JP3185527U - 基板の端面形状 - Google Patents

Abstract

【課題】薬物溶液に浸漬してマイクロニードル先端に薬物を付着させるとき、例え製造装置が振動しても基板に薬物が付着しない構造の基板を提供する。
【解決手段】マイクロニードルアレイの基板周辺部１３にカットを設ける。カットの形状は、斜めでも、階段状で、それらを組み合わせたものでも良い。基板周辺部１３と薬物水溶液表面との距離が広がり、製造装置が多少振動しても薬物溶液が基板周辺部に付着しなくなる。
【選択図】図４

Description

本考案は、マイクロニードルアレイの基板の端面形状に関する。

薬物投与法として、経口的投与と経皮的投与がよく用いられている。皮膚角質層は、薬物の経皮的投与に対し薬物透過バリアとして働き、単に皮膚表面に薬物を塗布するだけでは透過効率が低い。これに対し微小な針、すなわちマイクロニードルに薬物を保持させ、マイクロニードルにより角質層を穿孔し薬物を投与すれば、薬物を皮膚に塗布するだけより薬物透過効率を格段に向上させることができる。マイクロニードル素材として糖質のように体内で吸収されて消失する素材を用いれば、仮にマイクロニードルが折れ皮膚内に残存したとしても事故とはならない。（特許文献１）。このマイクロニードルを基板上に多数集積したものがマイクロニードルアレイである。また、マイクロニードルアレイに、マイクロニードルアレイを皮膚に付着させるための粘着シートや粘着面を保護する離型シートなどを付加して使用しやすい製品としたものをマイクロニードルパッチという。

マイクロニードルは概して長さが１ｍｍより短く、直径は０．１ｍｍ以下であるため、刺入に際し痛みを感じることはなく、また出血もない。刺入箇所は速やかに閉鎖されて痕跡を残さない。その結果マイクロニードルは皮膚の特定の箇所に特定の薬効成分を送達する優れた方法と認知されている。マイクロニードルにはワクチンの送達などの医学的な用途のほか、ヒアルロン酸等の皮膚有効成分の皮膚表面への送達やほくろやあざ隠し等の化粧品としての用途もある（非特許文献１）。

しかし、マイクロニードルアレイに含有させる薬物には非常に高価なものや微量しか得られないものもある。そのような高価貴重な薬物をマイクロニードル素材に含有させてマイクロニードルアレイを作成すると、薬物はマイクロニードル部分のみならず基板部分にも含まれることとなる。このマイクロニードルアレイを皮膚に刺入すると、マイクロニードル部分に含まれる薬物は体内に取り込まれ拡散するが、基板部分に存在する薬物は利用されることなく廃棄され、高価な薬物の利用効率が低い結果となる。

高価な薬物を効率的に利用する試みはすでにいくつか知られている。マイクロニードルの先端を薬物溶液に浸してマイクロニードル表面を薬物で被覆する方法（特許文献２、３）は簡便であるので、いろいろな試みが行われてきた。特に、マイクロニードル素材の溶液に薬物を溶かしておき、マイクロニードルをその溶液に浸して薬物を先端に付着させれば、付着した薬物はマイクロニードル本体と一体化し、マイクロニードル刺入に際し薬物が剥がれ落ちを防止することができる（特許文献４）

水溶性高分子を素材としてマイクロニードルを製造する際は、鋳型に素材溶液を流し込み、乾燥後鋳型から引きはがして製造するのが最も簡単である（特許文献５）。引きはがすためには、マイクロニードルアレイをつまんで保持するため、基板のマイクロニードル周辺部に多少の余裕が必要である。
３００μｍ程度の長さのマクロニードル先端を薬物溶液に浸して薬物をマイクロニードル先端に付着させる際、よほど慎重に行わないと薬物が基板の端の周辺部分にまで付着し薬物の無駄が生じる。現実には製造装置周辺での人の動きやドアの開閉などにより部屋の床面に微小振動が生じ、周辺部分への薬物付着を避けることは容易ではない。さらに、周辺部分はマイクロニードルアレイの保持のため必要な場合もあるので（特許文献６）、周辺部分に薬物が付着しているとマイクロニードルアレイの取扱を困難にする。

特開２００３−２３８３４７号公報 特開２００８−０２９７１０号公報 特再表２００８−１３９６４８号公報 特開２０１１−２２４３０８号公報 特開２００９−２０１９５６号公報 登録実用新案３１５２５３２号公報

権英淑、神山文男、「マイクロニードル製品化への道程」薬剤学、社団法人日本薬剤学会、平成２１年４月、第６９巻、第４号、ｐ．２７２−２７６

本考案が解決しようとする課題は、マイクロニードル先端を薬物溶液に浸して薬物をマイクロニードル先端に保持させるとき、基板の周辺部に薬物が付着しないマイクロニードルアレイを提供することにある。製造装置自体の振動や、その周辺での人の動きやドアの開閉などによる床面の微小振動が、マイクロニードル製造結果に影響を及ぼさないことが必要である。

上記課題を解決するためになされた本考案に係るマイクロニードルアレイは、基板の下部の周辺部にカットを設けることを特徴とする。
基板の下部とは、基板の上下面のうちマイクロニードルが設けられている側をいう。基板の下部の周辺部とは、基板下部の面内で中心から外れた部分であって、マイクロニードルが設けられていない部分をいう。カットとは、マイクロニードル周辺部の基板の下部を部分的に削り、基板の厚みを薄くすることをいう。

