JP2020131021A - Microneedle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、錐状体に貫通孔が形成される中空型のマイクロニードルに関する。 The present invention relates to a hollow microneedle in which a through hole is formed in a cone.
マイクロニードルは、１ｍｍ未満の直径および長さの極小の針として公知である。中空型のマイクロニードルは、貫通孔が形成される中空形状である。例えば、特許文献１には、円錐の軸線と貫通孔とがオフセットして形成されるマイクロニードルが開示される。 Microneedles are known as tiny needles with a diameter and length of less than 1 mm. The hollow type microneedle has a hollow shape in which a through hole is formed. For example, Patent Document 1 discloses a microneedle formed by offsetting the axis of a cone and a through hole.
円錐の軸線と貫通孔とがオフセットして形成されるマイクロニードルでは、先端部を樹脂で形成することができるため、鋭利な形状を実現することができる。しかし、円錐の軸線と貫通孔とがオフセットして形成されるマイクロニードルでは、円錐の軸線に貫通孔が形成されるマイクロニードルと比較して、肉厚が薄くなる部分が生じるため、強度を確保することができない。 In the microneedle formed by offsetting the axis of the cone and the through hole, the tip portion can be formed of resin, so that a sharp shape can be realized. However, in the microneedle formed by offsetting the axis of the cone and the through hole, the wall thickness becomes thinner than that of the microneedle in which the through hole is formed on the axis of the cone, so that the strength is ensured. Can not do it.
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためのものであり、鋭利な形状としつつ強度を確保することができるマイクロニードルを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a microneedle capable of ensuring strength while having a sharp shape.
本発明に係るマイクロニードルは、
錐状体に貫通孔が形成される中空型のマイクロニードルであって、錐状体の軸線と、貫通孔と、がオフセットして形成され、錐状体の軸線に対して貫通孔がオフセットしている側の錐状体の第１傾斜面は、錐状体の軸線に対して貫通孔がオフセットしている側と反対側の錐状体の第２傾斜面よりも緩やかに形成される、ことを特徴とする。
The microneedle according to the present invention is
A hollow microneedle in which a through hole is formed in a cone, and the axis of the cone and the through hole are formed in an offset manner, and the through hole is offset with respect to the axis of the cone. The first inclined surface of the pyramid on the side facing the side is formed more gently than the second inclined surface of the pyramid on the side opposite to the side where the through hole is offset with respect to the axis of the pyramid. It is characterized by that.
本発明に係るマイクロニードルにおいて、錐状体の底面は、オーバル形状とされることが好適である。 In the microneedle according to the present invention, it is preferable that the bottom surface of the cone has an oval shape.
本発明に係るマイクロニードルにおいて、錐状体の底面のオーバル形状は、錐状体の頂点から底面に下した垂線の足を通る対称軸に対して線対称であることが好適である。 In the microneedle according to the present invention, the oval shape of the bottom surface of the cone is preferably axisymmetric with respect to the axis of symmetry passing through the foot of the perpendicular line from the apex of the cone to the bottom surface.
本発明に係るマイクロニードルにおいて、垂線の足から錐状体の第１傾斜面側にある底面の輪郭と対称軸との交点までの距離は、垂線の足から錐状体の第２傾斜面側にある底面の輪郭と対称軸との交点までの距離より長いことが好適である。 In the microneedle according to the present invention, the distance from the foot of the perpendicular to the intersection of the contour of the bottom surface on the first inclined surface side of the cone and the axis of symmetry is from the foot of the perpendicular to the second inclined surface side of the cone. It is preferably longer than the distance to the intersection of the contour of the bottom surface and the axis of symmetry.
本発明に係るマイクロニードルにおいて、貫通孔は、対称軸と交差するように形成されることが好適である。 In the microneedle according to the present invention, the through hole is preferably formed so as to intersect the axis of symmetry.
本発明に係るマイクロニードルにおいて、貫通孔は、錐状体の軸線に対し、底面のオーバル形状の対称軸の一側にオフセットして形成されることが好適である。 In the microneedle according to the present invention, it is preferable that the through hole is formed so as to be offset to one side of the oval-shaped symmetry axis on the bottom surface with respect to the axis of the cone.
本発明に係るマイクロニードルにおいて、貫通孔は、錐状体の底面の重心を通過するように形成されることが好適である。 In the microneedle according to the present invention, it is preferable that the through hole is formed so as to pass through the center of gravity of the bottom surface of the cone.
本発明に係るマイクロニードルにおいて、貫通孔は、錐状体の底面から開口部側に向かって縮径するテーパー形状とされることが好適である。 In the microneedle according to the present invention, it is preferable that the through hole has a tapered shape in which the diameter is reduced from the bottom surface of the conical body toward the opening side.
本発明のマイクロニードルによれば、錐状体が緩やかな第１傾斜面と急な第２傾斜面とを有し、緩やかな第１傾斜面に貫通孔がオフセットしているので、貫通孔の肉厚を確保すすることができる。また、急な第２傾斜面により鋭利性は確保される。このため、本発明のマイクロニードルは、鋭利な形状としつつ強度を確保することができる。 According to the microneedle of the present invention, the cone has a gentle first inclined surface and a steep second inclined surface, and the through hole is offset to the gentle first inclined surface. The wall thickness can be secured. In addition, sharpness is ensured by the steep second inclined surface. Therefore, the microneedle of the present invention can secure the strength while having a sharp shape.
