JP2011083387A - Method of manufacturing needle-shaped body, needle-shaped body and needle-shaped body holding sheet - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for reproducibly and accurately manufacturing a biocompatible needle-shaped body for treatment for directly injecting medical agent to an affected area. <P>SOLUTION: A mold 21 for molding the needle-shaped body is provided with a micropore 21a which is a reversal transcription of the shape of a needle-shaped body of a master mold which is formed by transcription of the master mold in reverse formed by a plurality of etching steps and is filled with a fused biocompatible material. After solidification of the biocompatible material, the mold 21 for molding the needle-shaped body is removed. In this way, a biosoluble needle-shaped body 22b having an end part which is tapered toward its tip and a support rod portion which continues into the end part and has the same diameter over its length or has the diameter gradually reduced in the length direction is manufactured. When the master mold is etched, the support rod in any fine shape is formed by the Bosch process. The end part can be sharpened by repeating forming and removing of silicon oxide films. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、薬剤の経皮投与を容易にする針状体の製造方法並びに針状体および針状体保持シートに関する。さらに詳しくは、生体内適合性材料の針状体の製造方法ならびに針状体および針状体保持シートに関するものである。   The present invention relates to a method for producing a needle-shaped body that facilitates transdermal administration of a drug, a needle-shaped body, and a needle-shaped body holding sheet. More specifically, the present invention relates to a method for producing a needle-like body of a biocompatible material, a needle-like body, and a needle-like body holding sheet.

近年、医薬物の過剰投与および副作用を抑制し、より安全に、効果的に医薬物を投与する方法として、ミクロンオーダーの針状体(マイクロニードル)を、直接患部へ注入・滞留させ治療を行う方法が考案されている。この方法は、薬剤を直接患部へ注入・滞留させるため投薬効率が良く、副作用の影響が少ないことに特徴がある。
このような治療方法に使用される針状体は、その先端部を皮膚を穿孔して使用される。そのため、針状体は、皮膚を穿孔するために先端を鋭くする必要があり、皮膚の下に薬剤を供給するために十分な長さ(通常100μm以上)を必要とする。
In recent years, as a method of administering a pharmaceutical product more safely and effectively while suppressing excessive administration and side effects of the pharmaceutical product, a micron-sized needle (microneedle) is directly injected into and retained in the affected area. A method has been devised. This method is characterized in that the drug is injected and retained directly in the affected area, so that the dosage efficiency is high and the influence of side effects is small.
The needle-like body used in such a treatment method is used by perforating the skin at the tip. Therefore, the needle-like body needs to have a sharp tip for piercing the skin, and needs a sufficient length (usually 100 μm or more) to supply the drug under the skin.

このような針状体としては、シリコン製の針状体があり、その先端部に薬剤を塗布した後に皮膚を穿孔して使用される。例えば、特許文献1記載のシリコン製の針状体は、シリコンウェハの単結晶材料の結晶面方位ごとのエッチングレート差を利用した異方性ウェットエッチングと、結晶面方位に依存しない等方性エッチングとを組み合わせた方法により、マイクロニードルの先端の先鋭化を実現している。   As such a needle-like body, there is a silicon needle-like body, which is used by perforating the skin after applying a drug to its tip. For example, the silicon needle described in Patent Document 1 is an anisotropic wet etching using an etching rate difference for each crystal plane orientation of a single crystal material of a silicon wafer and an isotropic etching independent of the crystal plane orientation. The tip of the microneedle is sharpened by a method combining the above.

シリコン製の針状体は、高硬度であり皮膚に対する穿孔性が高いという利点があるが、皮膚を穿孔したのちに先端部が破損すると、体内に残留するという問題がある。
これに対し、特許文献2には、針状体の材料として、仮に破損した針状体が体内に残留した場合でも、人体に悪影響を及ぼさない生分解材料を使用することが開示されている。
また、生分解材料を使用した針状体の他の製造方法として、所望の形状のマイクロニードル型パッチを反転転写(凹凸を反転して転写)させたレプリカモールド(鋳型)を使用する方法がある。例えば、特許文献3には、シリコンの結晶性を利用した異方性エッチングによりシリコンのマスターモールドを作製し、金属メッキによりマスターモールドを型取りしたレプリカモールドを製造し、該レプリカモールドに対し生体内溶解性材料の埋込み・離型により微細針の作製する方法が開示されている。
Silicon needles have the advantage of high hardness and high perforation to the skin, but there is a problem that if the tip is damaged after the skin is perforated, it remains in the body.
On the other hand, Patent Document 2 discloses the use of a biodegradable material that does not adversely affect the human body even if a damaged needle-like body remains in the body as the material of the needle-like body.
As another method for producing a needle-like body using a biodegradable material, there is a method of using a replica mold (mold) obtained by reversing and transferring a microneedle type patch having a desired shape (reversing and transferring the unevenness). . For example, in Patent Document 3, a silicon master mold is manufactured by anisotropic etching using the crystallinity of silicon, a replica mold is manufactured by metal plating, and the replica mold is in vivo. A method for producing a fine needle by embedding / releasing a soluble material is disclosed.

特開2002−79499号公報JP 2002-79499 A 特開2005−154321号公報JP 2005-154321 A 国際公開2002/64193号パンフレットInternational Publication 2002/64193 Pamphlet

ところで、生体内溶解性の材料を使用した針状体は、シリコン製の針状体と比べて硬度が低いため皮膚に対する穿孔性が十分でないことが多い。そのため、穿孔性を高めるために、針状体の先端をより鋭くする必要がある。しかしながら、特許文献2や特許文献3で開示された従来の方法では、針状体の先端を十分に鋭くすることができず、サブミリオーダーの針状体の薬剤を製造することができなかった。   By the way, a needle-like body using an in-vivo-soluble material has a lower hardness than a silicon needle-like body, and therefore often has insufficient piercing properties for the skin. Therefore, it is necessary to make the tip of the needle-like body sharper in order to improve the piercing property. However, in the conventional methods disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3, the tip of the needle-shaped body cannot be sufficiently sharpened, and a submillimeter-order needle-shaped drug cannot be manufactured.

また、特許文献3の転写形成法では、金属メッキでレプリカモールドを作製するため、マスターモールドであるシリコン針状体を溶かす必要があり、製造工程が非常に複雑なうえ高コストであることから大量生産することが困難である。また、この方法では製造した針状(弾丸状)の薬剤の先端径が10ミクロン程度と大きくなり、さらにこれらの薬剤の支柱部に行くに従い拡がっている構造になるため、薬剤の経皮投与に高い刺針圧力が必要なだけでなく、必要以上に経皮を損傷する恐れがある。   Further, in the transfer forming method of Patent Document 3, since a replica mold is manufactured by metal plating, it is necessary to melt a silicon needle-like body that is a master mold, and the manufacturing process is very complicated and expensive. It is difficult to produce. Also, in this method, the tip diameter of the manufactured needle-shaped (bullet-shaped) drug is as large as about 10 microns, and further, the structure expands as it goes to the support column of these drugs. Not only does it require high needle pressure, it can damage the skin more than necessary.

かかる状況下、本発明の目的は、皮膚に対する高い穿孔性を有し、先端角およびその高さを容易に制御可能とし、高い精度で一体成型することの出来る針状体の製造方法及び針状体を提供することである。   Under such circumstances, an object of the present invention is to provide a method for producing a needle-like body and a needle-like shape that have high piercing properties against the skin, can easily control the tip angle and its height, and can be integrally molded with high accuracy. Is to provide a body.

