JP2019034188A - 斜角開口部を有する中空マイクロニードル - Google Patents

Abstract

【課題】皮膚の所望の深さまでニードルを有効にかつ一貫して挿入でき、投与の期間中に皮膚と正確に接触させて確実に保持でき、送達のために一貫した力を適用可能なマイクロニードルアレイを使用するアプリケータ装置を提供する。
【解決手段】マイクロニードル２６０は、基部１６２と、中心軸１３０及び本体直径１６８を有する細長い本体１６１と、先端部分１６６と、第１のチャネルと、第２のチャネル１７６と、を含む。先端部分は、先端１６４、斜角面１４０、及び斜角面１４０内の斜角開口部１７２を含む。第１のチャネルは、斜角開口部から細長い本体１６１の一部分を通って軸方向に延在し、中心軸１３０と揃えられる第１の壁部を有し、第２のチャネル１７６は、第１のチャネルから斜角開口部まで半径方向に延在し、中心軸１３０と直交して配向される第２の壁部を有する。第１および第２のチャネルは併合して斜角開口部を形成する。
【選択図】図４

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年７月１６日出願の米国仮特許出願第６１／８４６，９４５号の優先権を主張するものであり、その開示の全体は、参照により本明細書に援用される。

経皮的及び局所的な薬物送達が治療処置のために使用することができるが、これらの経路を使用して有効に送達することができる分子数は、皮膚の障壁特性によって制限され得る。皮膚を介した分子移送の主な障害は、角質層（皮膚の最も外側の層）である。

角質層などの最も外側の皮膚層の透過性又は多孔性を上昇させ、ひいてはこれらの層を通る又はその中への薬物送達を向上させるために、いくつかの異なる皮膚治療法が提案されている。角質層は、脂質領域によって分離された密なケラチン状の細胞残遺物の複合構造である。角質層は、核を失い角質細胞になる表皮細胞の過半量を構成する、ケラチノサイトから形成される。これらの死細胞は角質層を備え、これはほんの約１０〜３０マイクロメートルの厚さを有し、外因性物質による侵襲、並びに内因性流体及び溶質分子の外側への移動から身体を保護する。様々な皮膚治療方法として、マイクロニードル、レーザー切除、ＲＦ切除、熱切除、ソノフォレーシス、イオン浸透療法、又はその組み合わせの使用が挙げられる。

マイクロニードル又はマイクロピンと呼ばれることもある比較的小さな構造のアレイを含む装置は、皮膚及び他の表面を通じた治療薬及び他の物質の送達に関連する使用において開示されている。この装置は、典型的には、治療薬及び他の物質が連続的に又は同時に角質層を通過して下の組織に至ることができるように、その層に穿孔する目的で皮膚に対して押し付けられる。これらの装置のマイクロニードルは、接触すると角質層に穿孔し、活性成分の分子が身体内に送達され得る経路として機能する複数の顕微鏡的なスリットを作る。活性成分の送達において、マイクロニードル装置は角質層を通した活性成分の送達の前に、液状の活性成分を一時的に保持するリザーバを備えることできる。ある構造において、マイクロニードルは、リザーバから直接的に、及び皮膚を通しての治療物質の送達が可能なマイクロニードルを通して液体流路を提供するために中空であることができる。代替の構造では、活性成分（複数可）がマイクロニードルアレイ上にコーティングされ、角質層が穿刺された後に皮膚を通して直接送達されてもよい。

マイクロニードルアレイは、数回使用されるか又は単回使用装置として使用されることができる、アプリケータ装置と共に使用されてよい。マイクロニードルアレイは一般的に１回使用され、次に廃棄される。

本発明者は、マイクロニードルの適用に関する問題として、皮膚の所望の深さまでニードルを有効にかつ一貫して挿入する能力、投与の期間中にマイクロニードルを皮膚と正確に接触させて確実に保持する能力、及び送達のために一貫した力を適用する能力が挙げられると認識した。

本開示は概して、１つ又は２つ以上の中空マイクロニードルを備える物品に関する。具体的には、本開示は、中空マイクロニードルから組織（例えば、皮膚組織）への物質の送達を促進するように構成される開口部を有する中空マイクロニードルを提供する。更に本開示は、中空マイクロニードルを作製する方法を提供する。

本開示のいくつかの態様は、物品を提供する。本物品は、少なくとも１つの中空マイクロニードルを備え得る。少なくとも１つのマイクロニードルは、基部と、中心軸を有する細長い本体と、先端部分と、第１のチャネルと、第２のチャネルと、を備え得る。先端部分は、先端、斜角面、及びその斜角面内の斜角開口部を備え得る。第１のチャネルは、斜角開口部から細長い本体の少なくとも一部分を通って軸方向に延在し得、第１のチャネルは、中心軸と実質的に揃えられる第１の壁部を有する。第２のチャネルは、第１のチャネルから斜角開口部まで半径方向に延在し得、第２のチャネルは、中心軸と実質的に直交して配向される第２の壁部を有する。第１のチャネルと第２のチャネルとは併合して斜角開口部を形成する。

本開示の他の態様は、少なくとも１つのマイクロニードルを備える物品を作製する方法を提供する。マイクロニードルは、本体直径を有する細長い本体、基部、先端部分、及び基部から先端部分まで延在する中空チャネルを備え得る。本方法は、少なくとも１つの空洞を備える第１の成形型半割部を提供することを含み得、少なくとも１つの空洞は、空洞開口部と、空洞表面であって、そこから空洞開口部に向かって延在する第１の突起を有する空洞表面と、を含み、第１の突起は、中空チャネルの第１のセグメントを画定し、第１のセグメントは、基部からマイクロニードルの本体の中へ延在し、第１の突起は、第１の長手方向軸を備える。本方法は、第２の成形型半割部を提供することであって、その第２の成形型半割部は、そこから延在する少なくとも１つの第２の突起を備え、少なくとも１つの第２の突起は、マイクロニードルの先端部分及び中空チャネルの第２のセグメントを画定し、第２のセグメントは、少なくとも１つのマイクロニードルの先端に近接する斜角開口部からマイクロニードルの本体の中へ延在し、少なくとも１つの第２の突起は、第２の長手方向軸を備え、第２の突起は、先端部分を画定するような形状及び寸法であり、先端部分は、先端と、斜角面と、その斜角面内の斜角開口部と、斜角開口部から細長い本体の少なくとも一部分を通って軸方向に延在する第１のチャネルと、第１のチャネルから斜角開口部まで半径方向に延在する第２のチャネルと、を含み、第１のチャネルは、第２の長手方向軸と実質的に揃えられる第１の壁部を有し、第２のチャネルは、第２の長手方向軸と実質的に直交して配向される第２の壁部を有し、第２の突起は、第１のチャネルと第２のチャネルとが併合して斜角開口部を形成するような形状及び寸法である、提供すること、を更に含み得る。本方法は、少なくとも第１の成形型の表面又は第２の成形型の表面を成形可能材料と接触させることと、第２の突起を少なくとも１つの空洞に挿入することと、を更に含み得る。

「注入装置」という表現は、ある特定の期間にわたって流体を送達又は取り出すことができる統合装置を指し、輸液のみを意図した装置に限定されない。したがって、注入装置は、例えば、真皮内に流体を注入するため、又は組織から流体を取り出すために使用され得る。

用語「経皮的に」及びその変化形は、一般的に、皮膚のいずれかの部分を横断する活性成分の任意の種類の送達を指すために使用される。すなわち、「経皮的に」は、一般的に、全身送達（すなわち、活性成分が血流中に送達されるように、活性成分が真皮を横断して、又は実質的に通って輸送される）、並びに皮膚内送達（すなわち、活性成分が真皮を部分的に通って、例えば皮膚の外層（角質層）を横断して輸送され、例えば乾癬治療のため、又は麻酔薬の局所送達のために、活性成分が皮膚に送達される）を含み得る。すなわち、本明細書において使用されるような経皮的送達は、単に皮膚の外層に局所的に適用されるよりむしろ、皮膚の少なくとも一部分（しかし、必ずしも皮膚の層の全てではない）を横断して輸送される活性成分の送達を含む。

