JP2019092846A - 経皮投与デバイス、および、経皮投与デバイスの使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】突起部を、容易に皮膚に深く刺すことができる経皮投与デバイス、および、経皮投与デバイスの使用方法を提供する。【解決手段】経皮投与デバイスは、第１面２１Ｓを有する基体と、第１面２１Ｓから突き出た突起部２２と、を有する投与部を備える。突起部２２は、第１面２１Ｓに沿った方向である第１方向に延びる形状を有し、第１方向に延びる基部２５と、基部２５に繋がる３以上の頂部２３とを備える。上記３以上の頂部は、第１方向に沿って並び、頂部２３ごとに１つの頂点Ｐｔに向けて尖る形状を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、薬剤の投与に用いられる経皮投与デバイス、および、経皮投与デバイスの使用方法に関する。

皮内は、体内で免疫応答が高いとされる部位である。皮内に薬剤を投与する場合、皮下へ薬剤を投与する場合よりも、投与効果を得るために必要な薬剤の投与量を低減できる可能性があるため、皮内へ薬剤を投与するための技術開発が進められている。

例えば、微小な針状の突起部を有するマイクロニードルデバイスを用い、針状の突起部によって皮膚を穿孔することにより皮内に薬剤を送達することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、マイクロニードルデバイスが有する針状の突起部は、板状の基体の表面から細長く伸びる形状を有しているため、基体の表面と平行な方向である横方向からの力に対する強度が低い。皮膚の表面は平坦ではないため、突起部による皮膚の穿孔時には、突起部に対して上記横方向からの力がかかることは避けられず、横方向からの力が突起部に対して過大に作用する場合には、突起部が曲がったり潰れたりして、突起部の穿孔機能が低下してしまう。

これに対し、マイクロニードルデバイスとは異なる皮内投与のためのデバイスとして、基体の表面に沿った方向に延びる形状を有し、線状に延びる先端を有する突起部を備えたデバイスが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

国際公開第２００８／０２０６３２号 国際公開第２０１６／０７２４９３号

ところで、薬剤の的確な投与のためには、突起部によって所望の深さの孔が皮膚に形成されること、すなわち、突起部が基部まで深く皮膚に刺さることが望ましい。皮膚に深く刺さりやすい構造という観点においては、上記特許文献２に記載のデバイスが有する突起部は、未だ改善の余地を残している。
本発明は、突起部を、容易に皮膚に深く刺すことができる経皮投与デバイス、および、経皮投与デバイスの使用方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する経皮投与デバイスは、第１面を有する基体と、前記第１面から突き出た突起部と、を有する投与部を備え、前記突起部は、前記第１面に沿った方向である第１方向に延びる形状を有し、前記第１方向に延びる基部と、前記基部に繋がる３以上の頂部とを備える。

上記構成によれば、指等の押圧体を用いて、押圧体を第１方向に沿って往復動させつつ基体を穿孔対象の皮膚に押し付けることにより、複数の頂部が、頂部ごとに皮膚を切り裂きながら皮膚の内部へ進入する。したがって、突起部が１つの頂部を有する形態と比較して、突起部の先端領域によって皮膚が切り開かれやすくなるため、突起部の全体が皮膚に深く刺さりやすくなる。すなわち、突起部を、容易に皮膚に深く刺すことができる。

上記構成において、前記３以上の頂部は、前記第１方向に沿って並んでもよい。
上記構成によれば、皮膚において頂部ごとに切り裂かれた部分が第１方向に繋がるため、これらの頂部による皮膚の切り裂きによって、突起部の全体が挿入される孔の形成が効率よく進められる。
上記構成において、前記頂部は、頂部ごとに１つの頂点に向けて尖る形状を有してもよい。
上記構成によれば、頂部が線状の先端を有する形態と比較して、頂部が鋭利になるため、頂部が皮膚に刺さりやすくなる。

上記構成において、前記第１面に沿った方向であって前記第１方向に直交する方向が第２方向であり、前記第２方向から見て、各頂部の頂角の二等分線は、前記第１方向における前記突起部の両端部のうちの共通する一方の端部に向けて傾いていてもよい。

上記構成によれば、突起部の先端領域が鋸刃状の形状となる。そのため、第１方向に沿って往復動しながら基体を押圧する押圧体からの力を受けて複数の頂部が動くとき、各頂部が皮膚を切り裂きやすくなる。したがって、これらの頂部による皮膚の切り裂きによって、突起部の全体が挿入される孔の形成が効率よく進められ、突起部の全体が皮膚により深く刺さりやすくなる。

上記構成において、前記第１面に沿った方向であって前記第１方向に直交する方向が第２方向であり、前記第１方向および前記第２方向と直交する方向が第３方向であって、互いに隣り合う前記頂部の間で窪む部分が谷部であり、前記第１面から前記谷部の底までの前記第３方向に沿った長さは、前記突起部の第３方向に沿った最大の長さの４分の１以上であってもよい。

上記構成によれば、突起部における基部の割合が十分に確保され、突起部の基端領域の強度が高められる。その結果、皮膚の穿孔に際して突起部が受ける力のうち、特に、第１面に沿った方向の力に対して突起部が変形しにくくなる。したがって、突起部の変形による穿孔機能の低下が抑えられる。

上記課題を解決する経皮投与デバイスの使用方法は、第１面および前記第１面とは反対側の面である第２面を有する基体と、前記第１面から突き出た突起部と、を有する投与部を備える経皮投与デバイスの使用方法であって、前記突起部は、前記第１面に沿った方向である第１方向に延びる形状を有し、前記第１方向に延びる基部と、前記基部に繋がる３以上の頂部とを備え、前記突起部の先端領域を穿孔対象の皮膚に向けて配置し、前記第２面から前記基体を押圧する押圧体を用いて、前記押圧体を前記第１方向に往復動させながら前記押圧体によって前記基体を押圧することを含む。

上記方法によれば、複数の頂部が、頂部ごとに皮膚を切り裂きながら皮膚の内部へ進入する。したがって、突起部が１つの頂部を有する形態と比較して、突起部の先端領域によって皮膚が切り開かれやすくなるため、突起部の全体が皮膚に深く刺さりやすくなる。すなわち、突起部を、容易に皮膚に深く刺すことができる。

