JP2015062518A - Manufacturing method for needle-like body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、針状体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a needle-shaped body.
皮膚上から薬剤などの送達物を浸透させ体内に送達物を投与する方法である経皮吸収法は、人体に痛みを与えることなく簡便に送達物を投与することが出来る方法として用いられている。 The percutaneous absorption method, which is a method of injecting a delivery product such as a drug from the skin and administering the delivery product into the body, is used as a method capable of easily administering the delivery product without causing pain to the human body. .
経皮投与の分野において、μmオーダーの針状形状を有する針状部が形成された針状体を用いて皮膚を穿孔し、皮膚内に薬剤などを投与する方法が提案されている(特許文献1参照)。 In the field of transdermal administration, a method has been proposed in which a skin is perforated using a needle-like body having a needle-like shape having a needle shape on the order of μm, and a drug or the like is administered into the skin (Patent Literature). 1).
また、針状体の製造方法として、機械加工を用いて原版を作成し、該原版から転写版を形成し、該転写版を用いた転写加工成型をおこなうことが提案されている(特許文献2参照)。 Further, as a method for producing a needle-like body, it has been proposed to prepare an original plate using machining, form a transfer plate from the original plate, and perform transfer processing molding using the transfer plate (Patent Document 2). reference).
また、針状体の製造方法として、エッチング法を用いて原版を作成し、該原版から転写版を形成し、該転写版を用いた転写加工成型をおこなうことが提案されている(特許文献3参照)。 Further, as a method for producing a needle-like body, it has been proposed to prepare an original plate using an etching method, form a transfer plate from the original plate, and perform transfer processing molding using the transfer plate (Patent Document 3). reference).
また、針状体を構成する材料としては、仮に破損した針状部が体内に残留した場合でも、人体に悪影響を及ぼさない材料であることが望ましく、このような材料としてはキチン・キトサン等の生体適合材料が提案されている(特許文献4参照)。 In addition, the material constituting the needle-shaped body is desirably a material that does not adversely affect the human body even if the damaged needle-shaped portion remains in the body, and such materials include chitin and chitosan. Biocompatible materials have been proposed (see Patent Document 4).
このような生体適合性材料を用いて針状体を作製する場合、材料の溶液を転写版に充填した後、溶媒を乾燥などの方法で除去することによって作製することが一般的である。 In the case of producing a needle-shaped body using such a biocompatible material, it is generally produced by filling the transfer plate with a solution of the material and then removing the solvent by a method such as drying.
しかしながら、転写版に材料の溶液を流し込むだけでは、微細な凹部を有する転写版の隅々まで材料の溶液が充填されず、針状部先端の形状が安定した針状体を得ることが難しい。従って本発明は、本課題を解決するための針状体の製造方法を提供することを課題とする。 However, if the material solution is simply poured into the transfer plate, the material solution is not filled to every corner of the transfer plate having fine concave portions, and it is difficult to obtain a needle-like body having a stable shape at the tip of the needle-like portion. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a needle-shaped body for solving the problem.
上記課題を解決するために請求項1に係る発明は、針状形状を有する針状部と、前記針状部の基端を支持する支持基板とを備えた針状体の製造方法であって、表面に前記針状部に対応した凹部を備える凹版を用意し、前記凹部を含む前記表面に前記針状体を形成する針状体形成材料を溶解する溶媒を付着させる付着工程と、前記溶媒と前記針状体形成材料とを含む針状体形成液を前記凹部を含む前記表面に充填する充填工程と、前記針状体形成液を乾燥固化させることで前記針状体を形成する針状体形成工程と、前記針状体を前記凹版から剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする。
請求項2に係る発明は、前記付着工程が、前記凹版を、前記溶媒の飽和蒸気圧の70%以上100%以下の範囲の雰囲気下に暴露することにより行なわれることを特徴とする請求項1記載の針状体の製造方法である。
請求項3に係る発明は、前記付着工程が、50℃以上100℃以下の温度範囲で行なわれ、前記溶媒が水であることを特徴とする請求項1または2記載の針状体の製造方法である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
The invention according to claim 2 is characterized in that the attaching step is performed by exposing the intaglio to an atmosphere in the range of 70% to 100% of the saturated vapor pressure of the solvent. It is a manufacturing method of the acicular body of description.
The invention according to claim 3 is characterized in that the attaching step is performed in a temperature range of 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and the solvent is water. It is.
