および図７を参照して述べられた方法と実質的に同一である。

次の工程は、構造物１６０の上面に対して、エンボス加工、あるいは金型または鋳型をプレスすること（または絞りや型押し）であり、これにより、図１７に示されるように複数のピラミッド状マイクロエレメントが形成される。この構造物全体は、一般に参照番号１７０で示され、「左」面１６４（図１７参照）および「右」面１６６（図１７参照）を有する、４つの面を有する複数のマイクロエレメントを形成し、一方で、比較的平らな基板の上面１６８も形成する。第２材料１５６より成る円柱形の多くは、平らな表面１６８において可能なだけ最小の大きさに上部が切られており、一方でその他は、１６４または１６６におけるピラミッド状の面の１つの上面まで貫通している。図１０〜１４を参照して先に述べたように、穴１５４／円柱形１５６は、図１５〜１８において述べた実施態様においては「うまく位置が調節される」ことはなく、したがって、円柱形１５６の多くは、ピラミッド状マイクロエレメントの１つにおける周辺部内に整列されない。しかし、これら円柱形１５６の数および密度は、全てではなくともほとんどのマイクロエレメントが、構造物が完成される時までに開口部となる第２材料から成る円柱形１７２を、必ず少なくとも１つ有するために十分なものである。

図１８は最終構造物を示し、この中において、第２材料は、底部層１５８を含め、除去されている。この除去方法は、第２材料の融解点よりも温度を上げることによって、あるいは、化学的またはその他のタイプの酸性またはアルカリ性操作によって成される。円柱形１５６であったものは、開口部１７２となっており、構造物全体は、一般に参照番号１７５で示される。図１８の構造物は、実質的に図１４の構造物と同一であるが、唯一の相違点は、図１６の構造物１６０を形成する共押出し成型処理があるために、製造工程が幾分異なることである。こうした共押出し成型処理において、どちらの材料も（すなわち、基板１５２を形成する材料および底部層１５８を形成する材料）、例えばＰＭＭＡなどの（２つの異なる鎖を有する）、あるタイプのプラスチックまたはポリマー材料になることは、非常にあり得る。

図１９を参照すると、多孔性ポリマーシートなどのシート状の材料が、多数の穴または開口部を有する様子が示されている。構造物全体は、一般に参照番号２１０で示され、シート状の材料自体は２１２で、穴は２１４で示される。図２０は、図１９における線２０−２０に沿って切断した断面図であり、開口部２１４が、シートまたは基材２１２を貫通して伸びる貫通孔であることを示している。この実施態様においては、第２材料が穴２１４を満たすために使用されることはなく、図２０にあるように、シート２１０が直接的にエンボス加工（またはプレス）される。

図２１では、エンボス加工（プレッシング）工程は既に行われており、図２２にも示されるように、４つの面を有する一連のピラミッド形が、シートの上面に形成されている。図２１においては、構造物全体は一般に参照番号２２０で示され、各ピラミッド形が、２２４において「左」面（これらの図を参照）、２２６において「右」面（これらの図を参照）を有し、かつ複数の貫通孔２３０を有する。基板の材料の平らな上面は２２８で示される。

図２２は、図２１における線２２−２２に沿って切断した断面図であり、エンボス加工工程によって、貫通孔が幾分変形しているのが見られる。これら穴の上部部分は、参照番号２３０で示され、主に開口部周辺で材料を部分的に押しつぶすため、完全にまっすぐでも直径が同一でもない。開口部の下部部分は、エンボス加工工程によって影響されないので、引き続き２１４で示される。しかし、開口部の上端は幾分変形されている。

図１９〜２２からわかるように、元の平らなシート２１０に形成されるピラミッド状マイクロエレメントの周辺部の位置に関連して、穴が「うまく位置が調節される」。このことにより、確実に、多数の開口部が突き出したマイクロ構造物自体を貫通して伸び、これによって、最終構造物２２０の一方の側から他方の側まで液体を分配するのを補助する一方で、皮膚の障壁または膜の少なくとも１層を貫通する。

材料およびエンボス加工またはプレッシング操作を適切に選択することにより、元の平らなシート材料２１０からマイクロエレメントを形成する工程中に、穴が完全に閉じられないように、処理を行い得る。マイクロエレメント１つ当たり１つより多い開口部のあるものを使用することが、エンボス加工工程の後に少なくとも１つの開口した穴が残ることを確実にするのに役立ち得る。図２１および図２２に見られるように、うまく位置が調節された一組の開口部を用いることにより、マイクロエレメント自体を形成する４つの面を有するピラミッド形において、１面あたりに１つの穴２３０が配され得る。もちろん、マイクロエレメントにはその他の形状も利用され得、所望であれば、マイクロエレメント表面のうち特定の面の中に１つより多い穴が配置され得る。このタイプの構造物にはその他の材料も使用され得るが、穴が変形されずに、シートの上面にマイクロエレメントが形成されてしまうまでに穴が完全に閉鎖する傾向があるので、エンボス加工またはプレッシング操作において材料を使用する際、注意する必要のあることが理解されるであろう。

