JP2022132921A - Microneedle and microneedle array - Google Patents

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JP2022132921A JP2021031659A JP2021031659A JP2022132921A JP 2022132921 A JP2022132921 A JP 2022132921A JP 2021031659 A JP2021031659 A JP 2021031659A JP 2021031659 A JP2021031659 A JP 2021031659A JP 2022132921 A JP2022132921 A JP 2022132921A
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勝寿 木下
Katsuhisa Kinoshita
麻子 堀川
Asako Horikawa
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Abstract

To provide a microneedle array for reducing mechanical irritation on a skin front layer or a skin horny layer of a user.SOLUTION: A microneedle array 1 is configured so that, on a substrate sheet 10, a plurality of microneedles 20 is arranged in a dispersed state (erected in a set arrangement pattern). The microneedle 20 is formed of a dissolvable material, and on a side face of the microneedle, a groove is formed. When the microneedle is pierced to a skin, a surface area of the microneedle contacting a front layer and a horny layer of the skin is reduced, so that mechanical irritation is reduced, thereby reducing pain which occurs when the microneedle is pierced to the skin.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、刺入した際における使用者の皮膚表層又は皮膚角質層での機械的刺激を低減するマイクロニードル及びマイクロニードルアレイに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to microneedles and microneedle arrays that reduce mechanical irritation on the user's skin superficial layer or skin stratum corneum upon insertion.

薬剤、ワクチン、美肌成分などの有用成分を体内に経皮投与する方法として、微小なマイクロニードルを基材シート上に分散配置したマイクロニードルアレイを用いる方法が近年広がっている(例えば、特許文献1,2)。経皮投与においては、角質層がバリア層として機能することが知られているが、マイクロニードルによって角質層を貫通させることで、体内に効率的に有用成分を投与することが可能となる。投与目的の有用成分をマイクロニードルに付与する方法としては、マイクロニードルの表面に有用成分を担持する方法、マイクロニードルを構成する材料等の中に有用成分を含有させる方法等が知られている。また、ヒアルロン酸等のそれ自体が有用成分となりうる生体分解性高分子を使用した溶解型マイクロニードル(例えば、特許文献3)も広がりつつある。 As a method for transdermally administering useful ingredients such as drugs, vaccines, and skin-beautifying ingredients into the body, a method using a microneedle array in which fine microneedles are dispersed on a substrate sheet has been widely used in recent years (for example, Patent Document 1. , 2). In transdermal administration, it is known that the stratum corneum functions as a barrier layer, and by penetrating the stratum corneum with microneedles, it is possible to efficiently administer useful ingredients into the body. As a method of imparting a useful ingredient for administration purposes to microneedles, a method of supporting a useful ingredient on the surface of a microneedle, a method of incorporating a useful ingredient into a material constituting a microneedle, and the like are known. Dissolving microneedles using biodegradable polymers such as hyaluronic acid, which themselves can be useful components, are also spreading (for example, Patent Document 3).

マイクロニードルは、皮膚において、物質を通さない角質層を通過し、痛点の多い真皮層に達しない程度の長さであり、一般的な注射針の外径と比べ1/10以下の太さであるため、注射針を用いて皮下に薬剤を投与する方法と比べて、皮膚に孔が形成されるときの痛みが抑えられることが最大の利点である。 The microneedle is long enough to pass through the stratum corneum, which is impervious to substances, and does not reach the dermis, which has many painful points, and is less than 1/10th the outer diameter of a general injection needle. Therefore, the greatest advantage of this technique is that it reduces pain when a hole is formed in the skin, compared to the method of subcutaneously administering a drug using an injection needle.

しかしながら、マイクロニードルを皮膚表層又は角質層に刺入する際には、マイクロニードルの側面と体内組織との間の摩擦による機械的刺激が発生し、これによる違和感や痛みが発生していた。
マイクロニードルの機械的刺激をより低減するには、マイクロニードルをより細くする方法があるが、細くするとマイクロニードルの機械的強度が不足し、マイクロニードルを皮膚に刺す際に表皮で折損しまうという欠点がある。また、マイクロニードルを細くすると、構成材料に有用成分を含有させる形式のマイクロニードルや、構成材料自体が有用成分としても作用する溶解型マイクロニードルでは、マイクロニードルが細くなると有用成分も少なくなるという欠点もあった。
また、機械的刺激の抑制のためマイクロニードルの表面を潤滑成分で被覆する方法もあるが(例えば、特許文献4)、この方法も完全な解決方法とはいえなかった。
However, when the microneedle is inserted into the surface layer of the skin or the stratum corneum, mechanical stimulation occurs due to friction between the side surface of the microneedle and body tissue, which causes discomfort and pain.
In order to further reduce the mechanical irritation of the microneedles, there is a method of making the microneedles thinner, but when the microneedles are made thinner, the mechanical strength of the microneedles is insufficient, and the microneedles break at the epidermis when they are pierced into the skin. There is In addition, when the microneedles are thinned, the microneedles that contain useful ingredients in the constituent materials and the dissolution type microneedles in which the constituent materials themselves also act as useful ingredients are disadvantageous in that the amount of useful ingredients decreases as the microneedles become thinner. There was also
There is also a method of coating the surface of the microneedles with a lubricating component to suppress mechanical stimulation (eg, Patent Document 4), but this method was not a complete solution either.

特開2017-143963号公報JP 2017-143963 A 特開2016-195651号公報JP 2016-195651 A 特許第6634623号公報Japanese Patent No. 6634623 特開2010-29634号公報JP 2010-29634 A

このように、マイクロニードルを刺入した際の機械的刺激を抑制するためには上述のような課題があるのが実情である。
かかる状況下、本発明の目的は、マイクロニードルを刺入した際に皮膚表層又は皮膚角質層における機械的刺激を低減するマイクロニードル及びマイクロニードルアレイを提供することである。
In this way, the actual situation is that there are problems as described above in order to suppress the mechanical stimulation when the microneedle is inserted.
Under such circumstances, an object of the present invention is to provide microneedles and microneedle arrays that reduce mechanical irritation in the surface layer of the skin or stratum corneum of the skin when the microneedles are inserted.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、マイクロニードルの側面に溝部(凹部)を設けると、体内での接触面積が減り、機械的刺激が低減することを見出し、本発明に至った。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventor found that providing a groove (recess) on the side surface of the microneedle reduces the contact area in the body and reduces mechanical stimulation. I came up with the invention.

すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
<1> 皮膚に刺して有用成分を体内に吸収させるための溶解型マイクロニードルであって、当該マイクロニードルの側面に、接触面積を低減させるための溝部が形成されているマイクロニードル。
<2> 材質が、生体分解性高分子である<1>に記載のマイクロニードル。
<3> 前記溝部の数が、2以上である<1>または<2>に記載のマイクロニードル。
<4> 前記溝部が同一形状であり、かつ、等間隔に形成されている<3>に記載のマイクロニードル。
<5> マイクロニードルの形状が、錐体または錐状柱体である<1>から<4>のいずれかに記載のマイクロニードル。
<6> 前記溝部は、錐体または錐状柱体の側面の一部が前記錐体または錐状柱体の軸方向に凹むように形成されてなる<5>に記載のマイクロニードル。
<7> マイクロニードルの形状が円錐形状である<6>に記載のマイクロニードル。
<8> 前記溝部が、円錐の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されてなる<7>に記載のマイクロニードル。
<9> マイクロニードルの形状が錐状柱体であって、前記溝部が、錐状柱体の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されてなる<6>に記載のマイクロニードル。
<10> <1>から<9>のいずれかに記載のマイクロニードルが、基材シート上に分散配置されたマイクロニードルアレイ。
<11> マイクロニードルと基材シートとが一体成形されてなる<10>に記載のマイクロニードルアレイ。
<12> <10>または<11>に記載のマイクロニードルアレイを備えたマイクロニードルパッチ。
That is, the present invention relates to the following inventions.
<1> A dissolving microneedle for piercing the skin and absorbing a useful ingredient into the body, wherein a groove is formed on the side surface of the microneedle to reduce the contact area.
<2> The microneedle according to <1>, wherein the material is a biodegradable polymer.
<3> The microneedle according to <1> or <2>, wherein the number of grooves is two or more.
<4> The microneedle according to <3>, wherein the grooves have the same shape and are formed at regular intervals.
<5> The microneedle according to any one of <1> to <4>, wherein the shape of the microneedle is a cone or a pyramidal column.
<6> The microneedle according to <5>, wherein the groove is formed such that a part of the side surface of the pyramid or the pyramidal column is recessed in the axial direction of the pyramid or the pyramidal column.
<7> The microneedle according to <6>, wherein the shape of the microneedle is conical.
<8> The microneedle according to <7>, wherein the grooves are radially formed from the middle of the side surface of the cone to the bottom of the cone with the tip as the center.
<9> The microneedle according to <6>, wherein the shape of the microneedle is a conical columnar body, and the grooves are radially formed from the middle of the side surface of the conical columnar body to the bottom part with the tip as the center.
<10> A microneedle array in which the microneedles according to any one of <1> to <9> are dispersed on a substrate sheet.
<11> The microneedle array according to <10>, wherein the microneedles and the base sheet are integrally formed.
<12> A microneedle patch comprising the microneedle array according to <10> or <11>.

