JP2022133864A - Manufacturing method for microneedle array and microneedle array - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばマイクロニードルを用いた医療又は美容用途の針付カプセルや医療用途の経皮投与型アプリケータに適用して好適なものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for application to, for example, capsules with needles for medical or cosmetic use and percutaneous administration applicators for medical use using microneedles.
近年、美容目的などで、生体吸収高分子などの高分子化合物を使用したマイクロニードルが広く知られている(例えば特許文献1参照)。このマイクロニードルは、針自体に薬剤を保持する構成を有しており、主に美容用途での使用が期待されている。 BACKGROUND ART In recent years, microneedles using polymer compounds such as bioabsorbable polymers have been widely known for cosmetic purposes (see, for example, Patent Document 1). This microneedle has a configuration in which the needle itself holds a drug, and is expected to be used mainly for cosmetic purposes.
一方、マイクロニードルはほぼ無痛で安全性が高く、患者の負担を軽減することができることから、経皮投与を目的とした貫通孔を有する中空タイプのマイクロニードルが注目されている。このマイクロニードルに貫通孔を形成する方法として、レーザ光を用いたレーザアブレーションによる方法が提案されている(例えば特許文献2参照)。 On the other hand, since microneedles are almost painless, highly safe, and can reduce the burden on patients, hollow-type microneedles with through holes for the purpose of transdermal administration have attracted attention. As a method for forming through holes in the microneedles, a method using laser ablation using laser light has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、レーザアブレーションは、分子が昇華するまで加熱する必要があり、貫通孔を形成するのに時間を要してしまい、製造工程が煩雑であるという問題があった。 However, laser ablation requires heating until the molecules sublime, and it takes time to form the through-holes, which complicates the manufacturing process.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、製造工程を簡易化できるマイクロニードルアレイの製造方法及びマイクロニードルアレイを提供することである。 The present invention was made to solve such problems, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a microneedle array and a microneedle array that can simplify the manufacturing process.
かかる課題を解決するため、本発明のマイクロニードルアレイの製造方法では、表面から突出する微小サイズの突起である複数の針山をマイクロニードルアレイとして形成する針山形成ステップと、
前記表面と反対側の裏面において、前記針山と対向する対向位置に表面へ貫通しない裏穴とを有する裏穴形成ステップと、
レーザ光を用いたレーザアブレーションにより、前記表面から前記裏穴まで貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと
を有することを特徴とする。
In order to solve such a problem, in the method for producing a microneedle array of the present invention, a needle ridge forming step of forming a plurality of needle ridges, which are micro-sized protrusions protruding from the surface, as a microneedle array;
a back hole forming step that has a back hole that does not penetrate to the front surface at a position facing the needle thread on the back surface opposite to the front surface;
and a through-hole forming step of forming a through-hole penetrating from the surface to the back hole by laser ablation using a laser beam.
本発明のマイクロニードルアレイでは、表面から突出する微小サイズの突起である複数の針山をマイクロニードルアレイとして有するマイクロニードルアレイであって、
前記表面と反対側の裏面において、前記針山と対向する対向位置に表面へ貫通しない裏穴と、
前記表面から前記裏穴まで貫通し、前記裏穴よりも断面積が小さい貫通孔と
を有することを特徴とする。
In the microneedle array of the present invention, a microneedle array having a plurality of needle ridges, which are micro-sized protrusions protruding from the surface, as a microneedle array,
a back hole that does not penetrate to the front surface at a position facing the needle thread on the back surface opposite to the front surface;
a through hole penetrating from the surface to the back hole and having a smaller cross-sectional area than the back hole.
本発明は、製造工程を簡易化できるマイクロニードルアレイの製造方法及びマイクロニードルアレイを実現できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can implement|achieve the manufacturing method and microneedle array of a microneedle array which can simplify a manufacturing process.
