JP2019170870A - マイクロニードル - Google Patents

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Abstract

【課題】皮膚の弾性によって突起部の穿刺が妨げられることを抑制可能としたマイクロニードルを提供する。【解決手段】筒部11は、シリンジに取り付けられる取付口11aと、投与対象の皮膚に押し付けられる端面11bSを含む底部11bと、底部11bを貫通し、薬液を皮膚に供給するための供給孔11cとを備える。突起部12は、端面11bSから突出し、突起部12が延びる方向に沿って突起部12を貫通し、供給孔11cに接続する貫通孔12aを備える。規制部13は、シリンジが皮膚に向けて押し付けられたときに、筒部11の端面11bSが皮膚に押し付けられることを規制する。規制部13は、筒部11の径方向における突起部12よりも外側において皮膚に接触し、筒部11の径方向における外側に向けて変位することによって、皮膚のなかで突起部12と対向する部位を含む部分を引き伸ばし、かつ、筒部11に対する規制を解除する。【選択図】図2

Description

本発明は、経皮投与用のマイクロニードルに関する。
ワクチンなどの薬剤を体内に投与する方法として、マイクロニードルを用いる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。マイクロニードルは、針形状を有する突起部を基体の表面に有している。マイクロニードルを用いる投与方法では、基体が皮膚に押し付けられることによって突起部が皮膚に刺さり、突起部が形成した孔から、薬剤が皮膚の内部に送り込まれる。突起部の長さは、皮膚における真皮層の神経細胞に達しない長さであるため、マイクロニードルを用いる投与方法では、注射針を用いる投与方法と比べて、皮膚に孔が形成されるときの痛みが抑えられる。また、マイクロニードルを用いる投与方法では、注射針を用いて皮下に投与する方法と比べて、抗原提示細胞が豊富に存在する皮内に薬剤が投与されるため、薬剤の投与量を減らすことができる可能性がある。
マイクロニードルを用いた薬剤の投与方式の1つでは、突起部の延びる方向に基体と突起部とを貫通する貫通孔が形成されたマイクロニードルが用いられ、貫通孔を通して液状の薬剤である薬液が皮内に投与される。通常、こうした方式によって薬液を投与する場合には、突起部による皮膚の穿孔や、貫通孔への薬液の供給を補助するアプリケーターなどの装置が用いられる。
例えば、薬液の投与中に薬液の一部が皮膚表面や皮下に漏れることを抑えることを目的として、皮膚への突起部の挿入深さを制御するリミッターと、突起部の周囲で皮膚の変形を抑えるスタビライザーとを備える装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。また例えば、マイクロニードルの周囲にばねを組み付け、ばね力によって、皮膚を穿孔するための付勢力を突起部に与え、また、薬液の投与中に突起部が皮膚から抜けることを抑える装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
特開2005−21677号公報 特表2009−516572号公報 特表2013−500773号公報
ところで、マイクロニードルが備える突起部は、薬液の投与に用いられる注射針と比べて非常に微細であるため、突起部による穿刺が皮膚の弾性によって妨げられることがある。
本発明は、皮膚の弾性によって突起部の穿刺が妨げられることを抑制可能としたマイクロニードルを提供することを目的とする。
上記課題を解決するためのマイクロニードルは、シリンジに取り付けられる取付口と、投与対象の皮膚に押し付けられる端面を含む底部と、前記底部を貫通し、液状体を前記皮膚に供給するための供給孔と、を備える筒部と、前記端面から突出し、前記皮膚を穿刺するための突起部であって、前記突起部が延びる方向に沿って前記突起部を貫通し、前記供給孔に接続する貫通孔を備える前記突起部と、前記筒部が前記皮膚に向けて押し付けられたときに、前記筒部の前記端面が前記皮膚に押し付けられることを規制する規制部であって、前記規制部は、前記筒部の径方向における前記突起部よりも外側において前記皮膚に接触し、前記筒部の径方向における外側に向けて変位することによって、前記皮膚のなかで前記突起部と対向する部位を含む部分を引き伸ばし、かつ、前記筒部に対する規制を解除する前記規制部と、を備える。
上記構成によれば、規制部によって引き伸ばされた皮膚に対して突起部が穿刺されるため、突起部の穿刺が皮膚の弾性によって妨げられることが抑えられる。
