JP2014124434A - マイクロニードルアレイとマイクロニードル注射装置 - Google Patents

マイクロニードルアレイとマイクロニードル注射装置 Download PDF

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Abstract

【課題】薬液を皮下に確実に注射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注射装置を提供する。
【解決手段】マイクロニードル注射装置は複数個のマイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイ本体9と、マイクロニードルアレイ本体9の各マイクロニードルに対応してそれぞれ設けられ薬液を収容するリザーバ11とを具備する。又、皮膚上の任意の場所に設置されるガイドベース部と、ガイドベース部に移動可能に設置されるスライダ部と、スライダ部に設置されるマイクロニードルアレイとを具備し、スライダ部をガイドベース部に沿って皮膚側に移動させてマイクロードルアレイの複数個のマイクロニードルを皮下に差し込み、各リザーバを押圧してリザーバ内に充填されている薬液をマイクロニードルの先端から皮下に注射・供給するようにした。
【選択図】図4

Description

本発明は、例えば、ワクチン接種等、皮下のごく浅い層に注射を施して薬液を注入するために使用されるマイクロニードルアレイとマイクロニードル注射装置に係り、特に、薬液を皮下のごく浅い層又は皮内に確実に注射・供給することができるように工夫したものに関する。
一般に、マイクロニードルは、皮下のごく浅い層又は皮内に注射を施して薬液を供給するものであり、その際、薬液量を確保するため、マイクロニードルのアレイ化が行われている。そのような構成を開示するものとして、例えば、特許文献1、特許文献2がある。
このうち特許文献2は、本件特許出願人によるものであり、その構成の一部を図43、図44に示す。図43はマイクロニードル注射装置の全体の構成を示す斜視図であり、図44は図43のXXXXIV−XXXXIV断面図である。
まず、下ケース501があり、この下ケース501は四角形の器形状をなしていて、底壁503とこの底壁503より立設された4個の側壁505、505、505、505とから構成されている。上記底壁503には
、図44に示すように、複数個の流路溝507が形成されている。又、上記底壁503の中央部には薬液供給開口部509が形成されている。
又、上記下ケース501の上部には開口部511が形成されていて、この開口部511は上ケース513によって閉塞されている。上記下ケース501内には内部ブロック515が内装されていて、この内部ブロック515には、図44に示すように、マイクロニードルアレイ517、517が二列にわたって設置されている。上記マイクロニードルアレイ517、517は、図43に示すように、それぞれ3個のマイクロニードル519を備えている。上記マイクロニードル519は、上記上ケース513の貫通孔513aを介して外部に露出・配置されている。上記マイクロニードルアレイ517には薬液流路521が形成されていて、この薬液流路521は既に説明した流路溝507に連通されている。又、上記上ケース513の貫通孔513aの外周側には凹部523が形成されている。
又、図43に示すように、上記薬液供給開口部509には、チューブ523を介してポンプ525が接続されている。上記ポンプ525を駆動することにより、チューブ523及び上記薬液供給開口部509を介して薬液が供給され、この供給された薬液は、上記流路溝507を介して上記薬液流路521内に供給される。薬液流路521内に供給された薬液はマイクロニードルアレイ517の各マイクロニードル519の先端から皮下のごく浅い層に注射・供給されることになる。
特開2001−149485号公報 特開2012−71092号公報
上記従来の構成によると次のような問題があった。
上記したように、従来のマイクロニードル注射装置の場合には、複数のマイクロニードル519に対して、唯一の薬液供給源であるポンプ525から薬液が分岐・供給されるように構成されている。その場合、例えば、複数のマイクロニードル519の中に薬液漏れが生じたマイクロニードル519が存在した場合には、その薬液漏れが生じたマイクロニードル519はもとより、その他の全てのマイクロニードル519を介しての薬液の注射・供給機能が損なわれてしまうという問題があった。この点に関して詳しく説明する。
例えば、図示するようなマイクロニードル注射装置を使用して皮下に注射を施した場合、複数本のマイクロニードル519の全てが皮下に正常に差し込まれるとは限らず、数本のマイクロニードル519が皮膚の外に露出しているような場合も想定される。そのような場合には、その部分が大気開放状態となり、ポンプ525によって加圧しても、薬液の殆どはその大気開放されたマイクロニードル519から外部に流出してしまう。その結果、大気開放状態にあるマイクロニードル519はもとより、皮下に正常に差し込まれたマイクロニードル519からも薬液を皮下に正常に注射・供給できなくなっ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、薬液を皮下又は皮内に確実に注射・供給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注射装置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、複数個のマイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイ本体と、上記マイクロニードルアレイ本体の各マイクロニードルに対応してそれぞれ設けられ薬液を収容するリザーバと、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、上記複数個のマイクロニードルが一列に連設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、上記リザーバが一列に連設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1〜請求項3の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記リザーバは蒲鉾形状をなし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、請求項1〜請求項4の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記リザーバは上記マイクロニードルに対して係合・固定されるものである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2〜請求項5の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記記複数個のマイクロニードルが一列に連設されていて、上記リザーバも一列に連設されていて、上記一列に連設されたリザーバを上記一列に連設されたマイクロニードルに係合・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7によるマイクロニードル注射装置は、皮膚上の任意の場所に設置されるガイドベース部と、上記ガイドベース部に移動可能に設置されるスライダ部と、上記スライダ部に設置される請求項1〜請求項6の何れかに記載のマイクロニードルアレイと、を具備し、上記スライダ部を上記ガイドベース部に沿って上記皮膚側に移動させて上記マイクロードルアレイの複数個のマイクロニードルを皮下又は皮内に差し込み、上記各リザーバを押圧してリザーバ内に充填されている薬液を上記マイクロニードルの先端から皮下又は皮内に注射するようにした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注射装置は、請求項7記載のマイクロニードル注射装置において、上記スライダ部には上記リザーバを押圧してリザーバ内に充填されている薬液を流出させる薬液押出機構が設けられていて、この薬液押出機構は上記リザーバを後方から徐々に押し潰していくものである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注射装置は、請求項7又は請求項8記載のマイクロニードル注射装置において、上記ガイドベース部と上記スライダ部の間にはカムフォロアとカムとからなるカム機構が設けられていて、上記スライダ部を上記カム機構によって規定される軌道に沿って移動させることを特徴とするものである。
又、請求項10によるマイクロニードル注射装置は、請求項9記載のマイクロニードル注射装置において、上記カム機構には、穿刺動作開始前のスライダ部の不用意なスライドを規制するスライドロック手段が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項11によるマイクロニードル注射装置は、請求項9又は請求項10記載のマイクロニードル注射装置において、上記カム機構には、薬液の穿刺前の不用意な流出を防止する薬液流出ロック機構が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項12によるマイクロニードル注射装置は、請求項9〜請求項11の何れかに記載のマイクロニードル注射装置において、上記カム機構には、穿刺後の再度の穿刺を防止する再穿刺ロック機構が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項13によるマイクロニードル注射装置は、請求項7〜請求項12の何れかに記載のマイクロニードル注射装置において、上記スライダ部をスライドさせる際にスライド抵抗を感じさせるためのスライド抵抗付与機構が設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項14によるマイクロニードル注射装置は、請求項13記載のマイクロニードル注射装置において、上記スライド抵抗付与機構は上記ガイドベース部と上記スライダ部との間に設けられた弾性部材である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、複数個のマイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイ本体と、上記マイクロニードルアレイ本体の各マイクロニードルに対応してそれぞれ設けられ薬液を収容するリザーバと、を具備した構成になっているので、マイクロニードルから皮下に薬液を確実に注射することができる。すなわち、各マイクロニードルに対してリザーバが個別に設けられているので、仮に、任意のマイクロニードルが正しく穿刺されていなくて薬液漏れが生じていても、それによって、他のマイクロニードルが影響を受けることはなく、それぞれ個別に所有しているリザーバから薬液が確実に供給されて注射されるものである。
又、請求項2によるマイクロニードルアレイによると、請求項1記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記複数個のマイクロニードルが一列に連設されているので、上記効果を確実に得ることができる。
又、請求項3によるマイクロニードルアレイにわよると、請求項2記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記リザーバが一列に連設されているので、上記効果を確実に得ることができる。
又、請求項4によるマイクロニードルアレイによると、請求項1〜請求項3の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記リザーバは蒲鉾形状をなしているので、リザーバ内の薬液を確実に流出させることができる。
又、請求項5によるマイクロニードルアレイによると、請求項1〜請求項4の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記リザーバは上記マイクロニードルに対して係合・固定される構成になっているので、リザーバのマイクロニードルに対する取付作業も容易である。
又、請求項6によるマイクロニードルアレイによると、請求項2〜請求項5の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記記複数個のマイクロニードルが一列に連設されていて、上記リザーバも一列に連設されていて、上記一列に連設されたリザーバを上記一列に連設されたマイクロニードルに係合・固定するようにしたので、リザーバのマイクロニードルに対する取付作業も容易である。
又、請求項7によるマイクロニードル注射装置によると、皮膚上の任意の場所に設置されるガイドベース部と、上記ガイドベース部に移動可能に設置されるスライダ部と、上記スライダ部に設置される請求項1〜請求項6の何れかに記載のマイクロニードルアレイと、を具備し、上記スライダ部を上記ガイドベース部に沿って上記皮膚側に移動させて上記マイクロードルアレイの複数個のマイクロニードルを皮下又は皮内に差し込み、上記各リザーバを押圧してリザーバ内に充填されている薬液を上記マイクロニードルの先端から皮下又は皮内に注射するようにしたので、マイクロニードルアレイを使用した注射が容易なものとなる。
