JP2023501505A - 粗面用接着剤システム - Google Patents

Abstract

本発明は、粗面（特に生体表面）に接着するための構造化コーティングを有するデバイスに関し、キャリア層（１０１）を備え、複数の突出部が前記キャリア層（１０１）上に配置されており、突出部はそれぞれ表面から外方を向いた端面を有する少なくとも１つのステムを備えており、さらなる層（１０４）が少なくとも端面上に配置されており、前記層は、より低い弾性率を有しており、突出部と相互接続するフィルムの形態である。フィルムは、除去可能フィルムの形態であってもよい。

Description

本発明は、特に粗面、特に生体表面、例えば鼓膜などの皮膚表面に接着するための構造化コーティングを有するデバイスに関する。

粗面への接着は、しばしば問題を呈する。生物学的分野では特に不十分な特性しか示さない多くの接着剤がある。同時に、接着剤は、例えば創傷治癒などの生物学的プロセスとの十分な適合性を欠くという問題もある。

１つの代替案は、例えば、接着剤による媒介なしに粗面にも接着を示すことができるヤモリ構造などの乾燥接着性表面によって提供される。

特に皮膚表面では、これらの表面は粗面かつ軟らかいため、接着は単純ではない。表面はまた、平坦ではなく湾曲していることが多い。同時に、粘着システムは、残留物がないように再び除去可能でなければならない。したがって、粘着システムは、第一に柔軟でなければならないが、十分な強度で粘着する必要もある。

粘着システムの別の適用分野は、鼓膜穿孔である。鼓膜穿孔は、頻繁に発生する問題であり、聴力の喪失又は頻繁に繰り返される感染症につながる可能性がある。鼓膜穿孔の頻繁な原因は、中耳の炎症、外傷及び術後合併症であり得る。大部分の場合に自発的に閉鎖する急性の（比較的小さい）穿孔と、大きな、又は慢性の穿孔との間で根本的に区別がなされ得る。これらの大きな穿孔は、鼓膜形成術又は鼓室形成術の形態の外科的ケアを必要とし、成功率は高いが、外科的リスクだけでなく残存穿孔の危険性もある。さらに、鼓室形成術の場合、自己組織が移植され、さらに取り出されなければならない。鼓膜損傷の再生における主な問題の１つは、上皮細胞の移動のためのバッキング層の欠如、及び三層膜の形成である。「支持プラットフォーム」として、一般に、移植された組織又はポリマーのいずれかを使用することが可能であり、その機能は生体分子の使用によって改善され得る。使用され得るポリマーとしては、とりわけ、ゼラチン、シルクフィブロイン、キトサン、アルギナート又はポリグリセロールセバケートが挙げられる。これらのポリマー及び様々な成長因子の使用における結果の現在の総説は、Ｈｏｎｇらによる総説に見られる（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｅｄｉａｔｒ．Ｏｔｏｒｈｉｎｏｌａｒｙｎｇｏｌ．７７，３－１２（２０１３）．使用されるポリマーの多くは、穿孔を閉じる点で顕著な結果をもたらすが、組織の形態に有意な差がある。

Ｈａｍｅｄ Ｓｈａｈｓａｖａｎ ｅｔ ａｌ．Ｓｏｆｔ Ｍａｔｅｒ ２０１２，８，８２８１「Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ ｉｎｓｐｉｒｅｄ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｄｈｅｓｉｖｅｓ ｕｓｉｎｇ ａ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ－ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｆｉｂｒｉｌｌａｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ」、Ｈａｍｅｄ Ｓｈａｈｓａｖａｎ ｅｔ ａｌ．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２０１４，４７，３５３－３６４及びＤｒｏｔｌｅｆ ｅｔ ａｌ．Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｂｉｏｌｏｇｙ，２０１９，１－９には、フィルム末端微細構造を有する様々なシステムが記載されている。それらは、それらの構造のために約２．７ＭＰａの高い弾性率を有するピラー（Ｓｙｌｇａｒｄ１８４）を使用する。

本発明の目的は、特に粗面及び／又は生体表面への接着を示し、従来技術の欠点を回避する構造化コーティングを有するデバイスを特定することである。

この目的は、独立請求項の特徴を有する発明によって達成される。本発明の有利な展開は、従属請求項において特徴付けられる。全ての請求項の文言は、参照により本明細書の一部とされる。本発明はまた、独立請求項及び／又は従属請求項のすべての合理的な組み合わせ、より具体的にはすべての記載された組み合わせを包含する。

この目的は、構造化コーティングを有するデバイスによって達成され、デバイスは、少なくともいずれの場合も表面から外方を向いた端面を有するステムを含む多数の突出部（ピラー）を有するバッキング層を含み、端面は、フィルムとして構成された少なくとも１つのさらなる層を有し、この層は、それぞれの突出部よりも低い弾性率を有する少なくとも１つの層を表面として含む。

フィルムとして構成されたこの層は、様々な突出部を接続する。フィルム自体は、異なる層を含むことができ、最外層は、突出部とは反対側のフィルムの表面を形成し、突出部よりも低い弾性率を有する。この層は、デバイスが適用される表面との接触を形成する。

したがって、垂直方向において、デバイスは、突出部の位置において、バッキング層から出発して、異なる弾性率を有する少なくとも２つの領域を備え、これらの領域は、少なくとも突出部及びその上に配置されたさらなる層である。このさらなる層及び突出部の端面は、異なる弾性率を有する２つの領域間の界面を形成する。製造プロセスに応じて、界面はまた、接続補助の薄層を備えてもよい。

領域内では、弾性率は一定であることが好ましい。

突出部自体はまた、異なる弾性率を有するさらなる領域を有してもよい。この場合、さらなる層のより低い弾性率は、常に、最も高い弾性率を有する突出部の領域に関連する。

さらなる層は、それを担持する突出部よりも低い弾性率を有する。この構造の効果は、デバイスの最外層が特に柔らかいことである。結果として、層はより弾性的であり、粗い及び／又は柔らかい表面にもより効果的に適合することができる。

全体的に非常に柔らかいデバイスの場合、このデバイスは曲面に非常によく適合することもできる。

本発明のデバイスは、特に０．１μｍの粗さ深度を有する平滑な表面と直接比較して、少なくとも３０μｍ、好ましくは少なくとも４０μｍの粗さ深度Ｒ_ｚを有する表面に対して特に良好な接着性を示す。したがって、デバイスは、最大１００μｍ、より詳細には最大８０μｍ、特に最大７０μｍの粗さ深度Ｒｚを有する表面に対して特に良好な接着性を示す。

本発明のさらなる実施形態では、さらなる層と端面との間の界面は、それぞれの突出部に対してさらなる層の表面に平行である。

本発明の一実施形態では、突出部の高さに対する突出部の上方のさらなる層の最小垂直厚さの比は、３未満、好ましくは１未満、より詳細には０．５未満、より詳細には０．３未満である。結果として、層の下の突出部は、接着に特に強い効果を有する。最適な比はまた、弾性率の比、及び界面の形状にも依存し得る。

弾性率、サイズ比及び界面の形状の有利なパラメータは、シミュレーション及び測定によって決定することができる。

本発明の１つの好ましい実施形態では、バッキング層上の突出部は柱状構成を有する。これは、突出部が、好ましくはバッキング層に対して垂直に構成され、ステム及び端面を有する突出部であり、ステム及び端面が任意の所望の断面（例えば、円形、楕円形、長方形、正方形、菱形、六角形、五角形など）を有することが可能であることを意味する。

