JP2011078654A

JP2011078654A - マイクロニードルアレイとマイクロニードルアレイの製造方法

Info

Publication number: JP2011078654A
Application number: JP2009234684A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kokayu; 教幸小粥; Tatsu Sugimura; 竜杉村
Original assignee: Asti Corp
Current assignee: Asti Corp
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】貫通孔が形成され、且つ、貫通孔がマイクロ流路に連通した構成のマイクロニードルアレイとそのようなマイクロニードルアレイを容易に製造することを可能にするマイクロニードルアレイの製造方法を提供すること。
【解決手段】微細貫通孔を有するマイクロニードルが形成されたマイクロニードルアレイ用基材３と、上記マイクロニードルアレイ用基材に密着・固定され薬剤注入のための構造部を備えたカバー用基材５と、上記マイクロニードルアレイ用基材及び又は上記カバー用基材に形成され上記薬剤注入のための構造と上記マイクロニードルの貫通孔１１を連通するためのマイクロ流路と、を具備したもの。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、医療や生物現象、創薬等の分野で使用され、特に、経皮薬物伝達システムに好適なマイクロニードルアレイとそのようなマイクロニードルアレイを製造するマイクロニードルアレイの製造方法に係り、特に、微細な貫通孔を有する微細針構造体であって微量な投薬量制御のための微細マイクロ流路を備えたマイクロニードルアレイを容易に製造することができるように工夫したものに関する。

近年、皮膚の表面近傍に到達し得る程度の針長を備え径皮免疫療法に好適なマイクロニードルアレイ（微細針構造体）に関する開発が進められている。そのようなマイクロニードルアレイの構成を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。

そこで、この種のマイクロニードルアレイの構成を、図５を参照して説明する。図５は従来のマイクロニードルアレイ１０１を使用して皮膚１０３に薬剤を投与している様子を示す断面図である。上記皮膚１０３は、表皮１０５と真皮１０７とから構成されていて、上記表皮１０５の表面は角層１０９となっている。又、上記表皮１０５の内部にはランゲルハンス細胞１１１がある。一方、上記マイクロニードルアレイ１０１は、マイクロニードルアレイ用基材１１３と、このマイクロニードルアレイ用基材１１３より突出・形成された複数本の針（マイクロニードル）１１５とから構成されている。上記針１１５はその高さが１００〜数１００μｍ程度であり、概略錐形状をなしている。

上記構成をなすマイクロニードルアレイ１０１を使用して皮膚１０３に薬剤を投与する場合には、まず、複数の針１１５の表面に薬剤を塗布する。その状態で、マイクロニードルアレイ１０１を皮膚１０３に押し当てる。それによって、針１１５が皮膚１０３内に差し込まれ、針１１５の表面に塗布されている薬剤が皮膚１０３内に投与されることになる。

このようなマイクロニードルアレイ１０１の場合には、通常の注射針に比べてその針の長さが短いために、痛みを感じにくいという利点があると共に、注射針に比べて薬剤を所望の場所に効率良く到達させることができるという利点がある。反面、微細な針１１５が皮膚１０３内に差し込まれる過程で、針１１５と皮膚１０３との摩擦によって、針１１５に塗布されている薬剤が剥ぎ取られてしまい、皮膚１０３内に薬剤が効率良く投与されないという問題がある。さらに、針１１５の表面に塗布されている薬剤を皮膚１０３内に押し込む構成であるため、投与される薬剤の量を制御して定量化できないという問題もあった。

そこでこれらの問題点を解決するものとして、例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５等に記載されたマイクロニードルアレイ及びその製造方法がある。これら特許文献２〜特許文献５に記載されたマイクロニードルアレイの場合には、針に貫通孔を形成したり、或いはマイクロ流路を設けることにより、薬剤の皮膚に対する塗布の効率を高めたり、或いは薬剤の量の制御を容易化するようにしたものである。