<本発明の概要>
図1に示すように、本発明のマイクロニードルアレイの製造方法では、ステップS11において表面に針山(微小突起)が、ステップS12において裏面に裏穴が形成される。このステップS11及びS12は、同時に実行されても良く、別工程としても良い。また、ステップS12の後にステップS11が実行されても良い。
<Overview of the present invention>
As shown in FIG. 1, in the method of manufacturing a microneedle array of the present invention, needle ridges (microprotrusions) are formed on the front surface in step S11, and back holes are formed on the back surface in step S12. These steps S11 and S12 may be executed at the same time or may be separate processes. Further, step S11 may be executed after step S12.
最後に、ステップS13において、レーザ光を用いたレーザアブレーションにより、針山の先端、若しくは先端近傍(貫通孔の中心が先端から針山の高さの30%以内)から裏穴までを貫通する貫通孔が形成される。レーザアブレーションは、針山の先端側もしくは裏穴側のどちらから実行されても良い。ステップS13では、ステップS12において形成された裏穴の分だけ形成すべき貫通孔の長さを小さくすることができ、工程を短縮することが可能となる。 Finally, in step S13, laser ablation using a laser beam forms a through hole penetrating from the tip of the needle thread or the vicinity of the tip (the center of the through hole is within 30% of the height of the needle thread from the tip) to the back hole. It is formed. Laser ablation may be performed from either the tip side or the back hole side of the pincushion. In step S13, the length of the through hole to be formed can be reduced by the length of the back hole formed in step S12, and the process can be shortened.
本発明において、マイクロニードルアレイの形成方法に制限は無く、例えば金型を用いた射出成形により針山と裏穴とを一体的に形成したり、螺旋位相を有する光渦レーザにより針山が形成された後に削り出しや押し型(加熱後に型を用いてプレス)などによって針山とは別工程で裏穴が形成されても良い。予め裏穴を形成した後、針山を形成しても良い。また、全ての針山に貫通孔が形成されても良く、一部の針山にのみ貫通孔が形成されても良い。 In the present invention, the method of forming the microneedle array is not limited. For example, needle ridges and back holes are integrally formed by injection molding using a mold, or needle ridges are formed by an optical vortex laser having a helical phase. The back hole may be formed in a separate process from the pincushion by shaving or stamping (pressing using a mold after heating). After forming the back hole in advance, the needle thread may be formed. Further, through-holes may be formed in all of the needle ridges, or may be formed in only some of the needle ridges.
マイクロニードルアレイの材料に制限は無く、公知の無機・有機材料を適宜使用することが可能である。例えば、天然又は人工の高分子材料や、カルシウムなどの鉱物が主成分となる生体吸収無機材料などが使用される。特に、人体に対して安全性の高いヒアルロン酸、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、コラーゲンなどの生体吸収高分子材料が好適に使用される。針山2が折れて体内に残存した場合であっても自然にかつ体内に吸収され、かつ人体に対して無害だからである。 Materials for the microneedle array are not limited, and known inorganic/organic materials can be used as appropriate. For example, natural or artificial polymer materials, bioabsorbable inorganic materials mainly composed of minerals such as calcium, and the like are used. In particular, bioabsorbable polymeric materials such as hyaluronic acid, polylactic acid, polyglycolic acid, and collagen, which are highly safe for the human body, are preferably used. This is because even if the needle thread 2 is broken and remains in the body, it is naturally absorbed into the body and is harmless to the human body.
マイクロニードルアレイでは、針山の根元(凹凸が形成されていない基剤表面の面位置)から先端までの高さが100~990μm程度であり、根元における直径が100~500μm程度に形成されている。貫通孔のサイズに制限はないが、詰まりの防止や針山の強度を維持するため、直径が10-60μm程度(針山直径の1/20~1/5程度)であることが好ましい。 In the microneedle array, the height from the root of the needle (the surface position of the base surface where no unevenness is formed) to the tip is about 100 to 990 μm, and the diameter at the root is about 100 to 500 μm. Although the size of the through-hole is not limited, it is preferable that the diameter is about 10 to 60 μm (about 1/20 to 1/5 of the diameter of the pincushion) in order to prevent clogging and maintain the strength of the pincushion.