上記使用方法において、前記第１面に沿った方向であって前記第１方向に直交する方向が第２方向であり、前記第２方向から見て、各頂部の頂角の二等分線は、前記第１方向における前記突起部の両端部のうちの共通する一方の端部に向けて傾いており、複数の前記頂部のうち、前記一方の端部に最も近い前記頂部から、前記突起部を前記皮膚に押し付けることを含んでもよい。

上記方法によれば、皮膚に対して頂部がその傾きに合わせて配置され、頂部の先端と皮膚の表面とが対向しやすくなるため、頂部が皮膚に刺さりやすい。また、突起部の先端領域が鋸刃状の形状となるため、各頂部が皮膚を切り裂きやすくなる。

本発明によれば、突起部を、容易に皮膚に深く刺すことができる。

経皮投与デバイスの一実施形態について、経皮投与デバイスの斜視構造を示す図。 一実施形態の経皮投与デバイスが備える突起部の斜視構造を示す図。 一実施形態の経皮投与デバイスが備える突起部の斜視構造を示す図。 一実施形態の経皮投与デバイスが備える突起部の側面構造を示す図。 一実施形態の経皮投与デバイスが備える突起部の側面構造を示す図。 一実施形態の経皮投与デバイスの平面構造を示す図。 一実施形態の経皮投与デバイスの使用方法を示す図であって、突起部の先端領域が皮膚に刺さっている状態を示す図。 一実施形態の経皮投与デバイスの使用方法を示す図であって、突起部が皮膚に刺さっていく途中の状態を示す図。 一実施形態の経皮投与デバイスの使用方法を示す図であって、突起部の全体が皮膚に刺さっている状態を示す図。

図１〜図９を参照して、経皮投与デバイス、および、経皮投与デバイスの使用方法について説明する。

［経皮投与デバイスの全体構成］
図１を参照して、経皮投与デバイスの全体構成について説明する。
図１が示すように、経皮投与デバイス１０は、投与部２０を備えている。投与部２０は、板状を有する基体２１と、基体２１から突き出た１以上の突起部２２とを備えている。基体２１は、突起部２２が配置された面である第１面２１Ｓと、第１面２１Ｓとは反対側の面である第２面２１Ｔとを有し、第１面２１Ｓは突起部２２の基端を支持している。

経皮投与デバイス１０は、さらに、粘着シート３０を備えてもよい。粘着シート３０は、基材シート３１と、基材シート３１の有する２つの面のうちの一方の面を覆う粘着層３２とを備えている。粘着層３２における基材シート３１とは反対側の粘着面の一部には、基体２１の第２面２１Ｔが貼り付けられている。

［突起部の構成］
図２〜図５を参照して、突起部２２の詳細な構成について説明する。
図２および図３に示されるように、突起部２２は、第１面２１Ｓに沿った１つの方向である第１方向に延びる。第１面２１Ｓに沿った方向であって第１方向と直交する方向が第２方向であり、第１方向および第２方向と直交する方向が第３方向である。第３方向は、すなわち、基体２１の厚さ方向である。

突起部２２は、第１方向に延びる基部２５と、基部２５に繋がる３以上の頂部２３とを有している。一例として、図面においては、突起部２２が、３つの頂部２３を有する形態を示している。頂部２３は、突起部２２の先端領域が有する凹凸の凸部であり、複数の頂部２３は、第１方向に沿って並んでいる。

突起部２２は、第１方向に延びる底辺を有して基体２１から延びる２つの主側面２７Ａと、第２方向に延びる底辺を有して基体２１から延びる２つの副側面２７Ｂとを有する。主側面２７Ａは、突起部２２における第２方向の端部を構成し、副側面２７Ｂは、突起部２２における第１方向の端部を構成し、主側面２７Ａおよび副側面２７Ｂの各々は、第３方向に対して、突起部２２の中心部に向かって傾斜している。主側面２７Ａは、台形の上底が屈曲を繰り返す折れ線となった形状を有し、２つの主側面２７Ａの形状は同一である。副側面２７Ｂは、三角形状を有し、２つの副側面２７Ｂの形状は互いに異なる。

第１方向の両端部の各々において、副側面２７Ｂは、２つの主側面２７Ａに挟まれて、これらの主側面２７Ａの各々と側辺を１つずつ共有している。２つの主側面２７Ａの底辺と２つの副側面２７Ｂの底辺とによって、突起部２２の底面として、第１方向に延びる矩形状の底面が第１面２１Ｓ内に区画されている。

突起部２２は、さらに、２つの主側面２７Ａの間に位置して頂部２３を構成する複数の頂面２７Ｃを有している。頂面２７Ｃは、三角形状を有し、２つの主側面２７Ａの各々と側辺を１つずつ共有している。複数の頂面２７Ｃは第１方向に沿って並び、互いに隣り合う２つの頂面２７Ｃは、底辺を共有し、互いに隣り合う各別の頂部２３を構成している。

頂部２３は、主側面２７Ａ、副側面２７Ｂ、頂面２７Ｃのうちの複数の面の先端部分が集まる部分である。頂部２３は先端に１つの頂点Ｐｔを有し、頂点Ｐｔに向かって尖る形状を有する。第１方向の一端の頂部２３は、２つの主側面２７Ａの先端部分と１つの副側面２７Ｂの先端部分と１つの頂面２７Ｃの先端部分とから構成される。すなわち、２つの副側面２７Ｂの一方の先端部分は、第１方向の一端の頂部２３の頂点Ｐｔまで延びてこの頂部２３を構成する。第１方向の他端の頂部２３は、２つの主側面２７Ａの先端部分と１つの頂面２７Ｃの先端部分とから構成される。すなわち、２つの副側面２７Ｂの他方の先端部分は、第１方向の他端の頂部２３の頂点Ｐｔよりも下方に位置し、この頂部２３を構成しない。第１方向の中央の頂部２３は、２つの主側面２７Ａの先端部分と２つの頂面２７Ｃの先端部分とから構成される。