本発明が有用であるために、図２０の穴２１４すべてが、エンボス加工／プレス工程の後に開口したままであることが重大というわけではないことが、理解されるであろう。後で図２２の開口部２３０となる穴２１４の割合は非常に小さくあり得るが、その一方で、非常に機能的な構造を与える。

図２３を参照すると、別の材料のシートが、複数の開口部または穴と共に利用されており、構造物全体は、一般に参照番号２５０で示される。シート材料自体は参照番号２５２で示され、開口部は２５４で示される。図２４は、図２３における線２４−２４に沿って切断した、この構造物を側面から見た断面図である。図２４に見られるように、穴または開口部２５２は、平らなシート構造物２５２を貫通して伸びる。

シート構造物２５０は、図１９に示されたシート構造物２１０と本質的に同一である。主な相違点は、穴２５４の配置が、うまく位置が調節されたというよりも、半ランダムであることである。したがって、シート構造物２５０上においてエンボス加工またはプレス工程が行われた後、穴２５４のうちのいくつかは、シートの上面から突き出したマイクロエレメントの周辺部内に配置されない。これは図２５および図２６において見られ得、エンボス加工工程が行われた後のマイクロ構造物２６０が示されており、一連の４つの面を有するピラミッド形が該構造物の上面２６８から突き出しており、一般に参照番号２６０で示される。

図２５において、４つの面を有するピラミッド形各々は、少なくとも１つの開口部２７０を有し、これら各ピラミッド形は、「左」面２６４および「右」面２６６を有する（これらの図参照）。各マイクロエレメント同士の間にある平らな構造物の上面は、２６８で示される。

図２６において最もよく見られ得るように、開口部の上部部分は、幾分変形されているが、エンボス加工またはプレス工程によって完全に閉じられることはない。穴の下部部分は、エンボス加工工程によって影響されていないので、引き続き２５４で示されるが、穴の上部部分は２７０で示され、長手方向に幾分変形されていると共に、直径も同一ではない。穴のいくつかは、ピラミッド状マイクロエレメントの１つの中に配置されることがなく、基板２６２の底面から上面２６８へと突き出す。これらの開口部は、皮膚層または膜層を通じて液体を分配するのに、２７０においてマイクロエレメント内に伸びる貫通孔と比較すると、それほど有用ではないであろう。

図２７を参照すると、一般に参照番号３００で示されるマイクロ構造物が、基板３０２および一連のピラミッド状マイクロエレメントを有するものとして提供され、各ピラミッド状マイクロエレメントは、「左」面３００（図２７参照）および「右」面３０６（図２７参照）を有し、かつ、各マイクロエレメント同士の間には平らな間隔が配され、３０８で示される。図２７のマイクロ構造物３００は、実質的にいかなる材料によっても形成され得るが、下に述べるように、平らな表面３０８において、あるいはマイクロエレメント自体の一つを通る形で、マイクロ構造の底面から上面までを貫く開口部をつくり出す目的のためには、プラスチックまたは樹脂材料が好ましいであろう。

貫通孔を形成するために、高圧液体または熱ガス流（例えば流体流）が使用され、固体の非多孔性の材料から成るマイクロ構造物３００を通過する開口部を機械的に押し開ける。あるいは、マイクロ構造物３００の材料を化学的に溶解する傾向のガスまたは液体（流動性の）の流れが使用され得る。マスクプレート３１０（図２８参照）が、マイクロ構造物３００の底面の平らな表面と背中あわせに配置される。このマスクプレートは、多数の開口部または貫通孔３１２を有する。マスクプレート３１０は、金属、セラミック、または所望によりシリコンからも形成され得る。金属より成る場合、穴３１２は、型押しまたは穿孔により作成され得る。あるいは、穴を有するプレートは、鋳造法により作成され得る。シリコンより成るプレート３１０は、例えば、半導体製造技術によって作成され得る。

ガスまたは液体（すなわち流体）が、マスクプレート３１０の底部側面（図２８参照）に沿って圧力下で与えられ、マスクプレート３１０は、上方に向けて、マイクロ構造物３００の一定の場所に対して、ガスまたは液体を方向づける傾向を有する。高圧の液体またはガス（流体）に予め定められた時間さらしておいた後、マイクロ構造物３００の材料中の、図２８において点線矢印３１４で示された場所において、開口部が形成される。これらの開口部は、液体またはガスの温度および圧力、あるいは、マイクロ構造物３００の材料を化学的に溶解する傾向を有するガスまたは液体（流体）の流れの化学反応速度に依存する速度で形成される。