本発明者らは、繰り返し使用可能なマスターモールドおよびマスターモールドの形状を反転転写して繰り返し使用できるレプリカモールドを作製し、このレプリカモールドを用いて生体内適合性を有する針状体、針状体保持シートを効率的に形成出来ることを見出した。
そして、マスターモールドの針状体の形状を複数の異なるエッチングによって最適な形状を得ることができることを見出し、本発明を完成した。
The inventors have prepared a master mold that can be used repeatedly and a replica mold that can be used repeatedly by reversing the shape of the master mold, and using this replica mold, a needle-like body and a needle-like body having in-vivo compatibility It has been found that a holding sheet can be formed efficiently.
The inventors have found that an optimum shape of the needle-shaped body of the master mold can be obtained by a plurality of different etchings, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
<1> 下記工程を有する生体内適合性針状体の製造方法。
(1)シリコンウェハの所定の位置にエッチングマスクを形成し、前記マスクを設けた状態で、プラズマエッチングと、プラズマデポジションによる保護膜形成とを交互に繰り返し行うボッシュプロセスによって、先端に向かって細径化したテーパ状をなす先端部と、長手方向にわたって同一径、あるいは径が小さくなる該先端部に連なる支柱部を有するシリコン製針状体とを形成する第1のエッチング工程と、
前記マスクを除去し、前記先端部をエッチング液および/または反応性ラジカルによってエッチングし、さらに熱酸化による酸化シリコン膜の形成と、フッ酸水溶液による酸化シリコン膜の除去を繰り返し行うことによって、針状体を形成する第2のエッチング工程と、を含むシリコン基端部に設けられた複数のシリコン製針状体からなるマスターモールドを製造する工程
(2)前記マスターモールドを鋳型とし、前記マスターモールドの針状体の形状を反転転写した微細孔を備えた、可撓性を有する樹脂からなる針状体成型用モールドを形成する工程
(3)前記針状体の成型用モールドに、生体内適合性材料を充填し、該材料を前記微細孔の形状に成形したのちに離型する工程
<2> 先端部の直径が、3μm以下である前記<1>記載の針状体の製造方法。
<3> 工程(1)において、前記針状体における支柱部が、長手方向にわたって径が小さくなる支柱部である前記<1>または<2>に記載の生体内適合性針状体の製造方法。
<4> 工程(1)において、前記針状体における支柱部が、1または2以上のくびれをもつ前記<1>から<3>のいずれかに記載の生体内適合性針状体の製造方法。
<5> 工程(2)において、前記可撓性を有する樹脂が、ポリジメチルシランである前記<1>から<4>のいずれかに記載の生体内適合性針状体の製造方法。
<6> 工程(3)において、超音波を照射する前記<1>から<5>のいずれかに記載の生体内適合性針状体の製造方法。
<7> 工程(3)において、前記材料を減圧下で溶融し、前記針状体成型用モールドに充填する前記<1>から<6>のいずれかに記載の生体内適合性針状体の製造方法。
<8> 工程(3)において、減圧と加圧を繰り返して、生体内適合性材料を前記針状体成型用モールドに充填する前記<7>記載の生体内適合性針状体の製造方法。
<9> 工程(3)において、前記生体内適合性材料側から加熱し溶融をおこない針状体成形用モールドに充填する前記<1>から<8>のいずれかに記載の生体内適合性針状体の製造方法。
<10> 前記<1>から<9>のいずれかに記載の方法で製造された生体内適合性針状体。
<11> 薬剤成分と生体内溶解性高分子からなる前記<10>記載の生体内適合性針状体。
<12> シート状の支持体の少なくとも一方の面に前記<10>または<11>記載の針状体が1または2個以上保持されてなる生体内適合性針状体保持シート。
That is, the present invention relates to the following inventions.
<1> A method for producing an in vivo compatible needle having the following steps.
(1) An etching mask is formed at a predetermined position on a silicon wafer, and with the mask provided, a thinning toward the tip is performed by a Bosch process in which plasma etching and protective film formation by plasma deposition are alternately repeated. A first etching step of forming a tapered tapered tip, and a silicon needle-like body having a column having the same diameter in the longitudinal direction, or a column portion continuous with the tip, the diameter of which is reduced;
The mask is removed, the tip is etched with an etching solution and / or reactive radicals, and the formation of a silicon oxide film by thermal oxidation and the removal of the silicon oxide film with a hydrofluoric acid aqueous solution are repeatedly performed to form needles A step of manufacturing a master mold composed of a plurality of silicon needle-like bodies provided at a silicon base end including a second etching step for forming a body (2) using the master mold as a mold, A step of forming a needle-shaped body molding mold made of a flexible resin having fine holes obtained by reversing and transferring the shape of the needle-shaped body (3) In vivo compatibility with the mold for molding the needle-shaped body The step of filling the material, releasing the mold after forming the material into the shape of the micropore <2> The needle according to <1>, wherein the tip has a diameter of 3 μm or less A method of manufacturing a body.
<3> The method for producing an in vivo compatible needle-like body according to <1> or <2>, wherein in the step (1), the post part in the needle-like body is a post part having a diameter that decreases in the longitudinal direction. .
<4> The method for producing an in vivo compatible needle-like body according to any one of <1> to <3>, wherein the support in the needle-like body has one or more constrictions in the step (1). .
<5> The method for producing an in vivo compatible needle-like body according to any one of <1> to <4>, wherein in the step (2), the flexible resin is polydimethylsilane.
<6> The method for producing an in vivo compatible needle-like body according to any one of <1> to <5>, wherein in step (3), ultrasonic waves are applied.
<7> In the biocompatible acicular body according to any one of <1> to <6>, in the step (3), the material is melted under reduced pressure and filled into the needle-shaped mold. Production method.
<8> The method for producing an in vivo compatible needle-like body according to <7>, wherein in step (3), decompression and pressurization are repeated, and the in vivo compatible material is filled in the mold for needle-like body molding.
<9> The biocompatible needle according to any one of <1> to <8>, wherein in the step (3), the needle is molded by heating from the biocompatible material side to melt the needle-shaped mold. A method of manufacturing a body.
<10> A biocompatible acicular body produced by the method according to any one of <1> to <9>.
<11> The biocompatible needle according to <10>, comprising a drug component and a biosoluble polymer.
<12> A biocompatible needle-like body holding sheet in which one or more needle-like bodies according to the above <10> or <11> are held on at least one surface of a sheet-like support.

本発明の製造方法によると、皮膚に対する高い穿孔性を有する、サブミリオーダーの生体内適合性針状体を、高精度に再現性よく作製することができる。また、本発明の製造方法によると、長さ、太さ、形状、混入薬剤を自由に選択可能な針状体を得ることができるため、該針状体を多種多様な疾病治療に適用することができる。   According to the production method of the present invention, a submillimeter-order in vivo compatible needle-like body having high perforation properties for skin can be produced with high accuracy and good reproducibility. In addition, according to the production method of the present invention, a needle-like body in which the length, thickness, shape, and mixed drug can be freely selected can be obtained, so that the needle-like body can be applied to various disease treatments. Can do.

工程(1)における、マスターモールドの針状体の製造工程を説明するための模式図(断面図)である。It is a schematic diagram (sectional drawing) for demonstrating the manufacturing process of the acicular body of a master mold in a process (1). 工程(1)で形成した、マスターモールドの例(断面図)である。It is an example (sectional drawing) of the master mold formed at the process (1). 工程(2)における、針状体形成用モールドの製造工程を説明するための模式図(断面図)である。It is a schematic diagram (sectional drawing) for demonstrating the manufacturing process of the mold for acicular body formation in a process (2). 針状体製造装置の模式図(断面図)である。It is a schematic diagram (cross-sectional view) of an acicular body manufacturing apparatus. 工程(3)における、針状体の製造工程を説明するための模式図(断面図)であり、(a−1)及び(a−2)は埋込前工程、(b)は埋込固化工程、(c)は剥離工程である。It is a schematic diagram (sectional drawing) for demonstrating the manufacturing process of the acicular body in process (3), (a-1) and (a-2) are processes before embedding, (b) is embedding solidification. Step (c) is a peeling step. 工程(3)で形成した、生体内適合性針状体(シート状)の斜視図である。It is a perspective view of the biocompatible needlelike body (sheet shape) formed at the process (3). 形状の異なる生体内適合性針状体の例(断面図)である。It is an example (cross-sectional view) of a biocompatible acicular body having a different shape. 実施例における、マスターモールドの写真(1本の拡大写真)である。It is a photograph (one enlarged photograph) of a master mold in an example. 実施例における、マスターモールドの先端部の拡大写真である。It is an enlarged photograph of the front-end | tip part of a master mold in an Example. 実施例における、針状薬剤形成用モールドの写真で(1本の拡大写真)ある。It is a photograph (one enlarged photograph) of the mold for needle-shaped medicine formation in an example. 実施例における、生体適合性針状薬剤アレイの写真である。It is a photograph of a biocompatible acicular medicine array in an example. 実施例における、生体適合性針状薬剤の写真(1本の拡大写真)である。It is a photograph (one enlarged photograph) of a biocompatible acicular medicine in an example.

以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明は、下記工程を有すること生体内適合性針状体の製造方法(以下、「本発明の製造方法」と称す。)に係るものである。
(1)シリコンウェハの所定の位置にエッチングマスクを形成し、前記マスクを設けた状態で、プラズマエッチングと、プラズマデポジションによる保護膜形成とを交互に繰り返し行うボッシュプロセスによって、先端に向かって細径化したテーパ状をなす先端部と、長手方向にわたって同一径、あるいは径が小さくなる該先端部に連なる支柱部を有するシリコン製針状体とを形成する第1のエッチング工程と、
前記マスクを除去し、前記先端部をエッチング液および/または反応性ラジカルによってエッチングし、さらに熱酸化による酸化シリコン膜の形成と、フッ酸水溶液による酸化シリコン膜の除去を繰り返し行うことによって、針状体を形成する第2のエッチング工程と、
を含むシリコン基端部に設けられた複数のシリコン製針状体からなるマスターモールドを製造する工程
(2)前記マスターモールドを鋳型とし、前記マスターモールドの針状体の形状を反転転写した微細孔を備えた、可撓性を有する樹脂からなる生体内適合性針状体成型用モールドを形成する工程
(3)前記針状体成型用モールドに、生体内適合性材料を充填し、該材料を前記微細孔の形状に成形したのちに離型する工程
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a method for producing an in vivo compatible needle-like body (hereinafter referred to as “the production method of the present invention”) having the following steps.
(1) An etching mask is formed at a predetermined position on a silicon wafer, and with the mask provided, a thinning toward the tip is performed by a Bosch process in which plasma etching and protective film formation by plasma deposition are alternately repeated. A first etching step of forming a tapered tapered tip, and a silicon needle-like body having a column having the same diameter in the longitudinal direction, or a column portion continuous with the tip, the diameter of which is reduced;
The mask is removed, the tip is etched with an etching solution and / or reactive radicals, and the formation of a silicon oxide film by thermal oxidation and the removal of the silicon oxide film with a hydrofluoric acid aqueous solution are repeatedly performed to form needles A second etching step for forming a body;
(2) A fine hole obtained by reversing and transferring the shape of the needle-shaped body of the master mold using the master mold as a mold A step of forming a mold for molding an in vivo compatible needle-shaped body made of a resin having flexibility (3) filling the mold for needle-shaped body molding with a biocompatible material; A step of releasing after forming into the shape of the fine hole

上記工程(1)から(3)のそれぞれの工程について図面を参照して詳細に説明する。   Each of the steps (1) to (3) will be described in detail with reference to the drawings.