本発明によれば、体内に刺入した際の機械的刺激を低減し、痛みが抑制されたマイクロニードル及びマイクロニードルアレイが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microneedle and microneedle array which reduced the mechanical stimulation at the time of sticking in the body, and suppressed the pain are provided.

本発明の実施形態に係るマイクロニードルアレイの概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a microneedle array according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施形態に係るマイクロニードルアレイを構成するマイクロニードルの説明図であり、(a)は平面図、(b)は概略斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing of the microneedle which comprises the microneedle array which concerns on embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is a schematic perspective view. 本実施形態に係るマイクロニードルの変形例であり、(a)は平面図、(b)は概略斜視図である。It is a modification of the microneedle which concerns on this embodiment, (a) is a top view, (b) is a schematic perspective view. 本実施形態に係るマイクロニードルの他の変形例であり、(a)は平面図、(b)は概略斜視図である。It is another modification of the microneedle which concerns on this embodiment, (a) is a top view, (b) is a schematic perspective view. 本実施形態に係るマイクロニードルの他の変形例であり、(a)は平面図、(b)は概略斜視図である。It is another modification of the microneedle which concerns on this embodiment, (a) is a top view, (b) is a schematic perspective view. 本実施形態に係るマイクロニードルの他の変形例であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は概略斜視図である。It is another modification of the microneedle which concerns on this embodiment, (a) is a top view, (b) is a front view, (c) is a schematic perspective view. 本実施形態に係るマイクロニードルの他の変形例であり、(a)は平面図、(b)は概略斜視図である。It is another modification of the microneedle which concerns on this embodiment, (a) is a top view, (b) is a schematic perspective view. 本実施形態に係るマイクロニードルの他の変形例であり、(a)は平面図、(b)は概略斜視図である。It is another modification of the microneedle which concerns on this embodiment, (a) is a top view, (b) is a schematic perspective view. 本実施形態に係るマイクロニードルの他の変形例の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the other modification of the microneedle which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るマイクロニードルの他の変形例であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は概略斜視図である。It is another modification of the microneedle which concerns on this embodiment, (a) is a top view, (b) is a front view, (c) is a schematic perspective view. 本実施形態に係るマイクロニードルの他の変形例の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the other modification of the microneedle which concerns on this embodiment. 実施例1に係るマスターモールドの光学顕微鏡写真であり、(a)は平面図(倍率80倍)、(b)は斜視図(倍率30倍)である。1 is an optical microscope photograph of a master mold according to Example 1, where (a) is a plan view (magnification of 80 times) and (b) is a perspective view (magnification of 30 times). 実施例1に係るマスターモールドの凸部(ニードル)の光学顕微鏡写真(倍率80倍)である2 is an optical microscope photograph (magnification: 80) of the projections (needles) of the master mold according to Example 1. 実施例1のマイクロニードルアレイの光学顕微鏡写真であり、(a)は平面図(倍率80倍)、(b)は斜視図(倍率30倍)である。It is an optical microscope photograph of the microneedle array of Example 1, (a) is a plan view (magnification of 80 times), (b) is a perspective view (magnification of 30 times). 実施例1のマイクロニードルアレイに形成されたマイクロニードルの光学顕微鏡写真(倍率80倍)である。1 is an optical microscope photograph (magnification: 80) of microneedles formed in the microneedle array of Example 1. FIG. 実施例1のマイクロニードルアレイを貼り付けたマイクロニードルパッチの光学顕微鏡写真であり、(a)は平面図、(b)マイクロニードルアレイの拡大図(倍率15倍)である。It is an optical micrograph of the microneedle patch which stuck the microneedle array of Example 1, (a) is a top view, (b) is an enlarged view (magnification of 15 times) of a microneedle array. 実施例2に係るマスターモールドの光学顕微鏡写真であり、(a)は平面図(倍率80倍)、(b)は斜視図(倍率30倍)である。2 is an optical microscope photograph of a master mold according to Example 2, where (a) is a plan view (magnification of 80 times) and (b) is a perspective view (magnification of 30 times). 実施例2に係るマスターモールドの凸部(ニードル)の光学顕微鏡写真(倍率80倍)である10 is an optical microscope photograph (magnification of 80 times) of the projections (needles) of the master mold according to Example 2. 実施例2のマイクロニードルアレイの光学顕微鏡写真であり、(a)は平面図(倍率80倍)、(b)は斜視図(倍率30倍)である。It is an optical microscope photograph of the microneedle array of Example 2, (a) is a plan view (magnification of 80 times), (b) is a perspective view (magnification of 30 times). 実施例2のマイクロニードルアレイに形成されたマイクロニードルの光学顕微鏡写真(倍率80倍)である。3 is an optical micrograph (magnification: 80) of microneedles formed in the microneedle array of Example 2. FIG. 実施例2のマイクロニードルアレイを貼り付けたマイクロニードルパッチの光学顕微鏡写真であり、(a)は平面図、(b)マイクロニードルアレイの拡大図(倍率15倍)である。It is an optical micrograph of the microneedle patch which stuck the microneedle array of Example 2, (a) is a top view, (b) is an enlarged view (magnification of 15 times) of a microneedle array.

以下、本発明について例示物等を示して詳細に説明する。なお、本明細書において「~」という表現を用いる場合、その前後の数値を含む表現として用いる。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail by showing examples and the like. In this specification, when the expression "~" is used, it is used as an expression including the numerical values before and after it.

本発明は、皮膚に刺して有用成分を体内に吸収させるための溶解型マイクロニードルであって、当該マイクロニードルの側面に、接触面積を低減させるための溝部が形成されているマイクロニードル(以下、「本発明のマイクロニードル」と称す。)に関する。 The present invention is a dissolving microneedle for piercing the skin to absorb useful ingredients into the body, wherein a groove is formed on the side surface of the microneedle to reduce the contact area (hereinafter referred to as microneedle referred to as "microneedles of the present invention").

本発明のマイクロニードルは、皮膚に刺して皮膚の表層及び角質層(並びに角質層の下層)へと有用成分を到達させるために用いられるものである。本発明のマイクロニードルは、その側面に面積を低減させるための溝部が形成されていることが特徴である。この溝部によって、マイクロニードルを皮膚に刺す際に、皮膚の表層及び角質層(並びに角質層の下層)と接触するマイクロニードルの非除去部(側面の溝部以外の部分、実施形態にて詳述)の面積が低減し、機械的刺激が低減するため、皮膚に刺す際の痛みを低減できる。
マイクロニードルの非除去部は、マイクロニードルの基本形状の側面の面積を100%として、例えば、95%以下、90%以下、80%以下、70%以下、60%以下であり、面積が小さいほど皮膚に刺す際の痛みを低減できる傾向にある。また、マイクロニードルの非除去部の面積の下限は機械的強度が保たれれば特に制限はないが、マイクロニードルの基本形状の側面の面積を100%として、例えば、10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上である。
The microneedle of the present invention is used to pierce the skin and allow useful ingredients to reach the surface layer and stratum corneum of the skin (and the lower layer of the stratum corneum). The microneedle of the present invention is characterized in that grooves are formed on its side surface to reduce the area. Due to this groove, when the microneedle is pierced into the skin, the non-removable portion of the microneedle (portion other than the groove on the side surface, detailed in the embodiment) that comes into contact with the surface layer and stratum corneum of the skin (and the lower layer of the stratum corneum). area is reduced, and mechanical stimulation is reduced, so pain when the skin is pricked can be reduced.
The non-removed portion of the microneedle is, for example, 95% or less, 90% or less, 80% or less, 70% or less, 60% or less, with the area of the side surface of the basic shape of the microneedle being 100%. It tends to reduce the pain when the skin is punctured. In addition, the lower limit of the area of the non-removed portion of the microneedle is not particularly limited as long as the mechanical strength is maintained. , 30% or more, 40% or more, 50% or more.