一旦マイクロ構造物３００が、高圧のガスまたは液体（流体）に十分な時間さらされると、開口部が形成されて、マスクプレート３１０が取り外され得る。これにより、複数の突き出したマイクロエレメントおよび複数の貫通孔を有するマイクロ構造物が後に残され、これは一般に参照番号３２０で示される（図２９参照）。各ピラミッド状マイクロエレメントは、やはり「左」面３２４および「右」面３２６を有する（図２９参照）。さらに、各マイクロエレメントは、好ましくは３３０において少なくとも１つの貫通孔を有し、かつ全体構造物３２０における３３２においても更に貫通孔があり、これは、底面から、個々のマイクロエレメント同士の間にある平らな上面における３２８まで貫通している。

図２８における製造工程中、マイクロ構造物は、空気または液体（流動性の）の圧力によってマスクプレート３１０と背中合わせに所定の位置に保持されるのが好ましいであろう。マイクロ構造物３００をプレート３１０と背中合わせに所定の位置に保持するために、この「圧力方法論」が使用される場合は、底の「ジェット」圧力は、上の「保持」圧力よりも大きければならず、それにより、ガスまたは液体（流体）の流れがマイクロ構造物の上面を貫通して、図２９における３２０の最終形状が形成されるのを可能とする。もちろん、この製造方法においては、構造物の設計者が所望するとおりに、いかなる形状のマイクロエレメントも使用され得、更に、ＰＭＭＡを含め、多くの異なる材料が利用され得る。

図３０を参照すると、一般に参照番号３００で示されるマイクロ構造物が、基板３０２および多数のマイクロエレメントを有する形で再び提供されるが、この場合において、個々のマイクロエレメントは４つの面を有するピラミッドのような形状である。この実施例の構造物３００における各マイクロエレメントは、「左」面３０４および「右」面３０６を有し（図３０参照）、個々のマイクロエレメント同士の間に平らな上面３０８がある。この実施態様において、構造物３００全体は、単一の材料から成り、かつ一体構造である。これは多様な技術により製造され得るが、そのうちのいくつかが、上に述べたように、同一発明者らによる特許文献として開示されている。

図３１は、鋳型構造物の断面を示している。鋳型構造物は、時にツーリングとも言及され、一般に参照番号３５０で示され、図３０のマイクロ構造物３００と合わせて使用される。鋳型構造物３５０は、平らな底面３５２および大部分が平らな上面３５４を有する基部構造を含む。上面３５２から伸びるまたは突き出している複数の突起部３６０がある。各突起物３６０は、隆起した「左」壁面３６４および隆起した「右」壁面３６６（図３１参照）を有すると同時に、上面３６２を有する。この鋳型構造物３５０は、金属、シリコン、またはセラミック材料を含め、多くの異なる材料から形成され得る。該鋳型構造物は、代表的には加熱されてから、マイクロ構造物３００の底面に対して押し付けられる。

図３２は、加熱された鋳型構造物３５０がマイクロ構造物３００の底面に対して押し付けられた結果を示す。この状況において、突起部３６０は、ここでは３７０で示されるマイクロ構造物を貫通しており、図に示されるように、個々のピラミッド状突起物を貫通するチャネルをマイクロ構造物内に形成している。マイクロ構造物３７０の大部分は元の形状を保持しており、各マイクロエレメントにおいて、なお「左」面３０４および「右」面３０６を有すると共に、大部分が平らな平面３０８を保持している。一旦鋳型構造物３５０が冷却されて取り外されると、図３３に示されるように、最終マイクロ構造物３７０が結果としてできる。各マイクロエレメントが、その「右」面３０６に開口部または貫通孔３７２を有している。

マイクロ構造物の設計者が所望すれば、マイクロ構造物各々において複数の貫通を設け得ることが理解されるであろう。また、本発明の原則から逸脱することなく、構造物の大きさや形状に加え、面の傾斜する角度を変え得ることも理解されるであろう。上面３５４と、隆起した側壁３６４または３６６の１つとの間の角度は、最小でも９０°でなければならず、突起部３６０がより容易にマイクロ構造物３００をはじめに貫き通し、また、貫通した後でより容易にマイクロ構造物３００からはずれるように、好ましくは９０°よりも幾分大きい。

個々のマイクロエレメントの多様な形状のうちのいくつかの例が、図３４〜４５に示されている。図３４〜３５においては、マイクロ構造物４００の一部として４つの面を有するピラミッド形が示されている。基板の平らな上面は４０２で示され、ピラミッド形の面のうちの１つは４０４で示されており、これは貫通孔または開口部４０６を有している。

図３６〜３７では、マイクロ構造物４１０の一部として、コーン形のマイクロエレメントが示されている。基板の平らな上面は４１２で示され、円錐形のマイクロエレメントが上に向かって突き出すと共に側壁構造を４１４に有し、貫通孔または開口部４１６を有する。

図３８〜３９には、マイクロ構造物４２０の一部として、楔形のマイクロエレメントが示されており、マイクロエレメントは２つの楔形端部を有している。基板の平らな上面は４２２で示され、個々のマイクロエレメントが４２４に平らな上面を有する。マイクロエレメントは、主に垂直な側壁４２８を有し、上面４２４は、貫通孔または開口部４２６を与える。