突出部は、好ましくは、突出部の基部領域上への端面の垂直投影が基部領域とのオーバーラップ領域を形成し、オーバーラップ領域及び端面上へのオーバーラップ領域の投影が、突出部内に完全にある本体を生成するように構成される。本発明の好ましい一実施形態では、重複領域は、基部領域の少なくとも５０％、好ましくは基部領域の少なくとも７０％を含み、より好ましくは重複領域はベース領域全体を含む。したがって、突出部は傾斜していないことが好ましいが、傾斜していてもよい。

好ましい一実施形態では、端面は、基部領域及び表面に平行に配向される。端面が表面に平行に配向されておらず、したがって異なる垂直高さを有する場合、突出部の垂直高さは、端面の平均垂直高さであると考えられる。

本発明の好ましい一実施形態では、突出部のステムは、その平均直径に基づいて、１～１００、好ましくは１～１０、より好ましくは１．５～５の高さ対直径のアスペクト比を有する。

一実施形態では、アスペクト比は、１より大きく、好ましくは少なくとも１．５、好ましくは少なくとも２、好ましくは１．５～１５、より好ましくは２～１０である。

ここでの平均直径は、突出部の全高にわたって平均化された、突出部の対応する断面と同じ面積を有する円の直径として理解される。

本発明の別の実施形態では、突出部の全高にわたる特定の高さにおける直径に対する突出部の高さの比は、常に１～１００、好ましくは１～１０、より好ましくは１．５～５である。一実施形態では、このアスペクト比は少なくとも１、好ましくは１～３である。ここでの直径は、特定の高さにおける突出部の対応する断面と同じ面積を有する円の直径であると理解される。

突出部は、「マッシュルーム」構造として知られる幅広の端面を有してもよい。さらなる層が端面の上に突出し、それによって「マッシュルーム」構造を形成することも可能である。

好ましい一実施形態では、突出部は、幅広の端面を有さない。

好ましい一実施形態では、すべての突出部の垂直高さは、１μｍ～２ｍｍ、好ましくは１０μｍ～１ｍｍ、より詳細には１０μｍ～５００μｍの範囲、好ましくは１０μｍ～３００μｍの範囲である。

好ましい一実施形態では、端面の上に含まれるすべての層を含むさらなる層の全垂直厚さは、１μｍ～１ｍｍ、好ましくは１μｍ～５００μｍ、より詳細には１μｍ～３００μｍの範囲、好ましくは１μｍ～２００μｍの範囲、より詳細には５μｍ～１００μｍ、特に５μｍ～６０μｍの範囲である。

さらなる層は、好ましくは、さらなる層の表面上への突出部の基部領域の投影の少なくとも５０％に基づいて、上記範囲又は好ましい範囲の１つの垂直厚さを有する。厚さは、好ましくは、デバイス全体にわたるさらなる層全体の平均厚さでもある。

突出部の上のさらなる層の最小厚さは、突出部の最大垂直高さよりも常に小さいことが好ましい。

好ましい一実施形態では、バッキング層の垂直厚さは、１μｍ～２ｍｍ、好ましくは２０μｍ～５００μｍ、より詳細には２０μｍ～１５０μｍの範囲である。好ましい一実施形態では、バッキング層の厚さは２０～６０μｍである。

好ましい一実施形態では、基部領域は、面積に関して、０．１μｍ～５ｍｍ、好ましくは０．１μｍ～２ｍｍ、特に好ましくは１μｍ～５００μｍ、非常に好ましくは１μｍ～１００μｍの直径を有する円に対応する。一実施形態では、基部領域は、０．３μｍ～２ｍｍ、好ましくは１μｍ～１００μｍの直径を有する円である。

ステムの平均直径は、好ましくは０．１μｍ～５ｍｍ、好ましくは０．１μｍ～２ｍｍ、特に好ましくは１０μｍ～１００μｍである。高さ及び平均直径は、好ましくは、好ましいアスペクト比に従って適合される。

好ましい一実施形態では、幅広の端面の場合、突出部の端面の表面、又はさらなる層の表面は、突出部の基部領域の面積の少なくとも１．０１倍、好ましくは少なくとも１．５倍である。これは、例えば、１．０１倍～２０倍大きくてもよい。

別の実施形態では、幅広の端面は、基部領域よりも５％～１００％大きく、より好ましくは基部領域の１０％～５０％大きい。

好ましい一実施形態では、２つの突出部の間の距離は、２ｍｍ未満、より具体的には１ｍｍ未満、特に５００μｍ未満又は１５０μｍ未満である。ここでの距離は、２つの突出部間の最短距離であると理解される。

突出部は、規則的な周期的配置を有することが好ましい。

本発明の好ましい一実施形態では、突出部は、５～５００μｍまで、好ましくは４００μｍまでの高さを有する。さらなる層は、端面の上方に３～１００μｍの全垂直厚さを有する。柱状突出部の間の平均距離は、５～５０μｍの間である。バッキング層の厚さは５０～２００μｍの間である。直径は、突出部の間の距離に応じて、５～１００μｍである。突出部は、好ましくは六角形に配置される。非常に好ましくは、突出部の密度は１００００～１００００００突出部／ｃｍ^２である。

さらなる層、突出部、及びバッキング層を含むデバイスの全厚さは、好ましくは５０μｍ～５００μｍである。個々の構成要素の厚さは、対応して適合される。

本発明の一実施形態では、デバイスの全厚さは４０～９０μｍである。これらの薄いデバイスでは、突出部がデバイスの全高さの少なくとも３０％、好ましくは少なくとも４０％を占めることが好ましい。

突出部及びさらなる層のすべての領域の弾性率は、好ましくは４０ｋＰａ～２．５ＭＰａである。軟質領域の、すなわち、特に、より低い弾性率を有するさらなる層の弾性率は、好ましくは４０ｋＰａ～８００ｋＰａ、好ましくは５０ｋＰａ～５００ｋＰａ、より好ましくは５０～１５０ｋＰａである。これとは無関係に、好ましくは、高弾性率を有する領域、例えば突出部及び例えばバッキング層の弾性率は、１ＭＰａ～２．５ＭＰａ、好ましくは１．２ＭＰａ～２ＭＰａである。好ましくは、より柔らかい領域、及び、より硬い領域のすべてについて、弾性率は上記の範囲内にある（ナノインデンターを使用して測定される）。

最も低い弾性率と最も高い弾性率を有する領域との間の弾性率の比は、好ましくは１：１００未満、より詳細には１：８０未満、好ましくは１：７０未満であり、これらとは無関係に少なくとも１：２、好ましくは少なくとも１：３である。

好ましい一実施形態では、突出部及びバッキング層の弾性率、並びに適切な場合には、さらなる層の領域の弾性率は、１ＭＰａ～２．５ＭＰａ、好ましくは１．２ＭＰａ～２ＭＰａであり、一方、より低い弾性率を有する領域の弾性率は、（ナノインテンダーを使用して測定して）４０ｋＰａ～８００ｋＰａ、好ましくは５０ｋＰａ～５００ｋＰａ、より好ましくは５０～１５０ｋＰａである。

突出部及びバッキング層にこのような軟質材料を使用することにより、比較的厚いが比較的弾性のあるデバイスの製造が可能になり、より剛性の高い構造の接着値と同様の接着値を有するが、それにもかかわらず非常に柔軟である。フィルムを介した接続の結果、突出部はさらに安定化される。これにより、柔らかい突出部の崩壊が防止される。同時に、より厚いデバイスをより簡単に製造し、より容易に取り扱うことができる。

膜による安定化の結果として、デバイス自体も安定化される。これは、例えば、デバイスが接着だけでなく接触面に平行な引張力にも耐えることを意図している場合に重要である。例えば、閉鎖される創傷又は鼓膜傷害への適用。これは、特に突出部の安定性を失うことなく、突出部及びバッキング層の弾性率の低下をさらに可能にする。

