JP2009060930A - 針状体、針状体製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の針状体は、基板に窪みを有し、突起部が窪みの部位に形成されていることを特徴とする。本発明の構成によれば、基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる窪みにより、窪み内に薬液を留めることが出来、突起部が形成されたアレイ領域内に薬液を留めることが出来る。よって、突起部が形成されたアレイ領域外に薬液が過剰に流出することを抑制できる突起部を提供することが可能となる。
【選択図】 図1
Description
本発明の構成によれば、基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる窪みにより、窪み内に薬液を留めることが出来、突起部が形成されたアレイ領域内に薬液を留めることが出来る。
よって、突起部が形成されたアレイ領域外に薬液が過剰に流出することを抑制できる突起部を提供することが可能となる。
本発明の針状体は、
基板と、
前記基板上に設けた複数の突起部と、を備え、
前記基板は基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる窪みを有し、
前記突起部は前記窪みの部位に形成されている。
基板は突起部を保持するのに充分な機械特性を備えていれば、特に制限は無い。例えば、金属や無機材料、有機材料などを用いて良い。
針状体を生体皮膚に対して適用する場合、基板は生体適合性と生分解性を有していることが好ましい。生体適合性と生分解性を有する材料としては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸グリコール酸共重合体、ポリクエン酸、ポリリンゴ酸、ポリアミノ酸、マルトース、デキストランなどが挙げられる。特に、基板と突起部とを同一の材料により一体成形する場合、基板は生体適合性と生分解性を有していることが好ましい。
突起部は、基板の窪みが形成された部位に複数設ける。突起部は、用途によりその形状を自由に設計してよい。例えば、生理活性物質の経皮吸収を促進する目的や、経皮的に生体内の物質を生体外へ取り出す目的の場合、皮膚穿刺性能の観点からは、針状体の先端が先鋭な概錐形状であって、根元幅は数μmから数100μm、長さは数十μmから数百μm程度であることが望ましい。
本発明の針状体では、1)基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる窪みを有し、2)突起部は前記窪みの部位に形成されている、ため、3)突起部の最先端部が同一平面に位置する場合、必然的に、基板端部の突起部のアスペクト比は、基板中央部のアスペクト比よりも小さくなる(例えば、図2(e)を参照)。
本発明の発明者は鋭意検討の結果、a)針状体を皮膚へ穿刺する場合、皮膚の伸縮性により、配列したアレイの外周部の突起部に応力が集中しやすいため、外周部に位置する突起部ほど変形しやすいこと、b)突起部のアスペクト比が小さいほど、外部からの応力に対して変形が少ないこと、を見出した。
よって、1)基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる窪みを有し、2)突起部は前記窪みの部位に形成され、3)突起部の最先端部が同一平面に位置すること、により、A)突起部は先端部が同一平面内に存在するため、皮膚への穿刺時にそれぞれの突起部に均等に圧力がかかり、各突起部への負荷を低減する事が出来る、B)外周部に位置する突起部のアスペクト比を小さくすることにより、皮膚への穿刺時に皮膚の伸縮性によるアレイ領域外周部の突起部の破損を抑制することが出来る、という効果を同時に奏するという格段の効果を示す。
本発明の針状体製造方法は、
基板に複数の突起部を形成する工程と、
前記複数の突起部同士の間に、基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる溝を、形成することにより基板に窪みを形成する工程と、を備える。
基板10上に、アレイ状に突起部11を形成する。突起部の形成方法は、微細加工方法を用いて、仕様に応じて形成して良い。ここで、微細加工方法としては、例えば、微細機械加工、エッチング加工、リソグラフィ加工などを用いても良い。
次に、突起部アレイ領域において、複数の突起部同士の間に窪み13を形成する。このとき、形成する溝は、基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなるように加工する。溝の加工方法としては、形成した突起部の寸法に応じて精度良く加工できる微細加工方法であれば良い。
このとき、ダイシングブレードを押し当てる方向は、1方向のみに限らず、図1(c)の様に、形成した突起部の配列に応じて同様の処理を複数回施す事によって、基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる窪みを有した針状体17を形成することが出来る。
まず、針状体17に充填層14を形成し、充填層14を針状体17から剥離する事で凹型の複製版15を形成する。
次に、複製版15に突起部材料16を充填する。
突起部材料は特に制限されないが、生体適合性材料である医療用シリコーン樹脂や、マルトース、ポリ乳酸、デキストラン、糖質等を用いることで、生体に適用可能な突起部を形成出来る。生体適合性材料を用いれば、微細な突起部が折れて、体内に取り残された場合も、無害であるという効果を奏する。
また、突起部材料の充填方法についての制限は無いが、生産性の観点から、インプリント法、ホットエンボス法、射出成形法、押し出し成形法およびキャスティング法を好適に用いることが出来る。
このとき、複製版の剥離性を向上させるために、突起部材料の充填前に、複製版の表面上に離型効果を増すための離型層を形成してもよい(図示せず)。
離型層としては、例えば広く知られているフッ素系の樹脂を用いることが出来る。
また、離型層の形成方法としては、PVD法、CVD法、スピンコート法、ディップコート法等の薄膜形成手法を好適に用いることができる。
まず、基板として、厚さ725μmのシリコン基板を用意した。
実施例1で作製した突起部を版型とし、転写成形加工を行った。
まず、突起部に充填層としてニッケルを電鋳法で形成した。メッキ浴にはスルファミン酸ニッケル溶液を用いた。60%スルファミン酸溶液を用い、浴温は45℃として5時間のメッキ処理により充填層を形成した。
次に、版型であるシリコンの針状体に、25%KOH溶液を用いて80℃で4時間溶解処理を施し、複製版を作製した。
充填する突起部材料として、生体適合性材料であるポリ乳酸を用いた。
11……突起部
12……ダイシングブレード
13……窪み
14……充填層
15……複製版
16……突起部材料
17……針状体
Claims (6)
- 基板と、
前記基板上に設けた複数の突起部と、を備え、
前記基板は基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる窪みを有し、
前記突起部は前記窪みの部位に形成されていること
を特徴とする針状体。 - 請求項1に記載の針状体であって、
複数の突起部について、それぞれ突起部の最先端部が同一平面に位置すること
を特徴とする針状体。 - 請求項1または2のいずれかに記載の針状体であって、
少なくとも、突起部は生体適合材料よりなること
を特徴とする針状体。 - 基板に複数の突起部を形成する工程と、
前記複数の突起部同士の間に溝を形成することにより基板に窪みを形成する工程と、を備え、
前記溝は、基板端部から基板中央部に向かって次第に深さが深くなる溝であること
を特徴とする針状体製造方法。 - 請求項4に記載の針状体製造方法であって、
ダイシングブレードを用いて、複数の突起部同士の間に溝を形成すること
を特徴とする針状体製造方法。 - 請求項4または5のいずれかに記載の針状体の製造方法で作製した針状体を母型とし、転写成形加工を行うこと
を特徴とする針状体製造方法。
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