上記マイクロニードルにおいて、前記規制部は、前記筒部よりも外側に位置し、前記皮膚に接触する接触部を備え、前記接触部は、前記接触部において互いに対向する2つの面であって、前記筒部からの距離が小さい内表面と、前記内表面とは反対側の面である外表面とを含み、かつ、前記内表面から前記外表面に向けて傾く傾斜面をさらに含み、前記外表面の先端が、前記傾斜面の先端であってもよい。
上記構成によれば、規制部がシリンジの押下によって皮膚に押し付けられたとき、接触部が外側に広がりながら皮膚上をスライドし、皮膚を引き伸ばしやすい。
上記マイクロニードルにおいて、前記筒部は、前記底部を貫通する貫通孔をさらに含み、前記マイクロニードルは、前記シリンジから前記筒部内に前記液状体が供給される前において前記端面からはみ出さないように前記筒部内に位置し、前記シリンジから前記筒部内に前記液状体が供給されることによって、供給された前記液状体の圧力を受けて、前記皮膚に向けて前記底部の前記貫通孔を通じて前記端面から突出する突出部をさらに備えてもよい。
上記構成によれば、突出部が皮膚に向けて突出することによって、端面と皮膚との間に隙間が形成される。これにより、端面が皮膚を加圧する状態が解除されるため、薬液を皮膚内に導入するときの液漏れが抑えられる。
上記マイクロニードルにおいて、前記突出部は、前記底部の前記貫通孔を封止することによって、前記底部の前記貫通孔から前記皮膚に向けて前記液状体が漏れることを抑えるシール性を有してもよい。
上記構成によれば、突出部以外に貫通孔をシールするための構成がなくとも貫通孔における液状体の漏れが抑えられるため、マイクロニードルの構造を簡素化することができる。
上記マイクロニードルにおいて、前記突出部は、前記底部の前記貫通孔を塞ぐ膜状を有し、かつ、前記筒部に供給された前記液状体の圧力を受けて、前記底部の前記貫通孔を通じて前記皮膚に向けて突出する可撓性を有してもよい。上記構成によれば、貫通孔を介して液状体が漏れることを確実に抑えながら、皮膚と端面との間に突出部によって隙間を形成することができる。
上記マイクロニードルにおいて、前記規制部は、前記筒部を支持する支持部を含み、前記マイクロニードルは、前記規制部に取り付けられ、前記筒部を付勢する付勢部をさらに備え、前記付勢部は、前記端面が前記皮膚に押し付けられることを前記規制部が規制している間は、前記筒部の前記取付口から前記端面に向かう付勢方向に沿って前記支持部に向けて前記筒部を付勢し、前記規制部が前記規制を解除した時点から、前記付勢方向に沿って前記皮膚に向けた前記筒部の付勢を開始してもよい。
上記構成によれば、筒部が付勢方向に沿って皮膚に向かう速度が付勢部による付勢の分だけ高められ、突起部が皮膚に穿刺されやすくなる。
本発明によれば、皮膚の弾性によって突起部の穿刺が妨げられることが抑えられる。
一実施形態のマイクロニードルがシリンジに取り付けられた状態を示す図。 マイクロニードルにおける構造を示す断面図。 マイクロニードルにおける構造の一部を拡大して示す部分拡大断面図。 マイクロニードルの端面と対向する方向から見た構造を示す平面図。 マイクロニードルの作用を説明するための作用図。 マイクロニードルの作用を説明するための作用図。 マイクロニードルの作用を説明するための作用図。 マイクロニードルの作用を説明するための作用図。 変形例のマイクロニードルにおける構造の一部を拡大して示す部分拡大断面図。 変形例のマイクロニードルにおける作用を説明するための作用図。 変形例のマイクロニードルがシリンジに取り付けられた状態を示す図。
図1から図8を参照して、マイクロニードルの一実施形態を説明する。以下では、マイクロニードルが取り付けられたシリンジの構成、マイクロニードルの構成、マイクロニードルの作用、および、マイクロニードルを形成するための材料を順に説明する。
[マイクロニードル付シリンジの構成]
図1を参照して、マイクロニードル付シリンジの構成を説明する。
図1が示すように、マイクロニードル10が使用されるときには、マイクロニードル10はシリンジ20に取り付けられる。シリンジ20は、筒状のバレル21と、バレル21内に通されるプランジャー22とを備えている。バレル21は2つの筒端を有し、2つの筒端のなかで、プランジャー22が挿入される筒端とは反対側の筒端が筒先21aである。マイクロニードル10は、筒先21aに取り付けられる。マイクロニードル10の外径は、筒状である。
シリンジ20を用いて投与対象に液状体の一例である薬液Lが投与されるときには、まず、使用者が、バレル21の筒先21aを投与対象の皮膚に向けて移動させることによって、マイクロニードル10が投与対象の皮膚に押し付けられる。これにより、マイクロニードル10が皮膚に穿刺される。次いで、使用者が、プランジャー22を筒先21aに向けて押し込むことによって、マイクロニードル10に薬液Lが供給される。結果として、マイクロニードル10を通じて、薬液Lが投与対象の皮膚内に供給される。