特開２００４−６５７７５号公報

特表２００２−５２１２２２号公報

特開２００８−７９６０８号公報

特表２００５−５０１６１５号公報

特表２００２−５２６２７３号公報

まず、特許文献２に記載されているマイクロニードルアレイの場合には、図６に示すような構成になっている。図６に示すように、マイクロニードルアレイ２０１は、マイクロニードルアレイ用基材２０３と複数本の針（マイクロニードル）２０５とから構成されている。上記マイクロニードルアレイ用基材２０３は、上部構造体２０３ａと下部構造体２０３ｂとから構成されている。上記下部構造体２０３ｂにはマイクロ流路２０７が形成されている。又、上記針２０５には貫通孔２０９が形成されていて、この貫通孔２０９は上記マイクロ流路２０７に連通されている。

上記マイクロニードルアレイ用基材２０３の加工であるが、上部構造体２０３ａと下部構造体２０３ｂとで別個に行われ、又、上部構造体２０３ａにおける貫通孔２０９の形成については、Ｄ−ＲＩＥ法、レーザアプレーション法、イオンビーム法等によって行われる。又、材質はシリコンである。そして、針２０５に貫通孔２０９を設けると共にマイクロ流路２０７を形成することにより、薬剤の皮膚に対する塗布の効率を高めると共に薬剤の量の制御を容易化するようにしたものである。

次に、特許文献３に記載されているマイクロニードルアレイは図７に示すような構成になっている。ここに開示されているマイクロニードルアレイ３０１は、支持部３０３と、カンチレバー部３０５と、ニードル部（マイクロニードル）３０７とから構成されている。上記支持部３０３とカンチレバー部３０５には流路３０９、３１１が形成されている。又、ニードル部３０７には貫通孔３１３が形成されている。又、この場合にはＳＯＩ基板を使用している。この場合にも、ニードル部３０７に貫通孔３１３を設けると共に流路３０９、３１１を形成することにより、薬剤の皮膚に対する塗布の効率を高めると共に薬剤の量の制御を容易化するようにしたものである。

次に、特許文献４に記載されたマイクロニードルアレイは図８に示すような構成になっている。ここに開示されているマイクロニードルアレイ４０１は、マイクロニードルアレイ用基材４０３と、このマイクロニードルアレイ用基材４０３に突出・形成された複数の針（マイクロニードル）４０５とから構成されている。又、上記針４０５の根元部位にはマイクロ流路４０７が形成されている。又、材質はポリマーである。この場合には、マイクロ流路４０７を形成することにより、薬剤の量の制御を容易化するようにしたものである。

次に、特許文献５に記載されているマイクロニードルアレイは図９に示すような構成になっている。マイクロニードルアレイ５０１には、マイクロ流路５０３が格子状に形成された構成になっている。又、図示しないニードルには貫通孔が形成されている。この場合にも、ニードル部に貫通孔を設けると共にマイクロ流路５０３を形成することにより、薬剤の皮膚に対する塗布の効率を高めると共に薬剤の量の制御を容易化するようにしたものである。