別の実施形態では、上記で特定された比は、さらなる層（軟質）及び突出部（硬質）の弾性率の比を表す。

この層もまた、隙間に汚れが全く溜まることがないので、清潔又は無菌に保つのが簡単である。鼓膜上で使用される場合、特に、微生物に対する感染障壁が結果として構築される。この「密閉性」は、さらに、鼓膜に穴が開いた場合の聴力向上にもつながる。

これは、この実施形態におけるデバイスの表面に凝集性で一体的な外観を与える。その結果、より容易に修正して、用途に適合させることもできる。その場合、表面の処理は、コーティング内の構造化に影響を及ぼさない。

したがって、表面を既知のプロセスで処理又は官能化することができる。

デバイス内の突出部の間の隙間は、充填されていないことが好ましい。隙間は、突出部及びバッキング層とは異なる弾性率を有する材料で間が充填されることも可能である。

突出部は、多数の異なる材料からなることができ、エラストマーが好ましく、架橋性エラストマーが特に好ましい。より高い弾性率を有する領域はまた、熱硬化性樹脂を含んでもよい。

したがって、突出部及びさらなる層は、以下の材料を含むことができる：
エポキシ系及び／又はシリコーン系エラストマー、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリレート系、メタクリレート系、ホモポリマー及びコポリマーとしてのポリアクリラート、ホモポリマー及びコポリマーとしてのポリメタクリラート（ＰＭＭＡ、ＡＭＭＡアクリロニトリル／メチルメタクリラート）、ポリウレタン（メタ）アクリラート、シリコーン、シリコーン樹脂、ゴム、例えばＲゴム、ＮＲ天然ゴム、ＩＲポリイソプレンゴム、ＢＲブタジエンゴム、ＳＢＲスチレン－ブタジエンゴム、ＣＲクロロプロペンゴム、ＮＢＲニトリルゴム、Ｍゴム（ＥＰＭエテン－プロペンゴム、ＥＰＤＭエチレン－プロピレンゴム）、不飽和ポリエステル樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、ビニルエステル樹脂、ホモポリマー又はコポリマーとしてのポリエチレン、並びに上記材料の混合物及びコポリマー。ＥＵ（２０１１年１月１５日に公開された、２０１１年１月１４日のＥＵ Ｒｅｇ．Ｎｏ．１０／２０１１）又はＦＤＡによって包装、医薬品及び食品部門での使用が承認されているエラストマー、又はＰＶＤ及びＣＶＤプロセス・エンジニアリングからのシリコーンを含まないＵＶ硬化性樹脂も好ましい。ポリウレタン（メタ）アクリラートは、ここでは、ポリウレタンメタクリラート、ポリウレタンアクリラート、並びにそれらの混合物及び／又はコポリマーを表す。

問題の材料はまた、例えばポリウレタン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリ（２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸）、シリコーン、ポリアクリルアミド、ヒドロキシル化ポリメタクリラート又はデンプンに基づくヒドロゲルであってもよい。

エポキシ系及び／又はシリコーン系エラストマー、ポリウレタン（メタ）アクリラート、ポリウレタン、シリコーン、シリコーン樹脂（例えば、ＵＶ硬化性ＰＤＭＳ）、ポリウレタン（メタ）アクリラート、ゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ等）が好ましい。

架橋性シリコーン、例えばビニル末端シリコーンに基づくポリマーが特に好ましい。

特に、表面と接触しているさらなる層については、上記で特定された材料の中でも、エポキシ系及び／又はシリコーン系エラストマー、ポリウレタン（メタ）アクリラート、ポリウレタン、シリコーン、シリコーン樹脂（例えば、ＵＶ硬化性ＰＤＭＳ）、ポリウレタン（メタ）アクリラート、ゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ等）、より具体的には、架橋性シリコーン、例えばビニル末端シリコーンに基づくポリマーが好ましい。

さらなる層に上述のヒドロゲル又は感圧接着剤を使用することも可能である。

本発明の１つの好ましい実施形態では、さらなる層は、比較的高い弾性率（硬質）、好ましくは突出部の弾性率を有する少なくとも１つの層と、その上に、より低い弾性率を有する層とを含む。下側の層（支持層）は、より低い弾性率を有する層（接着層）を安定化させる。結果として、層が突出部の間に沈むことなく、この層のために特に柔らかい材料を採用することが可能である。

この実施形態では、支持層の厚さは１～１００μｍの間であって接着層の厚さは５～１００μｍの間であり、好ましくは、支持層の厚さは１～５０μｍの間であって接着層の厚さは１０～５０μｍの間であり、非常に好ましくは、支持層は１～２０μｍの間の厚さであって接着層は１～２０μｍの間の厚さである。

本発明の別の好ましい実施形態では、さらなる層は、比較的低い弾性率（接着層）のみを有する。その場合、実際には突出部の間に層の特定の沈み込みがあるが、層の高い弾性のために、粗面への適合は依然として非常に効果的に可能である。

この実施形態では、さらなる層の厚さは、５～１００μｍの間、好ましくは１０～５０μｍの間である。

別の実施形態では、さらなる層の表面は処理される。表面の特性は、この方法で影響を受け得る。これは、好ましくはＡｒ／Ｏ_２プラズマによるプラズマ処理などの物理的処理によって行うことができる。

例えば、細胞との一定の適合性を達成するために、表面の添加剤に共有結合又は非共有結合を形成することも可能である。好ましい添加剤は、例えば、ポリ－Ｌ－リジン、ポリ－Ｌ－オルニチン、コラーゲン又はフィブロネクチンなど、細胞接着を支持するためのものである。これらの種類の添加剤は、細胞培養分野から知られている。

特に医療分野における使用の状況では、デバイスの少なくとも一部において物質を収容し、その後にゆっくりと送達することも有利であり得る。これらの物質は、例えば、抗生物質などの医薬品、又は細胞接着若しくは細胞増殖を支援するための補助剤であり得る。

別の実施形態では、突出部及びバッキング層は同じ材料で作られる。

本発明の別の実施形態では、より低い弾性率を有するさらなる層は、デバイスから取り外し可能であるように実装され、好ましくはデバイスのさらなる層全体が取り外し可能である。ここで取り外し可能とは、特に、取り外し可能な層とデバイスの残りの部分との間、例えば突出部とさらなる層との間に、共有結合がないことを意味する。結合は、非共有結合のみに基づく。

本発明の１つの好ましい実施形態では、さらなる層は、端面から始まり、端面に結合するための低弾性率の層と、支持層と、表面に接着するためのより低い弾性率の層とを含む。

より低い弾性率を有する内層は、突出部への接着に役立ち、接着力によってのみ接続される。結果として、突出部を有するデバイスの一部を分離して再び使用することが可能である。

表面との接触により、デバイスの最外層は容易に汚れ、したがって、例えば医療用途の場合、取り外し後に再び使用することはできない。さらなる層をこの層で単純に切り替えることができる場合、突出部を有するデバイスの部分は、新しいさらなる層を適用するだけで容易に再び使用することができる。コーティングされた支持層は、突出部を有するデバイスの部分よりも製造が容易である。

本発明の１つの好ましい実施形態では、さらなる層は取り外し可能であり、突出部から始まり、以下の構造：内側接着層、支持層、及び外側接着層を有する。内側支持層は、取り外し中の引き裂きを防止するために、取り外し可能なさらなる層を安定させる役割を果たす。その場合、層はまた、より良好な取り扱い品質を有する。突出部への接着層は、突出部へのさらなる層の接着を確実にする。

この実施形態では、さらなる層は、５０～３００μｍ、好ましくは５０～１５０μｍの全厚さを有する。

この場合、内側接着層の厚さは、好ましくは５～１００μｍ、好ましくは１０～５０μｍである。これとは無関係に、支持層は、５～１００μｍ、好ましくは１０～５０μｍの厚さを有する。これとは無関係に、外側接着層は１０～５０μｍの厚さを有する。