又、請求項8によるマイクロニードル注射装置によると、請求項7記載のマイクロニードル注射装置において、上記スライダ部には上記リザーバを押圧してリザーバ内に充填されている薬液を流出させる薬液押出機構が設けられていて、この薬液押出機構は上記リザーバを後方から徐々に押し潰していくものであるので、リザーバ内の薬液を余すところなく確実に流出させて注射に供せしめることができる。
又、請求項9によるマイクロニードル注射装置によると、請求項7又は請求項8記載のマイクロニードル注射装置において、上記ガイドベース部と上記スライダ部の間にはカムフォロアとカムとからなるカム機構が設けられていて、上記スライダ部を上記カム機構によって規定される軌道に沿って移動させる構成になっているので、スライダ部のスライドひいてはマイクロニードルによる注射を正確に且つ確実に行うことができる。
又、請求項10によるマイクロニードル注射装置によると、請求項9記載のマイクロニードル注射装置において、上記カム機構には、穿刺動作開始前のスライダ部の不用意なスライドを規制するスライドロック手段が設けられているので、穿刺動作開始前のスライダ部の不用意なスライドを規制することができる。
又、請求項11によるマイクロニードル注射装置によるとね、請求項9又は請求項10記載のマイクロニードル注射装置において、上記カム機構には、穿刺前の薬液の不用意な流出を防止する薬液流出ロック機構が設けられているので、穿刺前の不用意な薬液の流出を防止することができる。
又、請求項12によるマイクロニードル注射装置によると、請求項9〜請求項11の何れかに記載のマイクロニードル注射装置において、上記カム機構には、穿刺後の再度の穿刺を防止する再穿刺ロック機構が設けられているので、繰り返しの不用意な穿刺を防止することができる。
又、請求項13によるマイクロニードル注射装置は、請求項7〜請求項12の何れかに記載のマイクロニードル注射装置において、上記スライダ部をスライドさせる際にスライド抵抗を感じさせるためのスライド抵抗付与機構が設置されているので、スライダ部を移動させていく際抵抗を感じながらその動作を確認することができる。
又、請求項14によるマイクロニードル注射装置によると、請求項13記載のマイクロニードル注射装置において、上記穿刺時抵抗付与機構は上記ガイドベース部と上記スライダ部との間に設けられた弾性部材であるので、簡単な構成で上記効果を確実に得ることができる。
本発明の一実施の形態を示す図で、マイクロニードル注射装置の構成を示す平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、注射動作開始前のマイクロニードル注射装置の構成、状態を示す側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、注射時におけるマイクロニードル注射装置の構成、状態を示す側面図である。 本発明の一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の構成を示す平面図、図4(b)は図4(a)のb−b矢視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図5(a)はマイクロニードルアレイのマイクロニードルアレイ本体の平面図、図5(b)は図5(a)のb−b矢視図、図5(c)は図5(a)のc−c矢視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図6(a)は主針体の側面図、図6(b)は副針体の側面図、図6(c)はマイクロニードルアレイの断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図7(a)はリザーバ体の平面図、図7(b)は図7(a)のb−b矢視図、図7(c)は図7(a)のc−c矢視図、図7(d)は図7(a)のd−d矢視図、図7(e)は図7(a)のe−e断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、マイクロニードルアレイのリザーバに薬液を注入する様子を示す断面図で、図8(a)はリザーバに薬液を注入する前の様子を示す断面図、図8(b)はリザーバに薬液 を注入した様子を示す断面図、図8(c)はリザーバに薬液 を注入してマイクロニードルアレイに取り付けた状態を示す断面図、図8(d)はリザーバに薬液を注入してマイクロニードルアレイに取り付けてキャップを取り付けた様子を示す断面図、図8(e)はリザーバに薬液 を注入してマイクロニードルアレイに取り付けてキャップを取り付けた様子を示す断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、マイクロニードルアレイに空のリザーバを取り付けた後にシリンジにより薬液を注入する様子を示す断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、マイクロニードル注射装置のガイドベース部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図10のXI−XI矢視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図10のXII−XII矢視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、マイクロニードル注射装置のスライダ部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図13のXIV−XIV矢視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図14のXV−XV矢視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図14のXVI−XVI矢視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図17(a)はレバーカムを上側からみた斜視図、図17(b)はレバーカムを下側からみた斜視図、図17(c)はレバーカムの正面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図18(a)はカムフォロアの斜視図、図18(b)は図18(a)のb−b断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、スライダ部とベースガイド部との作用を説明するための断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、スライダ部とベースガイド部との作用を説明するための断