上記従来の構成によると次のような問題があった。まず、特許文献２に記載されたマイクロニードルアレイ２０１の場合には、針２０５に貫通孔２０９が形成され、且つ、貫通孔２０９がマイクロ流路２０７に連通した構成になっているが、その製造方法はシリコンの結晶構造を応用したものであり、決して容易なものではなく、且つ、針２０５もシリコン製であり、万一、折れて体内に残留してしまった場合には、悪影響を及ぼすおそれがあった。又、特許文献３に記載されているマイクロニードルアレイ３０１の場合も、その製造方法はシリコン系のＳＯＩの結晶構造を応用したものであり、決して容易なものではなく、且つ、材料がＳＯＩ基板であるために非常に高価であるという問題もあった。又、特許文献４に記載されているマイクロニードルアレイ４０１の場合には、マイクロ流路４０７は設けられているものの、針４０５には貫通孔は形成されておらず、薬剤投与時に薬剤が剥ぎ取られてしまうといった問題をそのまま残しているものである。さらに、特許文献５に記載されたマイクロニードルアレイ５０１の場合には、その形状が複雑であり、製造に困難を要してしまうという問題があった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、針に貫通孔が形成され、且つ、貫通孔がマイクロ流路に連通した構成のマイクロニードルアレイとそのようなマイクロニードルアレイを容易に製造することを可能にするマイクロニードルアレイとマイクロニードルの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるマイクロニードルアレイは、微細貫通孔を有するマイクロニードルが形成されたマイクロニードルアレイ用基材と、上記マイクロニードルアレイ用基材に密着・固定され薬剤注入のための構造部を備えたカバー用基材と、上記マイクロニードルアレイ用基材及び又は上記カバー用基材に形成され上記薬剤注入のための構造と上記マイクロニードルの貫通孔を連通するためのマイクロ流路と、を具備したことを特徴とするものである。又、請求項２によるマイクロニードルアレイは、請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルの微細貫通孔はマイクロニードルの先端からずれた位置に形成されていることを特徴とするものである。又、請求項３によるマイクロニードルアレイは、請求項２記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロ流路は上記マイクロニードルアレイ用基材側に形成されていることを特徴とするものである。又、請求項４によるマイクロニードルアレイは、請求項２記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロ流路は上記カバー用基材側に形成されていることを特徴とするものである。又、請求項５によるマイクロニードルアレイは、熱可塑性材料からなるマイクロニードルアレイ用基材に熱インプリント法によってマイクロニードルを形成し、上記マイクロニードルアレイ用基材の裏面側から上記マイクロードルの先端付近に短パルスレーザによって貫通孔を形成し、熱可塑性材料からなるカバー用基材に熱インプリント法によって注入口及び注入部材配置用構造部を形成し、上記マイクロニードルアレイ用基板にマイクロニードルを形成する際及び又は上記カバー用基材に注入口及び注入部材配置用構造部を形成する際上記貫通孔と上記注入口を連通するマイクロ流路を同時に熱インプリント法により形成し、上記カバー用基材の注入部材配置用構造部に注入部材を配置した状態で上記マイクロニードルアレイ用基材と上記カバー用基材とを接着・固定するようにしたことを特徴とするものである。又、請求項６によるマイクロニードルアレイは、請求項５記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記マイクロードルの先端付近に短パルスレーザによって貫通孔を形成する際、レーザの焦点をマイクロニードルの先端付近に合わせ、その状態でレーザを照射することによりマイクロニードルの先端形状を損なうことなく先端付近が最小径となるようなテーパ形状の貫通孔を形成するようにしたことを特徴とするものである。又、請求項７によるマイクロニードルアレイの製造方法は、請求項６記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記短パルスレーザで使用するレーザはフェムト秒レーザであることを特徴とするものである。又、請求項８によるマイクロニードルアレ
イの製造方法は、請求項５〜請求項７の何れかに記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記マイクロニードルアレイ用基板にマイクロニードルを形成する際にマイクロ流路を同時に熱インプリント法により形成するようにしたことを特徴とするものである。又、請求項９によるマイクロニードルアレイの製造方法は、請求項５〜請求項７の何れかに記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記カバー用基板に注入口及び注入部材配置用構造部を形成する際にマイクロ流路を同時に熱インプリント法により形成するようにしたことを特徴とするものである。