図1(a)〜(e)は、工程(1)における、マスターモールドの針状体の製造工程を説明するための模式図(断面図)である。
この工程では、シリコンウェハを所定のステップでエッチングすることによりシリコン基端部に設けられた複数のシリコン製針状体からなるマスターモールドを形成する。なお、最終品である生体内適合性針状体は、工程(1)で作製するマスターモールドの針状体の形状が転写される。
また、本発明の製造方法において、工程(1)で形成されたシリコン製のマスターモールドは工程(2)における鋳型として使用され、破損しない限り再利用が可能である。
以下、工程(1)における第1のエッチング工程及び第2のエッチング工程を説明する。
Fig.1 (a)-(e) is a schematic diagram (sectional drawing) for demonstrating the manufacturing process of the acicular body of a master mold in a process (1).
In this process, a silicon wafer is etched in a predetermined step to form a master mold composed of a plurality of silicon needles provided at the silicon base end. In addition, the shape of the needle-shaped body of the master mold produced in the step (1) is transferred to the biocompatible needle-shaped body that is the final product.
In the manufacturing method of the present invention, the silicon master mold formed in the step (1) is used as a mold in the step (2) and can be reused as long as it is not damaged.
Hereinafter, the first etching step and the second etching step in step (1) will be described.

(i)第1のエッチング工程
第1のエッチング工程では、シリコンウェハにおける、前記シリコン製針状体を形成する所定の位置にエッチングマスクを形成し、前記マスクを設けた状態で、プラズマエッチング(反応性ラジカルエッチングともいう)と、プラズマデポジションによる保護膜形成とを交互に繰り返し行うボッシュプロセスによって、先端に向かって細径化したテーパ状をなす先端部と、該先端部に連なる長手方向にわたって同一径、あるいは径が小さくなる支柱部を有するシリコン製針状体とを形成する工程である。
ここで、「ボッシュプロセス」とは、例えば、米国特許第5501893号明細書等で開示されているように、誘導結合型プラズマによる反応性イオンエッチング装置(以下、「ICP−RIE装置」と称す。)を用い、SF6などのエッチングガスを用いたプラズマエッチングの工程と、C48などの保護膜形成ガスを用いてフルオロカーボン系ポリマーを保護膜として堆積させるプラズマデポジションの工程とを交互に繰り返すことで、シリコンの高速異方性エッチングを可能としたプロセスである。
(I) First Etching Step In the first etching step, an etching mask is formed at a predetermined position on the silicon wafer where the silicon needles are formed, and plasma etching (reaction is performed with the mask provided. The same as the longitudinal direction leading to the tip by a Bosch process that alternately repeats plasma deposition and protective film formation by plasma deposition. This is a step of forming a silicon needle-like body having a diameter or a column portion with a reduced diameter.
Here, the “Bosch process” is referred to as a reactive ion etching apparatus using inductively coupled plasma (hereinafter, referred to as “ICP-RIE apparatus”) as disclosed in, for example, US Pat. No. 5,501,893. ) Alternately using a plasma etching process using an etching gas such as SF 6 and a plasma deposition process using a protective film forming gas such as C 4 F 8 to deposit a fluorocarbon polymer as a protective film. By repeating this process, high-speed anisotropic etching of silicon is possible.

工程(1)では、図1(a)に示されるように、シリコンウェハ1の所定の箇所に対応するようにマスク2が設けられる。なお、後述するようにこのマスク2の下部にシリコン製針状体が形成される。   In step (1), as shown in FIG. 1A, a mask 2 is provided so as to correspond to a predetermined portion of the silicon wafer 1. As will be described later, a silicon needle is formed below the mask 2.

基板となるシリコンウェハとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのいずれも使用することができるが、シリコン製針状体の形状の再現性が高く、特に先端部を鋭角化することができる単結晶シリコンが好適に使用される。   As the silicon wafer to be the substrate, any of single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon can be used. However, the shape of the silicon needle is highly reproducible, and the tip is sharpened. Single crystal silicon that can be used is preferably used.

マスク2は、第1のエッチング工程において、エッチングされないものであれば特に限定されず、フォトレジストなどの有機薄膜、酸化シリコン薄膜、窒化シリコン薄膜および各種金属薄膜およびこれら薄膜の積層膜が用いられる。
特に形成される針状体の太さおよび密度に応じたパターニングを施し、微細針となるシリコンの加工を行う高精度なマスクが形成できることから、フォトリソグラフィー法によりマスクパターンを形成することが好ましい。
The mask 2 is not particularly limited as long as it is not etched in the first etching step, and an organic thin film such as a photoresist, a silicon oxide thin film, a silicon nitride thin film, various metal thin films, and a laminated film of these thin films are used.
In particular, it is preferable to form a mask pattern by a photolithography method because a high-accuracy mask can be formed by performing patterning according to the thickness and density of the needle-like body to be formed and processing silicon to be a fine needle.

マスクの形状は特に限定されないが、マスクの形状は、その下部に形成される針状体の断面形状に影響するため、円形が好適であり、形成される針状体が十分な機械的強度を有すための好適な直径は、50〜300μmである。また、マスク2の密度は、シリコン製針状体の密度になり、好適には、0.5〜50個/5mm2である。 The shape of the mask is not particularly limited, but since the shape of the mask affects the cross-sectional shape of the needle-like body formed in the lower part thereof, a circular shape is preferable, and the formed needle-like body has sufficient mechanical strength. A suitable diameter for having is 50 to 300 μm. The density of the mask 2 is that of a silicon needle, and is preferably 0.5 to 50 pieces / 5 mm 2 .

次いで、図1(b)に示すように、上述のマスク2を設けた状態で、プラズマエッチング(反応性ラジカルエッチング)によって、シリコンウェハ1に対して等方性エッチングを施すことにより、針形状の先端部3を形成させる。なお、プラズマエッチング(反応性ラジカルエッチング)は、高速でシリコンのエッチングが可能という特徴があるため、本工程に適している。   Next, as shown in FIG. 1B, isotropic etching is performed on the silicon wafer 1 by plasma etching (reactive radical etching) with the above-described mask 2 provided. The tip 3 is formed. Note that plasma etching (reactive radical etching) is suitable for this step because it has a feature that silicon can be etched at a high speed.

第1のエッチング工程において、ガス種、反応容器圧力、ガス分解のためのエネルギー、基板バイアスを高速に制御することによって、マスターモールドの針状突起部における先端部に連なる支柱部の形状を任意の形状とすることができる
シリコンウェハ1のエッチングガスとしては、SF6、CF4などが挙げられ、SF6が好適に用いられる。装置内に導入する反応ガスの流量は、100〜1000sccm程度、プラズマ圧力(上記エッチングガスのチャンバー内圧力)は、3.0〜200Pa程度、プラズマ出力は、500〜1000W程度である。また、プラズマ処理の温度条件は、任意に設定可能であるが、通常、10〜40℃である。
上記のエッチング条件で、シリコンウェハ1の表面から、例えば、深さ10〜50μm、幅5〜50μm程度に亘って等方性エッチングを行い、先端部にある程度の針形状を形成させることができる。
In the first etching step, the shape of the support column connected to the tip portion of the needle-shaped protrusion of the master mold is arbitrarily controlled by controlling the gas species, reaction vessel pressure, energy for gas decomposition, and substrate bias at high speed. Examples of the etching gas for the silicon wafer 1 that can be formed include SF 6 and CF 4 , and SF 6 is preferably used. The flow rate of the reaction gas introduced into the apparatus is about 100 to 1000 sccm, the plasma pressure (the pressure in the chamber of the etching gas) is about 3.0 to 200 Pa, and the plasma output is about 500 to 1000 W. Moreover, although the temperature conditions of plasma processing can be set arbitrarily, it is 10-40 degreeC normally.
Under the above etching conditions, for example, isotropic etching is performed from the surface of the silicon wafer 1 over a depth of about 10 to 50 μm and a width of about 5 to 50 μm to form a certain needle shape at the tip.