図４０および４１は、基板面４３２上にお互いに間隔を置いて配置された複数の楔形マイクロエレメントから成るマイクロ構造物４３０を示す。楔形マイクロエレメントの各々が、上に向かって角度をなす側壁４３４を有し、側壁４３４のうちのいくつかが、貫通孔または開口部４３６を与える。より大きな構造物は、図４０〜４１に示されるように、基板４３２上に間隔を空けて配置されるマイクロエレメント４３４を、３つの群として有し得る。

図４２および４３は、先端が切られた円錐形マイクロエレメントを有するマイクロ構造物４４０を示す。基板の平らな上面は４４２で示され、マイクロエレメントの、円錐形の上に向かって角度をなす表面は、４４４で示される。マイクロエレメントの先端が切られた上面は４４８で示され、貫通孔または開口部４４６を与える。

「とがった」端部を有する中空のマイクロニードル構造物が、マイクロ構造物４５０の一部として図４４および４５に示される。マイクロニードルは、基板の平らな上面４５２から側壁４５８に沿って上に向かって突き出す。マイクロエレメントまたはマイクロニードルの最上面は４５４で示され、貫通孔または開口部４５６を与える。

図３４〜４５に示されたマイクロエレメントの多様な形状は、本発明の原則に従って、マイクロ構造物の形成に使用され得る大きさおよび形状の実例を単に示しただけであることが理解されるであろう。その他の多くの形状が、同じ発明者らによって、様々な特許文献に開示されており、上に列挙した特許文献は、引用することにより本明細書の一部をなす。

図４６を参照すると、２つの金型（または鋳型）システムが示され、金型または鋳型の上半分５００は、金型または鋳型の下半分５１０の上に配置され、その間に平らな層またはフィルム状の材料５３０が配置される。金型または鋳型の下半分５１０は、実質的に平らな上面５１８を含み、ここから多数の突起部５１２が突き出している。これら突起部の各々が、「左」面５１４および「右」面５１６を有し（図４６参照）、これら２つの面が５２０で先端部を成す。金型または鋳型の上半分５００は、いくつかの凹部５０２を含み、その各々が「左」面５０４および「右」面５０６を有し（図４６参照）、また、実質的に平らな底面５０８をも有する。

フィルム５３０は、平らな底面５３４および平らな上面５３２を含む。一般に、フィルムは、好ましくは加熱され、それにより比較的柔軟になり、その温度において加圧されると、容易に溶解して流れる。その時点までは加熱されるが、フィルム５３０は、重力のみにより変形する時点までは加熱されない。

図４７は、構造工程の次の工程を示し、鋳型／金型の上半分５００と鋳型／金型の下半分５１０が合わされることにより、可塑性フィルムが押し込まれて最終形状に成型される。この状況において、可塑性フィルムは、今度は一般に参照番号５４０で示され、その上面は５４２で示される。各突起部５１２は、フィルム５４０を貫通して突き出し、鋳型／金型の上半分５００の凹部５０２の中に入っている。これによりマイクロ穴または開口部５５０を有するピラミッド状マイクロエレメントが形成され、これは図４８においてより良く見られる。マイクロ穴５５０は、図４７におけるフィルム５４０の表面５４４と表面５４６との間に存在するチャネルから形成される。金型または鋳型の上下半分共が冷却されて離されると、可塑性フィルム構造物５４０が金型／鋳型の上下から分離されて、図４８に示されるマイクロ構造物５４０がつくり出される。基板の上面は５４２で示され、４つの面を有するピラミッド状マイクロエレメントの各々は、「左」面５５２および「右」面５５４を有し（図４８参照）、ピラミッド形の先端またはその付近に開口部または貫通孔５５０を有する。

図４６〜４８に示された設計における重要な特徴の１つは、２つの金型または鋳型の上下である５００と５１０とが、一定の許容差内で本質的に自ら位置を調節することである。言い換えれば、金型／鋳型の半分の１つが、水平方向において適所に保持され得る（これらの図参照）一方で、他方の対向する金型／鋳型の半分は、同じ水平方向において、ある程度まで「漂う」ことが許容され得る。図４６の位置から図４７の位置への推移において、５００と５１０の２つが合わされるとき、先端部５２０は側壁面５０４または５０６のいずれかを上に向かってスライドするので、５００と５１０の２つが完全に配列されない場合でも、合わされるときに位置を調節する傾向を有するように、突起部５１２および凹部５０２の形状が与えられている。これにより、金型／鋳型の上下半分、５００および５１０の実際の位置決めを極端に正確に行う必要がなく、マイクロ構造物５４０の構造を非常に正確に完成させることが可能となる。もちろん、許容差は、金型／鋳型の下半分５１０の先端部５２０が、金型／鋳型の上半分５００の開口部５０２の周辺部内に来るのに十分な小ささでなければならない。