「中空マイクロニードル」という表現は、皮膚を通る薬物の送達を促進するために角質層に穿孔するように設計される、特定の顕微鏡的構造を指す。例として、マイクロニードルは、ニードル又はニードル様構造、並びに、角質層に穿孔し、角質層の下の皮膚又は組織層に液体薬物製剤を送達することができる他の構造を含み得る。

「好ましい」及び「好ましくは」という語は、特定の状況下で特定の利益をもたらし得る本発明の実施形態を指す。しかしながら、同じか又は他の状況下では、他の実施形態が好ましい場合もある。更に、１つ又は２つ以上の好ましい実施形態の列挙は、他の実施形態が有用でないことを暗示するものではなく、本発明の範囲から他の実施形態を排除することを意図するものではない。

用語「含む」及びこの変形は、説明及び請求項においてこれらの用語が現れる箇所で制限する意味を持たない。

本明細書で使用するとき、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」は、互換可能に使用される。したがって、例えば、１つのマイクロニードルは、「１つ又は２つ以上の」マイクロニードルを意味すると解釈されることができる。

用語「及び／又は」は、列記された要素のうちの１つ若しくは全て、又は列記された要素のうちの任意の２つ若しくは３つ以上の組み合わせを意味する。

また本明細書において、端点による数値範囲の列挙は、その範囲内に包含される全ての数字を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含む）。

上記の本発明の概要は、本発明の開示される実施形態のそれぞれ又は全ての実施態様を説明することを意図するものではない。本明細書では以降、例示的な実施形態をより詳細に示す。本出願の全体を通じていくつかの箇所で、実施例を列挙することにより指針が提供されており、それらの実施例は様々に組み合わせて使用され得る。それぞれの事例において、列挙されているリストは代表的な群としてのみ供せられるものであり、排他的なリストとして解釈すべきではない。

これらの実施形態及び他の実施形態の更なる詳細を、添付の図面及び以下の説明文に記載する。他の特徴、目的、及び利点は、その説明と図面、及び「特許請求の範囲」から明らかとなろう。

本発明は、以下に列挙される図面を参照して更に説明され、いくつかの図面中、同様の構造は同様の数字で参照される。
中空マイクロニードルを備える物品の一実施形態の斜視図である。 開口部を有する斜角面を備える中空マイクロニードルの一実施形態の斜視図である。 図２の中空マイクロニードルの先端部分を形成するために使用される成形型部分の斜視図である。 本開示に従う開口部を有する斜角面を有する中空マイクロニードルの一実施形態の斜視図である。 斜角面及び開口部を示す、図４の中空マイクロニードルの側面図である。 任意の二次斜角を示す、図４の中空マイクロニードルの側面図である。 図５の中空マイクロニードルの平面図である。 線８−８に沿った図５の中空マイクロニードルの断面図である。 図４〜８の中空マイクロニードルの先端部分を形成するために使用される成形型部分の側面図である。 図４〜８の中空マイクロニードルの先端部分を形成するために使用される成形型部分の側面図である。 図９Ａ〜Ｂの成形型部分の斜視図である。 本開示に従う中空マイクロニードルを有する物品を作製する成形プロセスに使用される成形型部分の一部分の一実施形態の概略図である。 従来のニードル先端の斜角開口部の領域と、本開示に従うマイクロニードルの斜角開口部の領域とを比較する、図５のマイクロニードルの先端部分の詳細図である。 二次斜角、及びマイクロニードルの中心軸と揃えられる平面によって形成される角度βを示す、図５のマイクロニードルの先端部分の詳細図である。

本開示のいずれかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されるか、又は以下の図面に例示される構成の詳細及び構成要素の配置に、その適用が限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な態様で実施又は実行することができる。また、本明細書で使用される専門語句及び専門用語は説明を目的としたものであり、発明を限定するものとして見なされるべきではない点が理解されるべきである。「含む（including）」、「備える・含む（comprising）」、又は「有する（having）」、及びこれらの変化形の使用は、その後に列記される要素及びそれらの均等物、並びに更なる要素を包含するものである。特に指定又は限定されない限り、用語「載置される」、「接続される」、「支持される」、及び「連結される」、並びにこれらの変化形は、広範に使用され、直接的及び間接的な載置、接続、支持、及び連結の両方を包含する。他の実施形態が用いられ得、本開示の範囲から逸脱することなく構造的又は論理的な変更がなされてもよいことを理解されたい。更に、「前部」、「後部」、「上部」、「下部」などの用語は、要素の相互の関連を記載するためにのみ使用されるが、装置の特定の配向を列挙すること、必要な若しくは必要とされる装置の配向を示す若しくは暗示すること、又は本明細書に記載される本発明が使用中にどのように使用されるか、載置されるか、提示されるか、若しくは配置されるかを特定することを、意図するものでは決してない。

本開示は概して、皮膚を貫通し、それを通って組成物（例えば、薬学的に活性な化合物）が皮膚組織及び皮膚組織内に配設されるか又はその下層にある他の組織の中に送達され得る開口部を提供する、先端部分を有する、中空マイクロニードルを備える物品に関する。具体的には、本開示は、皮膚組織への組成物のより効率的な送達を提供することができる先端部分のある特定の態様に関する。更に、その態様は概して、中空マイクロニードルを製造するより堅実な方法を提供し、特に、高アスペクト比の中空マイクロニードルを製造するより堅実な方法を提供する。

中空マイクロニードル及び／又は中空マイクロニードルアレイを備える物品は、例えば、組成物（例えば、活性成分を含む組成物）を送達するために使用される。そのような物品は、例えば、米国特許第８，０８８，３２１号及び同第８，２４６，８９３号、並びに米国特許出願公開第２０１１／０２１３３３５号、同第２０１２／０１２３３８７号、同第２０１２／００４１３３７号、並びに国際特許公開第２０１２／０７４５７６号に記載され、これら全ての全体は、参照により本明細書に援用される。

図面に戻ると、図１は、少なくとも１つのマイクロニードル１６０を備える物品１００の一実施形態を示す。例示される実施形態では、物品１００は、複数のマイクロニードル１６０の円形アレイを備える。物品１００は、そこからマイクロニードル１６０が延在する第１の側面１１２を有する一体型基板１１０を備える。任意の実施形態では、本開示に従う物品は、複数の中空マイクロニードルを備え得る。任意の実施形態では、中空マイクロニードルは、アレイ（例えば、規則的なアレイ）状に配置されてよい。中空マイクロニードルを備える物品の非限定的な例は、２０１３年７月１６日出願の米国仮特許第６１／８４６，９０９号及び同第６１／８４６，９０５号に記載され、これら両方の全体は、参照により本明細書に援用される。

図２は、中空マイクロニードル１６０の一実施形態を示す。マイクロニードル１６０は、少なくとも１つの主表面１６３を有する細長い本体１６１、中心軸１３０、本体直径１６８、本体１６１の一方の端部における基部１６２、及び本体１６１の他方の端部における先端部分１６６を備える。本体１６１は、円筒状、円錐状、噴火口状、角錐状、及びそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、様々な形状の形態をとり得る。先端部分１６６は、本体１６１を通って中心軸に対して斜めに延在し、それによって先端１６４を形成する、斜角面１４０を備える。本明細書で使用するとき、マイクロニードルの「先端」は、（中心軸に沿って測定されたときに）マイクロニードルの基部から最も遠いマイクロニードルの点である。好ましくは、中心軸１３０に対する斜角面１４０の角度は、先端１６４において鋭い縁（例えば、皮膚を貫通するため）を形成するように十分に鋭角である。マイクロニードル１６０は、斜角面１４０上の斜角開口部１７２を介して先端部分１６６から本体１６１の中へ延在する中空チャネル１７０を更に備える。マイクロニードルの少なくとも１つの主表面と同一平面上にない比較的平坦な平面として図示されるが、任意の実施形態では、斜角開口部が配設される斜角面は、マイクロニードルの少なくとも１つの主表面と同一平面上にあってもよいことが企図される（図示せず）。

当業者であれば、マイクロニードル１６０の本体直径１６８が、マイクロニードルの形状に応じて、マイクロニードルの中心軸１３０に沿って変動し得ることを理解するであろう。例示される実施形態に示される本体直径１６８は、基部１６２におけるマイクロニードル１６０の直径に対応する。