互いに隣り合う頂部２３の間には、谷部２４が形成されている。谷部２４は、突起部２２の先端領域が有する凹凸の凹部である。頂部２３は谷部２４に対して突き出ており、谷部２４は頂部２３に対して窪んでいる。谷部２４の底は、２つの頂面２７Ｃが共有する底辺によって構成される。この底辺は、第２方向に沿って延びている。

谷部２４は、第１面２１Ｓの上方に位置し、第１面２１Ｓからは離れている。言い換えれば、突起部２２は、先端領域では複数の頂部２３に分離し、基端領域では、第１方向に連続した１つの構造体である基部２５を構成している。

第３方向から見て、複数の頂点Ｐｔは、第１方向に延びる直線上に並んでいることが好ましい。こうした構成によれば、後述の使用方法によって経皮投与デバイス１０を使用したときに、複数の頂部２３による皮膚への孔の形成が効率よく進む。

突起部２２の第１幅Ｄ１は、突起部２２における第１方向に沿った最大の長さであり、すなわち、主側面２７Ａの底辺の長さである。突起部２２の第２幅Ｄ２は、突起部２２における第２方向に沿った最大の長さであり、すなわち、副側面２７Ｂの底辺の長さである。第１幅Ｄ１は、第２幅Ｄ２よりも大きい。第１幅Ｄ１は、２００μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましく、第２幅Ｄ２は、１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。

突起部高さＨｐは、突起部２２における第３方向に沿った最大の長さであり、すなわち、基体２１に対して最も突き出ている頂部２３の先端から第１面２１Ｓまでの、第３方向に沿った長さである。突起部高さＨｐは、第１幅Ｄ１よりも小さい。突起部高さＨｐは、１０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、この範囲のなかで、突起部２２が穿孔対象に形成する孔、すなわち、薬剤を皮内に投与するための通路に必要な深さに応じて決定される。

穿孔対象が人体の皮膚であって、孔の底が角質層内に設定される場合、突起部高さＨｐは１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。孔の底が角質層を貫通し、かつ、神経層へ到達しない深さに設定される場合、突起部高さＨｐは２００μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましく、２００μｍ以上３００μｍ以下であることがさらに好ましい。孔の底が真皮に到達する深さに設定される場合、突起部高さＨｐは２００μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。孔の底が表皮に到達する深さに設定される場合、突起部高さＨｐは２００μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。

第１幅Ｄ１に対する突起部高さＨｐの比であるアスペクト比Ａ１は、１よりも小さく、０．０５以上０．８以下であることが好ましい。第２幅Ｄ２に対する突起部高さＨｐの比であるアスペクト比Ａ２は、１よりも大きいことが好ましく、１．２以上４．６以下であることがより好ましい。

図４は、第２方向から見た突起部２２の側面図である。頂部高さＨｔは、頂部２３の先端から第１面２１Ｓまでの、第３方向に沿った長さである。複数の頂部２３において、頂部高さＨｔは一定であってもよいし、一定でなくてもよい。ただし、複数の頂部２３による孔の形成を円滑に進めるためには、複数の頂部２３のなかで、第１方向の一方の端の頂部２３の頂部高さＨｔが最も大きいことが好ましい。
複数の頂部２３の頂部高さＨｔが一定であるとき、第２方向から見て、複数の頂部２３の頂点Ｐｔは、第１方向に沿って延びる直線上に並ぶ。複数の頂部２３の頂部高さＨｔが一定ではないとき、第２方向から見て、複数の頂部２３の頂点Ｐｔは、第１方向に対して傾斜した直線上に並んでもよいし、直線上には並んでいなくてもよい。

また、第２方向から見て、複数の頂点Ｐｔは、第１方向において均等に配置されていてもよいし、不均一に配置されていてもよい。例えば、第１方向に沿った頂点Ｐｔ間の間隔は一定であってもよいし、一定でなくてもよい。

谷部高さＨｖは、谷部２４の底、すなわち、谷部２４において最も窪んでいる部分である最低点Ｐｖから第１面２１Ｓまでの、第３方向に沿った長さである。複数の谷部２４において、谷部高さＨｖは一定であってもよいし、一定でなくてもよい。複数の谷部２４の谷部高さＨｖが一定であるとき、第２方向から見て、複数の谷部２４の最低点Ｐｖは、第１方向に沿って延びる直線上に並ぶ。複数の谷部２４の谷部高さＨｖが一定ではないとき、第２方向から見て、複数の谷部２４の最低点Ｐｖは、第１方向に対して傾斜した直線上に並んでもよいし、直線上には並んでいなくてもよい。

また、複数の頂部２３の頂点Ｐｔが直線上に並ぶとき、複数の谷部２４の最低点Ｐｖは、頂点Ｐｔの並ぶ直線と平行な直線上に並んでもよいし、頂点Ｐｔの並ぶ直線と交差する直線上に並んでもよいし、直線上には並ばなくてもよい。また、頂点Ｐｔが直線上に並ばない一方で、最低点Ｐｖは直線上に並んでもよい。また、第２方向から見て、複数の最低点Ｐｖは、第１方向において均等に配置されていてもよいし、不均一に配置されていてもよい。

複数の谷部２４の各々において、谷部高さＨｖは、突起部高さＨｐの４分の１以上であることが好ましく、また、２．５μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい。谷部高さＨｖがこうした範囲であれば、突起部２２における基部２５の割合が十分に確保され、突起部２２の基端領域の強度が高められる。その結果、皮膚の穿孔に際して突起部２２が受ける力のうち、特に、第１面２１Ｓに沿った方向の力に対して突起部２２が変形しにくくなる。したがって、突起部２２における穿孔機能の低下が抑えられる。

頂部角度θｔは、第２方向から見た場合に、頂部２３において頂点Ｐｔの周囲に形成される角度である。換言すれば、頂部角度θｔは、第２方向から見た頂部２３の頂角の大きさである。複数の頂部２３において、頂部角度θｔは一定であってもよいし、一定でなくてもよい。頂部角度θｔは、鈍角、直角、鋭角のいずれを示す角度であってもよいが、例えば、３０度以上１５０度以下であることが好ましい。