好ましい一実施形態において、支持層の弾性率は、１ＭＰａ～２．５ＭＰａ、好ましくは１．２ＭＰａ～２ＭＰａであり、接着層の弾性率は、４０ｋＰａ～８００ｋＰａ、好ましくは５０ｋＰａ～５００ｋＰａ、より好ましくは５０～１５０ｋＰａである。

微細構造の寸法は、他の実施形態についての上記の詳細に対応する。

取り外し可能なさらなる層を有するこの実施形態では、それはまた、比較的硬い材料で作られた微細構造の使用及び同様に改善された接着の達成を可能にする。

この実施形態の場合、突出部及びバッキング層の弾性率は、１ＭＰａ～４ＭＰａが好ましく、１ＭＰａ～３ＭＰａが好ましく、１ＭＰａ～２．５ＭＰａがより好ましく、１．２ＭＰａ～２ＭＰａが特に好ましい。

別の実施形態では、デバイスはまた、任意に取り外し可能なさらなる層を含む。したがって、表面は、使用前、取り外し可能なフィルムによって保護することができる。さらなる安定化層をバッキング層上に配置することもできる。

バッキング層は、好ましくは、それが支える突出部の最大高さよりも低い厚さを有する。

バッキング層は、突出部と同じ材料から構成される場合、比較的高い弾性率を有する材料を含むため、バッキング層の厚さを使用してデバイス全体の弾性に影響を与えることもできる。

本発明のデバイスは、好ましくは軟質基板上に接着するように構成される。

本発明のデバイスは、より具体的には生体組織への接着のために構成される。この目的のために、例えばフィルムとして実装されてもよい。固定されるべきデバイスと組み合わせて実装することもできる。これらは、例えば、被覆材料、又はその他の電極、又はインプラント、より具体的には骨に恒久的に固定されないインプラント、又はソフトインプラントなどの他の医療デバイスであってもよい。これらは、例えば、虹彩インプラントであってもよい。したがって、本発明はまた、例えばインプラントの表面の少なくとも一部に本発明のデバイスを備えるインプラントに関する。

本発明はさらに、生体組織に接着するための上記のデバイスの使用に関する。これらは、皮膚などの任意の所望の組織若しくは臓器表面などの内部組織、創傷の表面、又は鼓膜であり得る。皮膚に装着される場合、これは健康な組織又は損傷組織であり得る。デバイスは、例えば、センサ、被覆材、パッチ、注入などの固定に使用することができる。あるいは、デバイスは、創傷、火傷、圧迫点、慢性創傷などの表在性損傷などの損傷組織に適用されてもよい。デバイスは、生体組織上への同時の接着を伴う高度に適合性の表面の組み合わせを可能にする。したがって、デバイスは、細胞培養のための、又は形成される新しい組織のための増殖基板としても機能し得る。デバイスの内側開放構造の結果として、液体を排出すること、又は空気を循環させることも可能である。

鼓膜穿孔の処置
デバイスの接着の結果として、デバイスは鼓膜の表面に非常によく粘着し、応力下で印加されること、又は応力を印加することさえ可能にする。その構造のために、鼓膜だけでなく周囲の組織にも粘着する。このように構成されたデバイスは、任意に、それらの接着性が異なる、違った領域を含んでもよい。これは、例えば、材料、さらなる層の層厚によって、又は単にデバイス内の突出部の分布によって達成され得る。

したがって、有利にフィルムとして実装されるデバイスは、突出部を有するバッキング層を少なくとも含み、これらの突出部にはさらなる層が適用される。フィルムとしての実装の結果として、デバイスを所望のサイズに容易にトリミングすることができる。これは、医師など、処置を行う人によって行われてもよい。

その内部構造の結果として、デバイスは、それが適用される組織に良好に粘着する。これは、鼓膜を取り囲む組織並びに鼓膜自体であり得る。デバイスを適用するために、耳に流れ込むことができる液体成分は必要とされない。

使用される材料に応じて、デバイスは透明であってもよく、したがって、例えば、治癒を決定するために、取り外さずにデバイスの下の組織の状態を調査することができる。

デバイスは容易に再び取り外すことができる。

展開前に、好ましくは滅菌のために、デバイスを物理的又は化学的に処理することもできる。これは、例えば、オートクレーブ処理、例えば、熱風滅菌、又は１～５バールの圧力下、５０～２００℃、より具体的には１００～１５０℃で５分～３時間の蒸気滅菌によるものであり得る。このようなオートクレーブ処理（１２１℃、２バール、２０分）の過程で、粘着応力の有意な変化を観察することはできなかった。

さらなる滅菌方法は、例えば、ガンマ線又はエチレンオキシド滅菌（ＥＴＯ）である。

別の実施形態では、表面は、例えば、ポリ－Ｌ－リジン、ポリ－Ｌ－オルニチン、コラーゲン、フィブロネクチン、ゼラチン、ラミニン、ケラチン、テネイシン又はパールカンで処理されてもよい。このような添加剤は、細胞培養部門から公知である。

本発明はさらに、本発明のデバイスの一実施形態を製造するプロセスに関する。

個々のプロセス工程については、以下でより詳細に説明する。工程は、必ずしも記載された順序で実行される必要はなく、概説されるプロセスは、記載されていないさらなる工程も含み得る。

この目的のために、第１の工程では、多数の突出部をモデル化するためのテンプレートが提供される。

突出部の材料は、このテンプレートに、好ましくは液体として導入される。材料はまた任意選に、既に少なくとも部分的に硬化されていてもよい。

次いで、バッキング層の材料、すなわち突出部を有する表面をテンプレートに適用し、硬化させる。特に好ましくは、これは突出部のステムと同じ材料であるため、バッキング層及びステムもまた、例えば比較的大量の材料の直接導入によって１つの工程で製造される。

次の工程では、バッキング層及び突出部をテンプレートから分離する。

例えば、フルオロシランを使用して、充填前にテンプレートを不活性にすることが必要な場合がある。

また、例えば、打ち付け又はブラッシングなどの機械的作用によって突出部を整列させる必要がある場合もある。

さらなる層のうちの１つのための材料も、例えば、スピンコーティングによって表面上に分布する。その後、この層を硬化させる。これは、異なる材料を使用して複数回繰り返されてもよい。

突出部に取り付けるために、硬化性材料が最上層に適用され、例えばスピンコーティングによって分配される。次いで、突出部を有する微細構造は、端面が層と接触するようにこの層上に配置される。その後、デバイス全体が硬化される。その結果、さらなる層は、突出部にしっかりと接続される。その後、デバイスを表面から分離する。

材料及び構造に応じて、様々な材料の適用の間にプラズマ処理、好ましくは酸素プラズマ又は空気プラズマを実行することが必要な場合がある。これにより、硬化の過程で異なる層の影響を最小限に抑えることが可能になる。粘着も改善される。

また、配置前に微細構造の端面をプラズマ処理することが必要な場合がある。これは、例えば、微細構造の接触面積が特に小さい場合である。

取り外し中の問題は、特に、適用された第１の層が非常に柔らかい場合に起こり得る。

別の実施形態では、硬化したデバイスの材料とは異なる溶解度を有する材料の層が基板に適用され、選択的に溶解されることを可能にする。

次に、上述のように、さらなる層及び微細構造がこの補助層に適用される。その後、補助層が選択的に溶解され、結果として得られるデバイスが基板から分離される。補助層の材料は、例えば、超音波処理により水溶性であることが好ましい。補助層の好ましい材料は、ポリ酢酸ビニルなどの水溶性ポリマーである。