カットの断面形状は、マイクロニードルを保持したり、マイクロニードルに薬物を付着させたりするには影響がなく、マイクロニードル基板周辺部に薬物が付着しない形状であることが必要である。カットの断面形状は、斜めであっても、階段状であっても、あるいはそれらを組み合わせたものでも良い。またカットの断面形状は直線的でなく、若干湾曲した曲線的であっても良い。

カットは、基板周辺部に薬物を付着させないために、基板周辺部全体に設けられるべきである。しかしマイクロニードルアレイの保持に影響がでない程度であれば、部分的に周辺部を設けなくても差し支えない。周辺部を設けなければ、周辺部に薬剤が付着することはないからである。周辺部を設けないとは、マイクロニードルが基板の端まで設けられていることをいう。
また、カットの断面形状は、周辺部全体にわたって一様でなくても良い。

なお、マイクロニードルアレイの基板の形状は、正方形、長方形、円形、楕円形、半楕円形、三日月形、勾玉形、星形等いろいろな形状があり得る。マイクロニードルの長さは２０〜１０００μｍであり、マイクロニードルアレイには５０〜５００本／ｃｍ^２程度のマイクロニードルが設けられている。
マイクロニードルアレイの断面図とは、マイクロニードルアレイを基板面に垂直に切断したとき見られるマイクロニードルアレイの断面図をいう。

マイクロニードルアレイ基板には、製造や保管のさいマイクロニードルを保持するためマイクロニードルを設けていない基板周辺部が必要である。マイクロニードル先端を薬物溶液に浸して薬物をマイクロニードル先端に薬物を付着させるとき、マイクロニードル基板周辺部にカットを設けることにより、製造装置に微小振動が発生しても基板周辺部に薬液が付着するのを防止できる。

マイクロニードルアレイの平面図の一例。 マイクロニードルアレイの断面図の一例。 図２のマイクロニードルアレイを薬物溶液に浸漬している際の断面図。 基板の端を斜めにカットしたマイクロニードルアレイの図。 基板の端を階段状にカットしたマイクロニードルアレイの断面図。 基板の端を斜めかつ階段状にカットしたマイクロニードルアレイの断面図。

以下、本考案の実施の形態を実施例に基づき説明する。以下の実施例は、マイクロニードルアレイの基板周辺部の３つのカット形状についてであるが、薬物溶液に浸漬したとき薬物が付着しないような他の形状を排除するものではない。

マイクロニードルアレイの平面図の一例を図１に示す。図１は基板をマイクロニードルが設けられた側、すなわち基板の下部を示している。図１の中央に点で示されているのがマイクロニードルである。図１は図を簡明にするためマイクロニードルの本数を減らして書かれているが、実際は５０〜５００本／ｃｍ^２程度設けられている。
図１において、１１はマイクロニードルアレイを、１２は基板を、１３は基板の内その周辺部を、１４はマイクロニードルを表す。図２以降において、マイクロニードルアレイの同じ部分には同じ記号を用いる。

図１（ａ）は基板周辺部が基板周囲全体にわたって設けられた場合である。
図１（ｂ）は基板周辺部が基板周囲の一部にのみ設けられた場合である。マイクロニードルアレイを収納容器に保持するためには、基板周辺部は対称的に設けられていることが好ましい。基板周辺部がこの程度設けられていれば、マイクロニードルアレイを金型から引きはがしたり、収納容器に保持したりする際、大きな不便はない。

マイクロニードルアレイの典型的な断面図を図２に示す。以下、基板周辺部が基板周囲の一部にのみ設けられている場合は、基板周辺部を含む部分の断面図である。
マイクロニードルアレイを薬物溶液に浸漬して薬物をマイクロニードル先端に付着させている状態の図を図３に示す。図３において、２１は薬物溶液を表す。図３において、基板周辺部は薬物溶液表面に近接しているため、製造装置が振動すると基板周辺部に薬物が付着しやすい。なお、基板と溶液表面の距離はマイクロニードルの長さの半分程度であり、マイクロニードルの長さが１００μｍ以下のときはきわめて近接している。

本実施例に用いた基板の端を斜めにカットしたマイクロニードルアレイの断面図を図４に示す。
基板周辺部を斜めに削り取れば、基板周辺部と薬物水溶液表面との距離が広がり、製造装置が多少振動しても薬物溶液が基板周辺部に付着しなくなる。
なおカットの部分の断面形状は、図４のように直線的でなく曲線的であっても良い。

本実施例に用いた基板の端を階段状に切断したマイクロニードルアレイの断面図を図４に示す。
基板周辺部を階段状に削り取れば、基板周辺部と薬物水溶液表面との距離が広がり、製造装置が多少振動しても薬物溶液が基板周辺部に付着しなくなる。

本実施例に用いた基板の端を斜めかつ階段状に切断したマイクロニードルアレイの断面図を図５に示す。なおカットの部分の断面形状は、図５のように直線的でなく曲線的であっても良い。

本実施例に用いた基板周辺部を斜めかつ階段状に削り取ったマイクロニードルアレイの断面図を図６に示す。基板周辺部と薬物水溶液表面との距離が広がり、製造装置が多少振動しても薬物溶液が基板周辺部に付着しなくなる。

１１ マイクロニードルアレイ
１２ 基板
１３ 基板周辺部
１４ マイクロニードル
２０ 薬物溶液

Claims (5)

1. 基板の下部の周辺部にカットを設けたマイクロニードルアレイ。
2. 基板の下部の周辺部が、基板の周囲の一部にのみ設けられてい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。
3. カットが斜めである請求項１又は請求項２に記載のマイクロニードルアレイ。
4. カットが階段状である請求項１又は請求項２に記載のマイクロニードルアレイ。
5. カットが斜め部分と階段状部分を有する請求項１又は請求項２に記載のマイクロニードルアレイ。

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