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、マイクロニードルアレイをスライダ部に設置する様子を示す側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、スライダ部をベースガイド部にセットする様子を示す側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、リザーバ内の薬液を押し出す様子を順次説明するための図で、図28(a)はリザーバ内の薬液を押し出す前の様子を示す断面図、図28(b)はリザーバ内の薬液を押し出している様子を示す断面図、図28(c)はリザーバ内の薬液を出し切った様子を示す断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するための図で、カムフォロアの位置を順次示す側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、作用を説明するための図で、カムフォロアの位置とスロープの位置の関係を順次示す側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、動作を順次説明するためのマイクロニードル注射装置の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、レバーカムとカムフォロアの関係を動作順に示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、レバーカムとカムフォロアの関係を動作順に示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、レバーカムとカムフォロアの関係を動作順に示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、レバーカムとカムフォロアの関係を動作順に示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、レバーカムとカムフォロアの関係を動作順に示す斜視図である。 従来例を説明するために使用した図で、マイクロニードル注射装置の斜視図である。 従来例を説明するために使用した図で、図38のXXXIV−XXXIV断面図である。
以下、図1乃至図42を参照して本発明の一実施の形態を説明する。図1乃至図3は本実施の形態によるマイクロニードル注射装置1の全体の構成を示す図で、図1はマイクロニードル注射装置1の平面図、図2は非注射時におけるマイクロニードル注射装置を示す側面図、図3は注射時におけるマイクロニードル注射装置の一部切り欠いて示す側面図である。
本実施の形態によるマイクロニードル注射装置1は、ガイドベース部3と、このガイドベース部3に対して移動可能に設置されるスライダ部5と、このスライダ部5にセットされるマイクロニードルアレイ7と、から構成されている。上記ガイドベース部3の底面には皮膚固定用接着紙4が貼り付けられている。この皮膚固定用接着紙4は、いわゆる両面テープタイプのものであり、使用時には表面の剥離紙を剥がして、皮膚6の任意の場所に接着されるものであり、それによって、マイクロニードル注射装置1が皮膚6の任意の場所に接着・固定されることになる。
以下、各部の構成を順次詳細に説明する。
まず、マイクロニードルアレイ7の構成から順次説明する。上記マイクロニードルアレイ7は、図4に示すように、マイクロニードルアレイ本体9と、このマイクロニードルアレイ本体9に取り付けられたリザーバ体11とから構成されている。上記マイクロニードルアレイ本体9は、主針体13と複数個(この実施の形態の場合には8個)の副針体15とから構成されていて、上記主針体13に対して複数個の副針体15を係合・固定することにより、上記マイクロニードルアレイ本体9が構成されるようになっている。
又、上記主針体13は、図5、図6(a)にも示すように、主針体本体17を備えていて、この主針体本体17には図複数本の主針19が所定のピッチで連設された状態で設けられている。又、上記各主針19の後方には主針側係合片21が所定のピッチで連設された状態で設けられている。一方、図5、図6(b)にも示すように、上記各副針体15の先端には副針25が設けられているとともに後方には副針側係合片27が設けられている。そして、上記主針体13に対して複数の副針体15を係合・固定することにより、マイクロニードル33が所定のピッチで連設された上記マイクロニードルアレイ本体9が構成されることになる。
又、図5に示すように、上記マイクロニードルアレイ本体9の左右両端には貫通孔28、28がそれぞれ穿孔されている。又、上記主針体13に対して複数の副針体15を係合・固定することにより、図6(c)に示すように、薬液流路29がそれぞれ形成されることになる。又、又、上記主針体13に対して複数の副針体15を係合・固定することにより、図5、図6(c)に示すように、主針側係合片21と副針側係合片27が組み合わせされ、係合凸部31が構成されることになる。

この実施の形態の場合には、8個の副針体15をそれぞれ別個に成形するようにしたが、主針体13側と同様に連設するような構成も考えられる。
上記マイクロニードルアレイ本体9の後方には、既に説明したリザーバ体11が取り付けられている。このリザーバ体11は、図7に示すように、複数個のリザーバ43を連設した構成になっていて、これら複数個のリザーバ43は、上記複数個のマイクロニードル33に対応する関係にある。上記各リザーバ43は、図7(b)に示すように、その横断面形状が蒲鉾形状をなしていて、その内部には薬液充填路45が形成されている。
上記リザーバ体11の各リザーバ43の位置には、図7(a)、(c)、(e)に示すように、係合凹部47がそれぞれ形成されている。この係合凹部47は上記薬液充填路45に連通している。そして、既に説明したマイクロニードルアレイ本体9側の各係合凸部31がこの係合凹部47内に係合されることにより、マイクロニードルアレイ本体9とリザーバ体11が連結され、それによって、マイクロニードルアレイ7が構成されることになる。そして、上記薬液充填路45は上記係合凹部47を介してマイクロニードルアレイ本体9側の各薬液流路29と連通されることになる。
次に、上記リザーバ43への薬液の充填について図8、図9を参照して説明する。まず、図8(a)に示すように、リザーバ体11を用意する。この時点では、リザーバ体11の各リザーバ43の薬液充填路45内は空の状態である。次に、図8(b)に示すように、リザーバ体11の各リザーバ43の薬液充填路45内に薬液49を充填する。次に、図8(c)に示すように、リザーバ体11にマイクロニードルアレイ本体9を取り付ける。次に、図8(d)に示すように、各マイクロニードル33の先端にキャップ51を被冠する。これによって、リザーバ43への薬液49の充填が完了し、マイクロニードルアレイ7が完成されることになる。