次いで、図1(c)に示されるように、側壁保護膜形成ガスを用いてプラズマデポジションによって、エッチングされた部分の側壁(内壁)面に保護膜3bを堆積させる。側壁保護膜形成ガスとしては、C48などが挙げられ、これらの側壁保護膜形成ガスを堆積させることでフルオロカーボン系ポリマーからなる保護膜3bが形成される。装置内に導入する反応ガスの流量は、50〜500sccm程度、プラズマ圧力(上記保護膜形成ガスのチャンバー内圧力)は、3.0〜200Pa程度、プラズマ出力は、500〜1000W程度である。また、プラズマ処理の温度条件は、任意に設定可能であるが、通常、10〜40℃である。
上記の保護膜形成条件で、シリコンウェハ1の表面から例えば厚み10〜50nmの保護膜3bを形成させることができる。
Next, as shown in FIG. 1C, a protective film 3b is deposited on the side wall (inner wall) surface of the etched portion by plasma deposition using a side wall protective film forming gas. Examples of the sidewall protective film forming gas include C 4 F 8, and the protective film 3b made of a fluorocarbon polymer is formed by depositing these sidewall protective film forming gases. The flow rate of the reaction gas introduced into the apparatus is about 50 to 500 sccm, the plasma pressure (the pressure in the chamber of the protective film forming gas) is about 3.0 to 200 Pa, and the plasma output is about 500 to 1000 W. Moreover, although the temperature conditions of plasma processing can be set arbitrarily, it is 10-40 degreeC normally.
Under the above-described protective film formation conditions, a protective film 3b having a thickness of, for example, 10 to 50 nm can be formed from the surface of the silicon wafer 1.

上記のプラズマエッチングと、プラズマデポジションを交互に繰り返すことにより、図1(d)に示されるように例えば、支柱部4の高さ100〜600μm程度の所定形状の針状体が形成される。   By alternately repeating the above-described plasma etching and plasma deposition, as shown in FIG. 1D, for example, a needle-like body having a predetermined shape with a height of about 100 to 600 μm of the support column 4 is formed.

ここで、本発明の方法の特徴の一つは、上述のガス種及びその圧力、反応容器圧力、ガス分解のためのエネルギー、基板バイアスなどのプラズマエッチングおよびプラズマデポジション条件を制御することによって、支柱部4の形状を任意の形状とすることができることにある。特にプラズマエッチングおよびプラズマデポジションの時間を変化させることが好適であり、例えば、支柱部4が、長手方向にわたって同一径となるようにするには、プラズマエッチングおよびプラズマデポジションを1〜3秒以内で行いこれらを交互に繰り返すという条件で行えばよい。   Here, one of the features of the method of the present invention is to control the plasma etching and plasma deposition conditions such as the above-mentioned gas species and their pressure, reaction vessel pressure, energy for gas decomposition, substrate bias, etc. It exists in that the shape of the support | pillar part 4 can be made into arbitrary shapes. In particular, it is preferable to change the time of plasma etching and plasma deposition. For example, in order to make the support column 4 have the same diameter in the longitudinal direction, the plasma etching and plasma deposition are performed within 1 to 3 seconds. And may be performed under the condition that these are repeated alternately.

(ii)第2のエッチング工程
第2のエッチング工程は、さらにエッチングマスクを除去した後に、前記先端部をエッチング液および/または反応性ラジカルによってエッチングする工程と、次いで熱酸化による酸化シリコン膜の形成と、フッ酸水溶液による酸化シリコン膜の除去を繰り返し行う工程に大別される。
(Ii) Second etching step The second etching step further includes the step of etching the tip with an etchant and / or reactive radicals after removing the etching mask, and then forming a silicon oxide film by thermal oxidation. And the process of repeatedly removing the silicon oxide film with a hydrofluoric acid aqueous solution.

第1のエッチング工程によって形成されたシリコン製針状体の先端部は、図1(d)に示すように、エッチングマスクで覆われているため完全に鋭角性が高くない。そこで、第2のエッチング工程によって、第1のエッチング工程によって形成されたシリコン製針状体の先端部をさらに鋭角にする。   As shown in FIG. 1 (d), the tip of the silicon needle formed by the first etching step is not completely sharp because it is covered with an etching mask. Therefore, the tip of the silicon needle formed by the first etching step is made to have an acute angle by the second etching step.

エッチングマスクを除去する方法としては、形成されたシリコン製針状体が破損されないように液中で行われる。エッチングマスクの除去液として、H2SO4/H22/H2Oが好適な一例として挙げられ、その混合体積比は、3〜9:3:1程度である。 The method for removing the etching mask is performed in a solution so that the formed silicon needle-shaped body is not damaged. A suitable example of the etching mask removing liquid is H 2 SO 4 / H 2 O 2 / H 2 O, and the mixing volume ratio is about 3 to 9: 3: 1.

マスクを除去したのちにシリコン製針状体の先端部を、エッチング液および/または反応性ラジカルによって等方性エッチングを行う。   After removing the mask, the tip of the silicon needle is isotropically etched with an etchant and / or reactive radicals.

エッチング液としては、酸やアルカリのエッチング液が挙げられ、フッ酸と硝酸の混合液を好適なエッチング液として例示することができる。溶液組成は、フッ酸:硝酸=1:100〜1:1程度が好適である。溶液組成にもよるがエッチング液によるエッチングに好適な温度及び時間は、通常、それぞれ10〜20℃、1〜10分である。また、処理後は純水によるリンスを行なうことが好ましい。   Examples of the etching solution include acid and alkali etching solutions, and a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid can be exemplified as a suitable etching solution. The solution composition is preferably about hydrofluoric acid: nitric acid = 1: 100 to 1: 1. Although it depends on the solution composition, the temperature and time suitable for etching with an etching solution are usually 10 to 20 ° C. and 1 to 10 minutes, respectively. Moreover, it is preferable to perform the rinse with a pure water after a process.

反応性ラジカルによるエッチングは、上記ICP−RIE装置を使用した第1のエッチング工程と同様の条件で行うことができる。
具体的な条件としては、SF6ガス流量:600sccm、圧力:100Pa、プラズマパワー:600W、エッチング時間:1分を例示することができる。
Etching with reactive radicals can be performed under the same conditions as in the first etching step using the ICP-RIE apparatus.
As specific conditions, SF 6 gas flow rate: 600 sccm, pressure: 100 Pa, plasma power: 600 W, etching time: 1 minute can be exemplified.

次に、上記エッチング液および/または反応性ラジカルによって等方性エッチングによって、鋭角化した針状体先端部に対し、熱酸化による酸化シリコン膜の形成と、フッ酸水溶液による酸化シリコン膜の除去を繰り返し行うことにより、該先端部がさらに鋭角化する。   Next, formation of a silicon oxide film by thermal oxidation and removal of the silicon oxide film by a hydrofluoric acid aqueous solution are performed on the sharpened needle-like tip by isotropic etching with the etching solution and / or reactive radical. By repeating the process, the tip portion is further sharpened.

酸化シリコンの形成方法は、特に限定されないが、好適には水蒸気を用いたいわゆるウェット酸化によって行い、その場合の酸化シリコンを形成する際の温度は、900〜1100℃程度である。酸化シリコンの除去は、フッ酸水溶液に針状体先端を浸漬することにより行われ、反応温度および時間はそれぞれ、10〜20℃、5〜20分が好適である。
これらの工程を1〜10回程度繰り返すことにより、その先端部の直径が、3μm以下(好適には1μm以下)である鋭角な先端を有する針状体を得ることができる。なお、先端部の直径は、先端部のSEM写真から判断することができる。
このような先端部の直径を有するマスターモールドを使用することにより、最終品として、穿孔性が特に優れた生体内適合性針状体を得ることができる。マスターモールドにおける先端部の直径が、3μmを超える場合には、最終品となる針状体の穿孔性が不十分となる場合がある。なお、先端部の直径の下限値は、特に制限はなく、ボッシュプロセスにより直径数nm程度まで作製可能であるが、機械的強度などを考慮して通常、10nm以上である。
The method for forming silicon oxide is not particularly limited, but is preferably performed by so-called wet oxidation using water vapor, and the temperature for forming silicon oxide in that case is about 900 to 1100 ° C. Silicon oxide is removed by immersing the tip of the needle-like body in a hydrofluoric acid aqueous solution, and the reaction temperature and time are preferably 10 to 20 ° C. and 5 to 20 minutes, respectively.
By repeating these steps about 1 to 10 times, it is possible to obtain a needle-like body having an acute tip whose diameter at the tip is 3 μm or less (preferably 1 μm or less). Note that the diameter of the tip can be determined from the SEM photograph of the tip.
By using a master mold having such a tip diameter, an in vivo compatible needle-like body with particularly excellent piercing properties can be obtained as a final product. When the diameter of the tip part in the master mold exceeds 3 μm, the piercing property of the needle-like body as the final product may be insufficient. The lower limit of the diameter of the tip is not particularly limited, and can be produced up to several nanometers in diameter by the Bosch process, but is usually 10 nm or more in consideration of mechanical strength and the like.

この工程(1)に形成された異なる形成したマスターモールドの例を図2(a)〜(d)に示す。なお、これらのマスターモールドは、第1のエッチング工程におけるプラズマエッチングおよびプラズマデポジション条件を適当にすることによって、支柱部の形状を変化させたものである。   Examples of different master molds formed in this step (1) are shown in FIGS. These master molds are obtained by changing the shape of the support column by making the plasma etching and plasma deposition conditions in the first etching process appropriate.