本発明の第１の実施形態の一例は、図面を参照しながら詳細に説明される。
実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に表された構成要素の寸法比率などは現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において、「略＊＊」との用語は、略平行を例に挙げて説明すると、完全に平行はもとより、実質的に平行と認められる状態を含む。
An example of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The drawings referred to in the embodiments are schematically described, and the dimensional ratios of the components shown in the drawings may differ from the actual ones. The specific dimensional ratio, etc. should be determined in consideration of the following explanation. In the present specification, the term "abbreviated **" includes not only completely parallel but also a state recognized as substantially parallel, to explain by taking substantially parallel as an example.
図１は、本実施形態に係るマイクロニードル１００の構成を斜視図によって表す。
マイクロニードル１００は、１ｍｍ未満の直径および長さのニードル部１１１を有する極小の針である。本実施形態のマイクロニードル１００は、樹脂製とされるが、これに限定されない。本実施形態のマイクロニードル１００は、射出成形型によって成形されるが、これに限定されない。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the microneedle 100 according to the present embodiment.
The microneedle 100 is a very small needle having a needle portion 111 having a diameter and length of less than 1 mm. The microneedle 100 of the present embodiment is made of resin, but is not limited thereto. The microneedle 100 of the present embodiment is molded by an injection molding die, but is not limited thereto.
マイクロニードル１００は、３つのニードル部１０と、第１ベース部２０と、第２ベース部３０と、を備える。本実施形態のマイクロニードル１００は、３つのニードル部１０が１列に並んで形成されるが、これに限定されない。例えば、複数のニードル部１０が府複数列（各列は平行）に並んで形成されてもよい。複数の錐状体が一列又は複数列に形成される場合、射出成形の便宜上、各列の錐状体の頂点と貫通孔の開口部が同一平面上に配置されることが好ましい。 The microneedle 100 includes three needle portions 10, a first base portion 20, and a second base portion 30. The microneedle 100 of the present embodiment is formed by arranging three needle portions 10 in a row, but the present invention is not limited to this. For example, a plurality of needle portions 10 may be formed side by side in a plurality of rows (each row is parallel). When a plurality of cones are formed in one row or a plurality of rows, it is preferable that the vertices of the cones in each row and the openings of the through holes are arranged on the same plane for convenience of injection molding.
ニードル部１０の詳細は、後述する。
第１ベース部２０は、深型の鍋形状に成形される。第１ベース部２０の先端側には、ニードル部１０が形成される。第１ベース部２０は、例えば、マイクロニードル１００が注射器に装着される時に、注射器の先端側に取り付けられる。
第２ベース部３０は、鍔形状に成形される。第２ベース部３０は、第１ベース部２０の基端側に形成される。
Details of the needle portion 10 will be described later.
The first base portion 20 is formed into a deep pot shape. A needle portion 10 is formed on the tip end side of the first base portion 20. The first base portion 20 is attached to the tip end side of the syringe, for example, when the microneedle 100 is attached to the syringe.
The second base portion 30 is formed into a brim shape. The second base portion 30 is formed on the base end side of the first base portion 20.
図２は、ニードル部１０の構成を斜視図によって表す。
図３は、ニードル部１０の構成を平面図によって表す。
FIG. 2 shows the configuration of the needle portion 10 in a perspective view.
FIG. 3 shows the configuration of the needle portion 10 in a plan view.
ニードル部１０は、錐状体としての略円錐形状に形成される。本実施形態のニードル部１０は、略円錐形状に形成されるが、これに限定されない。錐状体は、例えば、略四角錐または略三角錐を含む。また、錐状体は、略円錐と略四角錐とを組み合わせたもの、または略円錐と略三角錐とを組み合わせたものを含む。さらに、錐状体は、錐状体の軸を含む断面に現れる斜面が直線又は折れ線であるもの、外側に凸の曲線又は内側に凹の曲線であるものも含む。略円錐形状の頂点は、「頂点Ｔ」として定義される。略円錐形状の頂点Ｔから底面１０Ｂに下した垂線は、「軸線１０Ａ」として定義される。 The needle portion 10 is formed in a substantially conical shape as a cone. The needle portion 10 of the present embodiment is formed in a substantially conical shape, but is not limited thereto. The pyramid includes, for example, a substantially quadrangular pyramid or a substantially triangular pyramid. Further, the pyramid includes a combination of a substantially cone and a substantially quadrangular pyramid, or a combination of a substantially cone and a substantially triangular pyramid. Further, the cone includes a slope appearing in a cross section including the axis of the cone being a straight line or a polygonal line, an outwardly convex curve or an inwardly concave curve. The vertices of the substantially conical shape are defined as "vertices T". The perpendicular line drawn from the apex T of the substantially conical shape to the bottom surface 10B is defined as "axis line 10A".
ニードル部１０には、貫通孔１１が形成される。貫通孔１１の中心を貫く貫通線は、「軸線１１Ａ」として定義される。貫通孔１１が形成されるニードル部１０を備えるマイクロニードル１００は、「中空型のマイクロニードル」として定義される。 A through hole 11 is formed in the needle portion 10. A through line penetrating the center of the through hole 11 is defined as "axis 11A". The microneedle 100 including the needle portion 10 on which the through hole 11 is formed is defined as a "hollow type microneedle".
貫通孔１１は、軸線１０Ａに対してオフセットして形成される。言い換えれば、貫通孔１１の軸線１１Ａは、軸線１０Ａに対してオフセットして形成される。 The through hole 11 is formed so as to be offset with respect to the axis 10A. In other words, the axis 11A of the through hole 11 is formed offset with respect to the axis 10A.