図３は、図２の中空マイクロニードル１６０の先端部分１６６を形成するために使用される、実施例において「円筒状突起」と参照される成形型部分１５０の一実施形態の斜視図を示す。成形型部分１５０は、基部１５１を備える。概して、基部の断面形状は、形成される先端部分の外部形状に適合する。図３に例示される実施形態では、基部は円筒状である。成形型部分は、斜角形成面１５３及び延在部１５４を更に備える。斜角形成面１５３は、マイクロニードルの斜角面の形状及び角度を画定する。延在部１５４は、斜角面内の開口部の形状（例えば、円形）及び大きさを画定し、マイクロニードル内の中空チャネルの形状（例えば、円筒状）及び直径も画定する。任意の実施形態では、マイクロニードルは、マイクロニードルの本体を部分的にのみ通って延在する中空チャネルを備え得る（すなわち、中空チャネルがデッドエンドチャネルである）。これらの実施形態では、延在部１５４は、成形型部分１５０を使用して作製される中空チャネルの深さも画定し得る。

図４〜８は、本開示に従うマイクロニードル２６０の一実施形態の様々な図を示す。図２に示されるマイクロニードル１６０と同様に、マイクロニードル２６０は、少なくとも１つの主表面１６３を有する細長い本体１６１、中心軸１３０、本体直径１６８、本体１６１の一方の端部における基部１６２、及び本体１６１の他方の端部における先端部分１６６を備える。先端部分１６６は、マイクロニードル２６０の本体１６１の中に軸方向に延在する第１のチャネル１７０の開口部１７２を有する斜角面１４０を含む。斜角面１４０は、中心軸１３０に対して斜めに配向される。本体１６１は、円筒状、円錐状、噴火口状、角錐状、及びそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、様々な形状の形態をとり得る。

図２のマイクロニードル１６０と対照的に、マイクロニードル２６０の先端部分１６６は、２つのチャネル（すなわち、第１のチャネル１７０及び第２のチャネル１７６）の併合によって形成される開口部１７２を備える。第１のチャネル１７０は、マイクロニードル２６０の中心軸１３０と実質的に揃えられる少なくとも１つの壁部１７８を有する。第２のチャネル１７６は、第１のチャネル１７０から半径方向に外側に延在する少なくとも１つの壁部１７７を有する。第２のチャネル１７６の少なくとも１つの壁部１７７は、中心軸１３０と実質的に直交して配向される。第１のチャネル１７０及び第２のチャネル１７６は、斜角面１４０において併合して開口部１７２を形成する。

好ましくは、中心軸１３０に対する斜角面１４０の角度は、先端１６４において鋭い縁（例えば、皮膚を貫通するため）を形成するように十分に鋭角である。図４〜８に例示される実施形態では、マイクロニードル２６０の先端１６４は、斜角面１４０が中心軸に対して基部１６２から最も遠い点に位置する。

任意の実施形態では、斜角面１４０は、約１５°〜約４０°のピッチ（すなわち、中心軸に対する角度）を有する。好ましい一実施形態では、斜角面１４０は、約２０°〜約３５°のピッチを有する。より好ましい一実施形態では、斜角面１４０は、約２５°〜約３３°のピッチを有する。

マイクロニードル２６０は、先端部分１６６から本体１６１の中に、斜角開口部１７２から軸方向に延在する中空チャネル１７０を更に備える。斜角開口部１７２は、面１４０の第１の縁１７４によって画定される。斜角面１４０は、第２の縁１４９によって画定される。任意の実施形態では、開口部縁の一部分はいずれも、斜角縁のいずれの一部分とも一致しない（例えば、開口部は、斜角面によって画定される領域内のおおよそ中心にあってよい（図示せず））。あるいは、任意の実施形態では、図５に示されるように、第１の縁１７４の少なくとも一部分が、第２の縁１４９の一部分と一致する。図５に例示される実施形態では、斜角面１４０は、部分的楕円の形状を有する表面を形成する。部分的楕円形状の斜角面１４０は、開口部１７２を実質的に包囲する。

任意の実施形態では、マイクロニードル２６０の先端部分１６６は、少なくとも１つの二次斜角１４５を任意に備える。図５に示されるように、二次斜角１４５は、マイクロニードル２６０による皮膚の貫通を容易にする鋭い先端１６４を形成するために使用される。ある角度（角度β、図１２）を使用して、二次斜角１４５の角度を画定することができる。角度βは、マイクロニードルの開口部の中に（中心軸を通って）延在する平面１３２と、二次斜角によって生成されるマイクロニードル先端の縁との交点によって画定される（図１２参照）。任意の実施形態では、少なくとも１つの二次斜角は、約１５°〜約４０°のピッチ（すなわち、中心軸と揃えられる平面１３２に対する角度）を有する。好ましい一実施形態では、斜角面１４０は、約２５°〜約３５°のピッチを有する。より好ましい一実施形態では、斜角面１４０は、約３５°〜約３５°のピッチを有する。

図９Ａ〜Ｃは、図４〜８の中空マイクロニードル２６０の先端部分１６６を形成するために使用される、実施例において「円筒状突起」と参照される成形型部分１５０’の一実施形態の様々な図を示す。成形型部分１５０’は、基部１５１を備える。概して、基部の断面形状は、形成される先端部分の外部形状に適合する。図９に例示される実施形態では、基部は円筒状である。

成形型部分１５０’は、一次斜角形成面１５３、二次斜角形成面１５５、及び延在部１５４’を更に備える。一次斜角形成面１５３は、マイクロニードルの斜角面の形状及び中心軸に対する角度を画定する。二次斜角形成面１５５は、二次斜角の形状、及びマイクロニードルの斜角面に対する二次斜角の角度を画定する。

延在部１５４’は、斜角面内の開口部の形状（例えば、円形）及び大きさを画定し、マイクロニードル内の中空チャネルの形状（例えば、円筒状）及び直径も画定する。任意の実施形態では、マイクロニードルは、マイクロニードルの本体を部分的にのみ通って延在する中空チャネルを備え得る（すなわち、中空チャネルがデッドエンドチャネルである）。これらの実施形態では、延在部１５４’は、成形型部分１５０’を使用して作製される中空チャネルの深さも画定し得る。任意の実施形態では、本開示に従う物品は、物品の１つの側面から別の側面まで（例えば、マイクロニードルの反対側の側面上に位置するリザーバまで（図示せず））延在する中空チャネルを有する中空マイクロニードルを備え得る。

図３の成形型部分１５０と対照的に、成形型部分１５０’の延在部１５４’は、成形型部分１５０’によって生成される開口部によって生成される開口部の大きさを増加させる突出部１５６を更に備える。この突出部は、周縁１５７において切頭され、これは、成形型部分１５０’を使用して形成されるマイクロニードルの第２のチャネル（図４の第２のチャネル１７６参照）の形状の一部分を画定する。任意の実施形態では、周縁１５７は、成形型部分１５０’を使用して形成されるマイクロニードルの中心軸に対して実質的に直角に配向され得る。任意の実施形態では、周縁１５７は、曲率半径を含み得る。

任意の実施形態では、本開示に従うマイクロニードルの斜角面は、平面を画定する。任意の実施形態では、その平面は、平坦な平面である。任意の実施形態では、その平面は、湾曲しているか、又はわずかに湾曲していてよい。任意の実施形態では、斜角面は、複数の非平行平面を含み得る（例えば、斜角面は、全体が参照により本明細書に援用される２０１３年７月１６日出願の米国仮特許出願第６１／８４６，９３４号に記載されるように、二面の斜角面を含み得る）。

本開示の中空マイクロニードルは、当該技術分野で既知である成形プロセスを使用して作製され得る。全体が参照により本明細書に援用される米国仮特許出願第６１／７４０，９４１号は、例えば、成形プロセスを使用するマイクロニードルの形成を記載する。図１０は、本開示の中空マイクロニードルを作製するための成形プロセスに使用するための装置の概略図を示す。本明細書中の実施例に記載されるように、成形型空洞部分１９０及び図９Ａ〜Ｃの成形型部分１５０’を備える第１の成形型半割部は、第２の成形型半割部１９１に近接して配置され、それによって、１つ又は２つ以上の中空マイクロニードルの形状を有する空洞１９５、及び中空マイクロニードルが突出する物品を生成する（例えば図１参照）。成形型部分１５０’は、形成されたマイクロニードルの先端に近接する開口部及び第１のチャネルを突出部１５６と共に画定する、延在部１５４’を備える。任意に、第２の成形型半割部１９１は、形成された物品を完全に通って延在する中空チャネルの大きさ及び形状を画定する突起２５３を備える。米国仮特許出願第６１／７４０，９４１号に記載されるように、マイクロニードルは、マイクロニードルの本体を完全に通って延在する中空チャネルをもたらすような様式で形成される。任意の実施形態では、ある特定のプロセス（例えば、レーザー穿孔）が、中空チャネルを完成させるために成形に続いて使用される。