図2(a)は、マスターモールドにおいて、先端部13Aに連なる支柱部14Aが長手方向に同一径である例である。
図2(b)は、先端部13Bに連なる支柱部14Bが長手方向にわたって(基端部15Bに向かうにつれて)径が小さくなる例である。
図2(b)のように支柱部14Bが、長手方向にわたって径が小さくなるようにするには、上記のプラズマエッチング、プラズマデポジションの条件においてプラズマエッチング時間のみを3秒以上行うという条件で行えばよい。
詳しくは後述するが、このような形状を転写した最終品の生体内適合性針状体は基端部近傍で折損しやすいため、生体内適合性材料として、生体内分解性や生体内溶解性の材料とすることでドラッグデリバリー型薬剤として好適に使用できる。このような用途で用いる場合には、支柱部14Bの最大直径(先端部13Bと支柱部14Bとの接合部分)が50〜300μmであることが好ましい。また、支柱部の最小直径(支柱部14Bと支柱部15Bとの接合部分)は、最大直径D2の90%以下(好適には、80%以下)であることが好ましい。
FIG. 2 (a) is an example in which, in the master mold, the support column 14A connected to the tip 13A has the same diameter in the longitudinal direction.
FIG. 2B shows an example in which the column portion 14B connected to the distal end portion 13B has a smaller diameter along the longitudinal direction (toward the proximal end portion 15B).
As shown in FIG. 2 (b), in order to reduce the diameter of the support portion 14B in the longitudinal direction, the plasma etching is performed for 3 seconds or longer under the above plasma etching and plasma deposition conditions. Just do it.
As will be described in detail later, the final biocompatible needle that has been transferred to such a shape is easily broken in the vicinity of the proximal end, so as a biocompatible material, biodegradability and biosolubility By using this material, it can be suitably used as a drug delivery drug. When used for such a purpose, it is preferable that the maximum diameter of the support portion 14B (joint portion between the tip portion 13B and the support portion 14B) is 50 to 300 μm. The minimum diameter of the post portion (connecting portion between the pillar portion 14B and the support portion 15B) is 90% of the maximum diameter D 2 less (preferably, 80% or less) is preferably.

また、図2(c),(d)は、図2(a)の変形例であり、前記先端部に連なる支柱部が、1または2以上のくびれをもつ例である。
このようなマスターモールドを使用することで、後述する同形状くびれを有する生体内適合性材料からなる針状体を得ることができる。該針状体は、くびれから容易に折損することができ、折損した生体内適合性材料からなる針状体を効果的に患部に止まらせることができるという利点がある。
このような形状のマスターモールド形成するための具体的条件は、図2(c)の場合、まず、図2(a)と同様にプラズマエッチングおよびプラズマデポジションを1〜3秒以内で行いこれらを交互に繰り返しおこなう。所定の位置までエッチングが進んだときプラズマエッチングの時間を20〜50秒と長く行うことでくびれ部分が作製される。その後は、元のエッチング条件に戻すことで作製できる。図2(d)の場合は、図2(a)と同様にプラズマエッチングおよびプラズマデポジションを交互に繰り返しおこなうが、その際プラズマエッチング時間を5〜20秒と長くすることで凹凸の激しい針が作製できる。
2 (c) and 2 (d) are modified examples of FIG. 2 (a), and an example in which a column portion connected to the tip portion has one or more constrictions.
By using such a master mold, it is possible to obtain a needle-like body made of a biocompatible material having a constricted shape as described later. The needle-like body can be easily broken from the constriction, and there is an advantage that the needle-like body made of the broken biocompatible material can be effectively stopped at the affected part.
In the case of FIG. 2C, specific conditions for forming such a master mold are as follows. First, plasma etching and plasma deposition are performed within 1 to 3 seconds as in FIG. 2A. Repeat alternately. When the etching proceeds to a predetermined position, the constricted portion is produced by performing the plasma etching for a long time of 20 to 50 seconds. Thereafter, it can be produced by returning to the original etching conditions. In the case of FIG. 2 (d), plasma etching and plasma deposition are alternately repeated as in FIG. 2 (a). At that time, by increasing the plasma etching time to 5 to 20 seconds, the needle with severe irregularities is formed. Can be made.

次に工程(2)について説明する。
工程(2)は、工程(1)で形成したマスターモールドを鋳型とし、前記マスターモールドの針状体の形状を反転転写した微細孔を備えた、可撓性を有する樹脂からなる針状体成型用モールドを形成する工程である。工程(2)において、工程(1)で得られた高精度なマスターモールドを使用することによって、このマスターモールドを反転転写して形成される針状体成型用モールドの高精度化が実現される。
Next, process (2) is demonstrated.
In the step (2), the master mold formed in the step (1) is used as a mold, and a needle-shaped body made of a flexible resin is provided with fine holes obtained by reversing and transferring the shape of the needle-shaped body of the master mold. This is a step of forming a mold for use. In the step (2), by using the high-precision master mold obtained in the step (1), high accuracy of the needle-shaped body molding mold formed by reversing and transferring the master mold is realized. .

可撓性を有する樹脂は、マスターモールドからの離型性がよく、適度な機械的強度を有するものであればよく特に制限されない。具体的には、シリコン樹脂を挙げることができ、特にポリジメチルシラン(PDMS)あるいはPDMSを主成分とするシリコン樹脂は、上記図2(c)、(d)などの様に側面に溝構造があるマスターモールドでも取り外しが可能なため好適である。   The resin having flexibility is not particularly limited as long as it has good releasability from the master mold and has appropriate mechanical strength. Specifically, a silicon resin can be cited, and in particular, polydimethylsilane (PDMS) or a silicon resin mainly composed of PDMS has a groove structure on the side surface as shown in FIGS. 2 (c) and 2 (d). A certain master mold is preferable because it can be removed.

可撓性を有する樹脂を形成する方法としては、マスターモールドに熱硬化性樹脂を流し込んだのちに適当な温度に加熱した後にマスターモールドを離型する方法や、図3に示すように溶融した樹脂にマスターモールドを溶融した樹脂に埋め込んだのちに冷却してマスターモールドを離型する方法が挙げられる。   As a method of forming a resin having flexibility, a method of releasing a master mold after pouring a thermosetting resin into a master mold and heating it to an appropriate temperature, or a molten resin as shown in FIG. And a method of embedding the master mold in a molten resin and then cooling to release the master mold.

工程(3)は、工程(2)で作製した針状体成型用モールドに、生体内適合性材料を埋め込み、該材料を前記微細孔の形状に成形したのちに離型する工程である。
本工程では、上記針状体成型用モールドを反転転写、すなわち、上記マスターモールドを転写した針状体を形成することができる。
Step (3) is a step of embedding a biocompatible material into the needle-shaped body molding mold prepared in step (2), and molding the material into the shape of the fine holes, and then releasing the mold.
In this step, the needle-like body molding mold can be reversely transferred, that is, a needle-like body to which the master mold is transferred can be formed.

生体内適合性針状体とは、生体に適合性がある材料で作製された針を指し、目的となる薬剤成分を生体内適合性材料に付与した場合も含む概念である。なお、本発明において「生体内適合性材料」とは、長期間にわたって生体に悪影響も強い刺激も与えず、本来の機能を果たしながら生体と共存できる材料であればよく、生体内溶解性を有する材料のみならず、生体内溶解性を有さない材料も含む。
薬剤成分を生体内適合性材料に付与する方法としては、例えば、(1)生体内適合性材料と薬剤成分を混練して針を成形する方法、(2)生体内適合性材料の針に薬剤成分をコーティングする方法などが挙げられる。また、生体内で溶解しない生体適合性のある材料で作製された針状体で皮膚を穿刺後に針状体又は針状体保持シートを除去し、別途、薬剤成分を投与する(例えば、薬剤含有貼付剤を貼付する)方法によれば、生体適合性材料の針に薬剤成分を付与することは必ずしも必要ではない。
The biocompatible needle-like body refers to a needle made of a material that is compatible with the living body, and includes a concept including a case where a target drug component is added to the biocompatible material. In the present invention, the “in-vivo compatible material” may be any material that can coexist with the living body while performing its original function without giving adverse effects or strong stimulation to the living body for a long period of time, and has in-vivo solubility. It includes not only materials but also materials that do not have in vivo solubility.
Examples of a method for imparting a drug component to a biocompatible material include (1) a method of kneading a biocompatible material and a drug component to form a needle, and (2) a drug on a needle of the biocompatible material. Examples include a method of coating the components. In addition, after puncturing the skin with a needle-like body made of a biocompatible material that does not dissolve in the living body, the needle-like body or the needle-like body holding sheet is removed, and a drug component is separately administered (for example, containing a drug) According to the method of applying a patch, it is not always necessary to add a drug component to the needle of the biocompatible material.

薬剤成分としては、生体内適合性材料に対する付与性を有する薬剤であればよく、経皮吸収剤では皮膚を透過しにくい分子量500以上の薬物や、水溶性の薬物や、経皮吸収剤によって皮膚刺激を示す薬物などを例示することができる。これらは1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、この中でも、医療従事者でなくとも患者自身での投与が可能であるという観点から、現在、注射剤として投与されているワクチン、抗がん剤、抗体医薬などが本発明の針状体の薬剤成分として好適に使用できる。   The drug component may be any drug that has an imparting property to in-vivo compatible materials, and the skin is made of a drug having a molecular weight of 500 or more, a water-soluble drug, or a transdermal absorbent that is difficult to permeate the skin with a transdermal absorbent. Examples include drugs that exhibit irritation. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, the needles of the present invention include vaccines, anticancer agents, antibody drugs and the like currently administered as injections from the viewpoint that administration by patients themselves is possible even if they are not medical personnel. It can be suitably used as a pharmaceutical ingredient.