ニードル部１０は、底面１０Ｂの重心Ｇに対して、軸線１０Ａがオフセットして形成される。言い換えれば、ニードル部１０は、軸線１０Ａによる底面１０Ｂの足（通過部）Ｆｔと、重心Ｇとがオフセットして形成される。 The needle portion 10 is formed with the axis 10A offset from the center of gravity G of the bottom surface 10B. In other words, the needle portion 10 is formed by offsetting the foot (passing portion) Ft of the bottom surface 10B by the axis 10A and the center of gravity G.
底面１０Ｂは、オーバル形状に形成される。より詳細には、底面１０Ｂは、卵形状に形成される。本実施形態の底面１０Ｂは、卵形状に形成されるが、これに限定されず、図６に示すような楕円と三角形状の組み合わせ等、種々の形状に形成される。また、「オーバル形状」は、長円形状（トラック形状）および楕円形状を含む。 The bottom surface 10B is formed in an oval shape. More specifically, the bottom surface 10B is formed in an egg shape. The bottom surface 10B of the present embodiment is formed in an egg shape, but is not limited to this, and is formed in various shapes such as a combination of an ellipse and a triangle as shown in FIG. Further, the "oval shape" includes an oval shape (track shape) and an elliptical shape.
「重心Ｇ」は、平面図形としての底面１０Ｂの重心Ｇとして定義される。具体的には、「重心Ｇ」は、図形内における１次のモーメントの総和が０になる点として定義される。本実施形態のように底面１０Ｂが卵形状の場合には、重心Ｇは、対称軸Ｓの軸上であって、対称軸Ｓの中心よりも先端側の反対側に位置する。 The "center of gravity G" is defined as the center of gravity G of the bottom surface 10B as a flat figure. Specifically, the "center of gravity G" is defined as the point at which the sum of the first-order moments in the figure becomes zero. When the bottom surface 10B has an egg shape as in the present embodiment, the center of gravity G is on the axis of the symmetry axis S and is located on the opposite side of the tip side from the center of the symmetry axis S.
「対称軸Ｓ」は、底面１０Ｂの卵形状が線対称となる軸として定義される。なお、対称軸は、底面１０Ｂが楕円形状の場合には、長軸である。対称軸Ｓは、底面１０Ｂが長円形状の場合には、長軸である。「先端側」は、底面１０Ｂの卵形状における尖った側として定義される。 The "axis of symmetry S" is defined as an axis in which the egg shape of the bottom surface 10B is axisymmetric. The axis of symmetry is the long axis when the bottom surface 10B has an elliptical shape. The axis of symmetry S is the long axis when the bottom surface 10B has an oval shape. The "tip side" is defined as the pointed side in the egg shape of the bottom surface 10B.
例えば、底面１０Ｂが円の場合には、重心Ｇは、円の中心である。底面１０Ｂが楕円の場合には、重心Ｇは、長軸と短軸との交点である。底面１０Ｂが長円の場合には、重心Ｇは、長軸の中心である。底面１０Ｂが三角形の場合には、重心Ｇは、三角形の３つの中線の交点である。 For example, when the bottom surface 10B is a circle, the center of gravity G is the center of the circle. When the bottom surface 10B is elliptical, the center of gravity G is the intersection of the long axis and the short axis. When the bottom surface 10B is an oval, the center of gravity G is the center of the long axis. When the bottom surface 10B is a triangle, the center of gravity G is the intersection of the three midlines of the triangle.
「オフセット」は、設計段階において意図的にずらして設計される、として定義される。「オフセット」は、例えば加工による寸法公差内のずれは含まない。 "Offset" is defined as being intentionally staggered during the design phase. “Offset” does not include deviations within dimensional tolerances due to processing, for example.
底面１０Ｂの輪郭は、円に近似した輪郭と、楕円に近似した輪郭と、に分けられる。言い換えれば、楕円に近似した輪郭は、円に近似した輪郭よりも扁平率が大きい。ニードル部１０の表面において、頂点Ｔから円に近似した輪郭と楕円に近似した輪郭との境界のそれぞれに向かって伸ばされた線分は、「境界線Ｒ」として定義される。 The contour of the bottom surface 10B is divided into a contour that approximates a circle and a contour that approximates an ellipse. In other words, an elliptical contour has a higher flattening than a circular contour. On the surface of the needle portion 10, a line segment extending from the apex T toward the boundary between the contour close to a circle and the contour close to an ellipse is defined as a “boundary line R”.