別の態様では、本開示は、中心軸を有する本体、本体直径、基部、先端部分、及び中空チャネルを備える少なくとも１つの中空マイクロニードルを備える物品を作製する方法を提供する。本方法は、少なくとも１つの空洞を備える第１の成形型半割部を提供することを含む。少なくとも１つの空洞は、空洞開口部と、そこから空洞開口部に向かって延在する第１の突起を有する空洞表面と、を含む。第１の突起は、中空チャネルの第１のセグメントを画定し、第１のセグメントは、基部からマイクロニードルの本体の中へ延在する。第１の突起は、第１の長手方向軸を備える。本方法は、そこから延在する少なくとも１つの第２の突起を備える第２の成形型半割部を提供することを更に含む。少なくとも１つの第２の突起は、少なくとも１つのマイクロニードルの先端部分及び中空チャネルの第２のセグメントを画定し、第２のセグメントは、少なくとも１つのマイクロニードルの先端に近接する斜角開口部からマイクロニードルの本体の中へ延在する。少なくとも１つの第２の突起は、第２の長手方向軸を備える。第２の突起は、本明細書に記載されるように、先端部分を画定するような形状及び寸法である。本方法は、少なくとも第１の成形型半割部又は第２の成形型半割部を成形可能材料（例えば、高分子材料、熱可塑性高分子材料）と接触させることと、第１の突起が第２の突起と実質的に揃えられるように、少なくとも１つの第２の突起を空洞開口部に挿入することと、本物品を形成することと、を更に含む。任意の実施形態では、本物品の形成後、第２の突起により、少なくとも１つのマイクロニードルの先端部分は、先端と、中心軸に対して斜めに配向される斜角面と、中空マイクロニードルの先端部分の中へ延在する２つのチャネルの併合によって形成される開口部と、を備えることになる。第１のチャネルは、マイクロニードルの中に軸方向に延在し、第２のチャネルは、半径方向に、中心軸と実質的に直交する配向で、第１のチャネルから開口部まで延在する。任意の実施形態では、第２の突起は、少なくとも第１の成形型半割部又は第２の成形型半割部を成形可能材料と接触させる前に、少なくとも１つの空洞に挿入される。あるいは、任意の実施形態では、少なくとも第１の成形型半割部又は第２の成形型半割部は、第２の突起を少なくとも１つの空洞に挿入する前に、成形可能材料と接触する。

本方法の上記の実施形態のいずれかにおいて、少なくとも１つの空洞は、少なくとも１．５〜１の空洞アスペクト比（空洞長さ対空洞基部幅）を有する。本方法の上記の実施形態のいずれかにおいて、第１の成形型半割部は、複数の少なくとも１つの空洞を備え、第２の成形型半割部は、複数の少なくとも１つの第２の突起を備え、複数の第２の突起は、複数の空洞に同時に挿入されるように揃えられる。

本開示に従って作製されるマイクロニードル物品は、以下の特許及び特許出願に記載されるものなどの様々な構成及び特徴を有し得、その開示の全体は、参照により本明細書に援用される。マイクロニードル物品の一実施形態は、中空の中央チャネルを有するテーパ状構造を記載する、米国特許第６，３１２，６１２号（Ｓｈｅｒｍａｎら）に開示される構造を含む。マイクロニードルアレイ物品のなお更に別の実施形態は、マイクロニードルの先端の上面に少なくとも１つの長手方向ブレードを有する中空マイクロニードルを記載する、米国特許第６，３７９，３２４号（Ｇａｒｔｓｔｅｉｎら）に開示される構造を含む。マイクロニードルアレイ物品の更なる実施形態は、両方とも中空マイクロニードルを記載する、米国特許出願公開第２０１２／０１２３３８７号（Ｇｏｎｚａｌｅｚら）及び同第２０１１／０２１３３３５号（Ｂｕｒｔｏｎら）に開示される構造を含む。マイクロニードルアレイ物品のなお更なる実施形態は、両方とも中空マイクロニードルアレイ及びその製造の方法を記載する、米国特許第６，５５８，３６１号（Ｙｅｓｈｕｒｕｎ）及び同第７，６４８，４８４号（Ｙｅｓｈｕｒｕｎら）に開示される構造を含む。

本開示のマイクロニードル物品に用いることができるマイクロニードルの特徴の様々な実施形態は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）マイクロニードルを記載するＰＣＴ公開第２０１２／０７４５７６号（Ｄｕａｎら）、並びに本開示のマイクロニードルに用いることができるマイクロニードルの様々な異なる種類及び組成を記載するＰＣＴ公開第２０１２／１２２１６２号（Ｚｈａｎｇら）に記載されている。

本開示に従う特徴を有する中空マイクロニードルを備える物品は、例えば、当該技術分野で既知である射出成形プロセスによって作製されることができる。いくつかの実施形態では、マイクロニードル材料は、金属、セラミック、又は高分子材料、好ましくは医療グレード高分子材料とする（又はこれを含む）ことができる。マイクロニードル材料は、ケイ素、又はステンレス鋼、チタン、若しくはニッケルチタン合金などの金属とする（又はこれを含む）ことができる。例示的な種類の医療グレード高分子材料として、ポリカーボネート、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が挙げられる。好ましい種類の医学グレード高分子材料は、ポリカーボネート及びＬＣＰを含む。

本開示のマイクロニードル物品は、射出成形、圧縮成形、金属射出成形、打抜き加工、フォトリソグラフィー、又は押出成形によるような任意の好適な方法で製造され得る。任意の実施形態では、中空マイクロニードルアレイは、医療グレードポリカーボネート又はＬＣＰなどのポリマーを射出成形し、続いてレーザー穿孔して中空マイクロニードルのチャネルを形成することによって作製され得る。高分子材料を成形して固形マイクロニードル物品にするための成形プロセスの非限定的な例は、米国特許第８，０８８，３２１号（Ｆｅｒｇｕｓｏｎら）並びに米国特許出願公開第２０１２／０２５８２８４号（Ｒｅｎｄｏｎ）及び同第２０１２／００４１３３７号（Ｆｅｒｇｕｓｏｎら）に見出すことができ、これらのそれぞれは、全体が参照により本明細書に援用される。マイクロニードルを備える物品における中空チャネルの形成を開示する公報の非限定的な例は、全体が参照により本明細書に援用される米国仮特許出願第６１／７４６，１９８号である。

いくつかの実施形態において、マイクロニードル材料は、生体分解性高分子材料、好ましくは医学グレード生体分解性高分子材料であり（又はこれを含み）得る。例示的な種類の医学グレード生体分解性材料は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ＰＧＡ及びＰＬＡコポリマー、ポリエステルアミド重合体（ＰＥＡ）を含む。

いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルは、本明細書において「溶解性マイクロニードル」と称される溶解性、分解性、又は崩壊性材料から調製され得る。溶解性、分解性、又は崩壊性材料は、使用中に溶解、分解、又は崩壊する任意の固形材料である。特に、「溶解性マイクロニードル」は、角質層の下にある組織の中で十分に溶解するか、分解するか、又は崩壊することにより、治療薬が組織の中に解放されることを可能にする。治療薬は、溶解性マイクロニードルの上にコーティングされるか又はその中に統合される場合がある。いくつかの実施形態では、溶解性材料は、炭水化物又は砂糖から選択される。いくつかの実施形態では、溶解性材料は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である。いくつかの実施形態では、溶解性材料は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、スクロース、グルコース、デキストラン、トレハロース、マルトデキストリン、及びその組み合わせからなる群から選択される。

任意の実施形態では、中空マイクロニードルは、上記の材料のうちの任意のもの２つ又は３つ以上の組み合わせから作製される（又はこれを含む）ことができる。例えば、マイクロニードルの残りが医療グレード高分子材料である一方で、マイクロニードルの先端は溶解性材料であってよい。