図４９は、金型／鋳型の上下半分の別の一組、５００および５６０を示す。これらは、薄い層またはフィルムである材料５３０を押し込んで一組のマイクロエレメントを形成するのに使用される。金型または鋳型の上半分５００は、やはり多数の開口部またはスペース５０２を与え、その各々が傾斜した「左」壁５０４および傾斜した「右」壁５０６を有する（図４９参照）。金型または鋳型の下半分５６０は、基材の上面５７８に乗る、またはそこから突き出す多数の突出部または高くなる構造５６２を与え、基板は平らな底面を有する。これら鋳型エレメント５６２の各々は、「左」壁５６４、「右」壁５６６および「上」面５６８を含む（図４９参照）。また、図４９に示されるように、「近」面５７４、および２つの先端部５７０と５７２とがある。これら鋳型エレメント５６２の１つの斜視図が、図５０に示される。図５０に見られるように、この突出部５６２は、プラスの符号（＋）の形状に形成され、「左」壁５６４は、対向する「右」壁５６６を有し、また、「近」壁５７４が、金型または鋳型の下半分５６０の基板上面５７８から全て突き出しているのが見られ得る。２つの先端部５７０および５７２も、図５０において容易に見られ得る。

図４６〜４８に示された方法において、フィルム５３０は、平らな上面５３２および平らな底面５３４を与え、好ましくは、金型または鋳型の上下半分５００および５６０に押し付けられる前に加熱される。フィルムが加熱される適切な温度は、フィルム５３０の材料が、加圧下で容易に溶解して流れることを可能にするものでなければならない。しかし、フィルム５３０は、重力のみにより変形する時点までは加熱されない。

図５１は、金型／鋳型の半分ずつである５００および５６０がその間にフィルム５８０をはさんで互いに押し付けられた際の配置を示し、フィルムの上面５８２が押し付けられて一連のマイクロエレメントになる。これは図５２においても見られ得る。図５１において、各マイクロエレメントは、内部「左」壁５８４および内部「右」壁５８６を有する（図５１参照）。これらの壁構造５８４および５８６は、フィルム５８０の上面５８２に交わるまで上に向かって突き出し、その地点において開口部５９０および５９２が形成される。これらの開口部は、図５２に見られるように、最終生産物において見られ得る。

金型／鋳型の両半分が、冷却されて分離されると、フィルム５８０も分離されて、一連のマイクロエレメントから成るマイクロ構造物を形成する。図５２において、マイクロエレメントは４つの面を有するピラミッド形の外観を有し、その各々がマイクロ穴または開口部を有する。４つの面を有するピラミッド形は上面５８２から形成され、各マイクロエレメントのピラミッド形は、傾斜した「左」壁５９４および傾斜した「右」壁５９６を有する（図５２参照）。傾斜した壁５９４は、開口部または貫通孔５９０を有し、傾斜した壁５９６は、開口部または貫通孔５９２を有する。もちろん、本発明の原則から逸脱することなく、異なる形状が形成され得、各形状が１つの貫通孔のみを有し得、あるいは図５２に見られるように複数の貫通孔を有し得る。金型または鋳型の両半分である５００および５６０は、ある程度自ら位置を調整するものでもあり、これら両半分５００および５６０のうち１つのみが、必ず、水平方向において適所に固定して保持されねばならず（図４９参照）、もう一方は、同じ水平方向において、小範囲において「漂う」ことが許容され得る。金型／鋳型の下半分５６０の各突起部の上端部５７０および５７２が、金型／鋳型の上半分５００の開口部５０２内で伸びている限りは、金型／鋳型の下半分５６０の正確な整列を維持する必要はない。もちろん、形成される構造物はそれ自体が非常に小さく、それによりマイクロエレメントと言及されているのであるから、水平方向の許容差自体は、結局相当に小さいものになるであろう。

図５３〜５６は、図４９〜５２を参照して先に述べた構造物の変形を示す。図５３を参照すると、金型または鋳型の下半分が、一般に参照番号６００で示され、プラスの符号の外観を有する別の一連の突出物を与えているが、これらの突出物は、同じ上端部が与えられていない。その代わりに、上の方に突出する部材の各々は、面取り形式の効果を有しており、水平面と垂直面との間に４５°の角度を成す傾斜面がある。より具体的には、「左」突出部面６０４に沿って（図５３参照）、この垂直面は、水平面６０８と交わる前に、角を成す面６０６のところで終わっている。同様の種類の物理的形状が、「右」側面６１４に与えられており（図５３参照）、これが最上部の水平面６０８に到達する前に、角を成す面６１６のところまで上に向かって垂直に突出している。また、角を成す面６１２に交わるまでほぼ垂直に上に向かって進む「近」面６１０も存在する（図５３参照）。これらの面は、図５４の斜視図においてより良く見える。