本発明の針状体の製造方法によれば、針状体形成液溶液を凹版に充填する前に、凹版に針状体を形成する針状体形成材料を溶解する溶媒を付着させる付着工程を設けることにより、針状部先端の形状が安定した針状体を得る上で有利となる。 According to the method for manufacturing a needle-shaped body of the present invention, before filling the intaglio with the needle-shaped body forming liquid solution, the attaching step of attaching a solvent for dissolving the needle-shaped body forming material that forms the needle-shaped body to the intaglio is performed. By providing, it is advantageous in obtaining a needle-like body having a stable shape at the tip of the needle-like portion.
本発明の針状体の製造方法は、針状形状を有する針状部と、前記針状部の基端を支持する支持基板とを備えた針状体の製造方法であって、表面に前記針状部に対応した凹部を備える凹版を用意し、前記凹部を含む前記表面に前記針状体を形成する針状体形成材料を溶解する溶媒を付着させる付着工程と、前記溶媒と前記針状体形成材料とを含む針状体形成液を前記凹部を含む前記表面に充填する充填工程と、前記針状体形成液を乾燥固化させることで前記針状体を形成する針状体形成工程と、前記針状体を前記凹版から剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする。本構成の針状体の製造方法とすることにより、得られる針状体の針状部先端の形状が安定した針状体となることができる。 The method for producing a needle-like body of the present invention is a method for producing a needle-like body comprising a needle-like portion having a needle-like shape and a support substrate that supports the proximal end of the needle-like portion, Preparing an intaglio plate with a concave portion corresponding to the needle-shaped portion, and attaching a solvent that dissolves the needle-shaped body forming material that forms the needle-shaped body to the surface including the concave portion; and the solvent and the needle shape A filling step of filling the surface including the concave portion with a needle-like body forming liquid containing a body-forming material; and a needle-like body forming step of forming the needle-like body by drying and solidifying the needle-like body forming liquid. And a peeling step of peeling the needle-like body from the intaglio. By using the manufacturing method of the needle-like body of this configuration, the needle-like body tip obtained can be a stable needle-like body.
さらには、前記付着工程が、前記凹版を、前記溶媒の飽和蒸気圧の70%以上100%以下の範囲内の雰囲気下に暴露することにより行なわれることが好ましい。この蒸気圧の範囲にすることにより、前記凹版の細部まで溶媒を付着させることができる。 Furthermore, it is preferable that the adhesion step is performed by exposing the intaglio to an atmosphere within a range of 70% to 100% of the saturated vapor pressure of the solvent. By setting the vapor pressure within the range, the solvent can be adhered to the details of the intaglio.
さらには、前記付着工程が、50℃以上100℃以下の温度範囲で行なわれ、前記溶媒が水であることが好ましい。この温度範囲にすることにより、前記凹版の細部まで溶媒を付着させることができる。 Furthermore, it is preferable that the adhesion step is performed in a temperature range of 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and the solvent is water. By setting this temperature range, the solvent can be adhered to the details of the intaglio.
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。まず、本発明の針状体の構造及び材料について説明し、次に当該針状体の製造方法について説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the structure and material of the needle-shaped body of the present invention will be described, and then the method for producing the needle-shaped body will be described.
図1に本発明の針状体の斜視図を示した。図2に本発明の針状体の模式図を示した。
本発明の針状体1は、支持基板32と針状部34から成る成形体を指す。言い換えると、針状体1は、針状形状を有する針状部34と、針状部34の基端を支持する支持基板32とを備えている。
針状部34の形状は、皮膚を穿刺するのに適した形状であれば良く、適宜設計してよい。針状部34の形状として、具体的には、円錐、角錐、円柱、角柱、鉛筆形状(胴体部が柱状であり、先端部が錐形状のもの)などであっても良い。また、(1)支持基板32上に針状部34が一本の形状、(2)支持基板32上に針状部34が複数本林立した形状のいずれでも良い。
FIG. 1 shows a perspective view of the needle-shaped body of the present invention. FIG. 2 shows a schematic diagram of the needle-shaped body of the present invention.