本開示のマイクロニードルを含む物品内のマイクロニードル又は複数の中空マイクロニードルは、角質層に穿孔することができる様々な形状を有することができる。実施形態のうちのいくつかでは、複数のマイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上は、四角錐形状、三角錐形状、階段状錐体形状、円錐形状、細石刃形状、又は皮下注射針の形状を有することができる。任意の実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上は、四角錐形状を有することができる。任意の実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上は、三角錘形状を有することができる。任意の実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上は、階段状錐体形状を有することができる。任意の実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上は、円錐形状を有することができる。任意の実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上は、皮下注射針の形状を有することができる。任意の実施形態では、マイクロニードルアレイ物品は、上述のマイクロニードル形状のうちの任意の２つ又は３つ以上の組み合わせを有するマイクロニードルのアレイを備え得る。マイクロニードルアレイ物品内のいずれかのマイクロニードルの形状は、対称又は非対称であってよい。マイクロニードルアレイ物品内のいずれかのマイクロニードルの形状は、切頭状であってよい（例えば、複数のマイクロニードルは、切頭状角錐形状又は切頭状円錐形状を有することができる）。好ましい一実施形態では、マイクロニードルアレイ物品内の複数のマイクロニードルの各マイクロニードルは、四角錐形状を有する。

任意の実施形態では、マイクロニードルアレイ物品内の複数のマイクロニードルの各マイクロニードルは、中空マイクロニードルである（すなわち、マイクロニードルは、マイクロニードルを通る中空の孔を含む）。中空の孔は、マイクロニードルの基部からマイクロニードルの先端まで、又は、その孔は、マイクロニードルの基部からマイクロニードルの先端から外れた位置まで存在することができる。任意の実施形態では、中空マイクロニードルアレイ内の複数の中空マイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上は、円錐形状、円筒形状、四角錐形状、三角錘形状、又は皮下注射針の形状を有することができる。

任意の実施形態では、中空マイクロニードルアレイ物品内の複数の中空マイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上のマイクロニードルは、任意に曲率半径を有する、円錐形状を有することができる。任意の実施形態では、中空マイクロニードルアレイ物品内の複数の中空マイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上のマイクロニードルは、円筒形状を有することができる。任意の実施形態では、中空マイクロニードルアレイ物品内の複数の中空マイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上のマイクロニードルは、四角錐形状を有するセグメントを有することができる。任意の実施形態では、中空マイクロニードルアレイ物品内の複数の中空マイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上のマイクロニードルは、三角錘形状を有するセグメントを有することができる。任意の実施形態では、中空マイクロニードルアレイ物品内の複数の中空マイクロニードルのうちの１つ又は２つ以上のマイクロニードルは、皮下注射針の形状を有するセグメントを有することができる。好ましい一実施形態では、中空マイクロニードルアレイ物品内の複数の中空マイクロニードルの各マイクロニードルは、従来の皮下注射針の形状を有するセグメントを有する。

任意の実施形態では、本開示に従う中空マイクロニードルを備える物品は、複数のマイクロニードルを備え得る。複数のマイクロニードルは、任意に、アレイを形成することができる。任意の実施形態では、本物品は、約３個〜約３０個（境界値を含む）の本開示の中空マイクロニードルのアレイを備え得る。好ましい一実施形態では、本物品は、約８個〜約２０個（境界値を含む）の本開示の中空マイクロニードルのアレイを備え得る。より好ましい一実施形態では、本物品は、１２個、１６個、又は１８個の本開示の中空マイクロニードルのアレイを備え得る。

本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、各マイクロニードルの全高は、約４００μｍ〜約３０００μｍである。本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、各マイクロニードルの全高は、約４００μｍ〜約２０００μｍである。本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、各マイクロニードルの全高は、約７５０μｍ〜約１６００μｍである。

本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、マイクロニードルのそれぞれを通って延在する中空チャネルは、マイクロニードルの先端に近接する、約１０μｍ〜約２００μｍの直径を有する。本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、マイクロニードルのそれぞれを通って延在する中空チャネルは、マイクロニードルの先端に近接する、約１０μｍ〜約１２０μｍの直径を有する。本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、マイクロニードルのそれぞれを通って延在する中空チャネルは、マイクロニードルの先端に近接する、約２５μｍ〜約７５μｍの直径を有する。

本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、マイクロニードルのそれぞれを通って延在する中空チャネルは、約７５μｍ^２〜約３２，０００μｍ^２の断面積を有する。本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、マイクロニードルのそれぞれを通って延在する中空チャネルは、約７５μｍ^２〜約１８，０００μｍ^２の断面積を有する。本開示に従う複数の中空マイクロニードルを備える物品の任意の実施形態では、マイクロニードルのそれぞれを通って延在する中空チャネルは、約７００μｍ^２〜約３，０００μｍ^２の断面積を有する。

本開示の中空マイクロニードルアレイ物品は、医療グレードポリカーボネート又はＬＣＰなどのポリマーの射出成形によって製造され得る。典型的には、これらのプロセスは、そこから延在するマイクロニードルを有する基板を形成するために成形型を使用する。

本開示のマイクロニードルは、所定のマイクロニードル壁厚に対して、当該技術分野で既知の従来のプロセスを使用して得ることができるものよりも大きな開口部を有利に提供する。より大きな開口部は、マイクロニードルの中空チャネルから皮膚組織及び下層にある組織の層への物質（例えば、薬学的に活性な組成物）の送達を促進する。図１１は、中空マイクロニードル内の従来の開口部によって画定される領域１８５を示す。典型的には、従来の開口部は、マイクロニードルの本体を斜角面で二分することによって生成され、領域１８５は、斜角面に沿って生成される開口部の断面領域を表す。図１１はまた、本開示に従うマイクロニードルの作製によって得られる更なる領域１８６を示す。

更に、本開示に従うプロセスを使用すると、マイクロニードル内の先端近位中空チャネルを形成する延在部が、第２の斜角面を形成する突出部の存在によって強化されるため、ニードルの先端部分を形成するために使用される顕微鏡的成形型部分は、長期使用中の損傷を大幅に受けにくい。

本開示に従うマイクロニードルの上記の実施形態のいずれも、身体内に流体を注入するために使用されることができる。本開示に従うマイクロニードルの上記の実施形態のいずれも、身体から流体を取り出すために使用されることができる。

例示的な実施形態
実施形態Ａは、
少なくとも１つのマイクロニードルを備える物品であって、その少なくとも１つのマイクロニードルが、
基部と、
中心軸を有する細長い本体と、
先端、斜角面、及びその斜角面内の斜角開口部を備える先端部分と、
斜角開口部から細長い体の少なくとも一部分を通って軸方向に延在し、中心軸と実質的に揃えられる第１の壁部を有する、第１のチャネルと、
第１のチャネルから斜角開口部まで半径方向に延在し、中心軸と実質的に直交して配向される第２の壁部を有する、第２のチャネルと、を備え、
第１のチャネルと第２のチャネルとが併合して斜角開口部を形成する、物品である。

実施形態Ｂは、物品が、第１の側面及び第２の側面を有する基板を更に備え、少なくとも１つのマイクロニードルが、基板の第１の側面から延在し、第１のチャネルが、斜角開口部から細長い本体を通って基板の第２の側面上の第２の開口部まで延在する、実施形態Ａに記載の物品である。

実施形態Ｃは、少なくとも１つのマイクロニードルが、複数のマイクロニードルを含む、実施形態Ａ又は実施形態Ｂに記載の物品である。

実施形態Ｄは、斜角開口部が、先端に近接する第１の端部及び基部に近接する第２の端部を備える細長い開口部である、実施形態Ａ〜Ｃのいずれか１つに記載の物品である。

実施形態Ｅは、斜角面が、斜角面を包囲する斜角縁によって画定され、開口部が、開口部を包囲する開口部縁によって画定され、開口部縁の一部分はいずれも、斜角縁のいずれの一部分とも一致しない、実施形態Ａ〜Ｄのいずれか１つに記載の物品である。

実施形態Ｆは、斜角面が、斜角面を包囲する斜角縁によって画定され、開口部が、開口部を包囲する開口部縁によって画定され、開口部縁の少なくとも一部分が、斜角縁の一部分と一致する、実施形態Ａ〜Ｄのいずれか１つに記載の物品である。