生体内適合性材料として具体的には、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸−グリコール酸共重合体、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、ナイロン、ポリビニルアルコール、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸2−ヒドロキシエチルなどの合成高分子、あるいはコラーゲン、ゼラチン、アルブミンなどの各種タンパク質、セルロース、アミロース、デキストラン、キチン、キトサン、ヒアルロン酸などの多糖類などの天然高分子を挙げることができる。この中でも、機械的強度や生体内で溶解性が高いポリ乳酸が特に好適である。これらは、1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Specific examples of biocompatible materials include polylactic acid, polyglycolic acid, lactic acid-glycolic acid copolymer, polycaprolactone, polycarbonate, nylon, polyvinyl alcohol, silicone, polyester, polyurethane, polyethylene, polyethylene terephthalate, polystyrene, and polypropylene. , Synthetic polymers such as polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, poly 2-hydroxyethyl methacrylate, various proteins such as collagen, gelatin, albumin, cellulose, amylose, dextran, chitin, chitosan, hyaluronic acid Mention may be made of natural polymers such as sugars. Among these, polylactic acid having high mechanical strength and high solubility in vivo is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

次に図4及び図5に基づいて、本発明の実施形態に係る生体内適合性針状体の製造工程を説明する。
図4に示すように本発明の実施形態に係る針状体製造装置20において、容器20aは、ガス供給口20bから窒素や空気などを供給し、排気ポンプ(図示せず)によってガス排出口20cで排気することにより、内部の圧力を調整することができ、容器上部に備えられた加熱用のヒータ20dによって内部の温度を調節することができる。そして、容器20aの下部には、冷媒供給管20e及び冷媒排出管20fを備えた冷却台20gに配置され、冷却台20gの下に超音波印加機20hが設けられている。針状体成型用モールド22は、冷却台20gの上に配置され、ヒータ20dと冷却台20gによって温度制御することができる。
Next, based on FIG.4 and FIG.5, the manufacturing process of the biocompatible acicular body which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 4, in the needle-like body manufacturing apparatus 20 according to the embodiment of the present invention, the container 20a supplies nitrogen, air, or the like from the gas supply port 20b, and a gas discharge port 20c by an exhaust pump (not shown). By evacuating, the internal pressure can be adjusted, and the internal temperature can be adjusted by the heating heater 20d provided in the upper part of the container. And in the lower part of the container 20a, it arrange | positions at the cooling stand 20g provided with the refrigerant | coolant supply pipe | tube 20e and the refrigerant | coolant discharge pipe 20f, and the ultrasonic applicator 20h is provided under the cooling pedestal 20g. The needle-shaped body molding mold 22 is disposed on the cooling table 20g, and the temperature can be controlled by the heater 20d and the cooling table 20g.

図5は針状体の製造工程を説明するための模式図である。まず、埋込前工程として、液体状の生体内適合性材料24aを適当な温度に溶融させたのちに、ホットメルトガンや分注機などのノズル23から針状体成型用モールド21の微細孔21aに滴下する(図5(a−1))、あるいは固形状の生体内適合性材料24bを微細上に配置し針状体成型用モールド21を昇温し(図5(a−2))、針状体成型用モールド21の微細孔21aに溶融した生体内適合性材料を充填する。次いで、埋込固化工程として針状体成型用モールド21を冷却して、固化した生体内適合性針状体22aを得る(図5(b))。最後に、剥離工程として針状体成型用モールド21を取り外すことによって、針状体成型用モールド21の形状を反転転写した生体内適合性針状体22bを得ることができる(図5(c))。なお、超音波印加機20hによって超音波を照射することにより、溶融した生体内適合性材料を針状体成型用モールド21内に好適に充填することができる。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a manufacturing process of the needle-shaped body. First, as a pre-implantation process, after the liquid biocompatible material 24a is melted to an appropriate temperature, the fine holes of the mold 21 for forming the needle-like body are discharged from a nozzle 23 such as a hot melt gun or a dispenser. 5a (FIG. 5 (a-1)), or the solid in-vivo compatible material 24b is finely arranged to raise the temperature of the mold 21 for forming the needle-like body (FIG. 5 (a-2)). Then, the in-vivo compatible material is filled in the fine hole 21a of the needle-shaped mold 21. Next, the needle-like body molding mold 21 is cooled as an embedding and solidifying step to obtain a solidified biocompatible needle-like body 22a (FIG. 5B). Finally, by removing the needle-shaped body molding mold 21 as a peeling step, an in-vivo compatible needle-shaped body 22b in which the shape of the needle-shaped body molding mold 21 is reversely transferred can be obtained (FIG. 5C). ). In addition, by irradiating the ultrasonic wave with the ultrasonic applicator 20h, the melted biocompatible material can be suitably filled in the needle-shaped mold 21.

なお、上述のようにマスターモールドにおける針状体の形状を反転転写した針状体成型用モールドの溝は、直径が50〜300μm程度であり、さらに入り口が狭く、アスペクト比が大きい。そのため、生体内適合性材料の種類によっては溝の中に入れようとしても、内部の気泡が除去されないことがあり、最終品である針状体の内部に気泡が残ったり、針状体の形状が不完全となる場合がある。   In addition, the groove | channel of the mold for needle-shaped object shaping | molding which reversely transferred the shape of the needle-shaped object in a master mold as mentioned above is about 50-300 micrometers in diameter, Furthermore, an entrance is narrow and an aspect ratio is large. Therefore, depending on the type of biocompatible material, even if you try to put it in the groove, the internal bubbles may not be removed, and bubbles may remain inside the final needle or the shape of the needle May be incomplete.

そのため、生体内適合性材料を減圧下で溶融し(図4,5参照)、前記針状体成型用モールドの微細孔に充填することが好適であり、さらに減圧と加圧を繰り返して、前記材料を前記針状体成型用モールドに充填することが好ましい。このような操作を行うことで、溶融した生体内適合性材料を好適に針状体成型用モールドの微細孔に充填することができる。減圧・加圧の条件は、溶融した生体内適合性材料を好適に針状体成型用モールドの微細孔に充填できれば特に制限されないが、好適な減圧の条件としては圧力1Pa程度であり、加圧の条件としては、106Pa程度である。
なお、上述したように超音波照射と組み合わせることで、さらに生体内適合性材料の針状体成型用モールドへの充填性が向上する。
Therefore, it is preferable to melt the biocompatible material under reduced pressure (see FIGS. 4 and 5) and fill the micropores of the needle-shaped body molding mold, It is preferable to fill the material into the mold for forming a needle-like body. By performing such an operation, the molten biocompatible material can be suitably filled into the micropores of the needle-shaped body molding mold. The decompression / pressurization conditions are not particularly limited as long as the melted biocompatible material can be suitably filled into the micropores of the needle-shaped body molding mold, but the preferred decompression conditions are about 1 Pa. The condition is about 10 6 Pa.
As described above, combining with ultrasonic irradiation further improves the filling property of the biocompatible material into the needle-shaped mold.

また、生体内適合性材料を溶融する際は、材料側からヒーター、赤外線ランプなどで加熱し、針状体成型用モールド裏面は冷却する方法により(図4,5参照)、針状体を離型する時間を短縮できるだけでなく、針状体成型用モールドの繰り返し利用が可能となる。   In addition, when the biocompatible material is melted, the needle-like body is separated by heating from the material side with a heater, an infrared lamp, etc., and cooling the back surface of the mold for molding the needle-like body (see FIGS. 4 and 5). Not only can the molding time be shortened, but it is possible to repeatedly use the mold for forming the needle-like body.

以下、形成した生体適合性針状体について説明する。なお、本発明の針状体は、特に、上記した本発明の針状体の製造方法を採用することにより、再現性良く製造することができる。   Hereinafter, the formed biocompatible needle will be described. The needle-shaped body of the present invention can be manufactured with good reproducibility, particularly by employing the above-described method for manufacturing the needle-shaped body of the present invention.

上記本発明の製造方法によって製造された生体適合性針状体は、図6に示すように通常、複数の針状体が連なったシートの形状となる。
このシート状の針状体は、用途に応じてそのまま針状体保持シートとして使用してもよいし、各針状体を折りはずして、単独の針状体として使用してもよい。
また、単独の針状体としたのちに、適当なシートに貼付け、針状体保持シートとして使用することもできる。
The biocompatible acicular body produced by the production method of the present invention is generally in the form of a sheet in which a plurality of acicular bodies are connected as shown in FIG.
This sheet-like needle-like body may be used as it is as a needle-like body holding sheet depending on the application, or each needle-like body may be folded and used as a single needle-like body.
Moreover, after making it a single acicular body, it can also be affixed on a suitable sheet | seat and can also be used as a acicular body holding sheet.

図7(a)〜(d)は、1本の針状体の断面図であり、それぞれ支柱部の形状が異なるものである。これらの針状体は、図2(a)〜(d)で例示したマスターモールドを反転転写した針状成形用モールドを鋳型として形成することができる。   FIGS. 7A to 7D are cross-sectional views of one needle-like body, each of which has a different shape of the support column. These needle-shaped bodies can be formed using a mold for needle-shaped molding obtained by reversing and transferring the master mold illustrated in FIGS.