また、針山の形状に制限はないが、好ましくは根元側から先端側に向けて細くなる先細り形状に形成される。裏穴の形状やサイズに制限は無く、裏穴を形成する方法や材質に応じて適宜変更可能である。 Although the shape of the needle thread is not limited, it is preferably tapered from the root side to the tip side. The shape and size of the back hole are not limited, and can be appropriately changed according to the method and material for forming the back hole.
マイクロニードルアレイは、裏面側に薬剤や化粧品などの液体を収納する液体収納空間が形成され、針山を人体の皮膚に刺すことで薬剤を人体に注入することや、針山に人体が当接した状態で薬剤を人体表面に塗布することが想定されている。この液体収納空間の形状や構成は特に制限はなく、種々の構成が適用される。 The microneedle array has a liquid storage space for storing liquids such as medicines and cosmetics on the back side. It is envisioned that the drug will be applied to the surface of the human body. The shape and configuration of this liquid storage space are not particularly limited, and various configurations are applicable.
<第1の実施の形態>
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
<First Embodiment>
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本明細書において、「マイクロニードルアレイ」とは、複数の微小突起(マイクロニードル)を有する部品のうち、微小突起が形成された領域を意味し、微小突起の数や形状に制限は無い。 As used herein, the term "microneedle array" means a region in which microprojections are formed in a component having a plurality of microprojections (microneedles), and there is no limit to the number or shape of the microprojections.
本実施の形態では、針山を3つ、貫通孔を1つ有するシート状の部品(マイクロニードルシート)を製造する方法について説明するが、例えば先端面に微小突起が形成されたキャップ部品など、その他種々の形状を有する部品にマイクロニードルアレイを形成する場合にも本発明を適用することが可能である。 In the present embodiment, a method for manufacturing a sheet-like component (microneedle sheet) having three needle threads and one through hole will be described. The present invention can also be applied to forming microneedle arrays on parts having various shapes.
図2(A)に示すように、第1金型11は、針山14に対応する針山凹部11Aと、基材部15に対応する基材凹部11Bとを有している。第2金型12は、裏穴16における裏穴台部16A及び裏穴先端部16Bにそれぞれ対応する裏穴台凸部12A及び裏穴先端凸部12B(裏穴凸部)と、基材部15に対応する基材凹部12Cとを有している。
As shown in FIG. 2A, the
裏穴凸部は、一部の針山凹部11A(図では1つ)にのみ対応して設けられており、針山凹部11Aと裏穴凸部とにおいて、対向する方向に延びる(紙面上下方向)中心軸が同一である。
The back hole protrusions are provided corresponding to only some of the
図2(B)に示すように、第1金型11及び第2金型12がセットされ、形成された空間に樹脂材料が射出された後、冷却されて樹脂が固化する。この結果、図2(C)に示すように、マイクロニードルシート13が形成される。
As shown in FIG. 2B, the
マイクロニードルシート13の表面15Aには、基材部15から突出する複数の針山14と、裏面から開口する裏穴16とが形成されている。裏穴16は、貫通孔17が形成される予定の針山14に対応して形成されており、貫通孔17が形成されない針山14と対応する裏面には裏穴16は形成されない。針山14に対向する対向位置に、すなわち針山14の軸方向において、針山14と重なる位置に裏穴16が形成されている。なお、裏穴16が針山14の対向位置に位置するとは、針山14の軸方向において、裏穴16の中心軸が針山14の範囲内に位置することを言う。
The surface 15A of the
レーザ光を用いたレーザアブレーションにより、針山14の先端14Aから、裏穴先端部16Bに向けて貫通孔17が形成される。ここで、裏穴16が形成されていない場合には、基材部15の厚さT1+針山14の高さT2の合計だけ貫通孔17を形成する必要があるが、裏穴16の存在によりの貫通孔17の長さは、(基材部15の厚さT1+針山14の高さT2-裏穴16の深さT3)となり、裏穴16の深さT3分だけ貫通孔17を形成する距離を縮めることが可能である。