本発明において、「有用成分」とは、経皮投与可能で有用な成分であればよく、経皮吸収用に使用できるすべての化学物資(薬物及び化粧品の原料等)が対象となり、目的に応じて適宜選択できる。 In the present invention, the "useful ingredient" may be any ingredient that can be transdermally administered and is useful, and includes all chemical substances that can be used for transdermal absorption (raw materials for drugs and cosmetics, etc.). can be selected as appropriate.

本発明のマイクロニードルの形状、寸法、材質は、本発明の効果(皮膚に刺す際の痛みの低減)を損なわず、使用目的(例えば、目的とする有用成分の量)を満足できればよい。本発明のマイクロニードルの詳細は、実施形態と併せて後述する。 The shape, size, and material of the microneedle of the present invention may satisfy the purpose of use (for example, the amount of the intended useful ingredient) without impairing the effect of the present invention (reduction of pain when pricking the skin). The details of the microneedle of the present invention will be described later together with the embodiments.

本発明のマイクロニードルは、溶解型であり、材質が生体分解性高分子であることが好ましい。また、本発明のマイクロニードルは、生体分解性高分子以外にも本発明の目的、効果を損なわない範囲で他の有用成分を含んでいてもよい。詳細は後述する。 The microneedle of the present invention is preferably of a dissolution type and made of a biodegradable polymer. Moreover, the microneedle of the present invention may contain other useful components in addition to the biodegradable polymer within a range that does not impair the object and effect of the present invention. Details will be described later.

本発明のマイクロニードルにおいて、溝部は、マイクロニードルの側面に少なくとも1つ形成されていればよいが、2以上(複数)形成されていることが好ましく、より好ましくは3以上、4以上である。溝部の数の上限は機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されないが、例えば、30以下、10以下、8以下である。 In the microneedle of the present invention, at least one groove may be formed on the side surface of the microneedle, but two or more (plurality) grooves are preferably formed, more preferably three or more, four or more. The upper limit of the number of grooves is not particularly limited as long as the mechanical strength can be maintained and the grooves can be stably formed.

本発明のマイクロニードルにおいて、溝部の形状は同一でもよく異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。また、溝部の間隔は同一であっても、異なっていてもよいが、同一(等間隔)であることが好ましい。 In the microneedle of the present invention, the shape of the groove may be the same or different, but preferably the same. Also, the intervals between the grooves may be the same or different, but they are preferably the same (equal intervals).

本発明のマイクロニードルは、通常、基材シート上に分散配置されたマイクロニードルアレイ(以下、「本発明のマイクロニードルアレイ」と称す。)として用いられる。
本発明のマイクロニードルアレイにおいて、配置されるマイクロニードルの形状、寸法、及び、本数、また、基材シートへのマイクロニードルの配置の仕方や配置範囲の各条件は、本発明の効果(皮膚に刺す際の痛みの低減)を損なわず、使用目的(例えば、目的とする有用成分の量)を満足できれば、特に限定されるものでない。
なお、本発明のマイクロニードルアレイは、配置されるマイクロニードルと基材シートを同一の素材として、一体的に成形されることが好ましい。素材としてヒアルロン酸を使用した例を実施例で後述する。
The microneedles of the present invention are usually used as a microneedle array dispersed on a substrate sheet (hereinafter referred to as "microneedle array of the present invention").
In the microneedle array of the present invention, the shape, size, and number of the microneedles to be arranged, and the conditions for the manner and range of arrangement of the microneedles on the base sheet are the effects of the present invention (on the skin It is not particularly limited as long as it satisfies the purpose of use (for example, the amount of the intended useful ingredient) without impairing the reduction of pain when stabbed.
In addition, the microneedle array of the present invention is preferably integrally formed by using the same material for the microneedles and the base sheet. An example using hyaluronic acid as the material will be described later in Examples.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention. .

<マイクロニードルアレイ>
図1に本発明の代表的な実施形態に係るマイクロニードルアレイの概略模式図を示す。
図1に示すように、本発明の実施形態に係るマイクロニードルアレイ1は、基材シート10上に、複数のマイクロニードル20が、分散配置(所定の配置パターンで立設)されている。なお、図1では、マイクロニードルアレイ1の構造の理解を容易にするために、模式図として、基材シート10に対するマイクロニードル20は実際より大きく示し、本数(密度)は少なく示している。
<Microneedle array>
FIG. 1 shows a schematic diagram of a microneedle array according to a representative embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, in the microneedle array 1 according to the embodiment of the present invention, a plurality of microneedles 20 are dispersedly arranged (arranged in a predetermined arrangement pattern) on a base sheet 10 . In FIG. 1, in order to facilitate understanding of the structure of the microneedle array 1, as a schematic diagram, the microneedles 20 with respect to the base sheet 10 are shown larger than they actually are, and the number (density) thereof is small.

基材シート10は、複数のマイクロニードル20を、所定の配置パターンで立設できればよく、大きさ、厚み、形状は目的に応じて選択することができる。 The base sheet 10 may have a plurality of microneedles 20 erected in a predetermined arrangement pattern, and the size, thickness, and shape can be selected according to the purpose.

基材シート10の材質は、マイクロニードル20を所定の配置パターンで立設できればよく、マイクロニードルアレイ1の使用用途によって適宜選択される。
例えば、マイクロニードルアレイは、いわゆる、マイクロニードルパッチとして用いることができる。ここで、パッチとは、本発明に係るマイクロニードルアレイが取り付けられており、マイクロニードルアレイが取り付けられている面が肌に貼り付けられるように製作されたシートを意味する。マイクロニードルアレイを固定するパッチは柔軟性のある素材が使用され、さらに、皮膚に付着させるための粘着シートや、粘着シートを保護しマイクロニードルアレイを皮膚に貼付する際の支えとするための保護離型シートなどを付加して使用することもできる。パッチの素材としては、本発明の目的を損なわない限り任意であり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂や、紙、不織布、布等の生体非分解性素材を使用してもよいし、ポリ乳酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの生体分解性素材を使用してもよい。
The material of the base sheet 10 is selected appropriately depending on the intended use of the microneedle array 1, as long as the microneedles 20 can be erected in a predetermined arrangement pattern.
For example, a microneedle array can be used as a so-called microneedle patch. Here, the patch means a sheet to which the microneedle array according to the present invention is attached and which is manufactured so that the surface on which the microneedle array is attached can be attached to the skin. The patch that fixes the microneedle array is made of flexible material, and there is also an adhesive sheet for attaching to the skin, and a protection to protect the adhesive sheet and support the microneedle array when it is attached to the skin. A release sheet or the like may be added for use. Any material can be used for the patch as long as it does not impair the purpose of the present invention. Biodegradable materials such as polylactic acid, polyethylene glycol, and polypropylene glycol may be used.

マイクロニードルアレイを固定するパッチの大きさ及び厚みは、特に限定されず、マイクロニードルアレイにおけるマイクロニードルの大きさ、材質及び配置密度や、マイクロニードルパッチを使用する部位(肌の貼り付け部位)によって適宜調節可能である。また、その形状は例えば、円形、楕円形、勾玉形、フェイス状マスクなど種々の形状が可能である。 The size and thickness of the patch that fixes the microneedle array is not particularly limited, and depends on the size, material and arrangement density of the microneedles in the microneedle array, and the site where the microneedle patch is used (skin attachment site). It can be adjusted as appropriate. In addition, various shapes such as circular, elliptical, magatama, and face masks are possible.

マイクロニードル20は、先側に向けて径が細くなった針状体であり、マイクロニードルの側面の面積を低減させるための複数の溝部が形成されている。マイクロニードルの詳細は別途後述する。 The microneedle 20 is a needle-like body whose diameter tapers toward the tip side, and is formed with a plurality of grooves for reducing the area of the side surface of the microneedle. Details of the microneedle will be described separately later.

マイクロニードル20の形状及び寸法、並びに基材シート10へのマイクロニードル20の配置パターンに関する各条件は、マイクロニードルアレイ1の使用用途(例えば、目的とする有用成分の量)を満足できれば、特に限定されるものでなく、適宜選択することができる。 Each condition regarding the shape and size of the microneedles 20 and the arrangement pattern of the microneedles 20 on the base sheet 10 is particularly limited if the intended use of the microneedle array 1 (for example, the amount of the intended useful ingredient) can be satisfied. can be selected as appropriate.