[マイクロニードルの構成]
図2から図4を参照して、マイクロニードル10の構成をより詳しく説明する。
図2が示すように、マイクロニードル10は、筒部11、突起部12、および、規制部13を備えている。筒部11は、シリンジ20に取り付けられる取付口11aと、投与対象の皮膚に押し付けられる端面11bSを含む底部11bと、底部11bを貫通し、薬液Lを皮膚に供給するための供給孔11cと、を備えている。突起部12は、端面11bSから突出している。突起部12は、皮膚を穿刺するために用いられる。突起部12は、突起部12が延びる方向に沿って突起部12を貫通し、筒部11の供給孔11cに接続する貫通孔12aを備えている。
規制部13は、筒部11が皮膚に向けて押し付けられたときに、筒部11の端面11bSが皮膚に押し付けられることを規制する。規制部13は、筒部11の径方向における突起部12よりも外側において皮膚に接触し、筒部11の径方向における外側に向けて変位することによって、皮膚のなかで突起部12と対向する部位を含む部分を引き伸ばし、かつ、筒部11に対する規制を解除する。言い換えれば、規制部13は、規制部13を備えていない場合と比べて、筒部11の端面11bSが皮膚に接触するタイミングを遅らせ、かつ、タイミングを遅らせた間に、皮膚において突起部12が穿刺される部分を引き伸ばす。こうしたマイクロニードル10によれば、規制部13によって引き伸ばされた皮膚に対して突起部12が穿刺されるため、突起部12の穿刺が皮膚の弾性によって妨げられることが抑えられる。
規制部13は、筒部11よりも外側に位置し、皮膚に接触する接触部13aを備えている。接触部13aは、接触部13aにおいて互いに対向する2つの面であって、筒部11からの距離が小さい内表面13aIと、内表面13aIとは反対側の面である外表面13aOを含んでいる。接触部13aは、さらに、内表面13aIから外表面13aOに向けて傾く傾斜面13aSを含んでいる。外表面13aOの先端が、傾斜面13aSの先端である。言い換えれば、接触部13aのなかで、皮膚に接する端部が先端であり、先端は、外表面13aOと傾斜面13aSとが共有する縁である。これにより、規制部13がシリンジ20の押下によって皮膚に押し付けられたとき、接触部13aが外側に広がりながら皮膚上をスライドし、皮膚を引き伸ばしやすい。
規制部13は、筒部11を支持する支持部13bを含んでいる。マイクロニードル10は、付勢部14をさらに含んでいる。付勢部14は、規制部13に取り付けられ、筒部11を付勢する。付勢部14は、端面11bSが皮膚に押し付けられることを規制部13が規制している間は、筒部11の取付口11aから端面11bSに向かう付勢方向に沿って支持部13bに向けて筒部11を付勢する。一方で、規制部13が規制を解除した時点から、付勢方向に沿って皮膚に向けた筒部11の付勢を開始する。そのため、筒部11が付勢方向に沿って皮膚に向かう速度が付勢部14による付勢の分だけ高められ、突起部12が皮膚に穿刺されやすくなる。
以下、本実施形態のマイクロニードル10における構成をより詳しく説明する。
筒部11は、取付口11aから端面11bSに向かう方向において、円筒状を有した第1部分と、円錐台筒状を有した第2部分とが連なった形状を有している。第2部分の外形は第1部分よりも小さく、かつ、第2部分の内径は第1部分の内径よりも小さい。第1部分の内径は、シリンジ20の筒先21aにおける外径とほぼ等しい。第1部分の内表面は、シリンジ20の筒先21aに固定されることが可能に構成されている。第1部分の内表面は、ルアースリーブ方式によって筒先21aに固定されるように構成されてもよいし、ルアーロック方式によって筒先21aに固定されるように構成されてもよい。
マイクロニードル10は、1つの突起部12を備えているが、複数の突起部12を備えてもよい。マイクロニードル10が複数の突起部12を備える場合には、複数の突起部12は、端面11bSにおいて、格子状に配列されてもよいし、円状に配列されてもよいし、同心円状に配列されてもよい。
突起部12において、端面11bSに接する端部が基端であり、基端とは反対側の端部が先端である。突起部12は、皮膚を穿刺するために十分な細さと先端角とを有している。突起部12は、突起部12が延びる方向と直交する断面の面積が、突起部12の基端から先端に向けて小さくなる形状を有することが好ましい。突起部12は円錐状を有しているが、角錐状、円柱状、および、角柱状などを有してもよい。角錐状には、例えば四角錐状および三角錐状を挙げることができる。また、突起部12は、突起部12が延びる方向において、上述した形状の群のうち、互いに異なる2つ以上の形状を有してもよい。また、突起部12は、上述した形状の群に含まれる形状の各々に準ずる形状であって、非対称な形状を有してもよい。突起部12の外表面には、溝が形成されてもよい。突起部12の外表面は、段差面であってもよい。