The needle-
The shape of the needle-
また、支持基板32上に針状部34が複数林立した場合、各針状部34は、アレイ状に配列していることが好ましい。ここで、「アレイ状」とは、各単位針状体が並んでいる状態を示すものであり、例えば、格子配列、最密充填配列、同心円状に配列、ランダムに配列、などのパターンを含むものとする。
In addition, when a plurality of needle-
図2(a)は、針状体の針状部側からの上面図であり、図2(b)は、図2(a)における針状体のI−I´面における断面図である。
本発明の針状体1において、針状の針状部34の寸法は皮膚に穿刺孔を形成するのに適した細さと長さを有することが好ましい。具体的には、図2(b)に示す針状部34の高さHは10μm以上1000μm以下の範囲内であることが好ましい。針状部34の高さHは、支持基板32から針状部34の先端までの距離である。
針状部34の高さHは、前記範囲内で針状部34を穿刺した際に形成される穿刺孔を皮膚内のどのくらいの深さまで形成するかを考慮して決定することが好ましい。
特に、針状部34を穿刺した際に形成される穿刺孔を「角質層内」に留める場合、針状体1の針状部34の高さHは例えば10μm以上300μm以下、より好ましくは30μm以上200μm以下、の範囲内にすることが望ましい。
また、針状部34を穿刺した際に形成される穿刺孔を「角質層を貫通し、かつ神経層へ到達しない長さ」に留める場合、針状体1の針状部34の高さHは200μm以上700μm以下、より好ましくは200μm以上500μm以下、さらに好ましくは200μm以上300μm以下、の範囲内にすることが望ましい。
さらに、針状部34を穿刺した際に形成される穿刺孔を「穿刺孔が真皮に到達する長さ」とする場合、針状体1の針状部34の高さHは200μm以上500μm以下の範囲内とすることが好ましい。また、針状部34を穿刺した際に形成される穿刺孔を「穿刺孔が表皮に到達する長さ」の場合、針状体1の針状部34の高さHは200μm以上300μm以下の範囲内とすることが好ましい。
FIG. 2A is a top view from the needle-like part side of the needle-like body, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the needle-like body taken along the line II ′ in FIG.
In the needle-
The height H of the needle-
In particular, when the puncture hole formed when the needle-
When the puncture hole formed when the needle-
Further, when the puncture hole formed when puncturing the needle-
針状部34の幅Dは、1μm以上300μm以下の範囲内であることが好ましい。針状部34の幅Dは、前記範囲内で針状部34を穿刺した際に形成される穿刺孔を皮膚内のどのくらいの深さまで形成するか等を考慮して決定することが好ましい。
針状部34の幅Dは、針状部34を支持基板32の基板面(表面)に対して垂直に投影した際に前記基板面に投影される針状部34の輪郭の前記基板面に沿った方向の寸法のうち最大の寸法である。
例えば、針状部34が円錐状である場合、針状部34の外周面が支持基板32の表面と交差する交差線で形成される円の直径が幅Dとなる。針状部34が正四角錐である場合、針状部34の外周面と支持基板32の表面とが交差する交差線で形成される正方形の対角線が幅Dとなる。また、針状部34が円柱である場合、針状部34の外周面と支持基板32の表面とが交差する交差線で形成される円の直径が幅Dとなる。針状部34が正四角柱である場合、針状部34の外周面と支持基板32の表面とが交差する交差線で構成される正方形の対角線が幅Dとなる。
The width D of the
The width D of the needle-
For example, when the needle-
アスペクト比は、1以上10以下の範囲内であることが好ましい。アスペクト比Aとは、針状部34の長さHと幅Dを用い、A=H/Dにより定義される。
実施形態に係る針状体1において、針状部34が錐形状のように先端角を有し、角質層を貫通させる場合、針状部34の先端角θは5°以上30°以下、より好ましくは10°以上20°以下、の範囲内であることが望ましい。なお、先端角θは針状部34を支持基板32の基板面と平行に投影した際の角度(頂角)のうち最大のものを指す。
The aspect ratio is preferably in the range of 1 to 10. The aspect ratio A is defined by A = H / D using the length H and the width D of the needle-
In the needle-
本発明における針状体を構成する材料は、生分解性の多糖類が望ましく、例えばデキストラン、デキストリン、ペクチン、プルラン、コンドロイチン硫酸塩、アルギン酸塩、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースなどがある。また、これら生分解性の多糖類の混合であってもよい。生分解性の多糖類を用いることにより、針状部34を皮膚に穿刺後に皮膚内で針状部34を溶解させることができる。したがって、針状体1に薬効成分を含有させた場合には、皮膚内に送達物を速やかに導入することができる。
The material constituting the needles in the present invention is preferably a biodegradable polysaccharide, such as dextran, dextrin, pectin, pullulan, chondroitin sulfate, alginate, chitosan, carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropyl. There are cellulose, methylcellulose, ethylcellulose and the like. Moreover, the mixture of these biodegradable polysaccharides may be sufficient. By using a biodegradable polysaccharide, the needle-
本発明の針状体にあっては、皮膚内へ送達するための送達物を含むことができる。送達物としては、薬理活性物質や、化粧品送達物を含むことができる。このとき、送達物として芳香を有する材料を用いた場合、使用に際して匂いを付与することができ、美容品として用いるのに好ましいものとすることができる。 The needle-shaped body of the present invention can include a delivery product for delivery into the skin. Delivery products may include pharmacologically active substances and cosmetic delivery products. At this time, when a material having a fragrance is used as a delivery product, an odor can be imparted during use, which is preferable for use as a cosmetic product.