実施形態Ｇは、先端部分が、複数の交差する平面を備える、実施形態Ａ〜Ｆのいずれか１つに記載の物品である。

実施形態Ｈは、斜角面が、第１の平面を画定し、斜角開口部によって画定される第１の二次元面積が、第１の平面に沿った第１のチャネルの断面積によって画定される第２の二次元面積よりも大きい、実施形態Ａ〜Ｇのいずれか１つに記載の物品である。

実施形態Ｉは、身体内に流体を注入するための、実施形態Ａ〜Ｈのいずれか１つに記載の物品の使用である。

実施形態Ｊは、身体から流体を取り出すための、実施形態Ａ〜Ｈのいずれか１つに記載の物品の使用である。

実施形態Ｋは、本体直径を有する細長い本体、基部、先端部分、及び基部から先端部分まで延在する中空チャネルを備える少なくとも１つのマイクロニードルを備える物品を作製する方法であり、その方法は、
少なくとも１つの空洞を備える第１の成形型半割部を提供することであって、
少なくとも１つの空洞が、空洞開口部と、空洞表面であって、そこから空洞開口部に向かって延在する第１の突起を有する空洞表面と、を含み、
第１の突起が、中空チャネルの第１のセグメントを画定し、第１のセグメントが、基部からマイクロニードルの本体の中へ延在し、
第１の突起が、第１の長手方向軸を備える、提供することと、
第２の成形型半割部を提供することであって、その第２の成形型半割部は、そこから延在する少なくとも１つの第２の突起を備え、
少なくとも１つの第２の突起が、マイクロニードルの先端部分及び中空チャネルの第２のセグメントを画定し、第２のセグメントが、少なくとも１つのマイクロニードルの先端に近接する斜角開口部からマイクロニードルの本体の中へ延在し、
少なくとも１つの第２の突起が、第２の長手方向軸を備え、
第２の突起が、先端部分を画定するような形状及び寸法であり、
先端部分が、先端と、斜角面と、その斜角面内の斜角開口部と、斜角開口部から細長い本体の少なくとも一部分を通って軸方向に延在する第１のチャネルと、第１のチャネルから斜角開口部まで半径方向に延在する第２のチャネルと、を含み、
第１のチャネルが、第２の長手方向軸と実質的に揃えられる第１の壁部を有し、
第２のチャネルが、第２の長手方向軸と実質的に直交して配向される第２の壁部を有し、
第２の突起が、第１のチャネルと第２のチャネルとが併合して斜角開口部を形成するような形状及び寸法である、提供することと、
少なくとも第１の成形型の表面又は第２の成形型の表面を高分子材料と接触させることと、
第２の突起を少なくとも１つの空洞に挿入することと、を含む。

実施形態Ｌは、少なくとも第１の成形型の表面又は第２の成形型の表面を成形可能材料と接触させる前に、第２の突起が少なくとも１つの空洞に挿入される、実施形態Ｋに記載の方法である。

実施形態Ｍは、第２の突起を少なくとも１つの空洞に挿入する前に、少なくとも第１の成形型の表面又は第２の成形型の表面を成形可能材料と接触させる、実施形態Ｋに記載の方法である。

実施形態Ｎは、成形可能材料が、金属、セラミック材料、又は高分子材料を含む、実施形態Ｋ〜Ｍのいずれか１つに記載の方法である。

実施形態Ｏは、少なくとも１つの空洞が、少なくとも１．５〜１の空洞アスペクト比（空洞長さ対空洞基部幅）を有する、実施形態Ｋ〜Ｎのいずれか１つに記載の方法である。

実施形態Ｐは、第１の成形型半割部が、複数の少なくとも１つの空洞を備え、第２の成形型半割部が、複数の少なくとも１つの第２の突起を備え、複数の第２の突起が、複数の空洞に同時に挿入されるように揃えられる、実施形態Ｋ〜）のいずれか１つに記載の方法である。

実施例１．マイクロニードル物品の製作
標準的な射出成形手順を使用して、高分子材料からマイクロニードル物品を調製した。成形されたマイクロニードル物品は、各部分が鋼から機械加工された３つの成形型部分から調製された成形アセンブリーを使用して、調製された。第１の成形型部分は、成形されたアレイ内のニードル先端の斜角形状を画定した突起を含んだ。第１の成形型部分内の各突起は、マイクロニードルの先端に近接する斜角上の開口部、及び各マイクロニードルの本体を通って延在する中空チャネルの一部分を含む、マイクロニードル先端の先端セグメントの特徴を画定した、更なる円筒状延在部を有した。第２の成形型部分は、成形物品内のマイクロニードルのパターン、成形物品内のマイクロニードルの外部形状及び大きさ、並びに物品の第１の側面（上記のように、中央空洞部分、プラットフォーム部分、及び周辺部分を含む）を画定するための鋳型として機能した。第３の成形型部分は、平面的表面から突き出す円筒状突起を含み、各突起は、マイクロニードル中空チャネルの第２の（基部近位）部分、及び成形物品内の各マイクロニードルの基部に位置する開口部を画定した。突起が突き出した平面的表面は、成形物品の基部セグメントの第２の主表面を画定する機能を果たした。第１及び第２の成形型部分を組み立てて、第１の成形型部分の突起を第２の成形型部分内の対応する開口部に挿入することによって、密接な嵌合を形成した。組み立てられた第１及び第２の成形型部分は、第１の成形型半割部を形成した。第３の成形型部分を、第２の成形型半割部として使用した。

第１及び第２の成形型半割部を、６０トン射出成形プレス（Ｓｏｄｉｃｋ Ｐｌｕｓｔｅｃｈ ＬＡ ６０、Ｓｏｄｉｃｋ Ｐｌｕｓｔｅｃｈ Ｃｏ．，Ｙｏｋｏｈａｍａ，Ｊａｐａｎ）内の成形型基部に据え付けた。当該分野において一般的であるように、成形アセンブリーの分割線は、高分子材料の射出中の一般空気排出のための主脱気孔及び二次脱気孔の両方を有していた。Ｖｅｃｔｒａ ＭＴ１３００液晶ポリマー（ＬＣＰ）ペレット（Ｔｉｃｏｎａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｆｌｏｒｅｎｃｅ，ＫＹ）を往復スクリューに投入し、溶融するまで加熱した。第１の成形型半割部及び第２の成形型半割部を、２００°Ｆ（９３．３℃）の温度（以下「射出時の成形型温度」と称す）まで加熱した。第１の成形型半割部を第２の成形型半割部で閉じることによって、成形サイクルを開始した。成形型を約２０〜６０トンの力で鉗合した。この鉗合姿勢で、第２の成形型半割部内の突起の先端の表面を、第１の成形型半割部内の突起の先端の表面と揃え、接触させた。往復スクリューから材料総量の第１の部分（成形品寸法の体積の約５０〜９５％）を、約７インチ／秒（１７．８ｃｍ／秒）の固定速度（以下「射出速度」と称す）で成形型チャンバに射出した。材料の第１の部分を射出した後、約１３，５００ｐｓｉ（９３，０７９キロパスカル）の固定圧力（以下「充填圧力」と称す）を印加することによって、プロセスを射出駆動モードから圧力駆動モードに切り替えて、溶融材料の残りをネガ型インサートに押し入れた。充填圧力は、５秒の固定時間（以下「保持時間」と称す）にわたって印加した。その後充填圧力を解除し、ＬＣＰの軟化温度より低く設定した排出温度まで成形型チャンバを冷却した。成形型チャンバを開き、マイクロニードル物品を排出した。