尚、マイクロニードル33に図8(e)に示すようなキャップ51′を被冠するようにしても良い。
又、リザーバ43の薬液充填路45内への薬液49の充填は、図9に示すように、マイクロニードルアレイ7を組み立てた後に行うことも可能である。この場合には、図9に示すように、シリンジ53の針先53aを組み立て後のリザーバ43の薬液充填路45内に射し込んで薬液49を注入するものである。
次に、図10〜図12を参照して、ガイドベース部3の構成を説明する。ガイドベース部3には、まず、基板61が設けられている。この基板61の底面には、既に説明した皮膚固定用接着紙4が貼り付けられている。上記基板61の前端側(図10中左端側)には、穿刺部ガードリブ63が立設されている。又、上記基板61の上記穿刺部ガードリブ63の後方(図10中右側)には穿刺用開口部65が形成されている。上記基板61の上記穿刺用開口部65の後方(図10中右側)には、凹部67が比較的広範囲にわたって形成されている。又、上記基板61の中央部から後方(図10中右側)にかけて一対のガイド部材69、69が設置されている。上記ガイド部材69、69は、図11に示すように、基板61上に略直角三角形をなす側板を立設し、図10、図12に示すように、その上端を内側に向けて90°だけ屈曲させた構成をなしている。その屈曲された部分が傾斜ガイド73、73になっている。上記傾斜ガイド73、73は、図11に示すように、基板61の後方(図10中右側)から前方(図10中左側)に向けて下り勾配の状態で設置されている。
又、上記基板61上であって上記一対のガイド部材69、69の間の前端にはストッパ部材81が設置されている。このストッパ部材81はL字形状をなしている。又、上記基板61上であって上記一対のガイド部材69、69の間の後端側(図10中右側)にはカウンタスプリング取付部材83が設置されている。このカウンタスプリング取付部材83にはカウンタスプリング85が取り付けられている。又、上記一対のガイド部材69、69の外側面の所定位置にはレバーカム91、91がそれぞれ設置されている。
尚、このレバーカム91の構成については追って詳細に説明する。
次に、スライダ部5の構成を説明する。図13乃至図16に示すように、まず、スライダ部本体101がある。このスライダ部本体101は略板状をなしており、その先端部(図13中左端)であって左右両端には突出部101a、101bが突設されていて、それら突出部101a、101bにはマイクロニードルアレイ装着用凹部103、103がそれぞれ設けられている。上記マイクロニードルアレイ装着用凹部103、103にはピン105、105が突設されている。既に説明したマイクロニードルアレイ7のマイクロニードルアレイ本体9の左右の貫通孔28、28を上記ピン105、105に貫通させることにより、マイクロニードルアレイ7がスライダ部本体101の先端部に取り付けられるものである。
又、上記スライダ部本体101の前端部(図13中左端部)は比較的肉厚の肉厚部107となっていて、この肉厚部107の後方(図13中右側)には段付部109を介して比較的薄肉の薄肉部111が設けられている。この薄肉部111の左右両側には切欠部113、113が設けられている。又、図16に示すように、上記薄肉部111の下面であって左右方向中央部には、逆T字型のガイドリブ115が設けられている。このガイドリブ115は、図16に示すように、左右に張出部117、117を備えている。図16において、これら張出部117、117の上に、前述したガイドベース部3側の傾斜ガイド73、73が位置することになる。つまり、スライダ部5は上記張出部117、117を介して上記傾斜ガイド73、73に沿ってスライド可能に設置されることになる。
尚、前述したように、ガイドベース3側にはストッパ部材81が設けられており、上記ガイドリブ115の先端がこのストッパ部材81に当接することにより、スライダ部5のスライド動作は停止されることになる。
又、上記ガイドリブ115の後端(図14中右端)には、カウンタスプリングリブ押圧部119が設けられている。このカウンタスプリングリブ押圧部119によって、既に説明したガイドベース部3側のカウンタスプリング85を押圧することになる。
上記薄肉部111の後端にはヒンジ121を介してアーム123が連結されている。上記ヒンジ121は板材を略U字形状に屈曲させたものであり、2本ずつの固定ネジ125によって、上記薄肉部111とアーム123のそれぞれに固定されている。
尚、本実施の形態では、スライダ部本体101、ヒンジ121、アーム123を別体として構成したが、一体物として構成してもよい。
上記アーム123の先端にはプッシャ127が設けられていて、このプッシャ127はアーム123に対して所定角度φだけ上向きに傾斜した状態で設けられている。このプッシャ127によって、マイクロニードルアレイ7のリザーバ体11の各リザーバ43を押圧して、薬液充填路45内に充填されている薬液49を流出せさるものである。
上記プッシャ127の後方には作業者が指を掛けるフィンガーリブ129が設けられている。又、上記アーム123の左右両側にはレバ131、131が設けられていて、これらレバ131、131の先端にはカムフォロア133、133がそれぞれ設置されている。
次に、前述したレバーカム91、91と、カムフォロア133、133の関係について、図17乃至図20を参照して詳細に説明する。まず、図17に示すように、レバーカム91の基端には突出部141が突出・配置されていて、この突出部141の下方にはスライドロック用凹部143が形成されている。このスライドロック用凹部143の上端にはロック解除用突出部145が突出・形成されている。このロック解除用突出部145は、その横断面形状が三角形をなしている。
上記レバーカム91の上記ロック解除用突出部145の上面から前方にかけてスライドカム面147が設けられている。上記レバーカム91の先端、すなわち、上記スライドカム面147の先端は鋭角状に形成されていて、リザーバ押圧カム面149が設けられている。又、レバーカム91の下面には再穿刺ロック用突出部151が突出・形成されている。この再穿刺ロック用突出部151は、図17(c)に示すように、三角形形状をなしていて、上記リザーバ押圧カム面149に連続する復帰用カム面153を提供するとともに、再穿刺ロック部155を提供するように構成されている。
又、カムフォロア133の断面図を図18に示す。図18(a)はカムフォロア133の斜視図であり、図18(b)は図18(a)のb−b断面図である。