金型または鋳型の下半分６００全体は、平らな上面６１８を与え、マイクロ鋳型６００のエレメントとしての、上方突出部の各々は、一般に参照番号６０２で示される。これら突出部６０２の各々は、上方突出部５６２に関して図４９で述べられたのと同様の方法で、金型／鋳型の上半分５００の開口するスペース５０２内にはまるように設計される。

材料５３０が、加圧下で相当容易に溶解し、流れることを可能にする温度まで加熱された後、金型／鋳型の両半分５００と６００は、図５５に示されたように互いに押し付けられる。各突出物６０２により、フィルム材料６３０の上面６３２の、一般に６２０および６２２の位置に開口部が形成される。これは、金型／鋳型の両半分５００および６００が冷却されて分離された後の最終結果６３０を示した図５６において、より良く見える。

図５６においては、一連の個々のマイクロエレメントが、マイクロ構造物６３０の上面６３２に形成されているのが見られ得る。この図示において、マイクロエレメントの各々は、４つの面を有するピラミッド形をしており、各々が傾斜する「左」面６２４および傾斜する「右」面６２６を有する（図５６参照）。傾斜する面６２４は、開口部または貫通孔６２０を有し、傾斜する面６２６は、開口部または貫通孔６２２を有する（例えばマイクロ穴）。

先に示した実施例のように、金型／鋳型の両半分５００および６００は、ある程度自ら位置を調整するものでもあり、それにより５００および６００のどちらか一方が水平方向において正確に適所に保持され得る（図５３参照）一方で、他方は、同じ水平方向において、一定の許容差まで「漂う」ことが許容され得る。各突起部６０２の上面が上半分５００における開口部５０２内におさまる限りは、金型／鋳型の両半分は、それらの正確な位置の間にわずかな許容差が存在することを許容するのに十分なだけ、自らの位置を調整でき、一方で、高度な正確性で構成部分を形成する。

金型または鋳型の下半分の突起物の正確な形状は、本発明の原則から逸脱することなく、図４６〜５６に示されたものから変化し得ることが理解されるであろう。

本発明の好ましい実施態様に関する先の記述は、例示および説明のために示したものである。本発明を網羅すること、あるいは開示された形状そのものに本発明を限定することが意図されてはいない。上述の教示に照らし、自明な変更または変化が可能である。実施態様は、本発明の原則およびその実際の適用を最も良く例示するために選択され、説明されており、それにより当業者は、意図される特別な使用に適合するように、多様な実施態様において多用な変更を加えつつ、本発明を最も良く利用できるようになる。本発明の範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲によって定義される。

図１は、本発明の原則に従った、穴および突起部がうまく位置が調節されるシステムを使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための工程における、多様な工程を示す側面断面図である。図２は、本発明の原則に従った、穴および突起部がうまく位置が調節されるシステムを使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための工程における、多様な工程を示す側面断面図である。図３は、本発明の原則に従った、穴および突起部がうまく位置が調節されるシステムを使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための工程における、多様な工程を示す平面図である。図４は、本発明の原則に従った、穴および突起部がうまく位置が調節されるシステムを使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための工程における、多様な工程を示す側面断面図である。図５は、本発明の原則に従った、穴および突起部がうまく位置が調節されるシステムを使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための工程における、多様な工程を示す側面断面図である。図６は、本発明の原則に従った、共押出し成型工程を使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための、別のうまく位置が調節されるシステムの側面断面図である。図７は、本発明の原則に従った、共押出し成型工程を使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための、別のうまく位置が調節されるシステムの側面断面図である。図８は、本発明の原則に従った、共押出し成型工程を使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための、別のうまく位置が調節されるシステムの側面断面図である。図９は、本発明の原則に従った、共押出し成型工程を使用した、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すための、別のうまく位置が調節されるシステムの側面断面図である。図１０は、本発明の原則に従った、マイクロエレメントとして形成される突起部に関して、開口部が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における多様な工程を示す側面断面図である。図１１は、本発明の原則に従った、マイクロエレメントとして形成される突起部に関して、開口部が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における多様な工程を示す側面断面図である。図１２は、本発明の原則に従った、マイクロエレメントとして形成される突起部に関して、開口部が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における多様な工程を示す平面図である。図１３は、本発明の原則に従った、マイクロエレメントとして形成される突起部に関して、開口部が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における多様な工程を示す側面断面図である図１４は、本発明の原則に従った、マイクロエレメントとして形成される突起部に関して、開口部が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における多様な工程を示す側面断面図である。図１５は、本発明の原則に従った、共押出し成型工程を使用した、穴が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すために使用される多様な工程の側面断面図である。図１６は、本発明の原則に従った、共押出し成型工程を使用した、穴が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すために使用される多様な工程の側面断面図である。図１７は、本発明の原則に従った、共押出し成型工程を使用した、穴が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すために使用される多様な工程の側面断面図である。図１８は、本発明の原則に従った、共押出し成型工程を使用した、穴が半ランダムな方法で配置される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントをつくり出すために使用される多様な工程の側面断面図である。図１９は、本発明の原則に従った、形成される個々のマイクロエレメントに関して開口部の位置がうまく調節され、工程に関わる材料が１つのみである、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを構成する際の工程を示す平面図である。図２０は、本発明の原則に従った、形成される個々のマイクロエレメントに関して開口部の位置がうまく調節され、工程に関わる材料が１つのみである、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを構成する際の工程を示す側面断面図である。図２１は、本発明の原則に従った、形成される個々のマイクロエレメントに関して開口部の位置がうまく調節され、工程に関わる材料が１つのみである、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを構成する際の工程を示す平面図である。図２２は、本発明の原則に従った、形成される個々のマイクロエレメントに関して開口部の位置がうまく調節され、工程に関わる材料が１つのみである、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを構成する際の工程を示す側面断面図である。図２３は、本発明の原則に従った、個々のマイクロエレメントの配置に比較して半ランダムな方法で開口部が配置され、工程に関わる材料が１つのみである、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを構成する際の工程を示す平面である。図２４は、本発明の原則に従った、個々のマイクロエレメントの配置に比較して半ランダムな方法で開口部が配置され、工程に関わる材料が１つのみである、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを構成する際の工程を示す側面断面図である。図２５は、本発明の原則に従った、個々のマイクロエレメントの配置に比較して半ランダムな方法で開口部が配置され、工程に関わる材料が１つのみである、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを構成する際の工程を示す平面図である。図２６は、本発明の原則に従った、個々のマイクロエレメントの配置に比較して半ランダムな方法で開口部が配置され、工程に関わる材料が１つのみである、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを構成する際の工程を示す側面断面図である。図２７は、本発明の原則に従った、マスクプレートおよび加圧下でのガスまたは液体ジェットいずれかの使用により貫通孔が製造される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成する工程における工程を示す側面断面図である。図２８は、本発明の原則に従った、マスクプレートおよび加圧下でのガスまたは液体ジェットいずれかの使用により貫通孔が製造される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成する工程における工程を示す側面断面図である。図２９は、本発明の原則に従った、マスクプレートおよび加圧下でのガスまたは液体ジェットいずれかの使用により貫通孔が製造される、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成する工程における工程を示す側面断面図である。図３０は、本発明の原則に従った、マイクロ構造物内に開口部を形成するために加熱された最下部に配置する鋳型を使用する、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における工程を示す側面断面図である。図３１は、本発明の原則に従った、マイクロ構造物内に開口部を形成するために加熱された最下部に配置する鋳型を使用する、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における工程を示す側面断面図である。図３２は、本発明の原則に従った、マイクロ構造物内に開口部を形成するために加熱された最下部に配置する鋳型を使用する、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における工程を示す側面断面図である。図３３は、本発明の原則に従った、マイクロ構造物内に開口部を形成するために加熱された最下部に配置する鋳型を使用する、マイクロ構造物上に一連のマイクロエレメントを形成するための工程における工程を示す側面断面図である。図３４は、マイクロエレメントとしての４つの面を有するピラミッド形を示す平面図である。図３５は、マイクロエレメントとしての４つの面を有するピラミッド形を示す斜視図である。図３６は円錐形のマイクロエレメント示す平面図である。図３７は円錐形のマイクロエレメント示す斜視図である。図３８は、水平に配向された２つの楔形の形状のマイクロエレメント構造物を示す平面図である。図３９は、水平に配向された２つの楔形の形状のマイクロエレメント構造物を示す斜視図である。図４０は、マイクロエレメントとしての垂直に配向された楔形構造物の一組を示す平面図である。図４１は、マイクロエレメントとしての垂直に配向された楔形構造物の一組を示す斜視図である。図４２は、上部が切られた円錐形のマイクロエレメントを示す平面図である。図４３は、上部が切られた円錐形のマイクロエレメントを示す斜視図である。図４４は、とがった端部を有する中空のマイクロニードルを示す平面図である。図４５は、とがった端部を有する中空のマイクロニードルを示す斜視図である。図４６は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す側面断面図である。図４６において、金型／鋳型の下半分は円錐形の突起部を使用する。図４７は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す，側面断面図である。図４８は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す，平面図である。図４９は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す，一部の側面断面図である。図５０は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す，斜視図である。図５１は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す一部の側面断面図である。図５１において、金型／鋳型の下半分の形は、プラスの符号に類似する。図５２は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す、平面図である。図５３は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す（マイクロエレメントがいくぶん異なる形状を有する）、一部の側面断面図である。図５４は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す（マイクロエレメントがいくぶん異なる形状を有する）、斜視図である。図５５は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す（マイクロエレメントがいくぶん異なる形状を有する）、一部の側面断面図である。図５６は、本発明の原則に従って構成された、自ら位置を調節する金型／鋳型の上下半分を使用して、マイクロ構造物上に、一組のうまく位置が調節されたマイクロエレメントを形成する工程工程を示す（マイクロエレメントがいくぶん異なる形状を有する）、平面図である。