第２方向から見て、複数の頂部２３において、頂部角度θｔを有する頂角の二等分線Ａｐは、第３方向に対して同じ向きに傾斜している。言い換えれば、複数の頂部２３において、二等分線Ａｐは、突起部２２における第１方向の両端部のうちの、共通した一方の端部に向けて傾いている。例えば、図４においては、各頂部２３の二等分線Ａｐの先端は、第１方向の両端部のうち図中右側の端部に向けて傾いている。複数の頂部２３において、二等分線Ａｐの傾きの大きさは、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。

上記構成を換言すれば、第２方向から見て、複数の頂部２３は、第３方向に対して同一の側に傾いており、これによって、突起部２２は、鋸刃状の先端形状を有している。

複数の頂部２３のうち、二等分線Ａｐが傾く方の上記一方の端部に最も近い頂部２３が、側端頂部２３Ｆである。上記一方の端部は、頂点Ｐｔまで延びる副側面２７Ｂが位置する端部であり、側端頂部２３Ｆは、副側面２７Ｂの先端部分を含む頂部２３である。また、側端頂部２３Ｆは、頂部高さＨｔが最も大きい頂部２３であることが好ましい。

各頂部２３の二等分線Ａｐが同じ向きに傾く形態において、上記一方の端部において副側面２７Ｂが頂点Ｐｔまで延び、他方の端部において副側面２７Ｂが頂点Ｐｔの下方に位置して突起部２２の側辺が折れ線となる構成であれば、側端頂部２３Ｆと、第１方向において側端頂部２３Ｆとは反対側の端部に位置する頂部２３とで、頂部角度θｔが大きく異なることを抑えやすい。したがって、複数の頂部２３の頂部角度θｔのいずれもを、頂部角度θｔとして好ましい範囲に設定することが容易である。

なお、第２方向から見て基部２５の側辺が第１方向に対して形成する角度、すなわち、２つの副側面の傾斜角度は、一致していてもよいし、互いに異なっていてもよい。

谷部角度θｖは、第２方向から見た場合に、谷部２４において最低点Ｐｖの周囲に形成される角度である。複数の谷部２４において、谷部角度θｖは一定であってもよいし、一定でなくてもよい。谷部角度θｖは、鈍角、直角、鋭角のいずれを示す角度であってもよいが、例えば、３０度以上１５０度以下であることが好ましい。

斜辺角度θｈは、第２方向から見て、頂部２３の側辺、すなわち、頂点Ｐｔから延びる辺が頂部２３の内側で第１方向に対して形成する角度である。斜辺角度θｈは、特に限定されないが、９０°以下であることが好ましい。斜辺角度θｈが９０°以下であると、凹版の凹部に突起部２２の材料を充填して充填物を剥離することにより突起部２２を形成する製造方法において、突起部２２の形成が容易である。

図５は、第１方向から見た突起部２２の側面図であって、頂点Ｐｔまで延びる副側面２７Ｂが位置する側から見た突起部２２の側面図である。
先端角度θｐは、第１方向から見て、突起部２２の先端付近に形成される最大の角度であり、すなわち、第１方向から見た場合における突起部２２の頂角の角度である。先端角度θｐは、鈍角、直角、鋭角のいずれを示す角度であってもよいが、上記頂角が鋭角であると、頂部２３が皮膚に刺さりやすくなるため好ましい。例えば、先端角度θｐは、１０度以上６０度以下であることが好ましい。

［突起部の配列］
図６を参照して、突起部の配列を中心に、経皮投与デバイスの詳細構成について説明する。
図６が示すように、投与部２０が、複数の突起部２２を備えるとき、複数の突起部２２は、突起部２２の延びる方向が一致するように配列される。すなわち、各突起部２２の第１方向は、これらの突起部２２に共通した１つの方向である。第１方向が揃っていれば、複数の突起部２２の各々は、基体２１の第１面２１Ｓに規則的に並んでいてもよいし、不規則に並んでいてもよい。例えば、図６に示される例では、複数の突起部２２が第１方向と第２方向とに沿って並ぶ格子状に配置されている。

ここで、第１面２１Ｓに沿ったいずれかの方向、例えば、第２方向に沿って並ぶ複数の突起部２２において、谷部２４の位置が揃っていること、すなわち、谷部２４が直線上に並んでいることが好ましい。換言すれば、第２方向に沿って並ぶ複数の突起部２２において、谷部２４内の空間が第２方向に連続して延びるように、突起部２２が配置されていることが好ましい。こうした構成であれば、例えば切削等の機械加工によって、投与部２０や、投与部２０の形成のための凹版の製造に用いられる原版を形成する場合に、複数の突起部２２に対して一括して、あるいは、連続して、谷部２４を形成することができる。したがって、投与部２０の製造の効率が高められる。

第３方向から見て、基体２１は、突起部２２の延びる方向に延びる外形を有することが好ましい。例えば、基体２１は、第２方向よりも第１方向に長い長方形形状や楕円形形状を有している。

第３方向から見て、粘着シート３０は、基体２１よりも大きく、基体２１の外周の全域にわたって、基体２１の外側にはみ出している。粘着シート３０において基体２１からはみ出している部分には、粘着層３２の粘着面が露出している。

第３方向から見て、粘着シート３０も、突起部２２の延びる方向に延びる外形を有することが好ましい。例えば、粘着シート３０は、基体２１と相似形の長方形形状や楕円形形状を有している。

［経皮投与デバイスの製造方法］
経皮投与デバイス１０の製造方法について説明する。
投与部２０は、シリコン、金属、セラミック、樹脂、もしくは、皮膚の有する水分によって溶解する材料等から形成することができる。投与部２０の形成材料としては、生体適合性を有する材料が用いられることが好ましい。投与部２０の形成に用いられる金属材料としては、ステンレス鋼、チタン、あるいは、マンガン等が挙げられ、投与部２０の形成に用いられるセラミック材料としては、ガラス、アルミナ等が挙げられる。投与部２０の形成に用いられる樹脂としては、医療用シリコーン樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカプロラクトン、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、芳香族ポリエーテルケトン、あるいは、環状オレフィンコポリマー等の樹脂等が挙げられる。ただし、投与部２０の形成材料は上記にて例示した材料に限定されない。