頂点Ｔと、境界線Ｒと、円に近似した輪郭と、を含む傾斜面は、「緩傾斜面１０Ｌ」（本発明の第１傾斜面）として定義される。頂点Ｔと、境界線Ｒと、楕円に近似した輪郭と、を含む傾斜面は、「急傾斜面１０Ｓ」（本発明の第２傾斜面）として定義される。ニードル部１０の表面（底面１０Ｂを除く）は、緩傾斜面１０Ｌと、急傾斜面１０Ｓと、に分けられる。底面１０Ｂ上の軸線１０Ａによる垂線の足Ｆｔから緩傾斜面１０Ｌ側にある底面１０Ｂの輪郭と対称軸Ｓとの交点Ｓ１までの距離Ｌ１は、底面１０Ｂ上の軸線１０Ａによる垂線の足Ｆｔから急傾斜面１０Ｓ側にある底面１０Ｂの輪郭と対称軸Ｓとの交点Ｓ２までの距離Ｌ２より長く形成される。 An inclined surface including a vertex T, a boundary line R, and a contour similar to a circle is defined as a "gentle inclined surface 10L" (first inclined surface of the present invention). An inclined surface including a vertex T, a boundary line R, and an outline approximated to an ellipse is defined as a "steep inclined surface 10S" (second inclined surface of the present invention). The surface of the needle portion 10 (excluding the bottom surface 10B) is divided into a gently inclined surface 10L and a steeply inclined surface 10S. The distance L1 from the perpendicular foot Ft on the bottom surface 10B by the axis 10A to the intersection S1 between the contour of the bottom surface 10B on the gently inclined surface 10L side and the axis of symmetry S is steep from the perpendicular foot Ft on the bottom surface 10B. It is formed longer than the distance L2 to the intersection S2 between the contour of the bottom surface 10B on the inclined surface 10S side and the axis of symmetry S.
貫通孔１１は、軸線１０Ａに対し、底面１０Ｂの卵形状の対称軸Ｓの先端側の反対側にオフセットして形成される。より詳細には、貫通孔１１の軸線１１Ａは、軸線１０Ａに対し、底面１０Ｂの卵形状の対称軸Ｓの先端側の反対側にオフセットして形成される。 The through hole 11 is formed so as to be offset from the axis 10A to the opposite side of the bottom surface 10B to the tip side of the egg-shaped symmetry axis S. More specifically, the axis 11A of the through hole 11 is formed offset with respect to the axis 10A on the opposite side of the bottom surface 10B to the tip side of the egg-shaped symmetry axis S.
貫通孔１１は、図３（ａ）に示すように、対称軸Ｓと交差し、底面１０Ｂの重心Ｇを通過するように形成される。より詳細には、貫通孔１１の軸線１１Ａは、底面１０Ｂの対称軸Ｓの軸上にある重心Ｇを通過するように形成される。貫通孔１１は、必ずしも底面１０Ｂの重心Ｇを通過する必要はなく、図３（ｂ）に示すように、対称軸Ｓから最も離れた底面１０Ｂの輪郭上の点を結ぶ線Ｗと対称軸Ｓとの交点Ｏ、すなわち、最も幅広の部分の中心Ｏを通過するようにしてもよい。 As shown in FIG. 3A, the through hole 11 is formed so as to intersect the axis of symmetry S and pass through the center of gravity G of the bottom surface 10B. More specifically, the axis 11A of the through hole 11 is formed so as to pass through the center of gravity G on the axis of the symmetry axis S of the bottom surface 10B. The through hole 11 does not necessarily have to pass through the center of gravity G of the bottom surface 10B, and as shown in FIG. 3B, the line W connecting the points on the contour of the bottom surface 10B farthest from the axis of symmetry S and the axis of symmetry S It may pass through the intersection O with, that is, the center O of the widest portion.
図４は、貫通孔１１の構成を対称軸Ｓにおける断面視（図３参照）の断面図によって表す。
図５は、貫通孔１１の構成をＶ−Ｖ線（図３参照）の断面図によって表す。
FIG. 4 shows the configuration of the through hole 11 by a cross-sectional view taken along the axis of symmetry S (see FIG. 3).
FIG. 5 shows the configuration of the through hole 11 by a cross-sectional view taken along the line VV (see FIG. 3).
貫通孔１１は、底面１０Ｂから緩傾斜面１０Ｌに向かって形成される。貫通孔１１の緩傾斜面１０Ｌにおける開口部は、「開口部１１Ｃ」として定義される。貫通孔１１は、テーパー形状とされる。より具体的には、貫通孔１１は、テーパー部１１Ｔと、ストレート部１１Ｓと、を備える。 The through hole 11 is formed from the bottom surface 10B toward the gently inclined surface 10L. The opening of the through hole 11 on the gently sloping surface 10L is defined as "opening 11C". The through hole 11 has a tapered shape. More specifically, the through hole 11 includes a tapered portion 11T and a straight portion 11S.
テーパー部１１Ｔは、底面１０Ｂから貫通孔１１の開口部１１Ｃ側の中途部に向かって縮径するように形成される。ストレート部１１Ｓは、テーパー部１１Ｔの最も縮径された径にて貫通孔１１の中途部から開口部１１Ｃまで形成される。 The tapered portion 11T is formed so as to reduce its diameter from the bottom surface 10B toward the middle portion on the opening 11C side of the through hole 11. The straight portion 11S is formed from the middle portion of the through hole 11 to the opening 11C at the most reduced diameter of the tapered portion 11T.
本実施形態に係るマイクロニードル１００は、射出成形型によって射出樹脂成形されることが好ましい。特にマイクロニードル１００のニードル部１０の金型は、可動型と複数に分割される固定型とを備える。可動型によりニードル部１０の貫通孔１１が成形され、複数の固定型のそれぞれによりニードル部１０の外面形状が成形される。この場合、ニードル部１０が２分割される境界面は、ニードル部１０の錐状体の頂点Ｔと貫通孔１１の開口部１１Ｃの中心とを含む。このため、成形後のマイクロニードル１００のニードル部１０の外面には、境界面とマイクロニードル１００の外面が交差する所に分割線ＰＬ（図１、図２参照）が現れる。 The microneedle 100 according to the present embodiment is preferably molded with an injection resin by an injection molding die. In particular, the mold for the needle portion 10 of the microneedle 100 includes a movable mold and a fixed mold that is divided into a plurality of molds. The through hole 11 of the needle portion 10 is formed by the movable mold, and the outer surface shape of the needle portion 10 is formed by each of the plurality of fixed molds. In this case, the boundary surface on which the needle portion 10 is divided into two includes the apex T of the cone of the needle portion 10 and the center of the opening 11C of the through hole 11. Therefore, on the outer surface of the needle portion 10 of the microneedle 100 after molding, a dividing line PL (see FIGS. 1 and 2) appears at a position where the boundary surface and the outer surface of the microneedle 100 intersect.