以上述べたように本願発明の請求項１によるマイクロニードルアレイによると、微細貫通孔を有するマイクロニードルが形成されたマイクロニードルアレイ用基材と、上記マイクロニードルアレイ用基材に密着・固定され薬剤注入のための構造部を備えたカバー用基材と、上記マイクロニードルアレイ用基材及び又は上記カバー用基材に形成され上記薬剤注入のための構造と上記マイクロニードルの貫通孔を連通するためのマイクロ流路と、を具備した構成になっているので、薬剤注入のための構造部からマイクロニードルの貫通孔に至る薬剤の流路が一筋の空間として提供されることになり、薬剤注入が効率良く行えると共に注入量の管理も容易化されるものである。又、請求項２によるマイクロニードルアレイは、請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルの微細貫通孔はマイクロニードルの先端からずれた位置に形成されているので、マイクロニードルの先端の鋭利な形状を損なうことはなく、それによって、薬剤注入を確実なものとすることができる。又、請求項３によるマイクロニードルアレイは、請求項２記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロ流路は上記マイクロニードルアレイ用基材側に形成されており、又、請求項４によるマイクロニードルアレイは、請求項２記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロ流路は上記カバー用基材側に形成されているが、何れに形成しても良く、又、場合によっては、両方に形成するような構成でもいい。以上述べたように本願発明の請求項５によるマイクロニードルアレイの製造方法によると、熱可塑性材料からなるマイクロニードルアレイ用基材に熱インプリント法によってマイクロニードルを形成し、上記マイクロニードルアレイ用基材の裏面側から上記マイクロードルの先端付近に短パルスレーザによって貫通孔を形成し、熱可塑性材料からなるカバー用基材に熱インプリント法によって注入口及び注入部材配置用構造部を形成し、上記マイクロニードルアレイ用基板にマイクロニードルを形成する際及び又は上記カバー用基材に注入口及び注入部材配置用構造部を形成する際上記貫通孔と上記注入口を連通するマイクロ流路を熱インプリント法により形成し、上記カバー用基材の注入部材配置用構造部に注入部材を配置した状態で上記マイクロニードルアレイ用基材と上記カバー用基材とを接着・固定するようにしたので、マイクロニードルに貫通孔が形成され、且つ、貫通孔がマイクロ流路に連通した構成のマイクロニードルアレイを容易に製造することが可能になった。又、請求項６によるマイクロニードルアレイの製造方法によると、請求項５記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記マイクロードルの先端付近に短パルスレーザによって貫通孔を形成する際、レーザの焦点をマイクロニードルの先端付近に合わせ、その状態でレーザを照射することによりマイクロニードルの先端形状を損なうことなく先端付近が最小径となるようなテーパ形状の貫通孔を形成するようにしたので、上記効果をより確実なものとすることができる。又、請求項７によるマイクロニードルアレイの製造方法によると、請求項６記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記短パルスレーザで使用するレーザはフェムト秒レーザであるので、基材に対する熱的影響を緩和することができる。又、請求項８によるマイクロニードルアレイの製造方法によると、請求項５〜請求項７の何れかに記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、マイクロニードルアレイ用基材側にマイクロ流路を同時に熱インプリント法により形成するようにしたものであり、上記効果を確実に得ることができる。又、請求項９によるマイクロニードルアレイの製造方法によると、請求項５〜請求項７の何れかに記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、カバー用基材側にマイクロ流路を同時に熱インプリント法により形成するようにしたものであり、上記効果を確実に得ることができる。

本発明の第１の実施の形態を示す図で、マイクロニードルアレイの構成を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２（ａ）はマイクロニードルアレイ用基材の両面に両面熱インプリント法を施している状態を示す断面図、図２（ｂ）はマイクロニードルアレイ用基材の裏面側から短パルスレーザ法を施している状態を示す断面図、図２（ｃ）はマイクロニードルアレイ用基材とカバー用基材を接着・固定した状態を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３（ａ）はマイクロニードルアレイ用基材とカバー用基材を接着・固定する様子を示す斜視図、図３（ｂ）はマイクロニードルアレイ用基材とカバー用基材を接着・固定した状態を示す斜視図、図３（ｃ）はマイクロニードルアレイ用基材とカバー用基材を接着・固定した状態を示す平面図である。本発明の第２の実施の形態を示す図で、図４（ａ）はマイクロニードルアレイ用基材とカバー用基材を接着・固定する様子を示す斜視図、図４（ｂ）はマイクロニードルアレイ用基材とカバー用基材を接着・固定した状態を示す斜視図である。従来例を示す図で、マイクロニードルアレイによって皮膚に薬剤を投与している様子を示す断面図である。従来例を示す図で、マイクロニードルアレイの構成を示す断面図である。従来例を示す図で、マイクロニードルアレイの構成を示す断面図である。従来例を示す図で、マイクロニードルアレイの構成を示す斜視図である。従来例を示す図で、マイクロニードルアレイの構成を示す斜視図である。

以下、図１乃至図３を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の構成を示す斜視図である。まず、マイクロニードルアレイ用基材３があり、このマイクロニードルアレイ用基材３にはカバー用基材５が接着・固定されている。上記マイクロニードルアレイ用基材３は熱可塑性材料から構成されていて、この熱可塑性材料としては、例えば、加工性に優れ、且つ、医療用に適した熱可塑性プラスチック材料が好適である。具体的には、ポリカーボネイト、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂等がある。又、上記マイクロニードルアレイ用基材３は、シート状或いはフィルム状となっていて、その厚みは０．２〜１．０ｍｍ程度が好ましい。