基材シート10におけるマイクロニードル20の配置本数(密度)は、マイクロニードルアレイ1の使用用途等に応じて適宜選択される。例えば、基材シート10の1cmの範囲に、10~5000本である。 The number (density) of the microneedles 20 arranged on the base sheet 10 is appropriately selected according to the intended use of the microneedle array 1 and the like. For example, it is 10 to 5000 in the range of 1 cm 2 of the base sheet 10 .

配置領域30は、複数のマイクロニードル20で構成されるマイクロニードル群が存在する基材シート10の領域である。 The arrangement region 30 is a region of the base sheet 10 where a microneedle group composed of a plurality of microneedles 20 exists.

配置領域30の形状や大きさ(面積)は、マイクロニードルアレイの目的に応じて適宜決定される。図1では、配置領域30において、マイクロニードル20は基材シート10上に、平面視して長方形になるように縦横に整列させて分散配置されているがこれに限定されず、マイクロニードルアレイ1の使用目的に応じて他の規則的な配置(平面視して、円形や楕円形に配置)してもよいし、ランダムに分散配置することもできる。各配置領域30で異なる配置であってもよい。 The shape and size (area) of the arrangement region 30 are appropriately determined according to the purpose of the microneedle array. In FIG. 1, in the arrangement region 30, the microneedles 20 are dispersedly arranged in a matrix on the substrate sheet 10 so as to form a rectangular shape in plan view, but the invention is not limited thereto, and the microneedle array 1 Depending on the purpose of use, they may be arranged in another regular manner (arranged in a circular or elliptical shape when viewed from above), or may be arranged in a randomly dispersed arrangement. A different arrangement may be used in each arrangement region 30 .

また、基材シート10上のマイクロニードル20が存在しない領域である非配置領域40の形状や大きさについてもマイクロニードルアレイ1の使用目的に応じて適宜決定される。 In addition, the shape and size of the non-placement region 40 , which is a region where the microneedles 20 are not present, on the base sheet 10 are appropriately determined according to the purpose of use of the microneedle array 1 .

(マイクロニードル)
本発明のマイクロニードルについて説明する。ここで、マイクロニードルは、マイクロニードルアレイを用いて有用成分を体内に投与する際に皮膚に刺して皮膚の表層及び角質層(並びに角質層の下層)へと有用成分を到達させるために用いられるものである。
(Microneedle)
A microneedle of the present invention will be described. Here, the microneedle is used to pierce the skin and reach the surface layer and stratum corneum (and the lower layer of the stratum corneum) of the skin when the active ingredient is administered into the body using the microneedle array. It is.

本発明に係るマイクロニードルは、先側に向けて先細になった針状体を基本形状とし、その側面にマイクロニードルの側面の面積を低減させるための溝部が設けられたものである。 The microneedle according to the present invention has a basic shape of a needle-like body that tapers toward the tip side, and a groove portion is provided on the side surface thereof to reduce the area of the side surface of the microneedle.

本明細書において、「(マイクロニードルの)基本形状」とは、溝部を有さない状態のマイクロニードルの立体形状を意味する。 In the present specification, the “basic shape (of microneedles)” means the three-dimensional shape of microneedles without grooves.

本発明のマイクロニードルの形状は、基本形状として錐体形状又は錐状柱体形状である。本明細書において、「錐体形状」とは底面から頂点へ集まる形状であり、円錐形状及び多角錐を含む。また、「錐状柱体形状」とは、柱体の一方の底面と錐体の底面とを共有する立体形状を意味し、円柱の一方の底面に円錐を有する形状及び多角柱の一方の底面に多角錐を有する形状を含む。 The basic shape of the microneedle of the present invention is a pyramidal shape or a pyramidal columnar shape. As used herein, the term “pyramidal shape” means a shape that gathers from the base to the apex, and includes conical shapes and polypyramidal shapes. In addition, the term “pyramidal columnar shape” means a three-dimensional shape in which one bottom surface of a columnar body and a bottom surface of a pyramidal body are shared. includes shapes with polygonal pyramids.

本発明のマイクロニードルの基本形状が、錐体形状又は錐状柱体形状である場合、錐体または錐状柱体の軸(錐体または錐状柱体の先端(頂点)から底面に引いた垂線)が錐体または錐状柱体の底面の中心を通るものが好適であるが、これに限定されるものではない。 When the basic shape of the microneedle of the present invention is a cone shape or a cone-shaped columnar shape, the axis of the cone or the cone-shaped columnar A vertical line) passing through the center of the base of the pyramid or pyramidal column is preferable, but not limited to this.

マイクロニードルの高さ(基材シート表面からマイクロニードルの先端までの垂直方向の距離)は、マイクロニードルの用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、0.5~1000μmの範囲であり、典型的には30~500μmである。 The height of the microneedles (vertical distance from the substrate sheet surface to the tips of the microneedles) is appropriately determined according to the use of the microneedles, and is, for example, in the range of 0.5 to 1000 μm. , typically 30 to 500 μm.

マイクロニードルの底面(基材シートとマイクロニードルとの接触面)の径は、マイクロニードルの用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、0.1~500μm程度であり、典型的には10~200μmである。なお、「マイクロニードルの底面の径」とは、マイクロニードルの底面が円である場合は直径、楕円である場合は長径、多角形である場合は、その外接円の直径を意味する。 The diameter of the bottom surface of the microneedle (the contact surface between the base sheet and the microneedle) is appropriately determined depending on the application of the microneedle, and is typically about 0.1 to 500 μm. is 10 to 200 μm. The "diameter of the bottom surface of the microneedle" means the diameter when the bottom surface of the microneedle is circular, the major axis when the bottom surface of the microneedle is elliptical, and the diameter of the circumscribed circle when the bottom surface of the microneedle is polygonal.

また、本態様におけるマイクロニードルの先端形状としては、皮膚を突き刺して皮膚の表層や角質層に貫通孔を設けることが可能であればよい。すなわち、先端形状皮膚を突刺可能な程度の曲面や平面を有していてもよい。 In addition, the shape of the tip of the microneedle in this embodiment may be any shape as long as it can pierce the skin and form a through hole in the surface layer or stratum corneum of the skin. That is, it may have a curved surface or a flat surface that can pierce the tip-shaped skin.

本明細書において、「溝部」とは、マイクロニードル(溝部を有さない場合マイクロニードルの基本形状)の側面に対して凹部(へこみ)となるものであり、凹部を構成する面が曲面または2面以上であるものを意味するものとする。 As used herein, the term “groove” refers to a recess (recess) in the side surface of the microneedle (the basic shape of the microneedle if it does not have a groove), and the surface that constitutes the recess is a curved surface or two surfaces. shall mean one that is at least one plane.

溝部を有することにより、マイクロニードルを皮膚に刺す際に、皮膚の表層及び角質層(並びに角質層の下層)と接触するマイクロニードルの表面積が低減し、機械的刺激が低減するため、皮膚に刺す際の痛みを低減できる。 Having a groove reduces the surface area of the microneedle that contacts the surface layer and stratum corneum of the skin (and the lower layer of the stratum corneum) when the microneedle is pierced into the skin, and reduces mechanical irritation. It can reduce pain.

本発明において、マイクロニードルにおける溝部の数及び配置は、本発明の目的を達成することができれば特に限定されない。溝部の数は好ましくは2以上であり、3以上、4以上である。溝部の数の上限は機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されないが、例えば、30以下、10以下、8以下である。また、溝部の間隔は同一であっても、異なっていてもよいが、同一(等間隔)であることが好ましい。 In the present invention, the number and arrangement of grooves in the microneedles are not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. The number of grooves is preferably 2 or more, 3 or more, or 4 or more. The upper limit of the number of grooves is not particularly limited as long as the mechanical strength can be maintained and the grooves can be stably formed. Also, the intervals between the grooves may be the same or different, but they are preferably the same (equal intervals).