次に、上記カムフォロア133、133と上記レバーカム91、91との関係について説明する。まず、穿刺動作が開始される前であるが、この場合には、上記カムフォロア133、133は、レバーカム91、91のスライドロック用凹部143、143内に係合した状態にある。その際、スライダ部5のレバ131、131は、図19に示すような状態にある。又、上記したように、カムフォロア133、133がスライドロック用凹部143、143内に係合した状態にあるので、スライダ部5を前方に押圧してもスライド動作が開始されることはない。
そして、スライダ部5を前方にスライドさせて注射を行う場合には、フィンガーリブ129を掴んで、スライダ部5を上方に引き上げる。それによって、カムフォロア133、133がロック解除用突出部145、145の傾斜面145a、145aに沿って引き上げられ、上記レバ131、131が、図20に示すように、外側に向かって拡開されることになる。そして、上記カムフォロア133、133が上記ロック解除用突出部145、145を乗り上げてその上方に位置すると、上記レバ131、131の外側への拡開は開徐される。それによって、スライダ部5のスライド動作ひいては注射動作の開始が可能になる。
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、図21に示すように、マイクロニードルアレイ7をスライダ部5の所定位置にセットする。すなわち、スライダ部5のマイクロニードルアレイ装着用凹部103、103に設けられたピン105、105に、マイクロニードルアレイ7の貫通孔28、28を貫通させて、マイクロニードルアレイ7をスライダ部5の先端部の所定位置にセットする。
尚、上記マイクロニードルアレイ7のリザーバ体11の各リザーバ43の薬液充填路45内には薬液49が充填されている。
次に、図22に示すように、スライダ部5をガイドベース部3の所定位置にセットする。すなわち、スライダ部5側の張出部117、117の上に、ガイドベース部3側の傾斜ガイド73、73を位置させる状態で、スライダ部5をガイドベース部3にセットする。その際、スライダ部5側のレバ131、131のカムフォロア133、133は、レバーカム91、91のスライドロック用凹部143、143内に係合した状態にある。つまり、スライダ部5のスライド動作が規制された状態にある。
次に、セットが完了した状態のマイクロニードル注射装置1を皮膚6上の所定箇所に設置する。これは、皮膚固定用接着紙4から剥離紙を剥がして接着面を露出させ、その状態でマイクロニードル注射装置1を皮膚6上の所定箇所に接着・固定するものである。
以下、その状態から注射動作が開始され、注射動作が行われ、注射動作が完了するまでの一連の動作を順次説明していく。
まず、図23に示すように、初期の状態では、上記したように、スライダ部5側のレバ131、131のカムフォロア133、133は、レバーカム91、91のスライドロック用凹部143、143内に係合した状態にある。つまり、スライダ部5のスライド動作が規制された状態にある。
その状態から、注射を開始する場合には、まず、図23に示すように、作業者が指171によって、スライダ部5のフィンガーリブ129を掴み、スライダ部5を上方に引き上げる。それによって、レバ131、131のカムフォロア133、133が、レバーカム91、91のスライドロック用凹部143、143に設けられたロック解除用突出部145、145を、その傾斜面145a、145aを介して乗り上げていく。その際、上記レバ131、131は外側に拡開されることになる。そして、上記カムフォロア133、133がロック解除用突出部145、145を完全に乗り上げることにより、カムフォロア133、133はレバーカム91、91の上端面に位置することになり、それによって、スライダ部5のスライド動作ひいては注射動作の開始が可能になる。その様子を図24に示す。
次に、図24に示すように、上記フィンガーリブ19に指171を掛けて、スライダ部5を、カウンタスプリング85のスプリング力に抗して、ガイドベース部3に沿って前方斜め下方に押圧していく。それによって、上記カムフォロア133、133はレバーカム91、91のスライドカム面147、147に沿って移動していき、スライダ部5は徐々に皮膚6に向かって前進していく。
その状態でスライダ部5をさらに押圧していくと、図25に示すように、マイクロニードルアレイ7の先端のマイクロニードル33が、穿刺用開口部65を介して皮膚6に穿刺されることになる。
尚、この段階までは、上記したように、上記カムフォロア133、133はレバーカム91、91のスライドカム面147、147に沿って移動していくので、アーム123がヒンジ121を介して回動することはなく、よって、プッシャ125がマイクロニードルアレイ7のリザーバ体11の各リザーバ43を押圧するようなこともない。
その状態からスライダ部5をさらに押圧してスライドさせていくと、スライダ部5のガイドリブ115の先端がガイドベース3のストッパ部材81に当接し、スライダ部5のスライド動作は停止されることになる。又、カムフォロア133、133がレバーカム91、91の先端から外れて下方に降下していく。それによって、図26に示すように、アーム123のヒンジ121を介して回動が許容され、プッシャ125によるマイクロニードルアレイ7のリザーバ体11の各リザーバ43の押圧が開始される。リザーバ43がプッシャ125により押圧されることにより、リザーバ43の薬液充填路45内の薬液49が押し出され、マイクロニードル33の先端から皮下又は皮内に注射されることになる。
次に、スライダ部5に対する押圧を解除すると、スライダ部5はカウンタスプリング85によって押し戻される。その際、カムフォロア133、133は、レバーカム91、91の下側の復帰用カム面153、153に沿って復帰していき、やがて、再穿刺ロック部155、155に係合することになる。その状態を図27に示す。それによって、再度の穿刺は規制されることになる。
次に、上記プッシャ125よる各リザーバ43の押圧動作について、図28を参照して説明する。図28(a)に示すように、プッシャ125による押圧はリザーバ43の後端から開始され、図28(b)に示すように、徐々にリザーバ43の中心部が押圧されていく。そして、図28(c)に示すように、最終的にはリザーバ43の薬液充填路45内の薬液49が余すところなく押し出されることになる。
尚、上記一連の動作を、図29乃至図42を参照して整理してみる。
まず、図29に示すように、カムフォロア133、133は、レバーカム91、91に沿って移動し、象徴的な5箇所の位置に順次位置することになる。すなわち、穿刺動作開始前ロック位置(a)、穿刺動作開始位置(b)、リザーバ押圧動作開始位置(c)、復帰動作開始位置(d)、再度の穿刺動作規制ロック位置(e)の5箇所である。