一方、上記カバー用基材５であるが、これも熱可塑性材料から構成されている。この熱可塑性材料としては、例えば、加工性に優れた熱可塑性プラスチック材料が好適である。具体的には、ポリカーボネイトが考えられるが、それ以外にも、ＰＤＭＳ等のシリコンゴムを始めとしたゴム材料が好ましい。又、カバー用基材５もシート状となっていて、その厚みは１．０〜２．０ｍｍ程度が好ましい。

上記マイクロニードルアレイ用基材３には複数個のマイクロニードル７が形成されていると共に裏側にはマイクロ流路９が形成されている。又、上記マイクロニードル７には貫通孔１１が形成されている。一方。上記カバー用基材５には上記マイクロ流路９に連通する注入口１３が形成されていると共に注入部材配置用貫通孔１５が形成されている。上記注入部材配置用貫通孔１５には注入部材１７が設置されている。

上記マイクロニードル７の形状としては錐形状が好ましく、又、その高さは皮膚への刺さり易さと痛みを感じないことの両面から、例えば、５０〜２００μｍ程度が好ましい。又、マイクロニードル７の配列ピッチであるが、最大でも１ｍｍ以下とし、できるだけその数は多い方が良い。但し、あまり密集させ過ぎると、皮膚にさす場合に過大な力が必要となってしまう。又、上記マイクロ流路９の大きさであるが、位置合わせを行い易い程度の大きさが好ましく、例えば、幅、深さ共に１００〜２００μｍ程度が好ましい。又、マイクロ流路９の大きさは小さい方が薬剤の量を抑えることができて好ましいが、空間確保の問題、薬剤の流動性、インプリント時の位置合わせが困難になること等を考慮すると、必要以上に小さくすることは好ましいことではない。又、上記注入部材１７としては、例えば、ゴム材料が好ましく、具体的には、シリコンゴムやシリコンチューブ等が好ましい。

そして、上記構成をなすマイクロニードルアレイ１を使用して皮膚に薬剤を投与する場合であるが、上記注入部材１７を介して薬剤が注入され、その薬剤が注入口１３、マイクロ流路９、貫通孔１１を介して、マイクロニードル７の先端から皮膚内に投与されることになる。

次に、マイクロニードルアレイ１の製造方法について説明する。まず、図２を参照してマイクロニードルアレイ用基材３側の製造から説明する。まず、図２（ａ）に示すように、マイクロニードル型２１、マイクロ流路型２３を用意する。これらマイクロニードル型２１、マイクロ流路型２３を使用して、マイクロニードルアレイ用基材３の両面に対して、両面熱インプリント法を施し、マイクロニードル型２１、マイクロ流路型２３の型の形状をマイクロニードルアレイ用基材３の両面に転写する。それによって、マイクロニードルアレイ用基材３の両面に、マイクロニードル７とマイクロ流路９が形成されることになる。因みに、上記熱インプリント法を施す時の条件は、熱可塑性材料にポリカーボネイトを用いた場合、加熱温度が１８０℃、圧力が１０ＭＰａである。ところで、熱インプリント法が採用されている理由であるが、量産性、加工性、マイクロニードル７の先端形状のシャープさの確保、等を考慮したからである。

尚、上記マイクロニードル型２１、マイクロ流路型２３であるが、それら材料としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、ガラス（石英）、電鋳（Ｎｉ）、金属、高強度樹脂等が考えられる。又、マイクロニードル型２１、マイクロ流路型２３自体の製造方法としては、例えば、Ｓｉウェハの結晶異方性エッチング法、グレースケールマスクによるグレースケールリソグラフィー法、Ｎｉ電鋳法、ドライエッチング法、レーザ加工法等が考えられる。