マイクロニードルの側面における溝部の形状は、本発明の目的を達成することができれば特に限定されない。例えば、溝部が、マイクロニードルを構成する錐体または錐状柱体の側面の一部が錐体または錐状柱体の軸方向に凹むように形成されていることが好ましい。ここで、「錐体または錐状柱体の軸方向」とは、錐体または錐状柱体の先端から底面に引いた方向(垂線の方向)である。
また、溝部の基材シートに対して平行な断面形状は、好適には略半円状や略多角形状である。ここで、略半円状は円のみならず、楕円も含むものとし、略多角形状は、多角形だけではなく、角部の一部が曲線状に形成されている場合を含むものとする。溝部の幅は、マイクロニードルの大きさや用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、0.05~100μm程度であり、典型的には5~50μmである。また、溝部の形状は同一でもよく異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
The shape of the groove on the side surface of the microneedle is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. For example, the groove is preferably formed such that a part of the side surface of the cone or cone-shaped column constituting the microneedle is recessed in the axial direction of the cone or cone-shaped column. Here, "the axial direction of the cone or cone-shaped column" is the direction drawn from the tip of the cone or cone-shaped column to the bottom surface (perpendicular direction).
Moreover, the cross-sectional shape of the groove parallel to the base sheet is preferably a substantially semicircular shape or a substantially polygonal shape. Here, the substantially semicircular shape includes not only a circle but also an ellipse, and the substantially polygonal shape includes not only a polygon but also a case where a part of the corner is curved. The width of the groove is appropriately determined according to the size and application of the microneedle, and is, for example, approximately 0.05 to 100 μm, typically 5 to 50 μm. The shape of the grooves may be the same or different, but preferably the same.

溝部の形状の好適な態様の一つは、略三角形状である。図2に溝部の形状が略三角形状であるマイクロニードル20の平面図及び斜視図を示す。図2においては、マイクロニードルの基本形状が円錐である。また、図2においてはマイクロニードル20において、溝部21は5つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。 One preferred form of the shape of the groove is a substantially triangular shape. FIG. 2 shows a plan view and a perspective view of a microneedle 20 having a substantially triangular groove. In FIG. 2, the basic shape of the microneedle is conical. In addition, in FIG. 2, in the microneedle 20, five grooves 21 are provided at equal intervals, but the number of grooves 21 is not limited to this.

本実施形態におけるマイクロニードル20は、先側に向けて先細になった円錐状の針状体であり、その側面には円錐の先端から底部に先端を中心として放射状に設けられた複数の溝部21(図2においては5つ)を有する。図2に示されるように、溝部21は、円錐の側面の一部が円錐の軸方向に凹むように形成され、根元側から円錐の先端側へ幅が小さくなっている。 The microneedle 20 in the present embodiment is a conical needle-like body that tapers toward the tip side, and a plurality of grooves 21 provided radially from the tip to the bottom of the cone on the side surface of the cone. (five in FIG. 2). As shown in FIG. 2, the groove portion 21 is formed such that a portion of the side surface of the cone is recessed in the axial direction of the cone, and the width decreases from the root side to the tip side of the cone.

図2で例示した溝部21は、マイクロニードル20の側面を、円錐の軸方向に凹むように除去されて形成され、略均等な間隔で形成されている。それぞれの溝部21と溝部21との間には円錐の側部が除去されずに残存した非除去部22が存在する。 The grooves 21 illustrated in FIG. 2 are formed by removing the side surfaces of the microneedles 20 so as to be recessed in the axial direction of the cone, and are formed at approximately equal intervals. A non-removed portion 22 exists between each groove portion 21 and the side portion of the cone has not been removed.

溝部21の形状としては、マイクロニードルの側面に形成することが可能なものであれば特に限定されない。図2~6に本発明のマイクロニードルに係る溝部の変形例(基本形状:円錐形状)を示す。これらの変形例もその側面には円錐の先端から底部に先端を中心として放射状に設けられた複数の溝部21を有す。
溝部の形状を、基材シートに対して平行な断面形状(すなわち、マイクロニードルの底面)として表現すると、図2で例示した三角形状以外にも、図3に例示する曲面状(半円状、半楕円状を含む)、略多角形状(図示なし)等を挙げることができる。それぞれのマイクロニードルにおいて、側面の一部が円錐の軸方向に除去されて溝部21が形成されており、溝部21と溝部21との間には円錐の側部が除去されずに残存した非除去部22が存在する。
略多角形とは、多角形だけではなく、図4に例示するように角部の一部が曲線状に形成されている場合を含むものとする。なお、図3,4においてはマイクロニードル20の側面の溝部21は5つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
The shape of the groove 21 is not particularly limited as long as it can be formed on the side surface of the microneedle. FIGS. 2 to 6 show modified examples (basic shape: conical shape) of the groove of the microneedle of the present invention. These modified examples also have a plurality of grooves 21 radially provided on the side surface from the tip to the bottom of the cone with the tip as the center.
When the shape of the groove is expressed as a cross-sectional shape (that is, the bottom surface of the microneedle) parallel to the base sheet, it can be curved (semicircular, (including a semi-elliptical shape), a substantially polygonal shape (not shown), and the like. In each microneedle, a part of the side surface is removed in the axial direction of the cone to form a groove 21, and between the grooves 21, the side of the cone is not removed and remains unremoved Part 22 is present.
The substantially polygonal shape includes not only a polygonal shape but also a case where a part of the corners are formed in a curved shape as illustrated in FIG. 4 . In addition, in FIGS. 3 and 4, the grooves 21 on the side surface of the microneedle 20 are provided at five equal intervals, but the number is not limited to this.

また、溝部は、錐体(又は後述するの頂点まで形成されるものに限られず、図5に例示するように溝部がマイクロニードルの側面途中から形成されているものでもよい。図5では根元側から円錐の先端側へ幅が小さくなっている溝部の形状を示しているが、幅が一定な直線状に形成してもよい(図示せず)。それぞれのマイクロニードルにおいて、溝部21と溝部21との間には円錐の側部が除去されずに残存した非除去部22が存在する。なお、図5においてはマイクロニードル20の側面の溝部21は5つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。 In addition, the groove is not limited to a cone (or one formed up to the vertex, which will be described later), and the groove may be formed from the middle of the side surface of the microneedle as illustrated in FIG. 5. In FIG. Although the shape of the groove portion is shown in which the width decreases from the tip side of the cone, it may be formed in a straight line shape with a constant width (not shown).In each microneedle, the groove portion 21 and the groove portion 21 There is a non-removed portion 22 where the side of the cone is not removed and remains between .In addition, in FIG. is not limited to

また、本発明のマイクロニードルの形状は、図6に示すように円錐頂部20Aと円錐胴部20Bとを有する円錐形状であってもよい。本発明のマイクロニードルにおける「円錐頂部」とはマイクロニードルにおける円錐の頂点を含む部分であり、「円錐胴部」とは円錐頂部と連続してマイクロニードルを構成する部分であって台座(基材シート)と接触部を含む部分である。図6に示すマイクロニードルは、円錐頂部と円錐胴部の接続部分が滑らかに形成されているため、皮膚に刺した際の抵抗が小さくなり痛みが生じづらくなる。
なお、図6に示すマイクロニードルでは、溝部21が円錐頂部20Aの側面途中から円錐胴部20Bの底部(根元)まで円錐の軸方向に凹むように除去されて形成されているが、溝部の形状はこれに限定されず、円錐胴部のみに形成されていてもよい。また、図5においてはマイクロニードル20の側面の溝部21は4つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
Moreover, the shape of the microneedle of the present invention may be a conical shape having a conical top portion 20A and a conical trunk portion 20B as shown in FIG. The “conical apex” in the microneedle of the present invention is a portion including the conical apex of the microneedle, and the “conical body” is a portion that constitutes the microneedle continuously with the conical apex and is a base (base material sheet) and the contact part. The microneedle shown in FIG. 6 has a smooth connecting portion between the conical apex and the conical body, so that the resistance when the skin is pierced is small, and pain is less likely to occur.
In addition, in the microneedle shown in FIG. 6, the groove 21 is formed so as to be recessed in the axial direction of the cone from the middle of the side surface of the conical top 20A to the bottom (root) of the conical barrel 20B. is not limited to this, and may be formed only on the conical body. Moreover, in FIG. 5, four grooves 21 on the side surface of the microneedle 20 are provided at regular intervals, but the present invention is not limited to this.

また、マイクロニードルの基本形状が多角錐であってもよい。多角錐としては、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐、八角錐が典型的であるがこれに限定されない。マイクロニードルの基本形状が多角錐である場合は、各側面に溝部を形成することが好ましい。図7にマイクロニードルの基本形状が四角錐である例を示す。図7に例示するマイクロニードルは、四角錐の各側面に根元側から四角錐の先端側へ幅が小さくなっている溝部が形成されている。また、図8に例示するように四角錐の各側面に底面と平行に複数の溝を設けてもよい。それぞれのマイクロニードルにおいて、溝部21と溝部21との間には角錐の側部が除去されずに残存した非除去部22が存在する。 Moreover, the basic shape of the microneedle may be a polygonal pyramid. Polygonal pyramids are typically triangular pyramids, square pyramids, pentagonal pyramids, hexagonal pyramids, and octagonal pyramids, but are not limited to these. When the basic shape of the microneedle is a polygonal pyramid, it is preferable to form a groove on each side surface. FIG. 7 shows an example in which the basic shape of the microneedle is a quadrangular pyramid. In the microneedle illustrated in FIG. 7, grooves are formed on each side surface of the quadrangular pyramid so that the width decreases from the root side to the tip side of the quadrangular pyramid. Also, as illustrated in FIG. 8, a plurality of grooves may be provided on each side surface of the quadrangular pyramid parallel to the bottom surface. In each microneedle, there is a non-removed portion 22 in which the side portion of the pyramid is not removed and remains between the groove portions 21 .