A through
ここで、図2(C)及び(D)に示すように、裏穴16は、裏面13B側から円錐台形を有する裏穴台部16A及び円筒形状を有する裏穴先端部16Bとを有している。裏穴台部16Aの先端(最細径)部分と、裏穴先端部16Bの直径とは同一である。裏穴先端部16Bの直径D2は、針山14の根元の直径D1よりも小さくかつ貫通孔17の直径よりも大きく形成されている。裏穴台部16Aの底辺(最太径)部分は、根元の直径D1よりも大きく形成されている。
Here, as shown in FIGS. 2(C) and (D), the
これにより、針山14のある部分にのみ裏穴先端部16Bが配置されるため、裏穴16の深さT3を極力大きくすると共に、裏穴16によって生じる強度低下を抑制することができる。また、裏穴16が単に円筒形状に形成される場合と比して、射出形成の剥離性を向上させることができる。さらに、裏穴台部16Aの形状により、貫通孔17が形成された、もしくはこれから形成される針山14の視認性を高めることができ、製造工程や品質管理において活用することが可能となる。
As a result, the back hole leading
例えば、基材部15の厚さT1=0.5mm、針山14の高さT2=0.2mm、裏穴16の深さT3=0.37mm、針山14の根元の直径D1=0.3mm、裏穴先端部16Bの直径D2=0.15mm、裏穴台部16Aの底辺直径D3=0.55mm、貫通孔17の直径0.03mmである。また、貫通孔17の延長線上に裏穴16の中心軸が位置している。
For example, the thickness T1 of the
<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について、図3を用いて説明する。なお、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態と対応する箇所に10を加算した符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, in the second embodiment, the reference numerals corresponding to those in the first embodiment are added by 10, and the description of the same parts is omitted.
図3(A)に示すように、マイクロニードルシート23には、基材部25の表面25Aから突出する針山24が形成されている。
As shown in FIG. 3A, the
図3(B)に示すように、基材部25の裏面25Bから、針山24と中心軸が互いに一致するように、ドリルDSを用いて削り出しにより裏穴26が形成される。
As shown in FIG. 3B, a
図3(C)に示すように、レーザ光LSを用いたレーザアブレーションにより、貫通孔27が形成される。
As shown in FIG. 3C, through
図3(D)に示すように、針山24の中心軸からオフセットさせた位置に貫通孔27が形成されている。裏穴26の中心軸は、貫通孔27の延長線と一致しており、針山24と裏穴26とは、中心軸がずれているものの、針山24の軸方向において、針山24と裏穴26とは重複しており、裏穴26は針山24の対向位置に位置している。
As shown in FIG. 3(D), a through
例えば、基材部25の厚さT1=0.6mm、針山24の高さT2=0.8mm、裏穴26の深さT3=0.4mm、針山24の根元の直径D1=0.2mm、裏穴26の直径D2=0.1mm、貫通孔27の直径0.05mmである。また、貫通孔27の延長線上に裏穴26の中心軸が位置している。
For example, the thickness T1 of the
<動作及び効果>
以下、上記した実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて課題及び効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記各実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。また、各特徴に記載した用語の意味や例示等は、同一の文言にて記載した他の特徴に記載した用語の意味や例示として適用しても良い。
<Operation and effect>
Hereinafter, the features of the group of inventions extracted from the above-described embodiments will be described while presenting problems, effects, and the like as necessary. In the following description, for ease of understanding, configurations corresponding to the above-described embodiments are appropriately shown in parentheses or the like, but are not limited to the specific configurations shown in parentheses or the like. Also, the meanings and examples of terms described in each feature may be applied as the meanings and examples of terms described in other features described with the same wording.