次に、本実施形態に係るマイクロニードル１００の作用及び効果を説明する。
マイクロニードル１００の作用として、例えば、マイクロニードル１００を注射針に取り付けて薬剤が人体に投与される場合には、貫通孔１１がテーパー形状とされるため、薬剤の注入抵抗が低減される。
Next, the action and effect of the microneedle 100 according to the present embodiment will be described.
As an action of the microneedle 100, for example, when the microneedle 100 is attached to the injection needle and the drug is administered to the human body, the through hole 11 has a tapered shape, so that the injection resistance of the drug is reduced.
マイクロニードル１００の効果として、マイクロニードル１００は、鋭利な形状とされ、なおかつ、マイクロニードルの強度が確保される。
すなわち、貫通孔１１が軸線１０Ａに対してオフセットして形成されるため、ニードル部１０の先端部が形成される。ニードル部１０の先端部が形成されるため、ニードル部１０の先端部が鋭利な形状とされる。
As an effect of the microneedle 100, the microneedle 100 has a sharp shape, and the strength of the microneedle is ensured.
That is, since the through hole 11 is formed so as to be offset with respect to the axis 10A, the tip portion of the needle portion 10 is formed. Since the tip of the needle portion 10 is formed, the tip of the needle portion 10 has a sharp shape.
さらに、底面１０Ｂの重心Ｇ又は最も幅広の部分の中心Ｏに貫通孔１１が形成されるため、貫通孔１１の肉厚が確保される。貫通孔１１の肉厚が確保されるため、マイクロニードル１００の強度が確保される。 Further, since the through hole 11 is formed at the center of gravity G of the bottom surface 10B or the center O of the widest portion, the wall thickness of the through hole 11 is secured. Since the wall thickness of the through hole 11 is secured, the strength of the microneedle 100 is secured.
「貫通孔１１の肉厚」は、緩傾斜面１０Ｌまたは急傾斜面１０Ｓから貫通孔１１までの厚みとして定義される The "thickness of the through hole 11" is defined as the thickness from the gently inclined surface 10L or the steeply inclined surface 10S to the through hole 11.
貫通孔１１が軸線１０Ａに対してオフセットして形成されるのみでは、例えばニードル部が略円錐形状の場合には、貫通孔１１が底面１０Ｂの重心Ｇからオフセットして形成される必要がある。貫通孔１１が底面１０Ｂの重心Ｇからオフセットして形成されるため、貫通孔１１の肉厚が薄くなる部分が生じる。一方、本実施形態のマイクロニードル１００では、底面１０Ｂの重心Ｇ又は最も幅広の部分の中心Ｏに貫通孔１１が形成されるため、貫通孔１１の肉厚が確保される。 If the through hole 11 is only formed offset with respect to the axis 10A, for example, when the needle portion has a substantially conical shape, the through hole 11 needs to be formed offset from the center of gravity G of the bottom surface 10B. Since the through hole 11 is formed offset from the center of gravity G of the bottom surface 10B, a portion where the wall thickness of the through hole 11 becomes thin is generated. On the other hand, in the microneedle 100 of the present embodiment, since the through hole 11 is formed at the center of gravity G of the bottom surface 10B or the center O of the widest portion, the wall thickness of the through hole 11 is secured.
また、マイクロニードル１００の効果として、ニードル部１０において底面１０Ｂの重心Ｇ又は最も幅広の部分の中心Ｏに対して軸線１０Ａが先端側にオフセットして形成されるため、緩傾斜面１０Ｌと急傾斜面１０Ｓとが形成される。緩傾斜面１０Ｌに開口部１１Ｃが形成されるため、開口部１１Ｃが緩やかに形成される。開口部１１Ｃが緩やかに形成されるため、開口部１１Ｃのエッジ部１１Ｄが高強度に形成される。 Further, as an effect of the microneedle 100, since the axis 10A is formed so as to be offset toward the tip side with respect to the center of gravity G of the bottom surface 10B or the center O of the widest portion in the needle portion 10, it is steeply inclined to the gently inclined surface 10L. A surface 10S is formed. Since the opening 11C is formed on the gently sloping surface 10L, the opening 11C is gently formed. Since the opening 11C is gently formed, the edge portion 11D of the opening 11C is formed with high strength.
さらに、マイクロニードル１００の効果として、底面１０Ｂが卵形状に形成されるため、貫通孔１１の肉厚が確保される。貫通孔１１の肉厚が確保されるため、マイクロニードル１００の強度が確保される。 Further, as an effect of the microneedle 100, since the bottom surface 10B is formed in an egg shape, the wall thickness of the through hole 11 is secured. Since the wall thickness of the through hole 11 is secured, the strength of the microneedle 100 is secured.