また、マイクロニードルの基本形状が錐状柱体であってもよい。錐状柱体としては具体的には円錐及び円柱から構成される形状、多角錐と対応する多角柱から構成される形状が挙げられる。マイクロニードルの形状が錐状柱体である場合、以下に説明する図9~11のように溝部が錐状柱体の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されていることが好ましい。 Also, the basic shape of the microneedle may be a conical columnar body. Specific examples of the conical columnar body include a shape composed of a cone and a cylinder, and a shape composed of a polygonal pyramid and a corresponding polygonal column. When the shape of the microneedle is a pyramidal column, grooves are formed radially from the middle of the side surface to the bottom of the pyramidal column with the tip as the center, as shown in FIGS. 9 to 11 described below.

図9に錐体部20a(円錐)及び柱体部20b(円柱)から構成される錐状柱体の例を示す。図9に示されるように、マイクロニードルの基本形状が錐状柱体の場合には、溝部21が柱体部20bの側部に錐状柱体の軸方向に凹むように除去されて形成されていることが好ましい。また、図10に示されるように溝部21が柱体部20bのみならず、錐体部20aの途中から軸方向に凹むように除去されて形成されていてもよい。なお、それぞれのマイクロニードルにおいて、溝部21と溝部21との間には柱体部の側部が除去されずに残存した非除去部22が存在する。
なお、図9,10においてはマイクロニードル20の側面の溝部21は4つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
FIG. 9 shows an example of a cone-shaped column body composed of a cone portion 20a (cone) and a column portion 20b (cylinder). As shown in FIG. 9, when the basic shape of the microneedle is a conical columnar body, the groove portion 21 is formed by removing it from the side portion of the columnar body portion 20b so as to be recessed in the axial direction of the conical columnar body. preferably. Further, as shown in FIG. 10, the groove portion 21 may be formed by removing not only the column portion 20b but also the conical portion 20a so as to be recessed in the axial direction. In addition, in each microneedle, there is a non-removed portion 22 between the grooves 21 and 21 where the side portion of the columnar portion remains without being removed.
In addition, in FIGS. 9 and 10, four grooves 21 on the side surface of the microneedle 20 are provided at regular intervals, but the number of grooves 21 is not limited to this.

また、図11に錐体部20a(四角錐)及び柱体部20b(四角柱)から構成される錐状柱体の例を示す。図11に示されるように、マイクロニードルの基本形状が錐状柱体の場合には、溝部が柱体部20bに形成されていることが好ましい。また、図示しないが溝部が柱体部20bのみならず、錐体部20aの途中から形成されていてもよい。
なお、図11においてはマイクロニードル20の側面の溝部21は4つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
Further, FIG. 11 shows an example of a pyramidal columnar body composed of a pyramidal portion 20a (quadrangular pyramid) and a columnar portion 20b (quadrangular prism). As shown in FIG. 11, when the basic shape of the microneedle is a conical columnar body, it is preferable that the groove is formed in the columnar body portion 20b. Also, although not shown, the groove may be formed not only in the columnar body 20b but also in the middle of the conical body 20a.
In addition, in FIG. 11, four grooves 21 on the side surface of the microneedle 20 are provided at regular intervals, but the number of grooves 21 is not limited to this.

なお、マイクロニードルに対する溝部の形状は、同じ形状であっても、異なる形状であってもよいが、同じ形状であることが好ましい。 The shape of the groove for the microneedle may be the same shape or a different shape, but preferably the same shape.

溝部の幅としては、マイクロニードルの機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されず、マイクロニードルの大きさや溝部の形状等により適宜選択される。 The width of the groove is not particularly limited as long as it can maintain the mechanical strength of the microneedle and can be stably formed, and is appropriately selected depending on the size of the microneedle, the shape of the groove, and the like.

溝部の深さは、マイクロニードルの機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されず、マイクロニードルの大きさや溝部の形状等により適宜選択される。 The depth of the groove is not particularly limited as long as the mechanical strength of the microneedle can be maintained and the microneedle can be stably formed.

溝部の数としては、マイクロニードルの機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されず、マイクロニードルの大きさや溝部の形状等により適宜選択される。
本発明のマイクロニードルにおいて、溝部は、マイクロニードルの側面に少なくとも1つ形成されていればよいが(例えば、らせん状溝)、2以上(複数)形成されていることが好ましく、より好ましくは4以上である。溝部の数の上限は機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されないが、例えば、30以下、10以下、8以下である。
The number of grooves is not particularly limited as long as the mechanical strength of the microneedles is maintained and can be stably formed, and is appropriately selected depending on the size of the microneedles, the shape of the grooves, and the like.
In the microneedle of the present invention, at least one groove may be formed on the side surface of the microneedle (for example, a spiral groove), but two or more (plural) are preferably formed, more preferably four grooves. That's it. The upper limit of the number of grooves is not particularly limited as long as the mechanical strength can be maintained and the grooves can be stably formed.

また、溝部が複数形成されている場合は、マイクロニードルの基本形状が円錐の場合は、先端を中心とする放射状に等間隔で同形状の溝部を形成することが好ましい。放射状に等間隔で同形状の溝部であれば、溝部を形成することによるマイクロニードルの強度の低下を少ないものとすることができる。なお、溝部は円錐の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されていてもよい。 Further, when a plurality of grooves are formed, when the basic shape of the microneedle is conical, it is preferable to form grooves of the same shape radially around the tip at equal intervals. If the grooves are radially equidistant and have the same shape, the strength of the microneedles is less likely to decrease due to the formation of the grooves. The groove may be formed radially from the middle of the side surface of the cone to the bottom of the cone with the tip as the center.

また、マイクロニードルの基本形状が多角錐である場合は、各側面に同形状の溝部を同数形成することが好ましい。
また、マイクロニードルの形状が錐状柱体である場合は、同形状の溝部が、錐状柱体の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されていることが好ましい。
Moreover, when the basic shape of the microneedle is a polygonal pyramid, it is preferable to form the same number of grooves of the same shape on each side surface.
Moreover, when the shape of the microneedle is a conical columnar body, it is preferable that grooves of the same shape are formed radially from the middle of the side surface of the conical columnar body to the bottom part thereof, centering on the tip.

(マイクロニードルの材料)
本発明のマイクロニードルの材料としては、生体内適合性材料であって、目的とする形状のマイクロニードルを形成することが可能であれば特に限定されない。ここで、「生体内適合性材料」とは、長期間にわたって生体に悪影響も強い刺激も与えず、本来の機能を果たしながら生体と共存できる材料であればよく、生体内溶解性を有する材料のみならず、生体内溶解性を有さない材料も含んでいてもよいが、生体内溶解性材料のみであることが好ましい。
(Microneedle material)
The material of the microneedle of the present invention is not particularly limited as long as it is a biocompatible material and capable of forming a microneedle with the desired shape. Here, the term "biocompatible material" means any material that can coexist with the body while performing its original function without adversely affecting or strongly stimulating the body for a long period of time. However, it is preferable that the material contains only biosoluble materials.

生体内適合性材料として、無機材料及び有機材料のいずれも選択することができる。 Both inorganic and organic materials can be selected as the biocompatible material.

高分子物質からなる生体内適合性材料として、具体的には、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸-グリコール酸共重合体、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、ナイロン、ポリビニルアルコール、シリコーン(オルガノシロキサン)、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸2-ヒドロキシエチルなどの合成高分子、あるいはコラーゲン、ゼラチン、アルブミンなどの各種タンパク質、セルロース、アミロース、デキストラン、キチン、キトサン、ヒアルロン酸などの多糖類などの天然高分子を挙げることができる。これらは、同一種類で重合度の異なる高分子物質を混合して用いてもよいし、1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of biocompatible materials made of polymeric substances include polylactic acid, polyglycolic acid, lactic acid-glycolic acid copolymer, polycaprolactone, polycarbonate, nylon, polyvinyl alcohol, silicone (organosiloxane), polyester, Synthetic polymers such as polyurethane, polyethylene, polyethylene terephthalate, polystyrene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, poly 2-hydroxyethyl methacrylate, various proteins such as collagen, gelatin, albumin, cellulose, amylose, dextran , chitin, chitosan, and polysaccharides such as hyaluronic acid. These may be used by mixing polymeric substances of the same type with different degrees of polymerization, or may be used singly or in combination of two or more.