投与部２０が、皮膚の有する水分によって溶解する材料から形成される構成では、突起部２２は、皮膚に刺された後に皮膚の内部で溶解する。皮膚の有する水分によって溶解する材料、すなわち、水溶性材料としては、水溶性高分子や二糖類が挙げられる。

水溶性高分子としては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、プルラン、アルギン酸塩、ペクチン、キトサン、キトサンサクシナミド、オリゴキトサンが挙げられる。上述の材料のなかでも、キトサン、オリゴキトサン、キトサンサクシナミド、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は、生物学的に安全性が高いため、突起部２２の材料として特に好ましい。ただし、投与部２０の形成材料はこれらに限定されない。

二糖類としては、トレハロースやマルトースを用いることが好ましい。特に、トレハロースは、二糖類のなかでも結晶構造が水に近いため、突起部２２が薬剤としてタンパク質を含む場合、このタンパク質を保護し、安定化する機能を有する。ただし、投与部２０の形成材料はこれらに限定されない。また、突起部２２は、水溶性高分子や二糖類の他に、安定化剤等の添加剤を含んでいてもよい。

投与部２０によって投与される薬剤は、皮内に投与されることにより機能する物質であれば、その種類は特に限定されない。薬剤は、突起部２２の表面に塗布され、突起部２２による孔の形成とともに皮内に送り込まれてもよいし、突起部２２が上述のように水溶性材料から形成されている場合には、突起部２２の内部に含まれて、突起部２２の溶解とともに皮内に送り込まれてもよい。また、突起部２２が皮膚に刺される前あるいは後に、液状の薬剤が皮膚に塗布され、突起部２２によって形成された孔から、薬剤が皮内に送り込まれてもよい。さらには、これらの方式が組み合わされた形態によって、薬剤が投与されてもよい。なお、突起部２２が水溶性材料から形成されている場合には、突起部２２を構成する水溶性材料が薬剤として機能してもよい。
薬剤としては、例えば、各種のタンパク質や、各種の薬理活性物質や、化粧品あるいは美容品として用いられる組成物等が挙げられ、目的に応じて選択される。

基体２１と突起部２２とは、互いに同一の組成を有する材料から形成されてもよいし、互いに異なる組成を有する材料から形成されてもよい。基体２１と突起部２２とが互いに同一の組成を有する材料から形成される構成では、基体２１と突起部２２とを一体形成によって容易に形成することができる。また、基体２１が水溶性材料から形成されている場合には、基体２１にも薬剤が含まれていてもよい。基体２１に含まれる薬剤は、基体２１が皮膚表層で溶解することによって、皮膚表層に導入される。

投与部２０は、投与部２０の形成材料に応じて、各種の公知技術を用いて製造することが可能である。例えば、投与部２０が樹脂から形成される場合には、射出成形、押出成形、インプリント、ホットエンボス、または、キャスティング等の成形技術によって、投与部２０を形成することができる。また例えば、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、精密機械加工法等の微細加工技術を用いて投与部２０を形成することもできる。

また、上述の方法によって投与部２０の原版を形成し、原版の凹凸を反転させた凹版を作製して、凹版を用いて投与部２０を複製してもよい。凹版は、公知の形状転写法によって形成される。形状転写法としては、例えば、Ｎｉ電鋳法によってＮｉ製の凹版を形成する方法や、溶融した樹脂を用いて転写成形を行う方法等が挙げられる。これにより、突起部２２に対応する形状の凹部を有する凹版が形成される。

そして、形成された凹版に、投与部２０の形成材料が充填される。例えば、投与部２０が水溶性高分子から形成される場合には、水溶性高分子と薬剤とを含有する材料溶液が調整される。材料溶液の流動性は、溶質の量等を適宜調節することによって、材料溶液を凹版に円滑に充填できる程度に調整されることが好ましい。材料溶液の凹版への供給方法は、凹版の形状や大きさ等を考慮して公知の方法から適宜選択されればよい。例えば、材料溶液の供給方法としては、スピンコート法、ディスペンサを用いる方法、キャスティング法、インクジェット法等を用いることができる。

凹版に充填された材料溶液が乾燥固化されることによって、投与部２０となる成形物が形成され、成形物が凹版から離型されることによって、投与部２０が得られる。離型は、物理的に成形物が凹版から剥離されることによって行われてもよいし、化学的に凹版が溶解されることによって行われてもよい。また、成形物がトムソン刃などの抜き刃を用いて打ち抜かれることによって、投与部２０の外形が整えられてもよいし、成形物を凹版から離型する前に、凹版ごと成形物が打ち抜かれることによって、投与部２０の外形が整えられてもよい。

なお、凹版を用いて形成される投与部２０は、水溶性高分子から形成される投与部２０に限らない。例えば、熱プレス等によって凹版に熱可塑性樹脂を充填することによって、熱可塑性樹脂からなる投与部２０が形成されてもよい。また、凹版に突起部２２の形成材料が充填された後、充填物に基体２１の形成材料からなるシートを重ねて加圧することによって、投与部２０となる成形物を形成してもよい。
形成された投与部２０における基体２１の第２面２１Ｔに粘着シート３０の粘着層３２が貼り付けられることによって、経皮投与デバイス１０が形成される。

粘着シート３０の材料は特に限定されないが、基材シート３１としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート等からなる樹脂フィルムが用いられ、粘着層３２は、例えば、エポキシ系やアクリル系の粘着剤から形成される。粘着剤としては、皮膚貼付に適した性質の材料を用いることが好ましく、滅菌工程に耐えられる材料を用いることがさらに好ましい。

［経皮投与デバイスの使用方法］
図７〜図９を参照して、経皮投与デバイス１０の使用方法を説明しつつ、経皮投与デバイス１０の作用について説明する。なお、図７〜図９においては、皮膚に対する突起部２２の配置を明瞭にするため、粘着シート３０を割愛して示すとともに、指に対する突起部２２の大きさを誇張して示している。