以上の構成において、本発明のマイクロニードルアレイの製造方法では、表面(表面15A)から突出する微小サイズの突起である複数の針山(針山14)をマイクロニードルアレイ(マイクロニードルシート13)として形成する針山形成ステップ(ステップS11)と、
前記表面と反対側の裏面(裏面15B)において、前記針山と対向する対向位置に表面へ貫通しない裏穴(裏穴16)とを有する裏穴形成ステップ(ステップS12)と、
レーザ光を用いたレーザアブレーションにより、前記表面から前記裏穴まで貫通する貫通孔(貫通孔17)を形成する貫通孔形成ステップ(ステップS13)とを有することを特徴とする。
In the above configuration, in the method of manufacturing a microneedle array of the present invention, a plurality of needle ridges (pink ridges 14), which are micro-sized protrusions protruding from the surface (surface 15A), are formed as a microneedle array (microneedle sheet 13). a pincushion forming step (step S11);
a back hole forming step (step S12) having a back hole (back hole 16) that does not penetrate to the front surface at a position facing the pincushion on the back surface (back surface 15B) opposite to the front surface;
and a through-hole forming step (step S13) of forming a through-hole (through-hole 17) penetrating from the surface to the back hole by laser ablation using a laser beam.
これにより、貫通孔を形成する距離を短縮できるため、貫通孔形成ステップに要する時間を短縮することができ、製造工程を簡易化できる。 As a result, the distance for forming the through-holes can be shortened, so the time required for the through-hole forming step can be shortened, and the manufacturing process can be simplified.
マイクロニードルアレイの製造方法において、前記針山形成ステップと、前記貫通孔形成ステップとは、射出成形によって同時に実行されることを特徴とする。 In the method for manufacturing a microneedle array, the needle thread forming step and the through hole forming step are performed simultaneously by injection molding.
これにより、針山と裏穴とを同時に形成できるため、製造工程を簡易化できる。 As a result, the needle thread and the back hole can be formed at the same time, so the manufacturing process can be simplified.
マイクロニードルアレイの製造方法において、前記裏穴の断面積は、前記貫通孔の断面積よりも大きいことを特徴とする。なお、裏穴の断面積とは、裏穴の断面積の平均値をいう。 In the method for manufacturing a microneedle array, the cross-sectional area of the back holes is larger than the cross-sectional area of the through holes. The cross-sectional area of the back holes means the average value of the cross-sectional areas of the back holes.
これにより、貫通孔が基材の平面方向に多少ずれた場合であっても、確実に貫通孔を裏穴に接続させることができる。また、裏面からの視認性(貫通孔が存在すること)を高めることができるため、後段の製造工程や品質管理において、製造工程を簡易化できる。 As a result, even if the through-hole is slightly displaced in the planar direction of the substrate, the through-hole can be reliably connected to the back hole. In addition, since the visibility from the back side (existence of through-holes) can be enhanced, the subsequent manufacturing process and quality control can be simplified.
マイクロニードルアレイの製造方法において、前記裏穴は、前記表面側において、前記貫通孔の断面積よりも大きい平面部分(裏穴先端部16Bの先端の面)を有することを特徴とする。
In the method for manufacturing a microneedle array, the back hole has, on the front surface side, a planar portion (surface at the tip of the
これにより、貫通孔が基材の平面方向に多少ずれた場合であっても、同じ距離だけ貫通孔を形成すれば裏穴と貫通孔とを接続することができる。 As a result, even if the through holes are slightly displaced in the planar direction of the substrate, the back holes and the through holes can be connected by forming the through holes with the same distance.
マイクロニードルアレイの製造方法において、前記裏穴は、少なくとも一部において、断面積が変化しない柱形状を有する(裏穴先端部16B)ことを特徴とする。
In the method for manufacturing a microneedle array, at least a part of the back hole has a columnar shape with a constant cross-sectional area (back
これにより、特に先端部分若しくはその近傍(裏穴の先端から基材の厚さの1/10以内の位置)に柱形状部分を配置することにより、細い状態の裏穴部分を形成でき、マイクロニードルアレイ全体の強度を保つことが出来る。 As a result, by arranging the pillar-shaped portion particularly at or near the tip portion (a position within 1/10 of the thickness of the base material from the tip of the back hole), a thin back hole portion can be formed, and the microneedle The intensity of the entire array can be maintained.