実施例２．マイクロニードル物品を試験するために使用した注入装置。
米国特許出願公開第２０１２／０１２３３８７号（図１〜１３）及び米国仮特許出願第６１／７４０，９４１号（図２、１４、及び１５）に記載される装置と同様の、完全に組み立てられたマイクロニードル物品注入装置を使用した。各装置内の薬物カートリッジは、５パーセントの水性ブドウ糖中０．００５％のメチレンブルーの１ｍＬ溶液を含有した。米国仮特許出願第６１／７４０，９４１号の実施例１の注入装置を、以下の例外と共に使用した。まず、接着剤アセンブリーに接合された装置の部分は、材料を除去するために粉砕しなかった。次に、接着剤アセンブリーの構成は異なっていた。米国仮特許出願第６１／７４０，９４１号の４層接着剤を使用する代わりに、使用された接着剤アセンブリーは２層のみからなる積層体であった。第１の層は、３Ｍ １５１０両面テープ（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）の厚さ０．１０ｍｍのシートであった。第２の層は、３Ｍ １５２４転写接着剤の０．０７ｍｍのシートであった。装置の丸端部において下部ハウジングの基部部材の第１の主表面を被覆するように、２層接着剤アセンブリーを配置した。接着剤アセンブリーの大きさ及び形状が装置のものと適合するように、接着剤アセンブリー積層体をレーザー切断した。接着剤アセンブリーの２つの層はそれぞれ、互いと揃えられ、かつ装置ハウジング内の開口部と正確に適合した、カットアウト領域を含んだ。装置及び接着剤アセンブリーを、接着剤アセンブリーの第１の層が装置の下部ハウジングに接着するように配向した。接着剤アセンブリーの第１の層内の開口部が装置内の開口部と一致するように、接着剤アセンブリーを装置と揃えた。装置の保管中に剥離ライナを使用して、接着剤アセンブリーの第２の層の露出した接着剤を保護した。

マイクロニードル物品注入装置に使用した中空マイクロニードル物品（図１に示される）を、Ｖｅｃｔｒａ ＭＴ１３００液晶ポリマー（ＬＣＰ）から直径約１．２５ｃｍの円形に（実施例１に記載されるように）成形した。円形のプラットフォーム部分は、物品の外部縁から約１．０ｍｍ突出し、周辺部分は、プラットフォーム部分の平面に対して３６．９度の傾斜でプラットフォーム部分から離れて傾斜した。この物品の閉じた円形の空洞は、物品上の中心に位置し、プラットフォーム）の内部周辺部によって形成された円形領域によって画定された約６．８ｍｍの直径、空洞の中心において約５００マイクロメートルの深さ、及び約１１ｍｍの曲率半径を有した。プラットフォームの外部周辺部によって形成された円形領域の直径は、約１０．３ｍｍであった。プラットフォームの幅は、約１．７５ｍｍであった。この物品は、物品の円形プラットフォーム部分から延在する１２個の中空マイクロニードルの線状アレイを特徴とした。マイクロニードルは均一に離間し、近隣のマイクロニードル間の距離は（先端から先端まで測定したときに）約２．２ｍｍであった。先端における開口部が半径のベクトルに沿って物品の外部周辺部に向くように、各マイクロニードルを配向した。基部における各マイクロニードルの外径は、約１．５ｍｍであった。各マイクロニードルの張り出した基部セグメントは、約１ｍｍの曲率半径を有した。各マイクロニードルの先端セグメントは、３３．６度の斜角及び７０度の夾角を有した面取り先端を有する従来の皮下注射針の形状であった。先端付近の開口部は、（図５に示されるように）３０３マイクロメートル対８０マイクロメートルの寸法を有する長円（obround）の形状であった。各マイクロニードルは、プラットフォーム表面におけるマイクロニードルの基部からマイクロニードルの先端まで測定したときに約１５００マイクロメートルの全高を有した。各マイクロニードルの先端から先端付近の開口部の中心までの距離は、約３８２マイクロメートルであった。各マイクロニードルの先端に近接する中空チャネルの平均直径は、約８０マイクロメートルであった。

実施例３．注入装置。
Ｕ字型葉様の挿入バネ（すなわち、米国特許出願公開第２０１２／０１２３３８７号（図１〜１３）及び米国仮特許出願第６１／７４０，９４１号（図２、１４、及び１５）に記載される第１の蓄積エネルギー装置）の線径が１．５９ｍｍの代わりに１．５０ｍｍであったことを除いて、実施例２に記載されたものと同じマイクロニードル注入装置を使用した。

実施例４．代替的な注入装置。
Ｕ字型葉様の挿入バネ（すなわち、米国特許出願公開第２０１２／０１２３３８７号（図１〜１３）及び米国仮特許出願第６１／７４０，９４１号（図２、１４、及び１５）に記載される第１の蓄積エネルギー装置）の線径が１．５９ｍｍの代わりに１．４０ｍｍであったことを除いて、実施例２に記載されたものと同じマイクロニードル注入装置を使用した。

実施例５．物質を注入するためのマイクロニードル物品の使用。
ヨークシャー交配飼育ブタ（Ｍｉｄｗｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｗｉｎｅ，Ｇｉｂｂｏｎ，ＭＮ）を使用する研究をインビボで実施した。マイクロニードル挿入の適用部位として、最小の筋肉含有量を有する腹部の軟質領域を選択した。まず適用部位を電気バリカンでトリミングし、次にかみそり及び剃毛クリームを使用して剃毛した。剃毛した領域を石鹸水及びＢＵＦ−ＰＵＦ剥脱スポンジ（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）を使用して擦り洗い、次に脱イオン水で濯いだ。この動物を、加熱テーブル（３８℃）上に側臥位で配置した。イソフルオレンガスで動物を麻酔し、実験全体を通して麻酔下に維持した。次に、適用部位を７０％イソプロパノール水溶液を用いて拭いた。

実施例４の注入装置を使用した。剥離ライナを接着剤アセンブリーから除去し、装置をブタの皮膚に接着させた。ブタに装置を取り付ける間、適用部位の皮膚を穏やかに伸ばして、皮膚にわずかな張力を提供した。次に皮膚を弛緩させ、押しボタンを押下してアプリケータ要素を解除し、ブタの皮膚の中にマイクロニードル物品を挿入した。テーパ状ピンをハウジングから取り外すと、コイル状バネが解除され、これがブタへのメチレンブルー溶液の注入を開始した。注入の完了後、装置を更に１分間皮膚上に維持した。装置を皮膚から取り外し、皮膚表面を検査して、皮膚の表面上にメチレンブルー溶液があるかを判定した。皮膚上のメチレンブルー溶液の存在は、メチレンブルーの全てが動物に注入されたわけではないという指標であった。予め秤量した（pre-tared）吸収性ワイプで注入部位を拭き、次にワイプを秤量して、成功裏に送達されなかったメチレンブルーの量を判定した。

合計３回の反復実験を実施した。注入時間は２９〜１１１秒の範囲であり、平均注入時間は６３秒であった。装置のうちの２つが、一切の「漏出」を伴わずにメチレンブルー溶液を成功裏に送達した（すなわち、メチレンブルー溶液が皮膚表面上に観察されなかった）。第３の装置は、メチレンブルー溶液の９７％を成功裏に送達した。

実施例６．マイクロニードル物品の使用。
ヨークシャー交配飼育ブタ（Midwest Research Swine）の皮膚表面に適用されたときの本物品のマイクロニードルの貫通深さ（ＤＯＰ）を判定するための研究をインビボで実施した。実施例２に記載された中空マイクロニードル物品を使用した。

３工程プロセスを使用して、物品上のマイクロニードルをコーティングした。始めの２つの工程は、下塗剤コーティングをマイクロニードルに適用することを含み、第３の工程は、ローダミンＢの薄いコーティングをマイクロニードルに適用することを含んだ。工程１では、９０％（重量／体積）エタノール中０．５ｍｇ／ｍＬのポリビニルアルコール（８０％加水分解）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｉｎｃ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）及び３５μｇ／ｍＬのＴＷＥＥＮ（登録商標）８０（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を含有する３５マイクロリットルの溶液で、物品をフラッドコーティングした。次に、コーティングされた物品を３５℃で２０分間乾燥させた。工程２では、工程１の物品を、３３．３ｍｇ／ｍＬの硫酸アルミニウムカリウム（Ｐｅｎｔａ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎ，ＮＪ）の３５マイクロリットルの水溶液でフラッドコーティングした。次に、コーティングされた物品を３５℃で３０分間乾燥させた。工程３では、工程２の下塗りした物品を、０．０８％（重量／体積）のローダミンＢ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）の４０マイクロリットルの水溶液でフラッドコーティングした。コーティングされた物品を３５℃で３０分間乾燥させた。この３工程プロセスは、マイクロニードルがローダミンＢの薄い不透明なコーティングで完全に被覆された物品をもたらした。