針状体30(図7(a))は、先端部33に連なる支柱部34が長手方向に同一径である例である。支柱部34の径D1は50〜300μm程度である。先端部33の長さL1は50〜200μm程度であり、支柱部34の長さL2が、200〜800μm程度である
先端部33の長さL1および支柱部34の径D1は、先端部33の最先端33aが、突孔性を有する範囲で任意に決定される。
先端部の直径を3μm以下とする場合には、先端部33の長さL1が、50〜200μm、支柱部34の径D1が、50〜300μmが好適である。
支柱部34のL2はその用途によって、任意であり、通常、その長手方向長さが200〜1000μmである。
The needle-shaped body 30 (FIG. 7A) is an example in which the support column portion 34 connected to the distal end portion 33 has the same diameter in the longitudinal direction. The diameter D 1 of the column 34 is about 50 to 300 μm. The length L 1 of the distal portion 33 is about 50 to 200 [mu] m, the length L 2 of the struts 34, the diameter D 1 of the length L 1 and struts 34 of the distal portion 33 is about 200~800μm is The most distal end 33a of the distal end portion 33 is arbitrarily determined within a range having a projecting hole property.
When the diameter of the tip portion is 3 μm or less, the length L 1 of the tip portion 33 is preferably 50 to 200 μm, and the diameter D 1 of the column portion 34 is preferably 50 to 300 μm.
L 2 of the column part 34 is arbitrary depending on its application, and the length in the longitudinal direction is usually 200 to 1000 μm.

針状体40(図7(b))は、支柱部44が長手方向にわたって径が小さくなる例であり、支柱部44の長手方向に垂直な断面の最大直径D2(先端部43と支柱部44の継目の直径)は、50〜300μm程度であり、最小直径D3(支柱部44と基端部45の継目)は、最大直径D2より小さい範囲で決定され、好ましくは30〜70μm程度である。このように形状の支柱部44では、支柱部44と基端部45の継目から容易に折損することができ、穿孔のあとに針状体を患部に止まらせることができる。また、生体内適合性針状体として、生体内分解性の材料とすることでドラッグデリバリー型薬剤として好適に使用できる。なお、先端部の長さL1および支柱部の長さL2は、針状体30と同様である。 The needle-like body 40 (FIG. 7B) is an example in which the diameter of the support portion 44 decreases in the longitudinal direction, and the maximum diameter D 2 (the tip portion 43 and the support portion is perpendicular to the longitudinal direction of the support portion 44. The diameter of the seam of 44 is about 50 to 300 μm, and the minimum diameter D 3 (the seam between the support 44 and the base end 45) is determined in a range smaller than the maximum diameter D 2 , and preferably about 30 to 70 μm. It is. In the column part 44 having such a shape, it can be easily broken from the joint between the column part 44 and the base end part 45, and the needle-like body can be stopped at the affected part after perforation. Moreover, it can use suitably as a drug delivery type | mold medicine by using as a biocompatible acicular body as a biodegradable material. Note that the length L 1 of the tip and the length L 2 of the column are the same as those of the needle-like body 30.

針状体50(図7(c))は、針状体30の変形例であり、前記先端部に連なる支柱部54が、1つのくびれ54aを有する例である。該針状体は、くびれから容易に折損することができ、上記針状体40と同様な効果が期待できる。
針状体60(図7(d))は、針状体30の他の変形例であり、前記先端部に連なる支柱部64が、複数のくびれ64aを有する例である。複数のくびれ64aによって形成される突起64bの存在により、穿孔のあとに生体内適合性針状体の先端部を折損して薬剤を効果的に患部に止まらせることができるという利点がある。
The needle-like body 50 (FIG. 7C) is a modification of the needle-like body 30 and is an example in which the column portion 54 connected to the tip portion has one constriction 54a. The needle-like body can be easily broken from the constriction, and the same effect as the needle-like body 40 can be expected.
The needle-like body 60 (FIG. 7D) is another modification of the needle-like body 30, and the column portion 64 connected to the tip portion has a plurality of constrictions 64a. The presence of the protrusions 64b formed by the plurality of constrictions 64a has an advantage that the tip of the biocompatible needle-like body can be broken after perforation to effectively stop the drug at the affected part.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

工程(1):マスターモールドの作製
サムコ社製のエッチング装置(型番:800iPB)を使用した。
第1のエッチング工程として、厚さ約700μmの単結晶Si基板に対し、1050℃の水蒸気酸化を行い、Si基板表面に約300nmの酸化シリコン膜を形成した。次いで、形成した酸化シリコン膜をパターニングするために、厚さ約3μmのフォトレジスト(ロームアンドハース社製、型番:S800)を用い、密度36個/5mm2となるように直径100μmのパターンを作製した。フォトレジストパターン作成後、5%HF水溶液により酸化シリコン膜を除去し、エッチングマスクを完成させた。エッチングマスクは、フォトレジスト(3μm)/酸化シリコン膜(300nm)の2層膜とした。続いてボッシュプロセスを用い針の作製を行った。
Step (1): Production of Master Mold An etching apparatus (model number: 800iPB) manufactured by Samco Corporation was used.
As a first etching step, steam oxidation at 1050 ° C. was performed on a single crystal Si substrate having a thickness of about 700 μm to form a silicon oxide film having a thickness of about 300 nm on the surface of the Si substrate. Next, in order to pattern the formed silicon oxide film, a pattern having a diameter of 100 μm is produced using a photoresist having a thickness of about 3 μm (manufactured by Rohm and Haas, model number: S800) to a density of 36/5 mm 2. did. After creating the photoresist pattern, the silicon oxide film was removed with a 5% HF aqueous solution to complete an etching mask. The etching mask was a two-layer film of photoresist (3 μm) / silicon oxide film (300 nm). Subsequently, needles were produced using the Bosch process.

ボッシュプロセスの条件は以下の通りである。
(プラズマエッチング条件)
エッチングガス:SF6
ガス流量:300sccm
プラズマ圧力(エッチングガスのチャンバー内圧力):100Pa
プラズマ出力:500W
温度:室温
(プラズマデポジション条件)
側壁保護膜形成ガス:C48
ガス流量:200sccm
プラズマ圧力(保護膜形成ガスのチャンバー内圧力):100Pa
プラズマ出力:500W
温度:室温
先端部分は、プラズマデポジション時間を2秒と固定し、プラズマエッチング時間を30、20、15、10、5、3、2秒と変化させ作製した。長手部分はプラズマエッチング時間およびプラズマでポジション時間を2秒と固定し、所定の長さになるまで繰り返し行った。
The conditions of the Bosch process are as follows.
(Plasma etching conditions)
Etching gas: SF 6
Gas flow rate: 300sccm
Plasma pressure (etching gas chamber pressure): 100 Pa
Plasma output: 500W
Temperature: Room temperature (Plasma deposition condition)
Side wall protective film forming gas: C 4 F 8
Gas flow rate: 200sccm
Plasma pressure (pressure inside protective film forming chamber): 100 Pa
Plasma output: 500W
Temperature: Room temperature The tip portion was prepared by fixing the plasma deposition time to 2 seconds and changing the plasma etching time to 30, 20, 15, 10, 5, 3, 2 seconds. The longitudinal portion was repeatedly performed until the plasma etching time and the plasma position time were fixed at 2 seconds and reached a predetermined length.

次いで、第2のエッチング工程として、エッチングマスクを5%HF水溶液により除去した後、熱酸化および酸化シリコン膜の除去により尖鋭化を行った。熱酸化は水蒸気ガスを用い、1000℃、1h行った。酸化シリコン膜の除去は5%HF水溶液に10min浸すことで行った。この工程を10回繰り返し尖鋭化した。
図8に作製したマスターモールドの写真(1本の拡大写真)、図9にマスターモールドの先端部の拡大写真を示す。先端部の直径は、1μm以下(平均値)であった。
Next, as a second etching step, the etching mask was removed with a 5% HF aqueous solution and then sharpened by thermal oxidation and removal of the silicon oxide film. Thermal oxidation was performed using steam gas at 1000 ° C. for 1 hour. The removal of the silicon oxide film was performed by immersing in a 5% HF aqueous solution for 10 minutes. This process was repeated 10 times to sharpen.
FIG. 8 shows a photograph of the master mold produced (one enlarged photograph), and FIG. 9 shows an enlarged photograph of the tip of the master mold. The diameter of the tip was 1 μm or less (average value).

工程(2):針状体成型用モールドの作製
マスターモールドの針を上にした状態で、PDMS(信越化学社製、主剤:KE−1310ST,硬化剤:CAT1310S)を室温で流し込んだ。その後、12時間大気中で乾燥させ、マスターモールドを剥離し、針状体成型用モールドを作製した。
図9に作製した針状体成型用モールドの断面写真(1本の拡大写真)を示す。
Step (2): Production of mold for needle-like body molding PDMS (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., main agent: KE-1310ST, curing agent: CAT1310S) was poured at room temperature with the needle of the master mold facing up. Then, it was made to dry in air | atmosphere for 12 hours, the master mold was peeled, and the mold for needle-shaped object shaping | molding was produced.
FIG. 9 shows a cross-sectional photograph (one enlarged photograph) of the produced mold for needle-like body molding.