前記薬理活性物質は、用途に応じて適宜選択してよい。例えば、インフルエンザなどのワクチン、癌患者の痛止め向け薬、インスリン、生物製剤、遺伝子治療薬、注射剤、経口剤、皮膚適用製剤等であっても良い。本発明の針状体は皮膚を穿刺することから、従来の経皮投与に用いられる薬理活性物質以外にも、皮下注射が必要な薬理活性物質にも適用することが出来る。特に、注射剤であるワクチンなどは、針状体を用いた場合、投与に際し痛みがないため、小児への適用に適している。また、従来の経口剤の投与では、小児は経口剤を飲むのが困難であるが、針状体を用いた場合、投与に際し薬剤を飲む必要がないため、小児への適用に適している。 The pharmacologically active substance may be appropriately selected depending on the application. For example, it may be a vaccine such as influenza, an anti-pain drug for cancer patients, insulin, a biologic, a gene therapy drug, an injection, an oral preparation, a preparation for skin application, and the like. Since the needle-shaped body of the present invention punctures the skin, it can be applied to pharmacologically active substances that require subcutaneous injection in addition to pharmacologically active substances that are conventionally used for transdermal administration. In particular, vaccines that are injections are suitable for application to children because there is no pain in administration when needles are used. In addition, it is difficult for children to take an oral agent by conventional oral administration, but when a needle-shaped body is used, it is not necessary to drink a drug at the time of administration, so it is suitable for application to children.
穿刺した針が皮膚内部に溶出するとともに送達物を体内に送達させる溶解型の針状体では、針状体の内部に送達物を含有させる。しかしながら、皮膚内部には溶出せずに針状体の支持基板に残存する薬剤が無駄になるという問題があった。送達物を針状部側層にのみ含有させることにより、薬剤の無駄を解決することができる。 In the dissolution type needle-like body in which the punctured needle is eluted into the skin and the delivery product is delivered into the body, the delivery product is contained inside the needle-like body. However, there is a problem that the drug that does not elute into the skin and remains on the support substrate of the needle-like body is wasted. By containing the delivery product only in the needle-like portion side layer, waste of the drug can be solved.
前記化粧品組成物は、化粧品および美容品として用いられる組成物である。例えば、保湿剤、色料、香料、美容効果(しわ、にきび、妊娠線などに対する改善効果、脱毛に対する改善効果など)を示す生理活性物質、などが挙げられる。 The cosmetic composition is a composition used as a cosmetic product and a cosmetic product. For example, moisturizers, colorants, fragrances, and physiologically active substances that exhibit cosmetic effects (improvement effect on wrinkles, acne, pregnancy lines, improvement effect on hair loss, etc.), and the like.
また、特に、穿刺孔の深さを「角質層内」に留める場合、送達物を、角質層内に滞留させることが出来る。角質層はたえず新陳代謝により新規に生成されるため、角質層内の送達物は時間と共に体外へ排出される。このため、皮膚の洗浄や皮膚をピーリングすることなどにより、送達物を排除することができる。 In particular, when the depth of the puncture hole is kept “in the stratum corneum”, the delivery product can be retained in the stratum corneum. Since the stratum corneum is constantly generated by metabolism, the deliverables in the stratum corneum are discharged out of the body with time. For this reason, a delivery thing can be excluded by washing | cleaning skin, peeling skin, etc.
また、「穿刺孔を、角質層を貫通しかつ神経層へ到達しない長さ」に留める場合、送達物を、角質層より深い位置に送達することが出来る。角質層に形成された穿刺孔は時間と共に塞がるため、角質層下に送達された送達物は外界から角質層にバリアされた状態で生体内に保持される。このため、送達物は、角質層の新陳代謝や、スキンケアなどの洗浄により剥落することを低減でき、長期間、保持することができる。 In addition, when the “puncture hole passes through the stratum corneum and does not reach the nerve layer”, the delivery product can be delivered deeper than the stratum corneum. Since the puncture hole formed in the stratum corneum is closed over time, the delivery delivered under the stratum corneum is held in the living body while being blocked by the stratum corneum from the outside. For this reason, the delivered product can be reduced for exfoliation due to metabolism of the stratum corneum and washing such as skin care, and can be held for a long time.
このため、美容用途に用いた場合、長期間の化粧状態を維持することが出来ることから、特に、眉、目の周囲、口唇の周囲、など、長期間の色味の保持が求められる部位における化粧品組成物の送達に好適に用いることができる。 For this reason, since it can maintain a long-term makeup state when used for cosmetic purposes, it is particularly at sites where long-term color retention is required, such as the eyebrows, around the eyes, around the lips, etc. It can be suitably used for the delivery of cosmetic compositions.