マイクロニードルアレイの製造方法において、前記裏穴は、裏面へ向かうに従って断面積が大きくなる末広がり形状を有する(裏穴台部16A)ことを特徴とする。
In the method for manufacturing a microneedle array, the back hole is characterized in that it has a diverging shape (back
これにより、裏面入口付近の裏穴の断面積を大きくできるため、裏穴の形成を容易にすることができる。特に、射出成形方を使用する場合においては、剥離性を向上できる。 As a result, the cross-sectional area of the back hole in the vicinity of the rear entrance can be increased, so that the formation of the back hole can be facilitated. In particular, when the injection molding method is used, the peelability can be improved.
マイクロニードルアレイの製造方法において、前記裏穴は、裏面から表面に向けて先細る先細り部分と、断面積が変化しない柱部分とを有し、前記先細り部分における表面側と前記柱部分の裏面側とが同一形状で接続されていることを特徴とする。 In the method for manufacturing a microneedle array, the back hole has a tapered portion that tapers from the back surface to the front surface and a pillar portion whose cross-sectional area does not change, and the surface side of the tapered portion and the back surface side of the pillar portion. are connected in the same shape.
これにより、マイクロニードルアレイの基材強度を確保しつつ、開口を大きくして裏面からの裏穴及び貫通孔の視認性を高めることができる。また、射出成形を行う場合において、剥離性を向上させることができると共に、金型における細長い突出部分を短くできるため、金型としての耐久性を向上させることができる。 As a result, the strength of the base material of the microneedle array can be ensured, and the visibility of the back holes and the through holes from the back surface can be enhanced by enlarging the opening. Moreover, when injection molding is performed, the releasability can be improved, and the elongated projecting portion of the mold can be shortened, so that the durability of the mold can be improved.
表面から突出する微小サイズの突起である複数の針山を有するマイクロニードルアレイであって、前記表面と反対側の裏面において、前記針山と対向する対向位置に表面へ貫通しない裏穴と、前記表面から前記裏穴まで貫通し、前記裏穴よりも断面積が小さい貫通孔とを有することを特徴とするマイクロニードルアレイ。 A microneedle array having a plurality of needle ridges that are micro-sized protrusions protruding from the surface, and a back hole that does not penetrate to the surface at a position opposite to the needle ridge on the back surface opposite to the surface, and a back hole that does not penetrate to the surface A microneedle array, comprising a through-hole that penetrates to the back hole and has a smaller cross-sectional area than the back hole.
これにより、最細部分である貫通孔の長さを短くすることができるため、液体が詰まったり、貫通孔が塞がったりするリスクを最小限に抑えることができる。また、裏面からの貫通孔の視認性を高めることができるため、後段の製造工程や品質管理において、製造工程を簡易化できる。 As a result, the length of the through-hole, which is the thinnest portion, can be shortened, so that the risk of liquid clogging or clogging of the through-hole can be minimized. In addition, since the visibility of the through-holes from the rear surface can be enhanced, the manufacturing process can be simplified in the subsequent manufacturing process and quality control.
<第3の実施の形態>
次に、第3の実施の形態について、図4-図5を用いて説明する。なお、第3の実施の形態においては、第1の実施の形態と対応する箇所に20を加算した符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. In addition, in the third embodiment, reference numerals obtained by adding 20 are assigned to portions corresponding to those in the first embodiment, and descriptions of the same portions are omitted.