本発明のマイクロニードルの材料として、ヒアルロン酸は、好適材料の一つである。
ヒアルロン酸は、グリコサミノグリカン(ムコ多糖)の一種であり、N-アセチルグルコサミンとグルクロン酸の二糖単位が連結した構造を有している。
Hyaluronic acid is one of the preferred materials for the microneedles of the present invention.
Hyaluronic acid is a kind of glycosaminoglycan (mucopolysaccharide) and has a structure in which disaccharide units of N-acetylglucosamine and glucuronic acid are linked.

ヒアルロン酸は、生物由来のヒアルロン酸、培養由来のヒアルロン酸のいずれも使用できる。 As hyaluronic acid, both biologically-derived hyaluronic acid and culture-derived hyaluronic acid can be used.

生体内適合性材料として、生体内溶解性の高分子物質を使用する場合には、通常、重量平均分子量は5千~200万が好ましい。重量平均分子量が小さすぎると機械的強度が低下し保存時や皮膚に刺入する際に折れやすくなる。逆に、重量平均分子量が大きくすぎると、硬さが低下し皮膚に刺さりにくくなる。 When a biocompatible polymeric substance is used as the biocompatible material, the weight average molecular weight is usually preferably 5,000 to 2,000,000. If the weight-average molecular weight is too small, the mechanical strength will be low, and it will be easy to break during storage or when piercing the skin. Conversely, if the weight-average molecular weight is too large, the hardness will decrease, making it difficult to stick into the skin.

生体内適合性材料には、さらに有用成分が添加されていてもよい。有用成分を生体内適合性材料に付与する方法としては、例えば、生体内適合性材料と有用成分を混練して原料を使用してマイクロニードルを成形する方法や、生体内適合性材料でマイクロニードルを形成した後に生体内適合性材料に有用成分を吸着・吸収させる方法等が挙げられる。 A useful component may be further added to the biocompatible material. Examples of the method of imparting a useful component to a biocompatible material include a method of kneading a biocompatible material and a useful component and using the raw material to form microneedles, and a method of forming microneedles using a biocompatible material. A method of adsorbing/absorbing a useful component to a biocompatible material after forming the biocompatible material.

有用成分としては、生体内適合性材料に対する付与性を有する有用成分であって、従来から経皮吸収製剤として使用されている薬物及び化粧品の原料であればよく、目的に応じて適宜選択できる。上述したヒアルロン酸等の生体内溶解性の高分子物質のように、それ自身が溶解して有用成分として機能するものであってもよい。 The useful ingredient may be a useful ingredient that imparts properties to biocompatible materials and is a raw material for drugs and cosmetics conventionally used as percutaneous absorption preparations, and can be appropriately selected according to the purpose. It may be one that dissolves itself and functions as a useful component, such as the above-described biosoluble polymeric substances such as hyaluronic acid.

<マイクロニードルの製造方法>
本発明のマイクロニードルは、基材シート上に上述したマイクロニードルを形成することが可能な製造方法であれば特に限定されず、一般的なマイクロニードルの製造方法と同様の製造方法を用いることができる。
好適な方法として、所望の形状のマイクロニードルアレイを反転転写(凹凸を反転して転写)させたレプリカモールドを使用する方法がある。例えば、所望の形状のマイクロニードルの形状及び配置の凸部を形成したマスターモールドを作製し、金属メッキや硬化型シリコン樹脂(典型的にはポリジメチルシロキサン(Polydimethylsiloxane,PDMS)によりマスターモールドを型取りしたレプリカモールドを製造し、該レプリカモールドに対し生体内適合性材料(例えば、ヒアルロン酸)の埋込み・離型によりマイクロニードルアレイを作製する方法等が挙げられる。このようにマイクロニードル及び基材シートを一体成形してマイクロニードルアレイを製造する場合において、マイクロニードルと基材シートとは同一の材質になる。
<Method for producing microneedles>
The microneedle of the present invention is not particularly limited as long as the manufacturing method is capable of forming the above-described microneedle on the base sheet, and the same manufacturing method as a general microneedle manufacturing method can be used. can.
As a suitable method, there is a method of using a replica mold in which a microneedle array having a desired shape is reverse-transferred (transferred with the unevenness reversed). For example, a master mold is produced in which convex portions of the desired shape and arrangement of microneedles are formed, and the master mold is molded with metal plating or curable silicon resin (typically polydimethylsiloxane (PDMS)). A replica mold is produced, and a biocompatible material (e.g., hyaluronic acid) is embedded in the replica mold and removed from the mold to produce a microneedle array. are integrally molded to produce a microneedle array, the microneedles and the base sheet are made of the same material.

以上、例示物や図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項は、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to examples and drawings, the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and are not restrictive. In particular, matters not explicitly disclosed in the embodiments disclosed this time do not deviate from the scope normally practiced by those skilled in the art, and can be easily conceived by those of ordinary skill in the art. value can be adopted.

また、本発明のマイクロニードル及びマイクロニードルアレイは、通常、ヒトに使用されるものであるが、ヒト以外の動物に対して適用することもできる。 Moreover, although the microneedle and microneedle array of the present invention are generally used for humans, they can also be applied to animals other than humans.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these.

<実施例1>
(マイクロニードルアレイの製造)
マイクロ光造形法及び3Dプリンティング製作技法を利用して、図10に準じる形状を有する凸部(ニードル)を、密度625本/cm(ニードル間距離(設計値)400μm)で配置した樹脂製マスターモールド(凸型鋳型)を製造した。マスターモールド及び凸部(ニードル)の光学顕微鏡(Nikon-SMZ800N)による観察結果をそれぞれ図12、図13に示す。
図13に示すように、凸部(ニードル)は先端頂角49°、先端直径7μm、全体の高さ(H)が268μm、錐体部の高さ99μm、柱体部の高さ169μm、台部底面の直径(D)が94μm、溝部の幅(台部底面)23μm、溝部の高さ175.5μmであった。
<Example 1>
(Manufacture of microneedle array)
A resin master in which protrusions ( needles) having a shape similar to that shown in FIG. A mold (convex mold) was produced. 12 and 13 show the observation results of the master mold and the projections (needles) with an optical microscope (Nikon-SMZ800N), respectively.
As shown in FIG. 13, the convex portion (needle) has a tip apex angle of 49°, a tip diameter of 7 μm, an overall height (H) of 268 μm, a cone height of 99 μm, a column height of 169 μm, and a base. The diameter (D) of the bottom surface of the groove was 94 μm, the width of the groove (bottom surface of the base portion) was 23 μm, and the height of the groove was 175.5 μm.

製造した凸型マスターモールドに対し、液状のPDMS(Polydimethylsiloxane)を注ぎ、十分に乾燥、硬化させた後に、硬化したPDMSを剥離して、PDMSモールド(凹型鋳型)を得た。
PDMSモールドに、マイクロニードルの材料である4重量%ヒアルロン酸ナトリウム水溶液を供給し、所定の温度に静置して十分に乾燥、硬化させた後、PDMSモールドを除去して、ヒアルロン酸で形成された実施例1のマイクロニードルアレイを得た。
マイクロニードルアレイ及びマイクロニードル部分の光学顕微鏡(Nikon-SMZ800N)による観察結果をそれぞれ図14、図15に示す。
図14、図15に示されるように、実施例1のマイクロニードルアレイでは、形成されたマイクロニードルの折損や変形がなく、マスターモールドの形状が正確に転写されていることが確認された。
Liquid PDMS (Polydimethylsiloxane) was poured into the manufactured convex master mold, dried and cured sufficiently, and then the cured PDMS was peeled off to obtain a PDMS mold (concave mold).
A 4% by weight sodium hyaluronate aqueous solution, which is the material of the microneedles, is supplied to the PDMS mold, left to stand at a predetermined temperature to sufficiently dry and harden, and then the PDMS mold is removed to form a hyaluronic acid. A microneedle array of Example 1 was obtained.
The results of observation of the microneedle array and the microneedle portion with an optical microscope (Nikon-SMZ800N) are shown in FIGS. 14 and 15, respectively.
As shown in FIGS. 14 and 15, in the microneedle array of Example 1, it was confirmed that the formed microneedles were neither broken nor deformed, and the shape of the master mold was accurately transferred.