したがって、このプロセスでは、最初に補助層が基板に適用され、任意に硬化される。その後、デバイスの最上層の材料、すなわち接着層をこの補助層に適用し、硬化させる。その後、製造されるデバイスの性質に応じて、さらなる層が適用される。これらは、さらなる軟質層又は支持層であってもよい。層は、いずれの場合も硬化され得る。その後、微細構造が適用される。上述のように、未硬化層が事前に適用されることが必要な場合があり、この層は、微細構造の適用後にのみ硬化される。その後、補助層を選択的に溶解し、デバイスを取り外す。補助層の残留物を除去するために、表面を洗浄する必要もあり得る。

本発明の一実施形態では、補助層の代わりに、特に容易に取り外し可能な材料が第１の層の基板として使用される。この場合、フッ素化シリコーン又はフッ素化シランのコーティングを有する材料が好ましく、その例は剥離ライナである。問題の材料は、例えば、そのようなコーティングを有するフィルムを含み得る。

剥離ライナは、凹凸が最上層上に再現されるため、非常に滑らかな表面を有する必要がある。

さらなる詳細及び特徴は、従属請求項に関連する好ましい例示的な実施形態の以下の説明から明らかである。これらの文脈において、それぞれの特徴は、単独で、又は互いに組み合わせて複数として実現することができる。目的を達成する可能性は、例示的な実施形態に限定されない。例えば、範囲指示は常に、すべての記載されていない中間値及びすべての考えられる部分区間を包含する。

例示的な実施形態は、図面に概略的に表されている。ここでの個々の図における同一の参照番号は、それらの機能に関して互いに対応する同一又は機能的に同一の要素又は要素を示す。

フィルム末端粘着構造の製造操作の概要を示す。 （Ａ）平面図の低倍率でのＡサンプルの概要であり、下の矢印は直立したピラーを示し、オレンジ色の矢印はいくつかの倒れたピラーを示す。（Ｂ）平面図におけるより大きい倍率でのＡサンプルの概要であり、倒れたピラーが接近して示されている（上矢印）。（Ｃ）基材の溶解層（接着層及びガラス基板）が固定のためだけに役立つ、高倍率でのＡサンプルの断面の概略図である。Ａサンプルの概略図であり、ＭＤＸ－４は灰色で示されている。（Ｄ）サイズオーダーを示し、すべての長さはμｍである。スケールは、Ａでは５００μｍ、Ｂ及びＣでは１００μｍである。 （Ａ）平面図における低倍率でのＢサンプルの概略図を示しており、矢印は、倒れたピラーによって引き起こされる空孔を指し示している。（Ｂ）平面図におけるより大きな倍率でのＢサンプルの概観－矢印は表面上の凹凸及び不純物を指す；（Ｃ）高倍率でのＢサンプルの断面の概略。Ｂサンプルの概略図であり、ＭＤＸ－４は灰色で示されている。（Ｄ）サイズオーダーを示し、すべての長さはμｍである。スケールは、Ａでは５００μｍ、Ｂ及びＣでは１００μｍである。 サンプルのＳＥＭ顕微鏡写真を示す。Ａサンプル：微細構造化部分のみを示す（Ａ）。Ｂ）微細構造化部品と同じ材料からなる末端フィルムが支持層として適用されたＢサンプルを示す（Ｂ）。＊は末端層を指す。Ｃ）柔軟な皮膚接着層の適用後のＣサンプルを示す（Ｃ）。＊は、２つの層の間の境界層を指す。Ｄ）末端層の底面を見えるようにする（Ｄ）。 Ｃサンプルの断面を示す。 異なるＢサンプルの断面を示す。終端層の層厚は、ここではスピンコーティングによって規定の方法で調整することができる。スピンコーティング速度８００ｒｐｍ（Ａ）は６０．５μｍ、２０００ｒｐｍ（Ｂ）は３１．３μｍ、９０００ｒｐｍ（Ｃ）は１２．２μｍの層厚をもたらす。層厚は、ポリマーに溶媒を添加することによってさらに減少させることもできる。 様々な微細構造化サンプル及び同等の厚さ及び構造を有する平坦な参照サンプルを示す。Ａ）バッキング層及び微細構造を有するＡサンプル、並びにＡ参照サンプル；Ｂ）バッキング層、微細構造及び支持層を有するＢサンプル、並びに、ベース及び支持層を有するＢ参照サンプル；Ｃ）バッキング層、微細構造、支持層及び「結合層」を有するＣサンプル、並びに、ベース、支持層及び「結合層」を有するＣ参照サンプル（それぞれの場合において、下から上に）。 図７と表１のサンプルの応力と脱離エネルギー（仕事）を示す（保持時間１秒）。 様々なサンプルのレオロジー測定値を示す。 支持層のないフィルム末端ピラーの製造を示す。 分離可能なフィルムを有する粘着システムを使用するための概略図を示す。 分離可能なフィルムを用いた粘着システムの例示的な実施形態を示す。 剥離測定の概略図を示す。 粘着システムの製造プロセスの実施形態を示す。 接着値を決定するために使用される測定装置の概略構成を示す。 応力－時間曲線（左）及び応力－変位移動曲線の例示的な図を示す。 金型からの取り出し後（Ａ）及び機械的処理後（Ｂ）の微細構造の写真を示す。 本発明の一実施形態の光顕微鏡写真を示す。 異なる除去速度での剥離測定値を示す。 マウスの鼓膜における振動特性の測定を示す。

図１は、フィルム末端粘着構造を製造する操作の概要を示す。完成した粘着システムは、Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０製の微細構造化部品（１０１）と、ここではＭＤＸ４－４２１０の層の組み合わせ（１０２、１０３、工程ＩＩＩ．ａ．ｉ．）及びその後の皮膚接着性末端層ＭＧ７－１０１０（１０４、ＶＩ．ａ．ｉ．）の適用からなる末端フィルムとからなる。末端層はまた、ＩＩＩ．ｂ．ｉ．に示されるように、ＭＤＸ４支持層なしで製造されてもよい。以下、各工程について説明する。それぞれの層又は構造の材料及び厚さは、材料又は適用条件を変えることによって変えることができる。

Ｉ．ウエハのモデリング
ウエハ（シリコンウエハ）をペトリ皿に入れ、これに微細構造金型（ＰＤＭＳ，Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ ４６０１，Ｗａｃｋｅｒ，Ｒｉｅｍｅｒｌｉｎｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ，１００）の材料を充填する。脱気後、ガラス板（１１１）を置き、７５℃で少なくとも３時間硬化させる。次いで、硬化した金型（１００）を取り外す。ウエハは後の微細構造を有する。

生成した金型を、減圧下（２０ｍｂａｒ）でフルオロシラン（トリデカフルオロ－１，１，２，２－テトラヒドロオクチル）トリクロロシラン、５０μＬ溶液）でシラン化した。

ＩＩ．粘着システムの微細構造化部品の製造
微細構造の材料について、２つの成分（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）を秤量し、比Ａ：Ｂ（１０：１）で混合する。この材料をＳｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０のすべての構造及び層に使用した。

金型（１００）は、ガラス板（１１１）上に配置され、微細構造のための材料で充填される。表面は、スピンコーティング（３０００ｒｐｍ、１２０秒）によって平らにされる。これにより、充填された金型に小さなオーバーレイが与えられる。スピンコーティングの前に脱気を行うことが必要な場合がある。