Claims

マイクロ構造物を構成するための方法であって、該方法が、
（ａ）第１材料より成る基板を提供し、該基板は、第１の実質的に平らな表面と、該第１表面に対向する第２の実質的に平らな表面と、を有し、該基板は、該第１表面と該第２表面との間に形成される複数の開口部を有すること、および、
（ｂ）該材料より成る基板の該第１表面に対して、予め定められた形状を有する物体をプレスすることにより、該第１表面に複数のマイクロエレメント突出部を形成し、該複数のマイクロエレメント突出部は、少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有し、該複数のマイクロエレメント突出部の各々が、該第１表面に沿った周辺部を形成する基部の形状を有すること、によって特徴づけられること、を包含し、
該複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、該周辺部内に該複数の開口部のうち少なくとも１つを有する、方法。
前記基板における前記複数の開口部の位置が、
（ａ）該複数の開口部の少なくとも１つが、前記周辺部の少なくとも１つの内におさまるように、前記複数のマイクロエレメント突出部の該周辺部に関してうまく位置が調節されること、および、
（ｂ）該複数の開口部が該周辺部の少なくとも１つの内におさまらなくとも、該複数のマイクロエレメント突出部の少なくとも１つが、該開口部の少なくとも１つを有するように、該複数の開口部の間隔の数および／または密度が十分であるように、半ランダムであること、のうち少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記複数の開口部の少なくとも１つが、前記プレス操作によって完全に閉じられてはいないことを特徴とする、請求項１および２に記載の方法。
前記基板に対してプレスする前記工程が、エンボス加工、鋳型成型、打抜き、絞り、および型押しのうちの１つを包含することを特徴とする、請求項１、２および３に記載の方法。
（ｃ）前記プレス工程前に、前記複数の開口部の少なくとも１つの内に、第２材料を配置し、該第２材料が、前記第１材料の少なくとも１つの特性と異なる少なくとも１つの特性を有することに特徴付けられること、および、
（ｄ）該プレス工程後に、該複数の開口部の少なくとも１つから、該第２材料を除去すること、の工程を更に包含する、請求項１、２、３および４に記載の方法。
前記複数の開口部の少なくとも１つの内に第２材料を配置する前記工程（ｃ）が、
該第２材料が前記複数の開口部内に容易に流れ込むように、高温において、前記第１材料より成る基板を該第２材料の浴槽に通すこと、および
該第１材料より成る基板上に該第２材料を共押出し成型すること、のうちの１つを包含することによって特徴づけられる、請求項５に記載の方法。
前記第２材料を除去する前記工程が、
該第２材料の融解点よりも高い温度まであげること、
該第２材料を溶解するが前記第１材料を溶解しない化学物質を適用すること、
該第２材料と反応するが該第１材料とは反応しない化学物質を適用すること、
該第２材料を、前記複数の開口部から機械的に打ち抜くこと、および
該第２材料を、該複数の開口部から機械的に穿孔操作で除くこと、のうち１つを包含することを特徴とする、請求項５および６に記載の方法。
前記第２材料を共押出し成型する前記工程により、前記第１材料より成る基板の前記第２表面上に追加的層が形成され、前記複数の開口部の実質的に全てから該第２材料を除去する前期工程により、該第２材料より成る該追加的層も、該第１材料より成る基板の該第２表面から除去されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
マイクロ構造物を構成するための方法であって、該方法が、
（ａ）実質的に固体の材料より成る基板を提供し、この際、該基板は、少なくとも１つの予め定められた形状および大きさを有する複数のマイクロエレメント突出部を有する第１表面を有し、該マイクロエレメント突出部の各々は、該第１表面に沿った周辺部を形成する基部の形状を有し、該基板は、該第１表面に対向する、第２の実質的に平らな表面を有し、該基板は、該第１表面と該第２表面の間において実質的に無孔であること、
（ｂ）第３の実質的に平らな表面および該第３表面に対向する第４表面を有するマスクプレートを提供し、この際、該マスクプレートは、該第３表面と該第４表面との間に形成された複数の開口部を有すること、
（ｃ）該マスクプレートの該第３の実質的に平らな表面を、該基板の該第２の実質的に平らな表面に近接するように配置すること、
（ｄ）該マスクプレートの該第４表面から該複数の開口部を通じて加圧下で流体を押出すことにより、加圧下の複数の流体ジェットを形成すること、および
該複数の加圧された流体ジェットにより、該基板に第２の複数の開口部を形成し、この際、該複数のマイクロエレメント突出部のうち少なくとも１つが、該周辺部内に、該第２の複数の開口部のうち少なくとも１つを包含することによって特徴づけられること、を包含する、方法。
前記加圧された流体ジェットが、スチーム、加熱されたガス、液体の溶媒、および加熱された液体のうち１つを備えることを特徴とする、請求項９に記載の方法。