その一連の動作をカム曲線で示すと図30のようになる。
上記象徴的な5箇所の位置におけるカムフォロア133、133と、レバーカム91、91の関係を、図31乃至図42を参照して詳細に説明する。
まず、穿刺動作開始前ロック位置(a)では、カムフォロア133、133と、レバーカム91、91は、図31、図38に示すような関係にある。すなわち、カムフォロア133、133は、スライドロック用凹部143、143に係合していて、ロック解除用突出部145、145の下側に位置している。この状態では、カムフォロア133、133がスライドロック用凹部143、143の前方側の壁に当接しているので、スライダ部5の前方へのスライドは規制されている。
次に、穿刺動作開始前ロック位置(a)から穿刺動作開始位置(b)へ移行する時の様子を図32に示す。この場合には、フィンガーリブ129を指171によって摘まんで、スライダ部5を上方に引き上げるものである。それによって、カムフォロア133、133がロック解除用突出部145、145の傾斜面145a、145aに沿ってこれを乗り越えようとし、それによって、アーム131、131が拡開されることになる。
尚、図32は、カムフォロア133、133がロック解除用突出部145、145をまさに乗り越えようとする状態を示している。
次に、穿刺動作開始位置(b)においては、カムフォロア133、133と、レバーカム91、91は、図33、図39に示すような関係にある。すなわち、カムフォロア133、133は、ロック解除用突出部145、145を完全に乗り越えていて、アーム131、131も拡開状態から解放されて元の状態に復帰している。この穿刺動作開始位置(b)に位置することにより、スライダ部5のスライドが許容されることになる。
次に、リザーバ押圧動作開始位置(c)においては、カムフォロア133、133と、レバーカム91、91は、図34、図40に示すような関係にある。この場合には、マイクロニードル33が皮下に所定量だけ差し込まれた状態にある。
次に、復帰動作開始位置(d)においては、カムフォロア133、133と、レバーカム91、91は、図35、図41に示すような関係にある。上記リザーバ押圧動作開始位置(c)からこの復帰動作開始位置(d)までの間に
、プッシャ125による各リザーバ43の押圧が行われ、リザーバ43の薬液充填路45内の薬液47が各マイクロニードル33を介して皮下に注入される。
そして、復帰動作開始位置(d)から再度の穿刺動作規制ロック位置(e)への移行途中おいては、カムフォロア133、133と、レバーカム91、91は、図36に示すような関係にある。カムフォロア133、133は復帰用カム面153に沿って後方に移動していく。
やがて、カムフォロア133、133は穿刺動作規制ロック位置(e)に位置することになり、その様子を図37、図42に示す。すなわち、カムフォロア133、133が再穿刺ロック凹部155、155に係合した状態となり、それによって、再度の穿刺が規制された状態となる。
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、各マイクロニードル33に対して各リザーバ43が個別に設けられているので、仮に、任意のマイクロニードル33が正しく穿刺されていなくて薬液漏れが生じていても、それによって、他のマイクロニードル33が影響を受けることはなく、それぞれ個別に所有しているリザーバ43の薬液充填路45から薬液49が確実に供給されて注射・供給される。
又、本実施の形態のマイクロニードルアレイ7において、マイクロニードルアレイ本体9は複数個のマイクロニードル33を一列に連設した構成になっていて、又、リザーバ体11もリザーバ43を一列に連設した構成になっているので、それらを組み立てることによりマイクロニードルアレイ7を容易に構成することができる。
特に、本実施の形態においては、マイクロニードルアレイ本体9側の各係合凸部31をリザーバ体41の各リザーバ43の係合凹部47内に係合することにより固定する構成になっているので、マイクロニードルアレイ7の組立作業も容易である。
又、本実施の形態におけるリザーバ43は蒲鉾形状をなしているので、リザーバ43の薬液充填路45内の薬液49を余すことなく確実に流出させることができる。
又、本実施の形態によるマイクロニードル注射装置1によると、皮膚6上の任意の場所に設置されるガイドベース部3と、ガイドベース部3に移動可能に設置されるスライダ部5と、スライダ部5に設置されるマイクロニードルアレイ7とを具備し、スライダ部5をガイドベース部3に沿って皮膚6側に移動させて複数個のマイクロニードル33を皮下に差し込み、各リザーバ43を押圧してリザーバ43の薬液充填路45内に充填されている薬液49を各マイクロニードル33の先端から皮下に注射するようにしているので、皮下への注射が容易且つ確実なものとなる。
又、本実施の形態の場合には、スライダ部5にプッシャ127を設け、このプッシャ127によってリザーバ43を押圧してリザーバ43の薬液充填路45内に充填されている薬液49を流出させるように構成されていて、その際、上記プッシャ127はリザーバ43を後方から徐々に押し潰していくものであるので、リザーバ43の薬液充填路45内の薬液49を余すところなく確実に流出させて皮下に注射・供給することができる。
又、本実施の形態の場合には、カムフォロア133とレバーカム91とからなるカム機構が設けられていて、スライダ部5をカム機構によって規定される軌道に沿って移動させる構成になっているので、スライダ部5の移動ひいてはマイクロニードル33による薬液49の注射・供給を正確に且つ確実に行うことができる。
又、本実施の形態の場合には、カム機構に穿刺動作開始前のスライダ部5の不用意な移動を規制するスライドロック用凹部143、143が設けられているので、穿刺動作開始前のスライダ部5の不用意な移動を規制することができる。
又、本実施の形態の場合には、上記カム機構が、穿刺前の不用意な薬液49の流出を防止する機能を発揮しているので(カムフォロア133、133がスライドカム面147、147の先端を外れない限り薬液49の流出が開始されることはない)、穿刺前の不用意な薬液49の流出を防止することができる。
又、ストッパ部材81を設けることにより、マイクロニードル33の穿刺量を規制しているので、必要以上の量の穿刺を防止することができる。
又、本実施の形態の場合には、穿刺後の再度の穿刺を防止する再穿刺ロック部155、155が設けられていて、1回目の穿刺動作終了後には、カムフォロア133、133がその再穿刺ロック部155、155に係合することになるので、繰り返しの不用意な穿刺を防止することができる。