並行して、バッキング層（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）の材料をプラズマ活性化ガラス板に適用する。規定の厚さを有する層は、スピンコーティング（９０００ｒｐｍ、１２０秒）によって製造される。このようにコーティングされたプラズマ活性化ガラス板は、次いで、充填された微細構造に適用される。構造体を１８０°回転させ、プラズマ活性化ガラス板（１１２、酸素－アルゴンプラズマ、２分）上に置き、硬化させる（９５℃、１時間）。これにより、微細構造がバッキング層に接続する。硬化した微細構造を金型から効果的に分離するために、酸素－アルゴンプラズマを使用して、ガラス板への構造の効果的な結合が達成されている。

この構造を新しいガラス板（１１１）に適用する。機械的作用、例えばブラッシング又はコーミングによって微細構造のピラーを整列させることが必要な場合がある（図１７）。これにより、Ａサンプル、すなわち末端フィルムのない微細構造が得られる。バッキング層の別個の製造は、その厚さ及び材料を容易に適合させることを可能にする。

図２は、Ａサンプルの顕微鏡写真（Ａ、Ｂ、Ｃ）及び概略図を示す。微細構造を他の実験にも使用した。

参照サンプルとして、ドクターブレードを介して、同一材料からなり且つ同程度の厚みのフィルムを作製する。

ＩＩＩ．ａ．ｉ．支持層の作製
外層（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０，１０３）の材料をガラス板（１１１）に適用し、スピンコーティング（９０００ｒｐｍ、１８０秒）によって分配する。コーティングを９５℃で一時間硬化させる。その後、支持層（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０，１０２）のための材料を適用し、スピンコーティング（９０００ｒｐｍ、１８０秒）によって分配する。その後、ピラーを有する製造された微細構造（１０１）を、まだ硬化されていない適用された層上に、最後に適用された層とピラーが少なくとも接触するように配置する。その後、全体を９５℃で一時間硬化させる。得られた構造体（Ｂサンプル）を１８０°回転させ、バッキング層をガラス板に適用する。

図３は、Ｂサンプルの顕微鏡写真を示す。

参照サンプルは、例えばドクターブレードを用いて、参照構造（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）の材料をガラス板に適用する。厚さは微細構造と同様である。この層に、最下層の材料（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）を適用し、これをスピンコーティング（９０００ｒｐｍ、１８０秒）によって分配し、全体を９５℃で１時間硬化させる。第２の層の材料（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）をこの層に適用し、スピンコーティング（９０００ｒｐｍ、１８０秒）によって分配し、９５℃で１時間硬化させる。

ＩＩＩ．ｂ．ｉ．支持層を有さない末端フィルムの製造
製造は、図１０に概略的に表されている。補助層の材料（１２０、Ｈ_２Ｏ中２０％ ＰＶＡポリ酢酸ビニル）をガラス板（１１１）に適用し、スピンコート（３０００ｒｐｍ、６０秒）によって分配し、９５℃で１０分間硬化させる。これに接着層（１０６、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）の材料を適用し、スピンコーティング（４０００ｒｐｍ、１２０秒、１００ｒｐｍ／秒）によって分配し、９５℃で１時間硬化させる。その後、さらなる接着層（１０５、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）のための材料を適用し、スピンコーティング（９０００ｒｐｍ、１８０秒）によって分配する。その後、ピラーを有する製造された微細構造（１０１）を、まだ硬化されていない適用された層（１０５）上に、ピラーが層と少なくとも接触するように配置する。その後、全体を９５℃で一時間硬化させる。続いて、サンプルを必要に応じてサイズに切断する。その後、補助層（１２０）を水で選択的に溶解する（超音波浴１０～２０分間）。取り外された複合構造をバッキング層とともにガラス板に適用し、乾燥させる。これにより、Ｂ－ＯＳサンプルが得られる。接着層の厚さは平均２７μｍであった。７０μｍの厚さのＢ－ＯＳ試料も作製した。

参照サンプルは、例えばドクターブレードを用いて、参照構造（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）の材料をガラス板に適用する。厚さは微細構造と同様である。この層に、最下層の材料Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）を適用し、スピンコーティング（１０００ｒｐｍ、１２０秒）によって分配し、全体を９５℃で１時間硬化させる。この層に、第２の層の材料（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）を適用し、スピンコーティング（９０００ｒｐｍ、１８０秒）によって分配し、９５℃で１時間硬化させる。

末端フィルムを有する微細構造が配置されている場合、補助層を用いるプロセスをＣサンプルの製造に使用することもできる。

ＩＶ ａ．ｉ．最終の接着層の製造
粘弾性層は、粘弾性材料ＭＧ７－１０１０（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＵＳＡ）の混合物を調製した。２成分系を秤量し、１：１の比で混合した。

接着層の材料（１０４、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）を、ＩＩＩ．ａ．ｉ．の構造に適用し、スピンコーティング（４０００ｒｐｍ、１２０秒）によって分配し、９５℃で一時間硬化させた。これにより、Ｃサンプルが得られる。

図４、図５及び図６は、異なるサンプルの写真を示す。測定はＣサンプルを用いて行い、以下の値であった：バッキング層：７１．９９＋／－２５．１６μｍ、微細構造高さ２０８．４４＋／－１８．８７μｍ、支持層厚さ（１０２、１０３）：１９．７＋／－４．９４μｍ、接着層：２１．２５＋／－１２．０５μｍ。

表１及び図８は、皮膚の粗さをモデル化する基板上のタック試験で決定された様々なサンプル（図７）の粘着応力及び仕事を示す。同等の層構造を有する非構造化サンプルと比較した、様々な微細構造化サンプルの粘着応力及び脱離エネルギーの決定。微細構造サンプルは、粗い基板に対して、より高い粘着応力を有するだけでなく、より高い仕事も有することは明らかである。

表４は、異なる粗さ（Ｒ_ｚ）を有する基板上の様々なサンプルについて測定された粘着応力（保持時間１秒）をｋＰａで示す。表３は、平滑基材の値はそれぞれの場合において１００％に設定した同じデータを示している。接着層を有するサンプル（Ｃ、ＢｏＳ）は、粗い基材の場合に、はるかに少ない接着力しか失わないことが明らかである。これらのプロセスでは接着層の表面の平坦性がより良好であるため、サンプルは補助層又は剥離ライナを用いて製造され、したがって表１のサンプルよりも良好な接着値を有する。

図１１は、分離可能な末端フィルムを有する粘着システムを示す。このシステムは、２つの構成要素、すなわち、末端フィルム（Ｉ）及び微細構造化部分（ＩＩ，１０１）からなり、これらは、互いに別々に製造され、工程１におけるプレスによって一緒にされる。３層末端フィルムの層構成は以下の通りである：接着層（１３１、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）、弾性支持層（１３２、Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）及び接着層（１３２、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）。第２の工程では、粘着システムを使用することができ、粗面（１３４、例えば皮膚）に適用することができる。使用の過程で、最下層１３２は汚くなる。微細構造１０１と内側の接着層１３１との間の接続は可逆的であるため、微細構造とフィルムとを互いに分離することができる。この場合、末端フィルムは廃棄されるが、微細構造化部品は製品のライフサイクルに戻すことができる。末端フィルムを、適用された支持層を既に有している微細構造に適用することも可能である。このプロセスの場合、製造に費用がかかり、複雑である微細構造を再利用することができる。

図１２は、分離可能なフィルムを有する粘着システムの例示的な実施形態を示す。フィルムは、様々な材料の３回スピンコーティングによって製造した。接着層（１３１、１３２）及び支持層（１３０）から、末端フィルム（Ａ）を作製した。Ｂ）は、フィルムの断面の光顕微鏡写真を示す。２つの接着層（ＭＧ７－１０１０）はより暗く見え、中間の支持層（ＭＤＸ４－４２１０）はより明るく見える。厚さは３２．３２μｍである。フィルム自体はガラスに適用される。このフィルムを異なる構造（Ｃ、微細構造の厚さを有するＳｙｌｇａｒｄ １８４、Ｔｅｓａｆｉｌｍ、Ｓｙｌｇａｒｄ １８４フィルムの微細構造）に適用し、剥離測定（Ｄ、図１３を参照、１８０°、１ｍｍ／工程、測定された最大力をサンプルの幅で割ったもの）に使用した。このシステムが本発明のシステムの利点を可能にすると同時に、フィルムは取り外し可能なままであることは明らかである。