本発明のマイクロニードルシート33は、表面から突出する微小サイズの複数の針山が形成されたマイクロニードルシートであって、前記針山は、表面側から裏面側まで貫通する貫通孔が形成された貫通針山(貫通針山33)と、前記貫通孔が形成されていないダミー針山(ダミー針山39)とを有している。これにより、マイクロニードルシートは、ダミー針山の皮膚を引っ張る作用により、刺衝のし易さを向上することができる。
The
図4に示すように、マイクロニードルシート33は、針山として、貫通孔37を有する貫通針山34と、貫通孔の形成されていないダミー針山39とを有している。マイクロニードルシート33では、全体の直径R3が6mmの円形シートであり、表面35Aに4つの貫通針山34と、8つのダミー針山39とが形成されている。
As shown in FIG. 4, the
4つの貫通針山34と、4つのダミー針山39は、その中心が直径R1が2mmの円RG1上に位置するように、貫通針山34とダミー針山39とが交互にかつ均等間隔(45°)で、同心円状に配置されている。また、残り4つのダミー針山39は、貫通針山34直径R2が3.4mmの円RG2上に均等間隔(90°)で配置されており、円RG1及び円RG2の中心から貫通針山34の中心を通る直線状に位置している。このため、貫通針山34は、3つのダミー針山39に囲まれた状態となっている。
The four through
図5(A)は、図4におけるX-X‘断面図を、図5(B)は図5(A)における一部(破線で示す)の拡大図を示している。説明は省略するが、本実施の形態においても射出成形によって裏穴36を有するマイクロニードルシート33が形成された後、レーザ光により貫通孔37が形成されている。
5A shows a cross-sectional view taken along line XX' in FIG. 4, and FIG. 5B shows an enlarged view of a portion (indicated by a dashed line) in FIG. 5A. Although the description is omitted, in this embodiment as well, the through
マイクロニードルシート33では、角が丸い縁段差35Cを有していると共に、裏面35Bから直径R4が4mmでなる裏穴36Cを有しており、裏穴36Cに続いて裏穴台部36B、裏穴先端部36A、貫通孔37が形成されている。裏穴台部36は、先端へ行くに従って曲線状に先細りする形状を有しており、例えばRが0.2mmに設定されており、円筒状の裏穴先端部36Aに滑らかに接続している。裏穴先端部36Aの先端は、マイクロニードルシート33の表面35Aと同じ位置である。裏穴先端部36Aの先端面は、例えば直径が110μmに形成されている。
The
貫通針山34及びダミー針山39の根元部分の直径D1及び直径D5は、同一の300μmであり、先端34A及び39Aが平面に形成されている。貫通針山34と比してダミー針山39の先端が細くなるよう、すなわち貫通針山34とダミー針山39とでは、針山の高さは同じであるが先端の径が相違するように形成されている。
The diameter D1 and the diameter D5 of the root portions of the penetrating
例えば先端34Aの平面部分の直径D4は60μm(面積が11304平方μm)、先端39Aの平面部分の直径は50μm(面積が7850平方μm)であり、貫通孔37の直径が30μm(面積が2826平方μm)である。すなわち、貫通針山34の先端34Aにおける貫通孔37の除いた皮膚に当接する接触面積(11304-2826=8487平方μm)及びダミー針山39の39Aの接触面積(7850平方μm)がほぼ同じ(同一面積±20%)になるように設定されている。
For example, the diameter D4 of the flat portion of
これにより、貫通針山34及びダミー針山39の刺衝タイミングを揃えることができ、マイクロニードルシート33として、刺衝性を向上させることができる。
As a result, the puncturing timings of the penetrating
なお、例えばマイクロニードルシート33における裏穴36Cの存在する部分の厚みT1=300μm、針高さT2=800μm、裏穴36Cから裏穴先端部36Aまでの高さT3=300μm、表面35Aから100μmの位置(T4)における貫通針山34及びダミー針山39の直径は約70μmである。
For example, the thickness T1 of the portion where the
<他の実施の形態>
なお、上述実施形態では、表面13A側から、すなわち針山14の先端近傍から裏穴16へ向けて貫通孔17が形成されたが、本発明はこの限りではない。例えば図6に示すように、裏面側からレーザ光LSを照射したり、図示しないが裏面及び表面側の両方からレーザ光LSを照射して貫通孔を形成することができる。この場合、裏穴16xとして、側面の中心軸からの傾斜角度が相違する(裏面側の傾斜角度が大きい)2つの円錐台を重ねたような形状を有していても良い。これにより、収束するレーザ光の周縁部をできる限り遮らない様にできる。この場合であっても、強度維持の観点から、裏穴先端部16Axの先端側の直径D2a及び底面側の直径D2bのいずれにおいて、針山14の根元の直径D1よりも小さく形成されることが好ましい。なお、円錐台の先端部分は必ずしも平面でなくてもよく、曲面であっても良い。また、図示しないが、裏穴を1つの円錐台若しくは先端が曲線形状を有する円錐形状としても良い。この場合、強度を維持するため、裏穴の深さの半分の位置において、裏穴の直径が針山の直径以下となることが好ましい。
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, the through
本発明は、中空タイプの針山を有するマイクロニードルアレイを製造する際に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied when manufacturing a microneedle array having hollow needle ridges.