又、本実施の形態の場合には、スライダ部5をスライドさせる際に抵抗を感じさせるためのカウンタスプリング85が設置されているので、ある程度の抵抗を感じながらスライダ部5をスライドさせることができる。
尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
例えば、前記一実施の形態の場合には蒲鉾形状のリザーバを例に挙げて説明したが、リザーバの形状については様々なものが考えられ、要は、各マイクロニードルに対して各リザーバが独立して設けられた構成であればよい。
又、前記一実施の形態の場合には、マイクロニードルアレイの構成として、マイクロニードルを一列に配置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、複数列であっても良い。
又、リザーバ体とマイクロニードルアレイ本体との連結構造については様々なものが想定され、又、リザーバ体とマイクロニードルアレイ本体とが一体化されていても良い。
又、ガイドベース部、スライダ部の構成については、図示したものに限定されず、様々な構成のものが想定される。
その他、図示した構成はあくまで一例でありこれに限定されるものではない。
本発明は、マイクロニードルアレイとマイクロニードル注射装置に係り、特に、薬液を皮下のごく浅い層に確実に注射・供給することができるように工夫したものに関し、例えば、ワクチン接種等、皮膚のごく浅い層に薬液を注入・送達させるためのマイクロニードル注射装置に好適である。
1 マイクロニードル注射装置
3 ガイドベース部
5 スライダ部
6 皮膚
7 マイクロニードルアレイ
9 マイクロニードルアレイ本体
11 リザーバ体
33 マイクロニードル
43 リザーバ
45 薬液充填路
49 薬液
91 レバーカム
133 カムフォロア
143 スライドロック用凹部
147 スライドカム面
149 リザーバ押圧カム面
151 再穿刺ロック用突出部
153 復帰用カム面
155 再穿刺ロック部

Claims (14)

  1. 複数個のマイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイ本体と、
    上記マイクロニードルアレイ本体の各マイクロニードルに対応してそれぞれ設けられ薬液を収容するリザーバと、
    を具備したことを特徴とするマイクロニードルアレイ。
  2. 請求項1記載のマイクロニードルアレイにおいて、
    上記複数個のマイクロニードルが一列に連設されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
  3. 請求項2記載のマイクロニードルアレイにおいて、
    上記リザーバが一列に連設されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
  4. 請求項1〜請求項3の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
    上記リザーバは蒲鉾形状をなしていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
  5. 請求項1〜請求項4の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
    上記リザーバは上記マイクロニードルに対して係合・固定されるものであることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
  6. 請求項2〜請求項5の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
    上記記複数個のマイクロニードルが一列に連設されていて、
    上記リザーバも一列に連設されていて、
    上記一列に連設されたリザーバを上記一列に連設されたマイクロニードルに係合・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。
  7. 皮膚上の任意の場所に設置されるガイドベース部と、
    上記ガイドベース部に移動可能に設置されるスライダ部と、
    上記スライダ部に設置される請求項1〜請求項6の何れかに記載のマイクロニードルアレイと、
    を具備し、
    上記スライダ部を上記ガイドベース部に沿って上記皮膚側に移動させて上記マイクロードルアレイの複数個のマイクロニードルを皮下又は皮内に差し込み、上記各リザーバを押圧してリザーバ内に充填されている薬液を上記マイクロニードルの先端から皮下又は皮内に注射・供給するようにしたことを特徴とするマイクロニードル注射装置。
  8. 請求項7記載のマイクロニードル注射装置において、
    上記スライダ部には上記リザーバを押圧してリザーバ内に充填されている薬液を流出させる薬液押出機構が設けられていて、この薬液押出機構は上記リザーバを後方から徐々に押し潰していくものであることを特徴とするマイクロニードル注射装置。
  9. 請求項7又は請求項8記載のマイクロニードル注射装置において、
    上記ガイドベース部と上記スライダ部の間にはカムフォロアとカムとからなるカム機構が設けられていて、
    上記スライダ部を上記カム機構によって規定される軌道に沿って移動させることを特徴とするマイクロニードル注射装置。
  10. 請求項9記載のマイクロニードル注射装置において、
    上記カム機構には、穿刺動作開始前のスライダ部の不用意なスライドを規制するスライドロック手段が設けられていることを特徴とするマイクロニードル注射装置。
  11. 請求項9又は請求項10記載のマイクロニードル注射装置において、
    上記カム機構には、薬液の穿刺前の不用意な流出を防止する薬液流出ロック機構が設けられていることを特徴とするマイクロニードル注射装置。
  12. 請求項9〜請求項11の何れかに記載のマイクロニードル注射装置において、
    上記カム機構には、穿刺後の再度の穿刺を防止する再穿刺ロック機構が設けられていることを特徴とするマイクロニードル注射装置。
  13. 請求項7〜請求項12の何れかに記載のマイクロニードル注射装置において、
    上記スライダ部をスライドさせる際にスライド抵抗を感じさせるためのスライド抵抗付与機構が設置されていることを特徴とするマイクロニードル注射装置。
  14. 請求項13記載のマイクロニードル注射装置において、
    上記スライド抵抗付与機構は上記ガイドベース部と上記スライダ部との間に設けられた弾性部材であることを特徴とするマイクロニードル注射装置。
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