次に、図２（ｂ）に示すように、マイクロニードルアレイ用基材３の裏側から短パルスレーザ法を施して、マイクロニードル７に貫通孔１１を形成する。詳しく説明すると、マイクロニードルアレイ用基材３の裏側から、マイクロニードル７の先端付近に焦点を合わせ、短パルスレーザを照射する。それによって、マイクロニードル７の先端付近を最小径とするテーパ形状の貫通孔１１が形成されることになる。短パルスレーザとしては、マイクロニードルアレイ用基材３に対する熱的影響を少なくする意味で、フェムト秒レーザが好ましい。フェムト秒レーザとしては、中心波長が約８００ｎｍ、繰り返し周波数が１ｋＨｚ、強度が５０〜１００ｍＷ、照射時間が０．５〜４秒である。又、マイクロニードル７の先端付近に、数μｍ〜１０数μｍオーダ（裏側が数１０μｍ）のテーパ形状の貫通孔１１が形成されることになる。尚、図２（ｂ）中符号２５はレーザ発振器であり、符号２７は集光レンズ、符号２９はレーザを夫々示している。

上記工程を経ることによりマイクロニードルアレイ用基材３側の成形は完了する。すなわち、貫通孔１１を備えた複数個のマイクロニードル７とそれに位置合わせされた状態で設けられたマイクロ流路９を備えられたマイクロニードルアレイ用基材３が完成することになる。一方
、カバー用基材５側であるが、これについても、図示しないカバー型を使用した熱インプリント法によって所定の形状に成形されるものである。すなわち、注入口１３、注入部材配置用貫通孔１５を備えたカバー用基材５を得ることができるものである。その際の条件であるが、材料にポリカーボネイトを使用した場合、加熱温度が１７０℃、圧力が５ＭＰａである。

次に、図２（ｃ）に示すように、所定の形状に仕上げられたマイクロニードルアレイ用基材３とカバー用基材５とを接着・固定する。その際、上記注入部材配置用貫通孔１５の部位に注入部材１７を設置しておく。それによって、図１に示すようなマイクロニードルアレイ１を得ることができるものである。接着・固定時の接合条件は、材料にポリカーボネイトを使用した場合、加熱温度が１４０℃、圧力が５ＭＰａであり、ガラス転移温度以下の熱インプリント法により行うものである。上記注入部材１７としては、シリコンチューブを使用しており、その外径は１ｍｍ、内径は０．６ｍｍである。

マイクロニードルアレイ用基材３とカバー用基材５とを接着・固定する様子を図３に示す。図３（ａ）はマイクロニードルアレイ用基材３とカバー用基材５とを接着・固定する様子を示している。又、図３（ｂ）は接着・固定により得られたマイクロニードルアレイ１を示している斜視図であり、図３（ｃ）は接着・固定により得られたマイクロニードルアレイ１を示している平面図である。

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。まず、所定の構成、すなわち、貫通孔１１を備えたマイクロニードル７、マイクロ流路９、注入口１３、注入部材配置用貫通孔１５、注入部材１７を備えたマイクロニードルアレイ１を容易に製造することができる。すなわち、予め成形されたマイクロニードルアレイ用基材３とカバー用基材５とを接着・固定するだけで所望の構成のマイクロニードルアレイ１を得ることができるものである。又、マイクロ流路９が設けられているので、マイクロニードル７の貫通孔１１の先端に適量の薬剤を効率良く送り込むことができる。又、上記マイクロ流路９の長さ等を最適に設定することにより、薬剤の量をさらに最適なものとすることができる。又、注入部材１７がシリコンゴム製となっているので、薬剤投与時の取扱を容易にすることができる。又、注入部材１７からマイクロニードル７の貫通孔１１の先端迄が単純な一筋の空間となるので、薬剤の投与の制御が容易になり、又、マイクロ流路９の形状によりその容積が決められているので、薬剤の投与量を制御し易く、且つ、薬剤の無駄な消費を抑えることができる。又、全体が一体化され、且つ、同一材料による製造が可能になるので、密着性の向上等、品質の向上を図ることができる。

次に、図４を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合には、マイクロニードルアレイ用基材３側に、マイクロ流路９を形成するようにしたが、この第２の実施の形態の場合には、カバー用基材５側にマイクロ流路９を形成するようにしたものである。その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分に同一符号を付して示しその説明は省略する。よって、このような構成でも前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。