また、角質層以下の部位に原因がある皮膚の異常(スポット状の斑点など)に対応する処方(化粧、治療など)として好適に用いることができる。 Further, it can be suitably used as a prescription (makeup, treatment, etc.) corresponding to skin abnormalities (spot-like spots, etc.) caused by sites below the stratum corneum.
一方、送達物を針状体で投与するにあたり、針状体が皮膚に穿刺される前あるいは皮膚に穿刺される後に、送達物を対象となる皮膚上に塗布してもよい。このとき、針状体に送達物を配置し、かつ、対象となる皮膚表面にも送達物を塗布してもよい。 On the other hand, when the delivery product is administered with a needle-like body, the delivery product may be applied onto the target skin before or after the needle-like body is punctured into the skin. At this time, the delivery material may be placed on the needle-like body, and the delivery material may be applied to the target skin surface.
また、本発明の針状体は、針状部34の表面に、送達物を備えていても良い。
In addition, the needle-like body of the present invention may have a delivery product on the surface of the needle-
また、本発明の針状体にあっては、支持基板32は可撓性を有しても良い。可撓性を有する支持基板32とすることにより、曲面や生体皮膚などの可撓性を有する対象に対して好適に穿刺することが出来る。また、可撓性を有する場合、ロール状にすることで、針状部34が林立したローラーを形成することができる。
In the needle-like body of the present invention, the
また、本発明の針状体を用いた処方にあっては、挿入の位置および方向を固定するためのアプリケータを用いても良い。 In the prescription using the needle-shaped body of the present invention, an applicator for fixing the insertion position and direction may be used.
次に、当該針状体の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the said acicular body is demonstrated.
図3に、本発明の針状体の製造方法の説明図を示した。 FIG. 3 is an explanatory view of the method for producing the needle-shaped body of the present invention.
<凹版を作製する工程>
次に、針状パターンを有する凹版10を用意する。
言い換えると、図3(a)に示すように、表面1002に針状部34に対応した凹部1004を備える凹版10を用意する。
針状体1の形状を決定する原版の製造方法としては、針状体1の形状に応じて適宜公知の製造方法を用いてよい。このとき、微細加工技術を用いて原版を形成してよく、微細加工技術として、例えば、リソグラフィ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、サンドブラスト法、レーザー加工法、精密機械加工法などを用いても良い。原版から凹版10を形成する方法としては、適宜公知の形状転写法を用いてよい。例えば、(1)Ni電鋳法により、Niの凹版を形成、(2)溶融した樹脂を用いた転写成形、など、が挙げられる。
<Process for producing intaglio>
Next, an
In other words, as shown in FIG. 3A, an
As a manufacturing method of the original plate for determining the shape of the needle-
<溶媒を凹版に付着させる工程>
次に、作製した凹版10を針状体形成液の溶媒蒸気12に晒す(図3(a))。これにより、凹版10の凹部1004の表面に溶媒16を付着することができる。
すなわち、凹部1004を含む表面1002に針状体1を形成する針状体形成材料を溶解する溶媒16を付着させる付着工程がなされる。
凹版10の凹部1004の表面に溶媒16を付着する方法としては、凹版10を針状体形成液の溶媒16の飽和蒸気圧の70%以上100%以下の雰囲気下で晒す方法を好適に採用することができる。
この他に、凹版10の凹部1004の表面に溶媒16を付着する方法としては、スプレーや霧吹きにより溶媒16を凹版10に吹き付ける方法、凹版10を溶媒16に浸漬する方法、インクジェット法により凹版10の凹部1004に溶媒16を滴下する方法を採用することができる。しかしながら、スプレーや霧吹きにより溶媒16を吹き付ける方法、凹版10を溶媒16に浸漬する方法の場合、凹版10の凹部1004の内部まで溶媒16が十分に入り込まず、凹版10の凹部1004の表面に溶媒16を付着することができない恐れがある。また、インクジェット法により凹部1004に溶媒16を滴下する方法の場合、製造コスト高となる恐れがある。
凹版10を針状体形成液の溶媒16の飽和蒸気圧の70%以上100%以下の雰囲気下で晒す方法は、針状部34の幅が1μm以上300μ以下であり、かつ、アスペクト比が1以上10以下の範囲内の針状体1を製造する際に、最も効率的に、凹版10の凹部1004の表面に溶媒16を付着することができる。
針状体形成液の溶媒蒸気12は、針状体形成液の溶媒16の飽和蒸気圧の70%以上100%以下であることが、凹版10の細部(凹部1004の全域)にわたって溶媒16を付着する上で好ましい。
溶媒蒸気12が針状体形成液の溶媒16の飽和蒸気圧の70%に満たないと、蒸気量が不足し、溶媒16が凹部1004の表面に充分付着しない場合がある点で不利となる。