規制部13は、マイクロニードル10の使用前において、筒部11よりも外側に位置する筒状を有している。マイクロニードル10の使用前における規制部13の位置が、規制部13の初期位置である。初期位置は、筒部11の径方向において筒部11よりも外側の位置である。規制部13は、マイクロニードル10が皮膚に押し付けられたときに、筒部11の周方向における複数の位置において皮膚に接することが好ましい。規制部13は、筒部11の周方向において、突起部12を挟んで違いに対向する位置において皮膚に接することが好ましい。
規制部13は複数の規制要素13Eを含み、例えば2つあるいは4つの規制要素13Eを含んでいる。各規制要素13Eは、他の規制要素13Eから互いに分離されている。各規制要素13Eは、筒部11の周方向において他の規制要素13Eと突起部12を挟んで対向するように配置されている。各規制要素13Eは、筒部11の取付口11aと対向する方向から見て、略円弧状を有し、かつ、筒部11の延びる方向に沿って延びる板状を有している。規制要素13Eのなかで、皮膚に接する端部が先端であり、先端とは反対側が基端である。
規制要素13Eは、基端から先端に向かう途中に、上述した支持部13bと、付勢部14を固定する固定部13cとを含んでいる。支持部13bおよび固定部13cは、規制部13の径方向に沿って、筒部11に向けて突き出た部分である。規制要素13Eにおいて、固定部13cは支持部13bよりも基端寄りに位置し、支持部13bよりも先端寄りの部分が上述した接触部13aである。マイクロニードル10の使用前において、筒部11の第1部分が支持部13bに支持されることによって、第1部分が、固定部13cと支持部13bとの間に区画される空間内に位置している。
付勢部14は、各規制要素13Eの固定部13cに固定されている。マイクロニードル10の使用前において、付勢部14は、固定部13cと筒部11との間に位置することによって、筒部11を支持部13bに向けて付勢している。付勢部14は筒状を有する1つの部材であってもよい。あるいは、付勢部14は、規制要素13Eごとに1つずつの付勢要素から構成されてもよい。この場合には、複数の付勢要素が周方向において互いに連結されることによって、互いに連動するように構成されている。付勢部14には、例えば弾性部材を用いることができる。弾性部材には、例えば、圧縮ばねおよびゴム材料などを挙げることができる。
図3が示すように、筒部11は、底部11bを貫通する貫通孔11dをさらに含んでいる。マイクロニードル10は、突出部15をさらに備えている。突出部15は、シリンジ20から筒部11内に薬液Lが供給される前において、端面11bSからはみ出さないように筒部11内に位置している。一方で、突出部15は、シリンジ20から筒部11内に薬液Lが供給されることによって、供給された薬液Lの圧力を受けて、皮膚に向けて底部11bの貫通孔11dを通じて端面11bSから突出する。
突出部15が皮膚に向けて突出することによって、端面11bSと皮膚との間に隙間が形成される。これにより、端面11bSが皮膚Sを加圧する状態が解除されるため、薬液Lを皮膚S内に導入するときの液漏れが抑えられる。
突出部15は、貫通孔11dを封止することによって、貫通孔11dから皮膚に向けて薬液Lが漏れることを抑えるシール性を有することが好ましい。これにより、突出部15以外に貫通孔11dをシールするための構成がなくとも貫通孔11dにおける薬液Lの漏れが抑えられる。そのため、マイクロニードル10の構造を簡素化することができる。突出部15の形成材料として、例えばゴムなどのエラストマーを選択することによって、シール性を有した突出部15を得ることができる。
突出部15は、貫通孔11dの形状に沿う外径を有した柱状部15aと、柱状部15aの径方向に沿って柱状部15aよりも外側に広がるフランジ部15bとを備えている。マイクロニードル10の使用前において、柱状部15aが備える2つの端部のなかで、突起部12からの距離が小さい端部が先端であり、先端とは反対側が基端である。フランジ部15bは、柱状部15aの基端に位置している。
薬液Lが筒部11に供給される前において、柱状部15aの一部が貫通孔11d内に位置し、かつ、柱状部15aの先端が筒部11の端面11bSからはみ出していない。本実施形態では、柱状部15aの先端が、筒部11の端面11bSと同一の平面上に位置している。薬液Lが筒部11に供給されると、柱状部15aの基端およびフランジ部15bが、薬液Lの圧力を受ける。これにより、突出部15が、突起部12が延びる方向に沿って移動し、突出部15における柱状部15aの一部が、筒部11の端面11bSから飛び出す。