工程(3):針状体の作製
図4に示す構成の針状体製造装置を使用して、針状体成型用モールドに以下の条件で生体内適合性材料を埋め込んだ。
生体内適合性材料:ポリ乳酸(和光純薬工業株式会社 L‐PLA‐0020)

真空度:10Pa
温度:240℃
時間:60min
その後、自然冷却を行い生体内適合性材料を固化した後、離型を行った。
図11に作製した生体適合性針状薬剤アレイの写真、図12に針状薬剤の写真(1本の拡大写真)を示す。

薬物の投与
薬物:イフェンプロジル酒石酸塩
投与部位の皮膚を針状体で穿刺を行う。穿刺後、針状体は皮膚から除去する。
エタノール20%水溶液にイフェンプロジル酒石酸塩を溶解し5%としたものを脱脂綿に染み込ませ、針状体を適用した皮膚に貼付する。
Step (3): Production of needle-shaped body Using the needle-shaped body manufacturing apparatus having the configuration shown in FIG. 4, a biocompatible material was embedded in the mold for needle-shaped body molding under the following conditions.
Biocompatible material: Polylactic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. L-PLA-0020)

Degree of vacuum: 10Pa
Temperature: 240 ° C
Time: 60min
Thereafter, natural cooling was performed to solidify the biocompatible material, and then release was performed.
FIG. 11 shows a photograph of the biocompatible needle-shaped drug array produced, and FIG. 12 shows a photograph of the needle-shaped drug (one enlarged photograph).

Drug administration Drug: Ifenprodil tartrate The skin at the administration site is punctured with a needle-like body. After the puncture, the needle is removed from the skin.
A solution obtained by dissolving ifenprodil tartrate in a 20% aqueous solution of ethanol to make 5% is soaked in absorbent cotton and affixed to the skin to which needles are applied.

本発明の製造方法によると、患部に直接薬剤を打ち込み治療を行うための針状体を再現性良く高精度に製造することが可能となる。従って、この発明技術は、これまで投薬が困難であった部位に直接かつ副作用が少ない投薬に利用できる。   According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a needle-like body for performing treatment by directly implanting a drug into an affected area with high reproducibility and high accuracy. Therefore, the technology of the present invention can be used for a medication that is difficult to administer so far and that has few side effects.

1 シリコンウェハ
2 エッチングマスク
3 先端部
3a 先端部の最先端
3b 保護膜
4 支柱部
5 基端部
10A,10B,10C,10D マスターモールド
11A,11B,11C,11D 針状体
12A,12B,12C,12D 先端部の最先端
13A,13B,13C,13D 先端部
14A,14B,14C,14D 支柱部
15A,15B,15C,15D 基端部
16C,16D くびれ
17D 突起
20 針状体製造装置
20a 容器
20b ガス供給口
20c ガス排出口
20d ヒータ
20e 冷媒供給管
20f 冷媒排出管
20g 冷却台
20h 超音波印加器
21 針状体成形用モールド
21a 微細孔
22 生体内適合性針状体
22a 固化した生体内適合性針状体
22b (生体適合性)針状体
23 ノズル
24a 液体状生体内適合性材料
24b 固形状生体内適合性材料
30,40,50,60 (生体内適合性)針状体
33,43,53,63 先端部
33a,43a,53a,63a 先端部の最先端
34,44,54,64 支柱部
35,45,55,65 基端部
54a,64a くびれ
64b 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon wafer 2 Etching mask 3 Front-end | tip part 3a The most advanced 3b protective film 4 Support | pillar part 5 Base end part 10A, 10B, 10C, 10D Master mold 11A, 11B, 11C, 11D Needle-like body 12A, 12B, 12C, 12D cutting edge 13A, 13B, 13C, 13D tip 14A, 14B, 14C, 14D column 15A, 15B, 15C, 15D base end 16C, 16D constriction 17D protrusion 20 needle body manufacturing apparatus 20a container 20b gas Supply port 20c Gas discharge port 20d Heater 20e Refrigerant supply tube 20f Refrigerant discharge tube 20g Cooling stand 20h Ultrasonic applicator 21 Needle-shaped molding mold 21a Micro hole 22 In vivo compatible needle 22a Solidified biocompatible needle 22b (Biocompatible) Needle-like body 23 Nozzle 24a Liquid living body Internal compatible material 24b Solid biocompatible material 30, 40, 50, 60 (Biocompatible) Needle-shaped body 33, 43, 53, 63 Tip 33a, 43a, 53a, 63a The most advanced tip 34 , 44, 54, 64 Prop section 35, 45, 55, 65 Base end 54a, 64a Constriction 64b Projection

Claims (12)

下記工程を有することを特徴とする、生体内適合性針状体の製造方法。
(1)シリコンウェハの所定の位置にエッチングマスクを形成し、前記マスクを設けた状態で、プラズマエッチングと、プラズマデポジションによる保護膜形成とを交互に繰り返し行うボッシュプロセスによって、先端に向かって細径化したテーパ状をなす先端部と、長手方向にわたって同一径、あるいは径が小さくなる該先端部に連なる支柱部を有するシリコン製針状体とを形成する第1のエッチング工程と、
前記マスクを除去し、前記先端部をエッチング液および/または反応性ラジカルによってエッチングし、さらに熱酸化による酸化シリコン膜の形成と、フッ酸水溶液による酸化シリコン膜の除去を繰り返し行うことによって、針状体を形成する第2のエッチング工程と、
を含むシリコン基端部に設けられた複数のシリコン製針状体からなるマスターモールドを製造する工程
(2)前記マスターモールドを鋳型とし、前記マスターモールドの針状体の形状を反転転写した微細孔を備えた、可撓性を有する樹脂からなる針状体成型用モールドを形成する工程
(3)前記針状体成型用モールドに、生体内適合性材料を充填し、該材料を前記微細孔の形状に成形したのちに離型する工程
A method for producing an in vivo compatible needle-like body, comprising the following steps.
(1) An etching mask is formed at a predetermined position on a silicon wafer, and with the mask provided, a thinning toward the tip is performed by a Bosch process in which plasma etching and protective film formation by plasma deposition are alternately repeated. A first etching step of forming a tapered tapered tip, and a silicon needle-like body having a column having the same diameter in the longitudinal direction, or a column portion continuous with the tip, the diameter of which is reduced;
The mask is removed, the tip is etched with an etching solution and / or reactive radicals, and the formation of a silicon oxide film by thermal oxidation and the removal of the silicon oxide film with a hydrofluoric acid aqueous solution are repeatedly performed to form needles A second etching step for forming a body;
(2) A fine hole obtained by reversing and transferring the shape of the needle-shaped body of the master mold using the master mold as a mold (3) forming a needle-shaped body molding mold made of a flexible resin, and filling the needle-shaped body molding mold with a biocompatible material; Process of releasing after forming into shape
先端部の直径が、3μm以下である請求項1記載の針状体の製造方法。   The method for manufacturing a needle-shaped body according to claim 1, wherein the tip has a diameter of 3 µm or less. 工程(1)において、前記針状体における支柱部が、長手方向にわたって径が小さくなる支柱部である請求項1または2に記載の針状体の製造方法。   The method for manufacturing a needle-shaped body according to claim 1 or 2, wherein in the step (1), the strut portion in the needle-shaped body is a strut portion whose diameter decreases in the longitudinal direction. 工程(1)において、前記針状体における支柱部が、1または2以上のくびれをもつ請求項1から3のいずれかに記載の針状体の製造方法。   The method of manufacturing a needle-like body according to any one of claims 1 to 3, wherein in the step (1), the support portion in the needle-like body has one or more constrictions. 工程(2)において、前記可撓性を有する樹脂が、ポリジメチルシランである請求項1から4のいずれかに記載の針状体の製造方法。   The method for producing a needle-like body according to any one of claims 1 to 4, wherein in the step (2), the flexible resin is polydimethylsilane. 工程(3)において、生体内適合性材料を充填する際、超音波を照射する1から5のいずれかに記載の針状体の製造方法。   6. The method for producing a needle-like body according to any one of 1 to 5, wherein in the step (3), an ultrasonic wave is irradiated when filling the biocompatible material. 工程(3)において、前記材料を減圧下で溶融し、前記針状体成型用モールドに充填する請求項1から6のいずれかに記載の針状体の製造方法。   The method for producing a needlelike object according to any one of claims 1 to 6, wherein in the step (3), the material is melted under reduced pressure and filled into the mold for needlelike object molding. 工程(3)において、減圧と加圧を繰り返して、前記材料を前記針状体成型用モールドに充填する請求項7記載の針状体の製造方法。   The method for manufacturing a needle-shaped body according to claim 7, wherein in the step (3), pressure reduction and pressurization are repeated to fill the mold for needle-shaped body molding. 工程(3)において、前記針状体側から加熱し溶融をおこない、前記材料を針状体成形用モールドに充填することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の針状体の製造方法。   In the step (3), the needle-shaped body is manufactured by heating from the side of the needle-shaped body to melt and filling the material into a mold for forming the needle-shaped body. Method. 請求項1から8のいずれかに記載の方法で製造された生体内適合性針状体。   An in vivo compatible needle-like body produced by the method according to any one of claims 1 to 8. 薬剤成分と生体内溶解性材料とからなる請求項10記載の生体内溶解性針状体。   The in vivo soluble needle according to claim 10, comprising a drug component and an in vivo soluble material. シート状の支持体の少なくとも一方の面に請求項10または11記載の針状体が1または2個以上保持されてなる針状体保持シート。   A needle-shaped object holding sheet comprising one or more needle-shaped objects according to claim 10 or 11 held on at least one surface of a sheet-shaped support.
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