経皮投与デバイス１０の使用時には、突起部２２の先端領域が、穿孔対象、すなわち、薬剤の投与対象の皮膚に向けられて、基体２１が皮膚に押し付けられ、基体２１の外側に露出する粘着シート３０が皮膚に貼り付けられる。このとき、基体２１や粘着シート３０はある程度の面積を有するものであり、また、投与対象の皮膚の表面は完全な平坦面ではないため、基体２１を皮膚の表面に対して平行に配置して第１面２１Ｓの全面を一度に皮膚に押し付けることは困難であり、通常は、粘着シート３０と基体２１とは、その端の方から皮膚に押し付けられる。

ここで、本実施形態の経皮投与デバイス１０の使用方法では、図７が示すように、第１方向における側端頂部２３Ｆに近い端部から、突起部２２が皮膚Ｓｋに押し付けられることが好ましい。すなわち、複数の頂部２３は、側端頂部２３Ｆから第１方向に沿って順に、皮膚Ｓｋに押し付けられることが好ましい。これにより、側端頂部２３Ｆに近い上記端部に向けて傾く頂部２３の先端と皮膚Ｓｋの表面とが対向しやすくなるため、頂部２３が皮膚Ｓｋに刺さりやすくなる。

なお、複数の頂部２３が、側端頂部２３Ｆから皮膚Ｓｋに刺さる場合、側端頂部２３Ｆは他の頂部２３と比較して、皮膚Ｓｋからの抵抗を受けやすい。すなわち、側端頂部２３Ｆには、他の頂部２３と比較して、側端頂部２３Ｆを皮膚Ｓｋの表面から離れる方向に押す力がかかりやすく、特に側端頂部２３Ｆを構成する副側面２７Ｂには、側端頂部２３Ｆを第１方向に沿って押す力がかかりやすい。そこで、側端頂部２３Ｆの頂部角度θｔが、他の頂部２３の頂部角度θｔよりも大きい構成であれば、皮膚Ｓｋからの力を受けやすい側端頂部２３Ｆの強度を、他の頂部２３と比較して高めることができる。したがって、側端頂部２３Ｆの変形が抑えられる。さらに、先端角度θｐが９０度よりも小さい構成であれば、側端頂部２３Ｆを構成する副側面２７Ｂの頂角が鋭角であるため、この頂角が直角や鈍角である場合と比較して、側端頂部２３Ｆは鋭利になる。したがって、側端頂部２３Ｆ全体としての鋭利さが過度に低下することが抑えられる。

一方、側端頂部２３Ｆの頂部角度θｔが、他の頂部２３の頂部角度θｔよりも小さい構成であれば、最初に皮膚Ｓｋを切り開く側端頂部２３Ｆが他の頂部２３よりも鋭利になるため、側端頂部２３Ｆが皮膚Ｓｋに刺さりやすくなる。結果として、側端頂部２３Ｆが皮膚Ｓｋから受ける抵抗を削減することができる。

また、複数の頂部２３のなかで、側端頂部２３Ｆの頂部高さＨｔが最も大きい構成であれば、皮膚Ｓｋに対して経皮投与デバイス１０を配置した場合に、側端頂部２３Ｆが皮膚Ｓｋに当たりやすい。したがって、側端頂部２３Ｆからの皮膚Ｓｋの切り裂きが円滑に進行しやすい。特に、側端頂部２３Ｆから第１方向に沿って順に、複数の頂部２３の頂部高さＨｔが徐々に低くなる構成、例えば、第１方向に対して傾斜した直線上に複数の頂部２３の頂点Ｐｔが並ぶとともに側端頂部２３Ｆの頂部高さＨｔが最も大きい構成であることが好ましい。こうした構成であれば、複数の頂部２３が、側端頂部２３Ｆから第１方向に沿って順に、皮膚Ｓｋを刺さっていきやすいため、複数の頂部２３による皮膚Ｓｋの切り裂きが円滑に進行しやすい。

本実施形態の経皮投与デバイス１０の使用方法では、図８が示すように、指等の押圧体５０を、突起部２２の延びる方向である第１方向に沿って往復動させつつ、基体２１を皮膚Ｓｋに向けて押圧する。具体的には、基体２１の第２面２１Ｔおよび粘着シート３０の裏面に押圧体５０を沿わせて第１方向に往復動させながら、押圧体５０によって基体２１を押圧する。

こうした使用方法によれば、各頂部２３が第１方向に沿って動かされることにより、複数の頂部２３が、頂部２３ごとに皮膚Ｓｋを切り裂きながら皮膚Ｓｋの内部へ進入する。したがって、突起部が１つの点状あるいは線状の先端を有する頂部を備える形態と比較して、突起部の先端領域によって皮膚Ｓｋが切り開かれやすくなるため、図９が示すように、突起部２２の全体が皮膚Ｓｋに深く刺さりやすくなる。

特に、複数の頂部２３が第１方向に沿って並ぶことにより、皮膚Ｓｋにおいて頂部２３ごとに切り裂かれた部分が第１方向に繋がる。したがって、これらの頂部２３による皮膚Ｓｋの切り裂きによって、突起部２２の全体が挿入される孔の形成が効率よく進められる。また、突起部２２の先端領域が鋸刃状の形状を有しているため、第１方向に沿って往復動する押圧体５０からの力を受けて複数の頂部２３が動くとき、各頂部２３が皮膚Ｓｋを切り裂きやすくなる。これによっても、複数の頂部２３による皮膚Ｓｋの切り裂きによって、突起部２２の全体が挿入される孔の形成が効率よく進められ、突起部２２の全体が皮膚Ｓｋにより深く刺さりやすくなる。