突出部15において、端面11bSからはみ出す長さが突出量である。突出部15の突出量は、薬液Lが筒部11に供給される圧力と、シリンジ20が皮膚に向けて押される圧力とによって決まる。突出量の最大値は、突起部12の長さよりも小さいことが好ましい。なお、突出量の最大値は、柱状部15aの長さから、フランジ部15bの厚さと貫通孔11dの高さとの和を引いた値である。フランジ部15bが、底部11bのなかで貫通孔11dを区画する部分に接するときに、突出量が最大になる。
図4が示すように、筒部11は、少なくとも1つの貫通孔11dを備え、かつ、マイクロニードル10は、貫通孔11dと同数の突出部15を備えていればよい。筒部11は、複数の貫通孔11dを備え、かつ、マイクロニードル10は、貫通孔11dと同数の突出部15を備えることが好ましい。本実施形態では、筒部11は、4つの貫通孔11dを備え、かつ、マイクロニードル10は、4つの突出部15を備えている。4つの貫通孔11d、および、4つの突出部15は、筒部11の周方向に沿って間隔を空けて並んでいる。本実施形態では、4つの貫通孔11d、および、4つの突出部15は、筒部11の周方向に沿って等間隔で並んでいる。
マイクロニードル10が複数の突出部15を備え、かつ、複数の突出部15が筒部11の周方向において等配されることによって、突出部15が突出したときにおいて、筒部11の端面11bSと皮膚との間の距離が、端面11bS内においてばらつくことが抑えられる。
[マイクロニードルの作用]
図5から図8を参照して、マイクロニードル10の作用を説明する。
図5が示すように、マイクロニードル10の突起部12が皮膚に穿刺されるときには、まず、規制部13の接触部13aが投与対象の皮膚Sに接触する。そして、接触部13aが皮膚Sに接触した状態で、シリンジ20が使用者によって皮膚Sに向けて押される。これにより、接触部13aが、筒部11の径方向における外側に向けて皮膚S上をスライドする。シリンジ20が皮膚Sに向けて押される力が強くなるにつれて、シリンジ20の筒先21aに対する規制部13の傾きが大きくなる。言い換えれば、接触部13a間の距離が大きくなる。そして、シリンジ20の筒先21aに対する規制部13の傾きが大きくなるにつれて、支持部13bが筒部11を支持する面積が小さくなる。このように規制部13が変位する間において、付勢部14は、筒部11を支持部13bに向けて付勢している。
これにより、突起部12が皮膚Sに穿刺される前に、皮膚Sのなかで、突起部12が穿刺される部分、および、穿刺される部分の周りの部分が、規制部13の変位によって引き伸ばされる。
そして、図6が示すように、接触部13aの変位量が所定の大きさを超えると、言い換えれば、シリンジ20の筒先21aに対する規制部13の傾きが所定の大きさを超えると、規制部13の支持部13bが筒部11の径方向において筒部11よりも外側に位置する。これにより、支持部13bによる筒部11の支持が解除される。言い換えれば、規制部13が、筒部11の端面11bSが皮膚Sに押し付けられることに対する規制を解除する。規制部13の規制が解除された時点において、付勢部14は筒部11に接触している一方で、筒部11は支持部13bによって支持されていない。そのため、規制部13の規制が解除された時点から、付勢部14は、筒部11の取付口11aから端面11bSに向かう方向に沿って、筒部11を皮膚Sに向けて押し付けることを開始する。
これにより、筒部11の端面11bSが皮膚Sに接触するとき、言い換えれば、突起部12が皮膚Sに穿刺されるときに、突起部12には、使用者がシリンジ20を皮膚Sに向けて押す力と、付勢部14の付勢力とが作用する。そのため、突起部12が皮膚Sに向けて進む速度は、付勢部14の付勢力が作用しない場合と比べて高くなる。それゆえに、突起部12の先端が、皮膚Sに穿刺されやすくなる。
図7が示すように、突起部12が皮膚Sに穿刺されるときには、使用者がシリンジ20を押す力が突起部12に作用しているため、筒部11の端面11bSが皮膚Sに接触し、かつ、突起部12の全体が皮膚S内に埋め込まれる。このように突起部12が皮膚Sに穿刺されるまでの間に、筒部11が支持部13bよりも下方に位置するため、付勢部14は、筒部11に接触した第1状態から、固定部13cと支持部13bとに接する第2状態に変わる。付勢部14の状態が第1状態から第2状態に変わった時点で、付勢部14は、付勢方向に沿って筒部11を皮膚Sに向けて付勢することを終了する。
突起部12が皮膚Sに穿刺された後、プランジャー22が使用者によって筒先21aに向けて押し込まれることで、シリンジ20内の薬液Lが筒部11内に供給される。薬液Lは、筒部11の供給孔11c、突起部12の貫通孔12a、および、皮膚Sに形成された穿刺孔を通じて皮膚S内に供給される。薬液Lが筒部11に供給されるときの薬液Lの圧力は、筒部11が区画する空間内に位置する突出部15に対して、突出部15を筒部11の取付口11aから端面11bSに向かう方向に沿って移動させる力として作用する。