より詳細には、貫通孔１１が軸線１０Ａに対してオフセットして形成されるには、貫通孔１１と軸線１０Ａとが所定方向に並んで形成される必要がある。そこで、マイクロニードル１００では、底面１０Ｂが卵形状に形成されるため、貫通孔１１と軸線１０Ａとが卵形状の長手の対称軸に沿って形成される。貫通孔１１と軸線１０Ａとが卵形状の対称軸に沿って形成されるため、貫通孔１１の肉厚が確保される。 More specifically, in order for the through hole 11 to be formed offset with respect to the axis 10A, the through hole 11 and the axis 10A need to be formed side by side in a predetermined direction. Therefore, in the microneedle 100, since the bottom surface 10B is formed in an egg shape, the through hole 11 and the axis 10A are formed along the longitudinal symmetry axis of the egg shape. Since the through hole 11 and the axis 10A are formed along the axis of symmetry of the egg shape, the wall thickness of the through hole 11 is secured.
貫通孔１１と軸線１０Ａとが卵形状の対称軸に沿って形成される構成は、貫通孔１１と軸線１０Ａとが真円の軸に沿って形成される構成と比較した場合には、明らかに貫通孔１１の肉厚が確保される。 The configuration in which the through hole 11 and the axis 10A are formed along the axis of symmetry of the egg shape is clear when compared with the configuration in which the through hole 11 and the axis 10A are formed along the axis of a perfect circle. The wall thickness of the through hole 11 is secured.
さらに、マイクロニードル１００の効果として、急傾斜面１０Ｓが形成されるため、マイクロニードル１００の鋭利性が確保される。 Further, as an effect of the microneedle 100, since the steeply inclined surface 10S is formed, the sharpness of the microneedle 100 is ensured.
図６は、第２の実施形態に係るマイクロニードル１０１の構成を斜視図によって表す。
マイクロニードルは、ニードル部５０を備える。
ニードル部５０は、ニードル部１０と同様に、底面５０Ｂの重心又は最も幅広の部分の中心（図示なし）に対して、軸線（図示なし）がオフセットして形成される。また、ニードル部５０は、貫通孔５１が軸線に対してオフセットして形成される。
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the microneedle 101 according to the second embodiment.
The microneedle includes a needle portion 50.
Like the needle portion 10, the needle portion 50 is formed so that the axis (not shown) is offset from the center of gravity of the bottom surface 50B or the center of the widest portion (not shown). Further, the needle portion 50 is formed so that the through hole 51 is offset with respect to the axis.
ニードル部５０は、急傾斜面５０Ｓの一部に２つの平面が形成される。２つの平面を形成されるため、エッジ５０Ｅが形成される。 The needle portion 50 has two flat surfaces formed on a part of the steeply inclined surface 50S. Since the two planes are formed, the edge 50E is formed.
マイクロニードル１０１の効果として、エッジ５０Ｅが形成されるため、マイクロニードル１０１の鋭利性が確保される。 As an effect of the microneedle 101, the edge 50E is formed, so that the sharpness of the microneedle 101 is ensured.
図７は、第３の実施形態に係るマイクロニードル２１０の構成を斜視図によって表す。
マイクロニードル２１０は、第１の実施形態と同様に、可動型と複数に分割される固定型とを備える射出成形金型により成形される。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the microneedle 210 according to the third embodiment.
Similar to the first embodiment, the microneedle 210 is molded by an injection molding die including a movable mold and a fixed mold divided into a plurality of parts.
マイクロニードル２１０は、９つのニードル部２１１と、第１ベース部２１２と、第２ベース部２１３と、を備える。９つのニードル部２１１は、３列に平行に並んで成形される。ニードル部２１１には、貫通孔２１１Ａが形成される。ニードル部２１１を成形する複数の固定型は、１列目の半分を成形する第１固定型と、１列目の残り半分と２列目の半分を成形する第２固定型と、２列目の残り半分と３列目の半分を成形する第３固定型と、３列目の残り半分を成形する第４金型とから構成される。この場合、各列のニードル部２１１が２分割される境界面は、ニードル部２１１の錐状体の頂点と貫通孔の開口部の中心とを含む。マイクロニードル２１０の外面には、境界面とマイクロニードル２１０の外面が交差する所に分割線ＰＬが現れる。 The microneedle 210 includes nine needle portions 211, a first base portion 212, and a second base portion 213. The nine needle portions 211 are formed in parallel in three rows. A through hole 211A is formed in the needle portion 211. The plurality of fixed dies for forming the needle portion 211 are the first fixed die for forming the first half, the second fixed die for forming the other half of the first row and the second half, and the second row. It is composed of a third fixed mold that molds the other half and a half of the third row, and a fourth mold that molds the other half of the third row. In this case, the boundary surface where the needle portion 211 of each row is divided into two includes the apex of the cone of the needle portion 211 and the center of the opening of the through hole. On the outer surface of the microneedle 210, the dividing line PL appears at the intersection of the boundary surface and the outer surface of the microneedle 210.
ニードル部２１１、第１ベース部２１２および第２ベース部２１３は、第１の実施形態１のニードル部１０、第１ベース部２０および第２ベース部３０と同様であるため説明を省略する。ただし、各列のニードル部２１１の貫通孔２１１Ａは、頂点に対し同じ方向にオフセットしてもよいし、各列でオフセットする方向を変えてもよい。 The needle portion 211, the first base portion 212, and the second base portion 213 are the same as the needle portion 10, the first base portion 20, and the second base portion 30 of the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted. However, the through hole 211A of the needle portion 211 of each row may be offset in the same direction with respect to the apex, or the offset direction may be changed in each row.