(マイクロニードルパッチの製造)
実施例1のマイクロニードルアレイを、ハイドロコロイドバンド(Hydrocolloid band)(外径14cm、内径8cm)の内径部分に固定させ、皮膚に付着できる実施例1のマイクロニードルパッチを製造した。実施例1のマイクロニードルパッチの光学顕微鏡写真を図16に示す。
(Manufacturing of microneedle patch)
The microneedle array of Example 1 was fixed to the inner diameter of a hydrocolloid band (outer diameter: 14 cm, inner diameter: 8 cm) to prepare the microneedle patch of Example 1 that can be attached to the skin. An optical micrograph of the microneedle patch of Example 1 is shown in FIG.

<実施例2>
(マイクロニードルアレイの製造)
マイクロ光造形法及び3Dプリンティング製作技法を利用して、図6に準じる形状を有する凸部(ニードル)を、密度625本/cm(ニードル間距離(設計値)400μm)で配置した樹脂製マスターモールド(凸型鋳型)を製造した。マスターモールド及び凸部(ニードル)の光学顕微鏡(Nikon-SMZ800N)による観察結果をそれぞれ図17、図18に示す。
図18に示すように、凸部(ニードル)は先端頂角42°、先端直径6.6μm、全体の高さ(H)が269μm、円錐頂部の高さ99μm、円錐胴部の高さ170μm、台部底面の直径(D)が94μm、溝部の幅(台部底面)24μm、溝部の幅(円錐頂部と円錐胴部の境目)14μm、溝部の高さ180μmであった。
<Example 2>
(Manufacture of microneedle array)
A resin master in which protrusions ( needles) having a shape similar to that shown in FIG. A mold (convex mold) was produced. 17 and 18 show the observation results of the master mold and the projections (needles) with an optical microscope (Nikon-SMZ800N), respectively.
As shown in FIG. 18, the convex portion (needle) has a tip apex angle of 42°, a tip diameter of 6.6 μm, an overall height (H) of 269 μm, a conical top height of 99 μm, a cone body height of 170 μm, The diameter (D) of the bottom surface of the pedestal was 94 μm, the width of the groove (bottom of the pedestal) was 24 μm, the width of the groove (boundary between the top of the cone and the body of the cone) was 14 μm, and the height of the groove was 180 μm.

製造した凸型マスターモールドに対し、液状のPDMS(Polydimethylsiloxane)を注ぎ、十分に乾燥、硬化させた後に、硬化したPDMSを剥離して、PDMSモールド(凹型鋳型)を得た。
PDMSモールドに、マイクロニードルの材料である4重量%ヒアルロン酸ナトリウム水溶液を供給し、所定の温度に静置して十分に乾燥、硬化させた後、PDMSモールドを除去して、ヒアルロン酸で形成された実施例2のマイクロニードルアレイを得た。
マイクロニードルアレイ及びマイクロニードル部分の光学顕微鏡(Nikon-SMZ800N)による観察結果をそれぞれ図19、図20に示す。
図19、図20に示されるように、実施例2のマイクロニードルアレイでは、形成されたマイクロニードルの折損や変形がなく、マスターモールドの形状が正確に転写されていることが確認された。
Liquid PDMS (Polydimethylsiloxane) was poured into the manufactured convex master mold, dried and cured sufficiently, and then the cured PDMS was peeled off to obtain a PDMS mold (concave mold).
A 4% by weight sodium hyaluronate aqueous solution, which is the material of the microneedles, is supplied to the PDMS mold, left to stand at a predetermined temperature to sufficiently dry and harden, and then the PDMS mold is removed to form a hyaluronic acid. A microneedle array of Example 2 was obtained.
The results of observation of the microneedle array and the microneedle portion with an optical microscope (Nikon-SMZ800N) are shown in FIGS. 19 and 20, respectively.
As shown in FIGS. 19 and 20, in the microneedle array of Example 2, it was confirmed that the formed microneedles were neither broken nor deformed, and the shape of the master mold was accurately transferred.

(マイクロニードルパッチの製造)
実施例2のマイクロニードルアレイを、ハイドロコロイドバンド(Hydrocolloid band)(外径14cm、内径8cm)の内径部分に固定させ、皮膚に付着できる実施例1のマイクロニードルパッチを製造した。実施例1のマイクロニードルパッチの光学顕微鏡写真を図21に示す。
(Manufacturing of microneedle patch)
The microneedle array of Example 2 was fixed to the inner diameter of a hydrocolloid band (outer diameter: 14 cm, inner diameter: 8 cm) to prepare the microneedle patch of Example 1 that can adhere to the skin. An optical micrograph of the microneedle patch of Example 1 is shown in FIG.

本発明によれば、使用者の皮膚表層及び/又は皮膚角質層において機械的刺激を低減するマイクロニードルアレイが提供されるため、産業上有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a microneedle array is provided that reduces mechanical irritation in the user's skin superficial layer and/or skin stratum corneum, and thus is industrially useful.

1 マイクロニードルアレイ
10 基板シート
20 マイクロニードル
21 溝部
22 非除去部
20A 円錐頂部
20B 円錐胴部
20a 錐体部(円錐又は角錐)
20b 柱体部(円柱又は角柱)
30 (マイクロニードルの)配置領域
40 (マイクロニードルの)非配置領域
L (円錐頂部と円錐胴部との)境界
1 Microneedle Array 10 Substrate Sheet 20 Microneedle 21 Groove 22 Non-Removed Part 20A Conical Top 20B Conical Body 20a Conical Part (Conical or Pyramidal)
20b Column body part (cylinder or square column)
30 Placement region (of microneedles) 40 Non-placement region (of microneedles) L Boundary (between cone top and cone body)

Claims (12)

皮膚に刺して有用成分を体内に吸収させるための溶解型マイクロニードルであって、当該マイクロニードルの側面に、接触面積を低減させるための溝部が形成されていることを特徴とするマイクロニードル。 A dissolving microneedle for piercing the skin to absorb a useful ingredient into the body, characterized in that grooves are formed on the side surface of the microneedle to reduce the contact area. 材質が、生体分解性高分子である請求項1に記載のマイクロニードル。 The microneedle according to claim 1, wherein the material is a biodegradable polymer. 前記溝部の数が、2以上である請求項1または2に記載のマイクロニードル。 The microneedle according to claim 1 or 2, wherein the number of said grooves is two or more. 前記溝部が同一形状であり、かつ、等間隔に形成されている請求項3に記載のマイクロニードル。 The microneedle according to claim 3, wherein the grooves have the same shape and are formed at regular intervals. マイクロニードルの形状が、錐体または錐状柱体である請求項1から4のいずれかに記載のマイクロニードル。 5. The microneedle according to any one of claims 1 to 4, wherein the shape of the microneedle is a cone or a pyramidal column. 前記溝部は、錐体または錐状柱体の側面の一部が前記錐体または錐状柱体の軸方向に凹むように形成されてなる請求項5に記載のマイクロニードル。 6. The microneedle according to claim 5, wherein the groove is formed such that a part of the side surface of the pyramid or the pyramidal column is recessed in the axial direction of the pyramid or the pyramidal column. マイクロニードルの形状が円錐形状である請求項6に記載のマイクロニードル。 The microneedle according to claim 6, wherein the shape of the microneedle is conical. 前記溝部が、円錐の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されてなる請求項7に記載のマイクロニードル。 8. The microneedle according to claim 7, wherein the grooves are formed radially from the middle of the side surface of the cone to the bottom of the cone with the tip as the center. マイクロニードルの形状が錐状柱体であって、前記溝部が、錐状柱体の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されてなる請求項6に記載のマイクロニードル。 7. The microneedle according to claim 6, wherein the shape of the microneedle is a conical columnar body, and the grooves are formed radially from the middle of the side surface of the conical columnar body to the bottom part, with the tip as the center. 請求項1から9のいずれかに記載のマイクロニードルを、基材シート上に分散配置してなるマイクロニードルアレイ。 A microneedle array in which the microneedles according to any one of claims 1 to 9 are dispersed on a substrate sheet. マイクロニードルと基材シートとが一体成形されてなる請求項10に記載のマイクロニードルアレイ。 The microneedle array according to claim 10, wherein the microneedles and the base sheet are integrally formed. 請求項10または11に記載のマイクロニードルアレイを備えたマイクロニードルパッチ。 A microneedle patch comprising the microneedle array according to claim 10 or 11.
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