図8が示すように、筒部11に供給された薬液Lが突出部15を移動させる力が、使用者がシリンジ20を皮膚Sに向けて押す力を超えると、突出部15が筒部11の端面11bSから突出する。これにより、筒部11の端面11bSが、突出部15の突出量の分だけ皮膚Sから持ち上がり、かつ、突起部12の基端寄りの部分が、皮膚S上に持ち上がる。言い換えれば、突起部12が皮膚に穿刺された長さが穿刺量であり、突起部12の穿刺量が小さくなる。このとき、上述したように付勢部14が筒部11を皮膚Sに向けて付勢していないため、突出部15が端面11bSから突出しやすい。
突出部15が突出することによって、端面11bSが皮膚Sから持ち上がるため、皮膚Sが端面11bSによって所定の圧力で加圧された状態が解除される。これにより、端面11bSと対向する平面視において、皮膚Sのなかで突出部15によって囲まれた部分が、突出部15と端面11bSとの間を埋めるように盛り上がる。ここで、皮膚Sが端面11bSによって加圧されている状態で、突起部12の貫通孔12aを通じて皮膚Sに形成された穿刺孔に薬液Lが供給されても、皮膚Sが加圧されているために薬液Lが穿刺孔から皮膚S内に導入されない。言い換えれば、薬液Lが皮膚Sと端面11bSとの間に漏れ出てしまう。この点で、突出部15によれば、皮膚Sが端面11bSによって加圧された状態が解除されるため、穿刺孔に供給された薬液Lが皮膚S内に導入されやすい。結果として、薬液Lを皮膚S内に導入するときの液漏れが抑えられる。
なお、上述したように、突起部12の穿刺量は端面11bSが持ち上がることによって小さくなるが、突起部12が皮膚Sに一端刺さった後に端面11bSが持ち上がるため、突起部12は皮膚Sから抜けにくい。
こうしたマイクロニードル10によれば、突起部12を皮膚Sに穿刺した後に、皮膚Sの穿刺孔に対して薬液Lを供給するために薬液Lをマイクロニードル10に供給するという一連の動作のみによって、筒部11の端面11bSを皮膚Sから持ち上げることができる。そのため、筒部11の端面11bSを皮膚Sから持ち上げるための動作を行う必要がある場合と比べて、短時間で、かつ、簡便に薬液Lを皮膚S内に投与することができる。さらには、突起部12を皮膚Sに向けて押し付けることのみによって、規制部13および突出部15を用いて、突起部12の穿刺条件、および、薬液Lの注入条件を整えることができる。
[マイクロニードルを形成するための材料]
以下、マイクロニードル10が備える各部を形成するための材料を説明する。
マイクロニードル10の形成材料には金属を挙げることができる。金属には、例えば、ステンレス、チタン、シリコン、コバルトクロム合金、および、マグネシウム合金などを挙げることができる。
マイクロニードル10を形成するための材料には、各種の合成樹脂を挙げることができる。マイクロニードル10が合成樹脂から形成される場合には、筒部11および突起部12は、一体に成形された樹脂製の一体成形物であってもよい。合成樹脂には、例えば、汎用の合成樹脂、医療用の合成樹脂、および、化粧品用の合成樹脂などを挙げることができる。より具体的には、合成樹脂には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、アクリル、ウレタン樹脂、芳香族ポリエーテルケトン、および、エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1つを挙げることができる。合成樹脂には、上述した樹脂の群に含まれる2つ以上の樹脂を共重合させた樹脂を用いることもできる。マイクロニードル10を構成する各部は、互いに異なる樹脂から形成されてもよい。
マイクロニードル10は、金属製の部材と樹脂製の部材との組み合わせによって構成されてもよい。マイクロニードル10において、例えば、突起部12が金属製である一方で筒部11が樹脂製であってもよく、また、突起部12が樹脂製である一方で、筒部11が金属製であってもよい。また例えば、突出部15が樹脂製である一方で、筒部11および突起部12が金属製であってもよく、また、突出部15が金属製である一方で、筒部11および突起部12が樹脂製であってもよい。
以上説明したように、マイクロニードルの一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(1)規制部13によって引き伸ばされた皮膚Sに対して突起部12が穿刺されるため、突起部12の穿刺が皮膚Sの弾性によって妨げられることが抑えられる。
(2)規制部13がシリンジ20の押下によって皮膚Sに押し付けられたとき、接触部13aが外側に広がりながら皮膚S上をスライドし、皮膚を引き延ばしやすい。