図８は、第４の実施形態に係るマイクロニードル３１０の構成を斜視図によって表す。
マイクロニードル３１０は、分割される可動型を備える射出成形金型を用いる射出成形工程により成形される。マイクロニードル３１０は、２０個のニードル部３１１と、シート部３１２と、を備える。シート部３１２は、シート状に成形される。ニードル部３１１には、貫通孔３１１Ａが成形される。ニードル部３１１は、実施形態１のニードル部１１１と同様であるため説明を省略する。
FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the microneedle 310 according to the fourth embodiment.
The microneedle 310 is molded by an injection molding step using an injection molding die including a movable mold to be divided. The microneedle 310 includes 20 needle portions 311 and a seat portion 312. The sheet portion 312 is formed into a sheet shape. A through hole 311A is formed in the needle portion 311. Since the needle portion 311 is the same as the needle portion 111 of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
図９は、マイクロニードル３１０の第１適用例を断面図によって表す。
第１適用例において、マイクロニードル３１０の裏面には、蓋３５０が取り付けられる。また、マイクロニードル３１０の裏面と蓋３５０との隙間には、薬剤Ｍが充填される。マイクロニードル３１０の表面には、カバー３６０が設けられる。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a first application example of the microneedle 310.
In the first application example, the lid 350 is attached to the back surface of the microneedle 310. Further, the gap between the back surface of the microneedle 310 and the lid 350 is filled with the drug M. A cover 360 is provided on the surface of the microneedle 310.
第１適用例では、カバー３６０が取り外され、人体の皮膚にマイクロニードル３１０の表面が押し付けられ、蓋３５０が押し込まれることによって、人体に薬剤Ｍが投与される。 In the first application example, the cover 360 is removed, the surface of the microneedle 310 is pressed against the skin of the human body, and the lid 350 is pushed in to administer the drug M to the human body.
図１０は、マイクロニードル３１０の第２適用例を断面図によって表す。
第２適用例において、マイクロニードル３１０の裏面には、蓋３７０が設けられる。また、マイクロニードル３１０の裏面と蓋３７０との隙間は、中空とされる。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a second application example of the microneedle 310.
In the second application example, a lid 370 is provided on the back surface of the microneedle 310. Further, the gap between the back surface of the microneedle 310 and the lid 370 is hollow.
第２適用例では、マイクロニードル３１０が蓋３７０を押し込んだ状態で、マイクロニードル３１０の表面が人体の皮膚Ｓに押し付けられる。そして、マイクロニードル３１０の裏面と蓋３７０との隙間の押し込み圧力が開放されることによって、血液がマイクロニードル３１０の裏面と蓋３７０との隙間に採取される。 In the second application example, the surface of the microneedle 310 is pressed against the skin S of the human body while the microneedle 310 is pushing the lid 370. Then, the pressing pressure in the gap between the back surface of the microneedle 310 and the lid 370 is released, so that blood is collected in the gap between the back surface of the microneedle 310 and the lid 370.
図４に示す錐状体であるニードル部１０の軸を含む断面に現れる斜辺は、直線であるが、図１１Ａに示すように、内側に凹の曲線にすれば、鋭利性がより向上する。また、図１１Ｂに示すように、緩傾斜面１０Ｌ側における頂点Ｔから貫通孔１１までの傾斜面を急傾斜面１０Ｓと同じ傾斜にすれば、先端の鋭利性がさらに向上する。 The hypotenuse appearing in the cross section including the axis of the needle portion 10 which is a cone shown in FIG. 4 is a straight line, but as shown in FIG. 11A, if the curve is concave inward, the sharpness is further improved. Further, as shown in FIG. 11B, if the inclined surface from the apex T to the through hole 11 on the gently inclined surface 10L side has the same inclination as the steeply inclined surface 10S, the sharpness of the tip is further improved.
図１２（ａ）は、図１に示すマイクロニードル１００の１列のニードル部１０を断面図で示す。図１２（ａ）では、各ニードル部１０の貫通孔１１は、軸線１０Ａに対して同じ側（同図において左側）にオフセットしている。この場合、隣接するニードル部１０の貫通孔１１を等間隔に配置することができるという利点がある。各ニードル部１０の貫通孔１１は、軸線１０Ａに対して異なる側にオフセットしていてもよい。例えば、図１２（ｂ）に示すように、外側（同図において左側と右側）のニードル部１０の貫通孔１１が中央のニードル部１０側にオフセットするようにすることができる。この場合、左側のニードル部１０の緩傾斜面１０Ｌと中央のニードル部１０の緩傾斜面１０Ｌとが近接して、緩傾斜面１０Ｌの基端又は貫通孔１１が互いに干渉しないようにする必要がある。 FIG. 12A is a cross-sectional view showing a row of needle portions 10 of the microneedle 100 shown in FIG. In FIG. 12A, the through hole 11 of each needle portion 10 is offset to the same side (left side in the figure) with respect to the axis 10A. In this case, there is an advantage that the through holes 11 of the adjacent needle portions 10 can be arranged at equal intervals. The through hole 11 of each needle portion 10 may be offset to a different side with respect to the axis 10A. For example, as shown in FIG. 12B, the through hole 11 of the needle portion 10 on the outer side (left side and right side in the same figure) can be offset toward the central needle portion 10. In this case, it is necessary that the gently inclined surface 10L of the needle portion 10 on the left side and the gently inclined surface 10L of the needle portion 10 in the center are close to each other so that the base end or the through hole 11 of the gently inclined surface 10L does not interfere with each other. is there.