溶媒蒸気12が針状体形成液の溶媒16の飽和蒸気圧の100%を超えると、溶媒16が蒸気として存在できず液体となって凝集してしまうため、凹部1004の表面に溶媒を均一に付着することができない場合がある点で不利となる。
針状体形成液の溶媒16は針状体形成材料を溶解する溶媒であればよく、水を用いる。なお、水とあわせアルコール等の他の溶媒成分を添加しても良い。溶媒16が水である場合、温度を50℃以上100℃以下にすることが凹版10の細部(凹部1004の全域)にわたって溶媒16を付着する上で好ましい。
温度が50℃に満たない場合、凹版10の凹部1004に十分に溶媒16が付着されない恐れがある。
温度が100℃を超える場合、付着した溶媒16がすぐに蒸発してしまう点で不利となる。
凹版10を針状体形成液の溶媒蒸気16に晒す時間は、5分以上が好ましい。その後、凹版10を取り出すと、凹部1004に針状体形成液の溶媒16が充填される(図3(b))。
<Step of attaching the solvent to the intaglio>
Next, the manufactured
That is, an attaching step is performed in which the solvent 16 that dissolves the needle-like body forming material that forms the needle-
As a method for attaching the solvent 16 to the surface of the
In addition, as a method of attaching the solvent 16 to the surface of the
In the method in which the
The
If the
If the
The solvent 16 for the acicular body forming liquid may be any solvent that dissolves the acicular body forming material, and water is used. In addition to water, other solvent components such as alcohol may be added. When the solvent 16 is water, the temperature is preferably set to 50 ° C. or more and 100 ° C. or less in order to adhere the solvent 16 over the details of the intaglio 10 (entire region of the recess 1004).
When the temperature is less than 50 ° C., the solvent 16 may not be sufficiently adhered to the
When the temperature exceeds 100 ° C., it is disadvantageous in that the attached solvent 16 evaporates immediately.
The time for exposing the
<針状体形成液を充填する工程>
次に、図3(c)に示すように、前記凹版10に針状体形成液18を供給する。
言い換えると、溶媒16と針状体形成材料とを含む針状体形成液18を凹版10の凹部1002を含む表面1004に充填する充填工程がなされる。
針状体形成液18の供給方法については、凹版10の形状・寸法に応じ適宜公知の方法を選択してよい。例えば、針状体形成液18の供給方法として、スピンコート法、インクジェット法、ディスペンサーを用いる方法、キャスティング法などを用いて良い。また、充填に際し、凹版10の周囲の環境を、減圧下、あるいは、真空下としても良い。
<Step of filling the needle-shaped body forming liquid>
Next, as shown in FIG. 3C, the needle-like
In other words, a filling step of filling the
About the supply method of the acicular
<針状体形成液を乾燥する工程>
次に、針状体形成液18を乾燥固化させることで針状体1を形成する針状体形成工程がなされる。
乾燥方法は、自然乾燥、ホットプレートを用いた底面加熱、熱風乾燥による乾燥など環境に応じて適宜選択してよい。ただし、乾燥温度は、水溶液(針状体形成液)が沸騰しない温度でおこなう必要がある。乾燥温度は、少なくとも110℃以下の温度でおこなうことが好ましい。
<Step of drying the needle-shaped body forming liquid>
Next, a needle-like body forming step for forming the needle-
The drying method may be appropriately selected according to the environment such as natural drying, bottom surface heating using a hot plate, and drying by hot air drying. However, it is necessary to perform the drying temperature at a temperature at which the aqueous solution (needle forming liquid) does not boil. The drying temperature is preferably at least 110 ° C. or lower.
<針状体を凹版から剥離する工程>
乾燥終了後に、針状体1を凹版10から剥離する剥離工程がなされ、針状体1を得ることができる(図3(d))。
<Step of peeling the needle-like body from the intaglio>
After the drying is completed, a peeling step for peeling the needle-
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to this form.