(3)突出部15が皮膚Sに向けて突出することによって、端面11bSと皮膚Sとの間に隙間が形成される。これにより、端面11bSが皮膚Sを加圧する状態が解除されるため、薬液Lを皮膚S内に導入するときの液漏れが抑えられる。
(4)突出部15以外に貫通孔11dをシールするための構成がなくとも貫通孔11dにおける薬液Lの漏れが抑えられる。そのため、マイクロニードル10の構造を簡素化することができる。
(5)筒部11が付勢方向に沿って皮膚に向かう速度が付勢部14による付勢の分だけ高められ、突起部12が皮膚に穿刺されやすくなる。
なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することができる。
[規制部]
・接触部13aは傾斜面13aSに代えて、内表面13aIと外表面13aOとに繋がる平坦面を備えてもよい。この場合であっても、接触部13aが、初期位置から筒部11の径方向における外側に向けて変位することによって、皮膚Sを引き伸ばすことはできる。
・規制部13は複数の規制要素13Eに代えて、1つの筒状を有した規制部を備えてもよい。この場合には、規制部において、皮膚Sに接する端部が、複数に分割されている。また、規制部は、筒部11における径方向の外側に向けて変位することが可能であるように柔軟性を有することが好ましい。規制部を形成するための材料には、例えば、合成樹脂、および、ゴムなどを用いることができる。
[付勢部]
・規制部13による筒部11の規制が解除され、かつ、端面11bSが皮膚Sに接触した状態において、付勢部14は、筒部11を皮膚Sに向けて付勢してもよい。言い換えれば、付勢部14は、筒部11の付勢を筒部11の規制が解除された時点から開始し、かつ、突起部12が皮膚Sに穿刺されている間にわたって、筒部11の付勢を継続してもよい。この場合には、皮膚Sに穿刺された突起部12が皮膚Sから抜けることが抑えられるが、上述した液漏れを抑える上では、付勢部14は、筒部11が皮膚Sに向かう途中で筒部11の付勢を終了することが好ましい。
・マイクロニードル10は、付勢部14を備えなくてもよい。この場合であっても、規制部13が、マイクロニードル10の使用時において、筒部11の径方向における外側側に向けた変位し、これによって、皮膚を引き延ばし、かつ、筒部に対する規制を解除することによって、上述した(1)に準じた効果を得ることはできる。
・マイクロニードル10は、付勢部14に代えて、筒部11を駆動する駆動機構を備えてもよい。駆動機構は、筒部11の取付口11aから端面11bSに向かう方向に沿った筒部11の移動速度を高めるための機構である。駆動機構には、例えば、磁石を用いた駆動機構、圧縮空気を用いた駆動機構、および、電気式の駆動機構などを挙げることができる。このうち、圧縮空気を用いた駆動機構は、圧縮空気の供給によって駆動される部材と、部材に圧縮空気を供給する供給源と、供給源からの圧縮空気の供給の有無を切り替える切替弁とを備えてもよい。なお、切替弁は、手動によって供給の有無が切り換えされる弁でもよいし、電磁駆動によって供給の有無が切り替え弁でもよい。
[突出部]
・図9が示すように、突出部35は、貫通孔11dを塞ぐ膜状を有し、かつ、筒部11に供給された薬液Lの圧力を受けて、貫通孔11dを通じて皮膚Sに向けて突出する可撓性を有してもよい。突出部35には、例えばエラストマー製の膜を用いることができる。突出部35は、筒部11に薬液Lが供給される前において、端面11bSから飛び出ないように貫通孔11dを塞いでいる。
図10が示すように、筒部11に薬液Lが供給されるとき、薬液Lの圧力が突出部35に作用する。これによって、突出部35が貫通孔11dを通じて端面11bSから皮膚Sに向けて突出する。これにより、端面11bSが皮膚Sから持ち上がる。
こうした構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(6)貫通孔11dを介して薬液Lが漏れることを確実に抑えながら、皮膚Sと端面11bSとの間に突出部35によって隙間を形成することができる。
・突出部15,35は、突起部12の貫通孔12aに薬液Lを供給するための空間に面していなくともよい。この場合には、筒部11は、上述した供給孔11c、および、貫通孔12aに接続する第1空間に加えて、第1空間に薬液Lが供給されるときに薬液Lが供給される第2空間を備えていればよい。そして、突出部は、第2空間に面し、かつ、第2空間に供給された薬液Lの圧力を受けて、端面11bSから突出することが可能に構成されていればよい。
[その他]