尚、本発明は前記第１、第２の実施の形態に限定されるものではない。例えば、前記第１、第２の実施の形態の場合には、マイクロ流路をライン状に形成した構成を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、様々な構成が考えられる。又、前記第１、第２の実施の形態の場合には、注入部材を配置した状態で、マイクロニードルアレイ用基材とカバー用基材とを接着・固定するようにしたが、その際、予め注入部材だけ先に接着・固定しておいても良い。又、前記第１の実施の形態の場合には、マイクロニードルアレイ用基材側にマイクロ流路を形成し、第２の実施の形態の場合には、カバー用基材側にマイクロ流路を形成したが、マイクロニードルアレイ材とカバー用基材の両方にマイクロ流路を形成するようにしてもよい。その他、図示したものはあくまで一例である。

本発明は、微細な貫通孔を有する微細針構造体であるマイクロニードルアレイとそのようなマイクロニードルアレイを製造するマイクロニードルアレイの製造方法に係り、特に、微量な投薬量制御のための微細マイクロ流路を備えたマイクロニードルとそのようなマイクロニードルアレイを容易に製造することができるように工夫したものに関し、例えば、医療や生物現象、創薬等の分野で使用されるマイクロニードルアレイに好適である。

１マイクロニードルアレイ３マイクロニードルアレイ用基材５カバー用基材７マイクロニードル９マイクロ流路１１貫通孔１３注入口１５注入部材配置用貫通孔（注入部材配置用構造部）１７注入部材

Claims

微細貫通孔を有するマイクロニードルが形成されたマイクロニードルアレイ用基材と、上記マイクロニードルアレイ用基材に密着・固定され薬剤注入のための構造部を備えたカバー用基材と、上記マイクロニードルアレイ用基材及び又は上記カバー用基材に形成され上記薬剤注入のための構造と上記マイクロニードルの貫通孔を連通するためのマイクロ流路と、を具備したことを特徴とするマイクロニードルアレイ。
請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルの微細貫通孔はマイクロニードルの先端からずれた位置に形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
請求項２記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロ流路は上記マイクロニードルアレイ用基材側に形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
請求項２記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロ流路は上記カバー用基材側に形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
熱可塑性材料からなるマイクロニードルアレイ用基材に熱インプリント法によってマイクロニードルを形成し、上記マイクロニードルアレイ用基材の裏面側から上記マイクロードルの先端付近に短パルスレーザによって貫通孔を形成し、熱可塑性材料からなるカバー用基材に熱インプリント法によって注入口及び注入部材配置用構造部を形成し、上記マイクロニードルアレイ用基板にマイクロニードルを形成する際及び又は上記カバー用基材に注入口及び注入部材配置用構造部を形成する際上記貫通孔と上記注入口を連通するマイクロ流路を同時に熱インプリント法により形成し、上記カバー用基材の注入部材配置用構造部に注入部材を配置した状態で上記マイクロニードルアレイ用基材と上記カバー用基材とを接着・固定するようにしたことを特徴とするマイクロニードルアレイの製造方法。
請求項５記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記マイクロードルの先端付近に短パルスレーザによって貫通孔を形成する際、レーザの焦点をマイクロニードルの先端付近に合わせ、その状態でレーザを照射することによりマイクロニードルの先端形状を損なうことなく先端付近が最小径となるようなテーパ形状の貫通孔を形成するようにしたことを特徴とするマイクロニードルアレイの製造方法。
請求項６記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記短パルスレーザで使用するレーザはフェムト秒レーザであることを特徴とするマイクロニードルアレイの製造方法。
請求項５〜請求項７の何れかに記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記マイクロニードルアレイ用基板にマイクロニードルを形成する際にマイクロ流路を同時に熱インプリント法により形成するようにしたことを特徴とするマイクロニードルアレイの製造方法。
請求項５〜請求項７の何れかに記載のマイクロニードルアレイの製造方法において、上記カバー用基板に注入口及び注入部材配置用構造部を形成する際にマイクロ流路を同時に熱インプリント法により形成するようにしたことを特徴とするマイクロニードルアレイの製造方法。