マイクロニードル挿入の適用部位として、ハム領域を選択した。まず適用部位を電気バリカンでトリミングし、次にかみそり及び剃毛クリームを使用して剃毛した。剃毛した領域を石鹸水及びＢＵＦ−ＰＵＦ剥脱スポンジ（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）を使用して擦り洗い、次に脱イオン水で濯いだ。この動物を、加熱テーブル（３８℃）上に側臥位で配置した。イソフルオレンガスで動物を麻酔し、実験全体を通して麻酔下に維持した。次に、適用部位を７０％イソプロパノール水溶液を用いて拭いた。

実施例２に記載された注入装置を、ローダミンＢでコーティングされた物品と共に使用した。剥離ライナを接着剤アセンブリーから除去し、装置をブタの皮膚に接着させた。押しボタンを押下してアプリケータ要素を解除し、ブタの皮膚の中にマイクロニードル物品のマイクロニードルを挿入した。注入装置を更に５分間皮膚上に維持した。

注入装置を動物から取り外した。マイクロニードルの先端から、皮膚への適用後にマイクロニードルからローダミンＢコーティングが拭き取られているか又は溶解している場所までの距離を測定することによって、ブタ皮膚へのマイクロニードルの貫通深さ（ＤＯＰ）を間接的に判定した。Ｎｉｋｏｎ ＬＶ−１００顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｍｅｌｖｉｌｌｅ，ＮＹ）を１００倍の倍率でＩｍａｇｅ Ｐｒｏ（登録商標）Ｐｌｕｓデジタル画像解析ソフトウェア（Ｍｅｄｉａ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ，Ｂｅｔｈｅｓｄａ，ＭＤ）と共に使用して、測定を実施した。合計２回の反復実験を実施した。各物品からマイクロニードルの全てをサンプリングすることによって、平均マイクロニードルＤＯＰを判定した（ｎ＝２４）。結果を表１に示す。

実施例７．マイクロニードル物品の使用
実施例２の注入装置の代わりに実施例３の注入装置を使用したことを除いて、実施例６に記載された手順を使用した。結果を表２に示す。

実施例８
マイクロニードル物品の使用。
実施例２の注入装置の代わりに実施例４の注入装置を使用したことを除いて、実施例６に記載された手順を使用した。結果を表３に示す。

本明細書に引用する全ての特許、特許出願、及び公開公報、並びに電子的に入手可能な資料の開示内容の全体を、参照により援用する。本出願の開示と、参照により本明細書に援用されるいずれかの文書の開示（複数可）との間になんらかの矛盾が存在する場合には、本出願の開示が優先するものとする。上術の詳細な説明及び実施例は、あくまで理解を助けるために示したものである。したがってこれらによって不要な限定をするものと理解されるべきではない。本発明は、図示及び説明された厳密な詳細に限定されるものではなく、当業者には明らかな変形例は特許請求の範囲によって定義された本発明に含まれるものとする。

全ての見出しは読者の便宜のためのものであって、特に断らない限り、見出しの後に続く文面の意味を限定するために使用されるものではない。

本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な改変を行うことが可能である。これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。

Claims (16)

1. 少なくとも１つのマイクロニードルを備える物品であって、前記少なくとも１つのマイクロニードルが、
   基部と、
   中心軸を有する細長い本体と、
   先端、斜角面、及び前記斜角面内の斜角開口部を備える先端部分と、
   前記斜角開口部から前記細長い本体の少なくとも一部分を通って軸方向に延在し、前記中心軸と実質的に揃えられる第１の壁部を有する、第１のチャネルと、
   前記第１のチャネルから前記斜角開口部まで半径方向に延在し、前記中心軸と実質的に直交して配向される第２の壁部を有する、第２のチャネルと、を備え、
   前記第１のチャネルと第２のチャネルとが併合して前記斜角開口部を形成する、物品。
2. 前記物品が、第１の側面及び第２の側面を有する基板を更に備え、前記少なくとも１つのマイクロニードルが、前記基板の前記第１の側面から延在し、前記第１のチャネルが、前記斜角開口部から前記細長い本体を通って前記基板の前記第２の側面上の第２の開口部まで延在する、請求項１に記載の物品。
3. 前記少なくとも１つのマイクロニードルが、複数のマイクロニードルを含む、請求項１又は請求項２に記載の物品。
4. 前記斜角開口部が、前記先端に近接する第１の端部及び前記基部に近接する第２の端部を備える細長い開口部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
5. 前記斜角面が、前記斜角面を包囲する斜角縁によって画定され、前記開口部が、前記開口部を包囲する開口部縁によって画定され、前記開口部縁の一部分はいずれも、前記斜角縁のいずれの一部分とも一致しない、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
6. 前記斜角面が、前記斜角面を包囲する斜角縁によって画定され、前記開口部が、前記開口部を包囲する開口部縁によって画定され、前記開口部縁の少なくとも一部分が、前記斜角縁の一部分と一致する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
7. 前記先端部分が、複数の交差する平面を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
8. 前記斜角面が、第１の平面を画定し、前記斜角開口部によって画定される第１の二次元面積が、前記第１の平面に沿った前記第１のチャネルの断面積によって画定される第２の二次元面積よりも大きい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の物品。
9. 身体内に流体を注入するための、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品の使用。
10. 身体から流体を取り出すための、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品の使用。
11. 本体直径を有する細長い本体、基部、先端部分、及び前記基部から前記先端部分まで延在する中空チャネルを備える少なくとも１つのマイクロニードルを備える物品を作製する方法であって、前記方法が、
    少なくとも１つの空洞を備える第１の成形型半割部を提供することであって、
    前記少なくとも１つの空洞が、空洞開口部と、空洞表面であって、そこから前記空洞開口部に向かって延在する第１の突起を有する空洞表面と、を含み、
    前記第１の突起が、前記中空チャネルの第１のセグメントを画定し、前記第１のセグメントが、前記基部から前記マイクロニードルの前記本体の中へ延在し、
    前記第１の突起が、第１の長手方向軸を備える、提供することと、
    第２の成形型半割部を提供することであって、前記第２の成形型半割部は、そこから延在する少なくとも１つの第２の突起を備え、
    前記少なくとも１つの第２の突起が、前記マイクロニードルの先端部分及び前記中空チャネルの第２のセグメントを画定し、前記第２のセグメントが、前記少なくとも１つのマイクロニードルの前記先端に近接する斜角開口部から前記マイクロニードルの前記本体の中へ延在し、
    前記少なくとも１つの第２の突起が、第２の長手方向軸を備え、
    前記第２の突起が、前記先端部分を画定するような形状及び寸法であり、
    前記先端部分が、先端と、斜角面と、前記斜角面内の斜角開口部と、前記斜角開口部から前記細長い本体の少なくとも一部分を通って軸方向に延在する第１のチャネルと、前記第１のチャネルから前記斜角開口部まで半径方向に延在する第２のチャネルと、を含み、
    前記第１のチャネルが、前記第２の長手方向軸と実質的に揃えられる第１の壁部を有し、
    前記第２のチャネルが、前記第２の長手方向軸と実質的に直交して配向される第２の壁部を有し、
    前記第２の突起が、前記第１のチャネルと第２のチャネルとが併合して前記斜角開口部を形成するような形状及び寸法である、提供することと、
    少なくとも前記第１の成形型の表面又は前記第２の成形型の表面を成形可能材料と接触させることと、
    前記第２の突起を前記少なくとも１つの空洞に挿入することと、
    を含む、方法。
12. 少なくとも前記第１の成形型の表面又は前記第２の成形型の表面を前記成形可能材料と接触させる前に、前記第２の突起が前記少なくとも１つの空洞に挿入される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第２の突起を前記少なくとも１つの空洞に挿入する前に、少なくとも前記第１の成形型の表面又は前記第２の成形型の表面を前記成形可能材料と接触させる、請求項１１に記載の方法。
14. 前記成形可能材料が、金属、セラミック、又は高分子材料を含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記少なくとも１つの空洞が、少なくとも１．５〜１の空洞アスペクト比（空洞長さ対空洞基部幅）を有する、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記第１の成形型半割部が、複数の前記少なくとも１つの空洞を備え、前記第２の成形型半割部が、複数の前記少なくとも１つの第２の突起を備え、前記複数の第２の突起が、前記複数の空洞に同時に挿入されるように揃えられる、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
    

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