・図11が示すように、マイクロニードル41は、バレルカバー42とともにマイクロニードルアセンブリ40を構成してもよい。マイクロニードル41は、上述したマイクロニードル10と同等の構成を備えている。バレルカバー42は、シリンジ20が備えるバレル21の全体を覆う筒状を有している。バレルカバー42は、プランジャー22が挿入される第1筒端とは反対側の第2筒端において、マイクロニードル41に接続されてもよいし、接続されていなくてもよい。バレルカバー42がマイクロニードル41に接続される場合には、例えば、バレルカバー42の第2筒端にマイクロニードル41の筒部11が接続されるように構成されてもよい。
・マイクロニードル10は、マイクロニードル10に供給された薬液Lがマイクロニードル10の外部に漏れることを抑えるための部材を備えてもよい。マイクロニードル10は、例えば、シール剤から形成されたシール層、接着剤から形成された接着層、ガスケット、および、Oリングなどを備えてもよい。マイクロニードル10は、これらの部材を、例えば、筒部11と突出部15との間をシールする部材として備えることができる。
・マイクロニードル10を用いて投与対象に投与する液状体は、薬液Lに限らず、例えば化粧品や生理食塩水などであってもよい。
[投与対象]
・マイクロニードル10を用いた投与の対象は人でもよいし、人以外の動物でもよい。
10,41…マイクロニードル、11…筒部、11a…取付口、11b…底部、11bS…端面、11c…供給孔、11d…貫通孔、12…突起部、12a…貫通孔、13…規制部、13a…接触部、13aI…内表面、13aO…外表面、13aS…傾斜面、13b…支持部、13c…固定部、13E…規制要素、14…付勢部、15,35…突出部、15a…柱状部、15b…フランジ部、20…シリンジ、21…バレル、21a…筒先、22…プランジャー、40…マイクロニードルアセンブリ、42…バレルカバー、L…薬液、S…皮膚。

Claims (6)

  1. シリンジに取り付けられる取付口と、投与対象の皮膚に押し付けられる端面を含む底部と、前記底部を貫通し、液状体を前記皮膚に供給するための供給孔と、を備える筒部と、
    前記端面から突出し、前記皮膚を穿刺するための突起部であって、前記突起部が延びる方向に沿って前記突起部を貫通し、前記供給孔に接続する貫通孔を備える前記突起部と、
    前記筒部が前記皮膚に向けて押し付けられたときに、前記筒部の前記端面が前記皮膚に押し付けられることを規制する規制部であって、前記規制部は、前記筒部の径方向における前記突起部よりも外側において前記皮膚に接触し、前記筒部の径方向における外側に向けて変位することによって、前記皮膚のなかで前記突起部と対向する部位を含む部分を引き伸ばし、かつ、前記筒部に対する規制を解除する前記規制部と、を備える
    マイクロニードル。
  2. 前記規制部は、前記筒部よりも外側に位置し、前記皮膚に接触する接触部を備え、
    前記接触部は、前記接触部において互いに対向する2つの面であって、前記筒部からの距離が小さい内表面と、前記内表面とは反対側の面である外表面とを含み、かつ、前記内表面から前記外表面に向けて傾く傾斜面をさらに含み、
    前記外表面の先端が、前記傾斜面の先端である
    請求項1に記載のマイクロニードル。
  3. 前記筒部は、前記底部を貫通する貫通孔をさらに含み、
    前記マイクロニードルは、前記シリンジから前記筒部内に前記液状体が供給される前において前記端面からはみ出さないように前記筒部内に位置し、前記シリンジから前記筒部内に前記液状体が供給されることによって、供給された前記液状体の圧力を受けて、前記皮膚に向けて前記底部の前記貫通孔を通じて前記端面から突出する突出部をさらに備える
    請求項1または2に記載のマイクロニードル。
  4. 前記突出部は、前記底部の前記貫通孔を封止することによって、前記底部の前記貫通孔から前記皮膚に向けて前記液状体が漏れることを抑えるシール性を有する
    請求項3に記載のマイクロニードル。
  5. 前記突出部は、前記底部の前記貫通孔を塞ぐ膜状を有し、かつ、前記筒部に供給された前記液状体の圧力を受けて、前記底部の前記貫通孔を通じて前記皮膚に向けて突出する可撓性を有する
    請求項4に記載のマイクロニードル。
  6. 前記規制部は、前記筒部を支持する支持部を含み、
    前記マイクロニードルは、前記規制部に取り付けられ、前記筒部を付勢する付勢部をさらに備え、
    前記付勢部は、前記端面が前記皮膚に押し付けられることを前記規制部が規制している間は、前記筒部の前記取付口から前記端面に向かう付勢方向に沿って前記支持部に向けて前記筒部を付勢し、前記規制部が前記規制を解除した時点から、前記付勢方向に沿って前記皮膚に向けた前記筒部の付勢を開始する
    請求項1から5のいずれか一項に記載のマイクロニードル。
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