図１８は、微細構造上の取り外し可能なフィルム（上）の光顕微鏡写真を示す。

図１９は、フィルムに適用された異なるバッキングシステムについて測定された最大力を示す。ピラーはＳｙｌｇａｒｄ １８４で構成された微細構造（突出部の高さ：１８７±１．５μｍ、バッキング層６２±４μｍ）であり、テープはＴｅｓａｆｉｌｍ（厚さ５９±１．３μｍ）である。Ｓｙｌｇａｒｄ １８４は、Ｓｙｌｇａｒｄ １８４のフィルム（厚さ２９５±８．４μｍ）である。

除去速度０．５ｍｍ／工程（上）の測定では、ＭＧ７－１０１０：３０±４．５μｍ／ＭＤＸ４－４２１０：２５±５μｍ／ＭＧ７－１０１０：３３±７μｍの構成のフィルムで測定した。測定は３回行った。

除去速度１ｍｍ／工程（下）の測定は、ＭＧ７－１０１０：２８±３．５μｍ／ＭＤＸ４－４２１０：２２±４．５μｍ／ＭＧ７－１０１０：２７±４μｍの構成のフィルムで測定した。測定は３回行った。

図１３は、剥離測定の概略図を示す。バッキング１４３を、ヘキサポッド１４４に適用する。基板１４２を、垂直領域に適用する。使用した基材は、皮膚と同様の弾性を有していた。さらに、ヒトの皮膚のレプリカを得るために、人工皮膚（Ｖｉｔｒｏｓｋｉｎ）のモデル化を行った。試験下の基板は、力を測定しながら表面に平行に引き離すことができるロードセル１４０に接続されたストリップ１４１に取り付けられる。使用した測定パラメータは以下の通りであった：保持時間：６０秒；除去方向１８０°、除去速度１ｍｍ／工程、前負荷：１．１ｋＰａ（面積０．７５×０．７５ｃｍ）。異なる基板を測定した。図に示す測定は、Ｖｉｔｒｏｓｋｉｎのモデル（Ｔｕｒｂｏｆｌｅｘ）を用いて行った（Ｒ_ａ＝４．４３μｍ、Ｒ_ｚ＝２５．３μｍ）。ストリップの幅は６．５～７ｍｍであった。測定長さは基材に依存し、７ｍｍ以下であった。

図１４は、粘着システムを製造するためのプロセスのさらなる実施形態を示す。この場合、後に最外層となる接着層１３２は、剥離ライナに適用される（フッ素化、１３５、工程Ｉ、３Ｍ Ｓｃｏｔｃｈｐａｋ ９７０９剥離ライナフィルム、フルオロシリコーン被覆ポリエステルフィルム）。これに基づいて、所望の実施形態に従って、例えば接着層及び支持層などのさらなる層を適用することが可能であり、次いで、微細構造がこれらの層に適用される。層は、既に説明したプロセスのように、スピンコーティング及び硬化によって製造することができる。微細構造１０１を適用するために、適用された微細構造を有する最後に適用された層が硬化されるか、又は最後に適用された層は接着層である。図１４は、ステップＩＩとして、支持層１３０の適用を示す。この層に、接着層１３１を適用する（ステップＩＩＩ）。この層に、微細構造１０１を適用する（ステップＩＶ）。代替的なＩａでは、微細構造１０１を、直接又はさらなる接着層（１０５、１０６）の適用後に適用する。異なる材料の場合、次の材料を適用する前に空気プラズマで表面を処理することが必要な場合がある。このようにして、特に軟質層が連続した硬化工程によって特性が変化するのを防ぐことができる。

剥離ライナ１３５は、粘着システムを容易にかつ損傷なく取り外すことを可能にする。また、生産時間の短縮やシステムの品質向上もある。

末端フィルムを有する微細構造が配置されている場合、剥離ライナを用いるプロセスをＢサンプルの製造に使用することもできる。代替的な可能性は、１つ又は複数のＭＤＸ４－４２１０層を最後の層として適用することであり、次いで、これは上述のように微細構造に接続される。ＭＤＸ４－４２１０層のより良好な取付のために、取付を改善するために、適用前にプラズマ処理（空気プラズマ）を実行することが必要な場合がある。

剥離ライナを使用することにより、サンプルのより均一な表面を達成することが可能になり、接着性のさらなる改善がもたらされた。１／２の保持時間の間、ＢｏＳサンプル（同じ微細構造を有し、接着層の厚さ３０μｍ）は、６４１±７９ｍＪ／ｍ^２の脱離エネルギー及び１４．８４±１．１８ｋＰａの応力を提供するが、参照は、７９．０３±３９．９１ｍＪ／ｍ^２及び７．２５±３．０４ｋＰａのみを提供する。保持時間を増加させると、脱離エネルギーはＢＯＳサンプルに関して２倍超、より具体的には５６％上昇する。粘着応力は３５％の増加を示す。ＢｏＳ－Ｒｅｆサンプルの場合、６１％の脱離エネルギー及び３３％の粘着応力の増加を測定することができる。

レオメトリックデータは、レオメータ（ＭＣＲ ３００、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ（旧Ｐｈｙｓｉｃａ）、Ｇｒａｚ、Ａｕｓｔｒｉａ）によって測定した。レオメータは、コーンプレート形状を有する。測定を実施する前に、各場合において少量のポリマー混合物を調製した。１０：１の混合比のＭＧ７－１０１０、ＭＤＸ４－４２１０、Ｓｙｌｇａｒｄ １８４及び１００：１．６の混合比のＳｙｌｇａｒｄ １８４を試験した。後者の２つの混合物は比較混合物であり、これは微細構造について文献で使用されている。各サンプルを３回測定し、この目的のために毎回新たに調製した。

図９は、レオメトリー測定値（Ａ：貯蔵弾性率（Ｇ’）、Ｂ：複素弾性率（Ｇ＊）、Ｃ：損失弾性率（Ｇ”）、Ｄ：減衰率（ｔａｎδ＝Ｇ”／Ｇ’））のグラフ評価を示す。

弾性率は、貯蔵弾性率を用いて各材料について推定することができる。これらの値は、ナノインデンターで測定された値とは異なるが、相対的な割合を与える。

Ｅ～３＊Ｇ’の仮定に基づいて、表２に報告された値が１Ｈｚについて得られる。これらの値はまた、Ｓｙｌｇａｒｄ １８４ １０：１がＭＤＸ４－４２１０よりもはるかに硬いことを示している。これは、それぞれ２．７ＭＰａ及び１．９ＭＰａの測定されたナノインデンター値に相当する（鋼半球、サンプル厚さ＞１ｍｍ、サンプル押し込み深さ５０００ｎｍ）。

図１５は、接着値を決定するための測定装置の概略構成を示す。図において、ｓは、ｚ方向におけるプラットフォームの位置を表す。プラットフォームは正のｚ方向に移動してサンプルと基板とを接触させる。規定の圧縮プレストレスに達するとすぐに、位置は規定の保持時間にわたって保持される。誘導された力などの測定変数は、ロードセルによって検出され、スクリーンから読み取ることができる。サンプルは、サンプルマウントのねじ装置を用いてプラットフォーム上に固定されたスライドガラス上の接合基板によって固定される。サンプル位置を変えるために、サンプルと共にプラットフォームをｘ及びｙ方向に変位させることもできる。サンプルの位置及び接触は、プリズム、カメラ１及び２などの光学素子によって観察及び調整することができる。