[実施例1]
以下の方法により針状体を作製した。
(1)まず、シリコン基板に精密機械加工を用いて正四角錐(底面38μm×38μm、高さ120μm)が1mm間隔で、6列6行の格子状に36本配列した針状体原版を形成した。次に、前記シリコン基板で形成された針状体原版に、メッキ法によりニッケル膜を500μmの厚さに形成し、90℃に加熱した重量パーセント濃度30%の水酸化カリウム水溶液によって前記シリコン基板をウェットエッチングして除去し、ニッケルから成る凹版を作製した。
(2)10重量%のプルラン(東京化成工業株式会社)水溶液を調製した。
(3)凹版を80℃/80%RHに設定した恒温恒湿機内に30分置いた。
(4)凹版を恒温恒湿機から取り出し、(2)で調製したプルラン水溶液を、ディスペンサー法を用いて流し込んだ。
(5)90℃に設定したホットプレート上にプルラン水溶液が充填された凹版を置き、30分乾燥させて水分を蒸発させた。
(6)凹版から針状体を剥離した。
[Example 1]
A needle-like body was produced by the following method.
(1) First, acicular body original plates were formed on a silicon substrate by using precision machining, with 36 square pyramids (bottom surface 38 μm × 38 μm, height 120 μm) arranged in a grid of 6 rows and 6 rows at 1 mm intervals. . Next, a nickel film having a thickness of 500 μm is formed on the acicular body original plate formed of the silicon substrate by plating, and the silicon substrate is heated with a 30% by weight potassium hydroxide aqueous solution heated to 90 ° C. The intaglio plate made of nickel was prepared by wet etching.
(2) A 10% by weight aqueous solution of pullulan (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was prepared.
(3) The intaglio was placed in a thermo-hygrostat set to 80 ° C./80% RH for 30 minutes.
(4) The intaglio was removed from the thermo-hygrostat, and the pullulan aqueous solution prepared in (2) was poured using a dispenser method.
(5) An intaglio filled with an aqueous pullulan solution was placed on a hot plate set at 90 ° C., and dried for 30 minutes to evaporate water.
(6) The acicular body was peeled from the intaglio.
[比較例1]
以下の方法により針状体を作製した。
(1)まず、実施例1と同じニッケルから成る凹版を作製した。
(2)10重量%のプルラン(東京化成工業株式会社)水溶液を調製した。
(3)凹版に(2)で調製したプルラン水溶液を、ディスペンサー法を用いて流し込んだ。
(4)90℃に設定したホットプレート上にプルラン水溶液が充填された凹版を置き、30分乾燥させて水分を蒸発させた。
(5)凹版から針状体を剥離した。
[Comparative Example 1]
A needle-like body was produced by the following method.
(1) First, the same intaglio plate made of nickel as in Example 1 was prepared.
(2) A 10% by weight aqueous solution of pullulan (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was prepared.
(3) The pullulan aqueous solution prepared in (2) was poured into the intaglio using the dispenser method.
(4) An intaglio plate filled with an aqueous pullulan solution was placed on a hot plate set at 90 ° C. and dried for 30 minutes to evaporate water.
(5) The acicular body was peeled from the intaglio.
(結果)
実施例1及び比較例1の針状体を、光学顕微鏡により観察したところ、実施例1の針状体では36本全ての針(針状部)で針先まで成形されていることが確認できたが、比較例1の針状体では、どの針においても針先まで材料が充填されていなかった。
(result)
When the needle-like bodies of Example 1 and Comparative Example 1 were observed with an optical microscope, it was confirmed that the needle-like body of Example 1 was formed up to the needle tip with all 36 needles (needle-like portions). However, in the needle-like body of Comparative Example 1, the material was not filled up to the tip of any needle.
[実施例2]
以下の方法により針状体を作製した。
(1)まず、シリコン基板に精密機械加工を用いて正四角錐(底面38μm×38μm、高さ120μm)が1mm間隔で、6列6行の格子状に36本配列した針状体原版を形成した。次に、前記シリコン基板で形成された針状体原版に、熱硬化型シリコーン樹脂を塗布し、その後加熱し硬化させた。その後、針状体原版を剥離し、シリコーン樹脂からなる凹版を作製した。
(2)2重量%のカルボキシメチルセルロース(東京化成工業株式会社)水溶液を調製した。
(3)凹版を80℃/80%RHに設定した恒温恒湿機内に30分置いた。
(4)凹版を恒温恒湿機から取り出し、(2)で調製したカルボキシメチルセルロース水溶液を、ディスペンサー法を用いて流し込んだ。
(5)90℃に設定したホットプレート上にカルボキシメチルセルロース水溶液が充填された凹版を置き、30分乾燥させて水分を蒸発させた。
(6)凹版から針状体を剥離した。
[Example 2]
A needle-like body was produced by the following method.
(1) First, acicular body original plates were formed on a silicon substrate by using precision machining, with 36 square pyramids (bottom surface 38 μm × 38 μm, height 120 μm) arranged in a grid of 6 rows and 6 rows at 1 mm intervals. . Next, a thermosetting silicone resin was applied to the acicular body original plate formed of the silicon substrate, and then heated and cured. Thereafter, the original needle plate was peeled off to produce an intaglio plate made of silicone resin.