11 :第1金型
11A :針山凹部
11B,12C :基材凹部
12 :第2金型
12A :裏穴台凸部
12B :裏穴先端凸部
13 :マイクロニードルシート
13A :表面
13B :裏面
14 :針山
14A :先端
15 :基材部
15A :表面
15B :裏面
16 :裏穴
16A :裏穴台部
16B :裏穴先端部
17 :貫通孔
11:
Claims (8)
前記表面と反対側の裏面において、前記針山と対向する対向位置に表面へ貫通しない裏穴とを有する裏穴形成ステップと、
レーザ光を用いたレーザアブレーションにより、前記表面から前記裏穴まで貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと
を有することを特徴とするマイクロニードルアレイの製造方法。 a needle ridge forming step of forming a plurality of needle ridges, which are micro-sized protrusions protruding from the surface, as a microneedle array;
a back hole forming step that has a back hole that does not penetrate to the front surface at a position facing the needle thread on the back surface opposite to the front surface;
and a through-hole forming step of forming through-holes penetrating from the surface to the back holes by laser ablation using a laser beam.
射出成形によって同時に実行される
ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。 The needle thread forming step and the through hole forming step are
2. The method of manufacturing a microneedle array according to claim 1, wherein the method is carried out simultaneously by injection molding.
前記貫通孔の断面積よりも大きい
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。 The cross-sectional area of the back hole is
The method for manufacturing a microneedle array according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional area is larger than the cross-sectional area of the through-hole.
前記表面側において、前記貫通孔の断面積よりも大きい平面部分を有する
ことを特徴とする請求項3に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。 The back hole is
4. The method for manufacturing a microneedle array according to claim 3, wherein the surface side has a planar portion larger than the cross-sectional area of the through-hole.
少なくとも一部において、断面積が変化しない柱形状を有する
ことを特徴とする請求項3に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。 The back hole is
4. The method of manufacturing a microneedle array according to claim 3, wherein at least a portion of the microneedle array has a columnar shape with a constant cross-sectional area.
裏面へ向かうに従って断面積が大きくなる末広がり形状を有する
ことを特徴とする請求項3に記載のマイクロニードルアレイの製造方法。 The back hole is
4. The method for producing a microneedle array according to claim 3, characterized in that it has a divergent shape in which the cross-sectional area increases toward the back surface.
裏面から表面に向けて先細る先細り部分と、断面積が変化しない柱部分とを有し、
前記先細り部分における表面側と前記柱部分の裏面側とが同一形状で接続されている
ことを特徴とする請求項3に記載のマイクロニードルシートの製造方法。 The back hole is
having a tapered portion that tapers from the back surface to the front surface and a column portion whose cross-sectional area does not change,
4. The method for producing a microneedle sheet according to claim 3, wherein the surface side of the tapered portion and the back surface side of the columnar portion are connected in the same shape.
前記表面と反対側の裏面において、前記針山と対向する対向位置に表面へ貫通しない裏穴と、
前記表面から前記裏穴まで貫通し、前記裏穴よりも断面積が小さい貫通孔と
を有することを特徴とするマイクロニードルアレイ。
A microneedle array having a plurality of needle ridges that are micro-sized protrusions protruding from the surface,
a back hole that does not penetrate to the front surface at a position facing the needle thread on the back surface opposite to the front surface;
and a through hole penetrating from the surface to the back hole and having a smaller cross-sectional area than the back hole.
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