図１３は、図７に示すマクロニードル２１０のニードル部２１１を複数列配置する場合の変形例を示す。図１３（ａ）は、図７の実施形態と同様に、ニードル部２１１を正方形型に配列しているが、各列で貫通孔２１１Ａのオフセットする方向が異なっている。図１３（ｂ）は菱形、図１３（ｃ）は三角形、図１３（ｄ）は十字型にそれぞれ配置したものである。いずれの場合も、ニードル部の頂点Ｔと貫通孔２１１Ａの中心とは分割線ＰＬ上にある。 FIG. 13 shows a modified example in which a plurality of rows of needle portions 211 of the macro needle 210 shown in FIG. 7 are arranged. In FIG. 13A, the needle portions 211 are arranged in a square shape as in the embodiment of FIG. 7, but the offset direction of the through hole 211A is different in each row. 13 (b) is a rhombus, FIG. 13 (c) is a triangle, and FIG. 13 (d) is a cross. In either case, the apex T of the needle portion and the center of the through hole 211A are on the dividing line PL.
１０，５０，２１１，３１１…ニードル部
１０Ａ…軸線
１０Ｂ…底面
１０Ｌ…緩傾斜面（第１傾斜面）
１０Ｓ…急傾斜面（第２傾斜面）
１１，５１，２１１Ａ，３１１Ａ…貫通孔
１１Ａ…軸線
１１Ｔ…テーパー部
１００，１０１，２１０，３１０…マイクロニードル
Ａ…軸線
Ｆｔ…垂線の足
Ｇ…重心
Ｏ…最も幅広の部分に中心
ＰＬ…分割線
Ｓ…対称軸
10, 50, 211, 311 ... Needle part 10A ... Axis line 10B ... Bottom surface 10L ... Slowly inclined surface (first inclined surface)
10S ... Steep slope (second slope)
11,51,211A, 311A ... Through hole 11A ... Axial line 11T ... Tapered part 100,101,210,310 ... Microneedle A ... Axial line Ft ... Perpendicular foot G ... Center of gravity O ... Center of gravity O ... Center PL ... Dividing line S ... axis of symmetry
本発明に係るマイクロニードルは、
錐状体に貫通孔が形成される中空型のマイクロニードルであって、
前記錐状体の軸線と、前記貫通孔と、がオフセットして形成され、
前記錐状体の軸線に対して前記貫通孔がオフセットしている側の前記錐状体の第１傾斜面は、前記錐状体の軸線に対して前記貫通孔がオフセットしている側と反対側の前記錐状体の第２傾斜面よりも緩やかに形成され、
前記貫通孔の前記第１傾斜面における開口部の縁は前記錐状体の頂点から離れ、
前記錐状体の外面に、前記マイクロニードルの成形時の分割線が形成され、前記分割線は前記錐状体の頂点と前記貫通孔の開口部の中心とを通る、ことを特徴とする。
The microneedle according to the present invention is
A hollow microneedle in which a through hole is formed in a cone.
The axis of the cone and the through hole are formed at an offset.
The first inclined surface of the cone on the side where the through hole is offset with respect to the axis of the cone is opposite to the side where the through hole is offset with respect to the axis of the cone. It is formed more gently than the second inclined surface of the cone on the side.
The edge of the opening of the through hole in the first inclined surface is separated from the apex of the cone.
A dividing line at the time of molding the microneedle is formed on the outer surface of the cone, and the dividing line passes through the apex of the cone and the center of the opening of the through hole .
本発明に係るマイクロニードルにおいて、貫通孔は、錐状体の底面の重心又は底面の最も幅広の部分の中心を通過するように形成されることが好適である。 In the microneedle according to the present invention, the through hole is preferably formed so as to pass through the center of gravity of the bottom surface of the cone or the center of the widest portion of the bottom surface .
本発明に係るマイクロニードルにおいて、貫通孔は、錐状体の底面から貫通孔の開口部側に向かって縮径するテーパー形状とされることが好適である。
また、複数の錐状体が一列又は複数列に形成され、各列の錐状体の頂点と貫通孔の開口部が同一平面状に配置されることが好適である。
In the microneedle according to the present invention, it is preferable that the through hole has a tapered shape in which the diameter is reduced from the bottom surface of the conical body toward the opening side of the through hole .
Further, it is preferable that a plurality of cones are formed in one row or a plurality of rows, and the vertices of the cones in each row and the openings of the through holes are arranged in the same plane.
Claims (10)
前記錐状体の軸線と、前記貫通孔と、がオフセットして形成され、
前記錐状体の軸線に対して前記貫通孔がオフセットしている側の前記錐状体の第１傾斜面は、前記錐状体の軸線に対して前記貫通孔がオフセットしている側と反対側の前記錐状体の第２傾斜面よりも緩やかに形成されている、マイクロニードル。 A hollow microneedle in which a through hole is formed in a cone.
The axis of the cone and the through hole are formed at an offset.
The first inclined surface of the cone on the side where the through hole is offset with respect to the axis of the cone is opposite to the side where the through hole is offset with respect to the axis of the cone. A microneedle formed more gently than the second inclined surface of the cone on the side.
The invention according to any one of claims 1 to 9, wherein a plurality of the cones are formed in one row or a plurality of rows, and the vertices of the cones in each row and the openings of the through holes are arranged in the same plane. Microneedle.
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