(2) A 2% by weight aqueous solution of carboxymethylcellulose (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was prepared.
(3) The intaglio was placed in a thermo-hygrostat set to 80 ° C./80% RH for 30 minutes.
(4) The intaglio was removed from the thermo-hygrostat, and the carboxymethyl cellulose aqueous solution prepared in (2) was poured using a dispenser method.
(5) An intaglio filled with an aqueous carboxymethyl cellulose solution was placed on a hot plate set at 90 ° C., and dried for 30 minutes to evaporate water.
(6) The acicular body was peeled from the intaglio.
[比較例2]
以下の方法により針状体を作製した。
(1)まず、実施例2と同じシリコーン樹脂から成る凹版を作製した。
(2)2重量%のカルボキシメチルセルロース(東京化成工業株式会社)水溶液を調製した。
(3)凹版に(2)で調製したカルボキシメチルセルロース水溶液を、ディスペンサー法を用いて流し込んだ。
(4)90℃に設定したホットプレート上にカルボキシメチルセルロース水溶液が充填された凹版を置き、30分乾燥させて水分を蒸発させた。
(5)凹版から針状体を剥離した。
[Comparative Example 2]
A needle-like body was produced by the following method.
(1) First, an intaglio plate made of the same silicone resin as in Example 2 was produced.
(2) A 2% by weight aqueous solution of carboxymethylcellulose (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was prepared.
(3) The carboxymethylcellulose aqueous solution prepared in (2) was poured into the intaglio using a dispenser method.
(4) An intaglio plate filled with an aqueous carboxymethyl cellulose solution was placed on a hot plate set at 90 ° C., and dried for 30 minutes to evaporate water.
(5) The acicular body was peeled from the intaglio.
(結果)
実施例2及び比較例2の針状体を、光学顕微鏡により観察したところ、実施例2の針状体では36本全ての針(針状部)で針先まで成形されていることが確認できたが、比較例2の針状体では、どの針においても針先まで材料が充填されていなかった。
(result)
When the needle-like bodies of Example 2 and Comparative Example 2 were observed with an optical microscope, it was confirmed that the needle-like body of Example 2 was formed up to the needle tip with all 36 needles (needle-like portions). However, in the needle-like body of Comparative Example 2, the material was not filled up to the tip of any needle.
本発明の針状体は、微細な針状体を必要とする様々な分野に利用可能である。例えば、MEMSデバイス、光学部材、試料治具、創薬、医療用途、化粧品、美容用途などに用いる針状体として応用が期待できる。 The acicular body of the present invention can be used in various fields that require fine acicular bodies. For example, it can be expected to be applied as a needle-like body used for MEMS devices, optical members, sample jigs, drug discovery, medical use, cosmetics, cosmetic use, and the like.
1・・・針状体
10・・・凹版
1002・・・表面
1004・・・凹部
12・・・針状体形成液の溶媒蒸気
16・・・針状体形成液の溶媒
18・・・針状体形成液
34・・・針状部
32・・・支持基板
DESCRIPTION OF
Claims (3)
表面に前記針状部に対応した凹部を備える凹版を用意し、
前記凹部を含む前記表面に前記針状体を形成する針状体形成材料を溶解する溶媒を付着させる付着工程と、
前記溶媒と前記針状体形成材料とを含む針状体形成液を前記凹部を含む前記表面に充填する充填工程と、
前記針状体形成液を乾燥固化させることで前記針状体を形成する針状体形成工程と、
前記針状体を前記凹版から剥離する剥離工程と、
を含むことを特徴とする針状体の製造方法。 A method of manufacturing a needle-like body comprising a needle-like portion having a needle-like shape and a support substrate that supports a base end of the needle-like portion,
Prepare an intaglio plate with a concave portion corresponding to the needle-like portion on the surface,
An attaching step of attaching a solvent that dissolves the needle-like body forming material that forms the needle-like body to the surface including the concave portion;
A filling step of filling the surface containing the concave portion with a needle-like body forming liquid containing the solvent and the needle-like body forming material;
A needle-like body forming step of forming the needle-like body by drying and solidifying the needle-like body forming liquid;
A peeling step of peeling the needle-like body from the intaglio,
A method for producing a needle-like body comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の針状体の製造方法。 The attaching step is performed by exposing the intaglio plate to an atmosphere in the range of 70% to 100% of the saturated vapor pressure of the solvent.
The method for producing a needle-like body according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2記載の針状体の製造方法。 The attaching step is performed in a temperature range of 50 ° C. or more and 100 ° C. or less, and the solvent is water;
The method for producing a needle-shaped body according to claim 1 or 2, wherein
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