確立された圧縮プレストレスが７０±２０ｍＮ（又は１０±４ｋＰａ）になるまで、プラットフォームを３０μｍ／ｓの速度で基板に向かって正のｚ方向に移動させた。サンプルと基板との間の接触が１秒又は３０秒のいずれかの規定の保持時間にわたって維持された後、サンプルを基板から取り外した。このために、プラットフォームを１０μｍ／ｓの除去速度で負のｚ方向に移動させた。測定設定は、低い脱離力を捕捉するように配向されたロードセル（最大３Ｎ、Ｔｅｄｅａ－Ｈｕｎｔｌｅｉｇｈ １００４，Ｖｉｓｈａｙ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ，Ｂａｓｉｎｇｓｔｏｋｅ，ＧＢ）を含む。システムは、時間ｔ及びプラットフォーム位置ｓ_ｚに対するｚ方向の誘導法線力Ｆを記録した。サンプル位置の光学的検出のために、したがってサンプルと基板との間の接触の観察を可能にするために、プリズムがサンプルマウントに組み込まれた。これにより、２つのカメラ（カメラ１及び２）（ＤＭＫ２３ＵＸ２３６，Ｔｈｅ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｇｅｒｍａｎｙ）の助けを借りて、測定値を追跡してコンピュータ画面に記録することが可能になった。ゴニオメータを使用して、サンプルと試験基材との間の接触面積を調整した。

図１６は、応力－時間曲線及び応力－変位移動曲線の例示的な図を示す。曲線のそれぞれの最大値は、選択された圧縮プレストレス、換言すれば、サンプルが試験基板に押し付けられた応力を示す。曲線の最小値は、いずれの場合も粘着応力（σ_ｓ）に相当する。応力－変位移動図の曲線とゼロ線によって含まれる面積は、サンプルを基板から取り外すために加えなければならない脱離エネルギー（Ｗ_ｄｅｂ）に相当する。それぞれの試験基材の面積を光学顕微鏡によって決定した。脱離操作が開始されるが、サンプルと基板とが依然として互いに完全に接触しており、圧縮プレストレスがゼロを通過する時間ｔ_０において、プラットフォームｓ_ｚの位置はｓ_０と呼ばれる（図１６）。時点ｔ_ｅｎｄは、脱離操作が終了した時点（ｓ_ｅｎｄ）と定義し、これは、粘着応力がゼロに等しくなる時点とした。

使用した試験基板は以下の通りであった：エポキシ樹脂中の平滑ガラス（研磨ガラス）のモデル（ＥＧＳ面積６．２ｍｍ^２、Ｒ_ａ＝０．０１μｍ、Ｒ_ｚ＝０．１０μｍ）、エポキシ樹脂中の粗いガラス（エッチングされたマットガラス）のモデル（ＥＧＲ面積６．９５ｍｍ^２ _、Ｒ_ａ＝０．２２μｍ、Ｒ_ｚ＝１．９７μｍ）、及びエポキシ樹脂からのＶｉｔｒｏｓｋｉｎのモデル（面積７．２６ｍｍ^２ _、Ｒ_ａ＝９．４８μｍ、Ｒ_ｚ＝４９．６６μｍ）。マウス鼓膜のモデルも使用した。これらのモデルについて、Ｒ_ｚ＝２．２μｍ（緊張部）及びＲ_ｚ＝１３μｍ（弛緩部）の粗さ深度を決定することが可能であった。全てのＲａ及びＲｚ値は、形状測定装置（ＳＵＲＦＣＯＭ １５００ＳＤ３，Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ，Ｏｂｅｒｋｏｃｈｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて測定した。Ｒａ及びＲｚは、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ規格４２８７：２０１０－０７に従って決定した。

緊張部の鼓膜の曲率は３５．３３±３．５°である（光学顕微鏡によって測定）。しかし、鼓膜に使用する場合、鼓膜の感度が高いため、過度に良好な粘着もまた、取り外すのに不利になることがある。本発明のデバイスの場合、接着は、パラメータの変更によって簡単な方法で調整可能である。

図２０は、マウス鼓膜（無傷、穿孔、単純なフィルムを有する穿孔、微細構造を有する穿孔）の振動特性を示す。

６～８週齢の麻酔した雌マウスにおいて、歪成分耳音響放射（ＤＰＯＡＥ）を測定した。株はＣＢＡ／Ｊであった。調査した周波数範囲は８ｋＨｚ～１７．９ｋＨｚであった。直径約１ｍｍの平坦なフィルム及び微細構造化システムを使用した。穿孔の直径は０．５～０．９ｍｍであった。

使用した微細構造は、支持層のない２０μｍの接着層、直径２０μｍの突出部の高さ４０μｍ、及び２０～５０μｍのバッキング層を有する構造であった。ピラー間の最小距離は２０μｍであった。それらは正六角形の配置を有していた。

結果は、本発明のフィルムがいかなる悪影響も有さないことを示す。所与の重量に対して、本発明の微細構造は、非構造化フィルムよりも幾分嵩高である。この微細構造は本質的に著しく安定で、より高い精度で適用することができる。

１００ 微細構造用金型（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ ４６０１）
１０１ 微細構造（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）
１０２ 支持層（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）
１０３ 層（Ｓｉｌａｓｔｉｃ ＭＤＸ４－４２１０）
１０４ 接着層（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）
１０５ 接着層（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）
１０６ 接着層（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＭＧ７－１０１０）
１１０ ウエハ
１１１ ガラス板
１１２ プラズマ活性化ガラス板
１２０ 補助層
１３０ 支持層
１３１ 接着層
１３２ 接着層
１３３ 汚れ
１３４ 粗面（皮膚）
１３５ 剥離ライナ
１４０ ロードセル
１４１ ストリップ
１４２ 基板
１４３ バッキング（ガラス）
１４４ ヘキサポッド

Claims (11)

1. 構造化コーティングを有するデバイスであって、前記デバイスは、少なくともいずれの場合も表面から外方を向いた端面を有するステムを含む多数の突出部を有するバッキング層を備え、前記端面は、フィルムとして構成された少なくとも１つのさらなる層を有し、前記層は、前記突出部のそれぞれよりも低い弾性率を有する少なくとも１つの層を表面として含むことを特徴とする、デバイス。
2. 前記突出部が、１より大きいアスペクト比を有することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記突出部が、少なくとも１．５のアスペクト比を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記突出部及び前記バッキング層の弾性率が１ＭＰａ～２．５ＭＰａであり、前記より低い弾性率を有する層の弾性率が４０ｋＰａ～８００ｋＰａであることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 前記より低い弾性率を有する前記さらなる層が、前記デバイスから取り外し可能であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. 軟質基板に接着するように構成されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載のデバイス。
7. 生体組織に接着するように構成されていることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のデバイス。
8. 鼓膜穿孔の処置に使用するための請求項７に記載のデバイス。
9. 請求項１～８のいずれか一項に記載のデバイスを備えるインプラント。
10. 以下の工程：
    ａ）基板に層を適用することであって、前記層の材料が、デバイスの硬化した材料とは異なる溶解度を有する、層を適用することと、
    ｂ）より低い弾性率を有する層のための材料を適用することと、
    ｃ）前記層を硬化させることと、
    ｄ）任意に、さらなる層を適用することと、
    ｅ）微細構造を適用することと、
    ｆ）最下層を選択的に溶解させることと、
    ｇ）前記デバイスを取り外すことと、
    を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のデバイスを製造するためのプロセス。
11. 異なる溶解度を有する前記最下層の代わりに、剥離ライナが使用される、請求項１０に記載のプロセス。

Images