また、経皮投与デバイス１０の使用者にとって、粘着シート３０を介して、粘着シート３０および基体２１の長軸方向に沿って基体２１を皮膚Ｓｋに押し付けることは、その他の方向に沿って基体２１を皮膚Ｓｋに押し付けることよりも容易である。突起部２２の延びる方向と、基体２１の長軸方向と、粘着シート３０の長軸方向とが揃っている構成であれば、経皮投与デバイス１０の使用者にとって、粘着シート３０を皮膚Ｓｋに押し付けやすい方向、および、基体２１を皮膚Ｓｋに押し付け易い方向が、突起部２２を皮膚Ｓｋに押し付けるべき方向と一致している。したがって、使用者は、突起部２２を皮膚Ｓｋに刺す操作を容易に行うことができる。なお、経皮投与デバイス１０に対する押圧の方向や押圧の開始位置等を示す案内が、経皮投与デバイス１０に直接に付されていてもよいし、経皮投与デバイス１０を収容するケース等とともに間接的に示されてもよい。

さらに、本実施形態の突起部２２は、第１方向に延びる形状を有するため、マイクロニードルデバイスが有する突起部のように第３方向に針状に延びる突起部と比較して、基体２１の第１面２１Ｓに沿った方向の力に対する強度が高い。したがって、皮膚Ｓｋの穿孔に際して、第１面２１Ｓに沿った方向の力を受けて突起部２２が変形することが抑えられるため、こうした変形に起因した穿孔機能の低下が抑えられる。

また、本実施形態の突起部２２は、上記針状に延びる突起部と比較して、容積や表面積を大きく確保しやすいため、突起部２２に含有可能な薬剤の量や、突起部２２の表面に塗布可能な薬剤の量を大きく確保しやすい。また、上記針状に延びる突起部と比較して、本実施形態の突起部２２は、基体２１の第１面２１Ｓ内に区画される底面の面積を大きく確保しやすいため、投与部の製造工程において、凹版に投与部の材料を充填する際に、突起部に対応する凹部に材料を充填しやすい。

さらに、第３方向に針状に延びる突起部に複数の頂部を設けようとすれば、各頂部が微小になりすぎて突起部の強度が低くなるとともに突起部の形成も困難である。これに対し、本実施形態では、突起部２２を、第１面２１Ｓに沿った方向に延びる突起部に複数の頂部を設けた形状とすることにより、複数の頂部２３を有する突起部２２が好適に実現される。その結果、第１面２１Ｓに沿った方向の力に対して変形しにくく、かつ、皮膚Ｓｋに深く刺さりやすい突起部２２の実現が可能である。
なお、上述の使用方法で用いられる押圧体５０は指に限らず、経皮投与デバイス１０を皮膚Ｓｋに押し当てるための器具等であってもよい。

以上説明したように、本実施形態の経皮投与デバイスおよびその使用方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）経皮投与デバイス１０において、突起部２２が、第１方向に延びる基部２５と、基部２５に繋がる３以上の頂部２３とを有している。そのため、経皮投与デバイス１０の使用に際しては、第１方向に沿って往復動する押圧体５０による押圧力を受けて、複数の頂部２３が、頂部２３ごとに皮膚を切り裂きながら皮膚の内部へ進入する。したがって、突起部２２が１つの頂部を有する形態と比較して、突起部２２の先端領域によって皮膚が切り開かれやすくなるため、突起部２２の全体が皮膚に深く刺さりやすくなる。すなわち、突起部２２を、容易に皮膚に深く刺すことができる。

（２）複数の頂部２３が第１方向に沿って並ぶため、皮膚において頂部２３ごとに切り裂かれた部分が第１方向に繋がる。それゆえ、これらの頂部２３による皮膚の切り裂きによって、突起部２２の全体が挿入される孔の形成が効率よく進められる。

（３）第２方向から見て、各頂部２３の頂角の二等分線Ａｐは、第１方向における突起部２２の両端部のうちの共通する一方の端部に向けて傾いている。こうした構成によれば、突起部２２の先端領域が鋸刃状の形状となる。そのため、第１方向に沿って往復動する押圧体５０からの押圧力を受けて複数の頂部２３が動くとき、各頂部２３が皮膚を切り裂きやすくなる。それゆえ、これらの頂部２３による皮膚の切り裂きによって、突起部２２の全体が挿入される孔の形成が効率よく進められる。

（４）谷部高さＨｖが突起部高さＨｐの４分の１以上であることにより、突起部２２における基部２５の割合が十分に確保され、突起部２２の基端領域の強度が高められる。その結果、第１面２１Ｓに沿った方向の力に対して突起部２２が変形しにくくなる。したがって、突起部２２の変形による穿孔機能の低下が抑えられる。

（５）各頂部２３が、頂部２３ごとに１つの頂点に向けて尖る形状を有するため、頂部が線状の先端を有する形態と比較して、頂部２３が鋭利になる。そのため、頂部２３が皮膚に刺さりやすくなる。

（６）経皮投与デバイス１０の使用方法は、突起部２２の先端領域を穿孔対象の皮膚に向けて配置し、第２面２１Ｔから基体２１を押圧する押圧体５０を用いて、押圧体５０を第１方向に往復動させながら押圧体５０によって基体２１を押圧することを含む。こうした使用方法によれば、突起部２２における複数の頂部２３が、頂部２３ごとに皮膚を切り裂きながら皮膚の内部へ進入するため、突起部２２の全体が皮膚に深く刺さりやすくなる。

（７）経皮投与デバイス１０の使用方法は、第１方向における突起部２２の両端部のうち、各頂部２３の頂角の二等分線Ａｐが傾く方に位置する端部に最も近い側端頂部２３Ｆから、突起部２２を皮膚に押し付けることを含む。こうした使用方法によれば、皮膚に対して頂部２３がその傾きに合わせて配置され、頂部２３の先端と皮膚の表面とが対向しやすくなるため、頂部２３が皮膚に刺さりやすくなる。

［変形例］
上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・突起部２２が、全体として第１方向に延びる形状を有し、第１方向に延びる基部２５と、基部２５に繋がる３以上の頂部２３とを備える形態であれば、各面２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃの形状や配置、頂部２３の形状や配置、谷部２４の形状や配置は、上記実施形態と異なっていてもよい。突起部２２が複数の頂部２３を備えていれば、上記（１）および（６）の効果は得られる。

例えば、頂部２３の数は３以上であればよく、突起部２２の第１幅Ｄ１は、頂部２３の数に応じて拡張されればよい。具体的には、例えば、図６にて第１方向に並ぶ複数の突起部２２が互いに繋がって１つの突起部を構成するように、突起部２２が第１方向に延び、多数の頂部２３を有していてもよい。

また例えば、複数の頂部２３が全体として第１方向に並んでいれば、複数の頂点Ｐｔは、第１方向とは異なる方向に延びる直線上に並んでいてもよいし、直線上には並んでいなくてもよい。さらには、複数の頂部２３が、例えば折れ線上に並ぶ等のように配置され、第１方向に延びる直線上には並んでいなくてもよい。
また例えば、頂部２３の先端は線状に延びていてもよいし、谷部２４の底は面状の広がりを有していてもよい。

また例えば、頂部２３の二等分線Ａｐは、同一の向きに傾斜していなくてもよい。複数の頂部２３の二等分線Ａｐには、第３方向に沿って延びる二等分線Ａｐが含まれてもよいし、突起部２２における第１方向の一方の端部に向けて傾く二等分線Ａｐと他方の端部に向けて傾く二等分線Ａｐとが含まれてもよい。例えば、第１方向に並ぶ複数の頂部２３のうち、一方の端部に近い方から中央までの頂部２３の二等分線Ａｐは、当該一方の端部に向けて傾き、他方の端部に近い方から中央までの頂部２３の二等分線Ａｐは、当該他方の端部に向けて傾いてもよい。こうした構成によれば、第１方向の両端部のうちのいずれの端部から突起部２２を皮膚に押し付けた場合でも、突起部２２が皮膚に刺さりやすいため、押圧を開始する端部の位置によって穿孔の進行の状況に差異が生じることが抑えられる。また例えば、基体２１の第１面２１Ｓ上において、基体２１における第１方向の一方の端部に近い方から中央までの突起部２２の頂部２３の二等分線Ａｐは、当該一方の端部に向けて傾き、他方の端部に近い方から中央までの突起部２２の頂部２３の二等分線Ａｐは、当該他方の端部に向けて傾いてもよい。すなわち、第１面２１Ｓ上の位置によって、突起部２２における頂部２３の傾きの方向が変化してもよい。こうした構成によれば、経皮投与デバイス１０における押圧を開始する端部の位置によって穿孔の進行の状況に差異が生じることが抑えられる。

また例えば、２つの副側面２７Ｂの各々が頂点Ｐｔまで延びて頂部２３を構成していてもよいし、第１方向において側端頂部２３Ｆと反対側の端部には、副側面２７Ｂが位置せず、頂点Ｐｔから延びる稜線状の部分が第１面２１Ｓまで延びていてもよい。

また例えば、２つの主側面２７Ａの形状は互いに異なっていてもよいし、主側面２７Ａの底辺は第１方向とは異なる方向に延びていてもよいし、副側面２７Ｂの底辺は第２方向とは異なる方向に延びていてもよい。例えば、突起部２２の底面は矩形とは異なる形状であってもよい。

また例えば、各面２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃの傾斜の向きは、上記実施形態と異なっていてもよいし、各面２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃには曲面が含まれてもよいし、各面２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃは、傾斜の異なる複数の部分から構成されてもよい。

・経皮投与デバイス１０の穿孔対象、すなわち、薬剤の投与対象は、生体であればよく、人体でなくてもよい。投与される薬剤は、医薬品とは異なる薬剤を含み得る。

Ｐｔ…頂点、１０…経皮投与デバイス、２０…投与部、２１…基体、２１Ｓ…第１面、２１Ｔ…第２面、２２…突起部、２３…頂部、２４…谷部、２５…基部、２７Ａ…主側面、２７Ｂ…副側面、２７Ｃ…頂面、３０…粘着シート、３１…基材シート、３２…粘着層、５０…押圧体。

Claims (7)

1. 第１面を有する基体と、前記第１面から突き出た突起部と、を有する投与部を備え、
   前記突起部は、前記第１面に沿った方向である第１方向に延びる形状を有し、前記第１方向に延びる基部と、前記基部に繋がる３以上の頂部とを備える
   経皮投与デバイス。
2. 前記３以上の頂部は、前記第１方向に沿って並ぶ
   請求項１に記載の経皮投与デバイス。
3. 前記頂部は、頂部ごとに１つの頂点に向けて尖る形状を有する
   請求項１または２に記載の経皮投与デバイス。
4. 前記第１面に沿った方向であって前記第１方向に直交する方向が第２方向であり、
   前記第２方向から見て、各頂部の頂角の二等分線は、前記第１方向における前記突起部の両端部のうちの共通する一方の端部に向けて傾いている
   請求項３に記載の経皮投与デバイス。
5. 前記第１面に沿った方向であって前記第１方向に直交する方向が第２方向であり、前記第１方向および前記第２方向と直交する方向が第３方向であって、
   互いに隣り合う前記頂部の間で窪む部分が谷部であり、
   前記第１面から前記谷部の底までの前記第３方向に沿った長さは、前記突起部の第３方向に沿った最大の長さの４分の１以上である
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の経皮投与デバイス。
6. 第１面および前記第１面とは反対側の面である第２面を有する基体と、前記第１面から突き出た突起部と、を有する投与部を備える経皮投与デバイスの使用方法であって、
   前記突起部は、前記第１面に沿った方向である第１方向に延びる形状を有し、前記第１方向に延びる基部と、前記基部に繋がる３以上の頂部とを備え、
   前記突起部の先端領域を穿孔対象の皮膚に向けて配置し、前記第２面から前記基体を押圧する押圧体を用いて、前記押圧体を前記第１方向に往復動させながら前記押圧体によって前記基体を押圧することを含む
   経皮投与デバイスの使用方法。
7. 前記第１面に沿った方向であって前記第１方向に直交する方向が第２方向であり、
   前記第２方向から見て、各頂部の頂角の二等分線は、前記第１方向における前記突起部の両端部のうちの共通する一方の端部に向けて傾いており、
   複数の前記頂部のうち、前記一方の端部に最も近い前記頂部から、前記突起部を前記皮膚に押し付けることを含む
   請求項６に記載の経皮投与デバイスの使用方法。

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