JP5223218B2 - フェムト秒レーザ加工による針状体アレイの製造方法 - Google Patents
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Description
この皮膚上から薬剤を浸透させ体内に薬剤を投与する方法である経皮吸収法は、人体に痛みを与えることなく簡便に薬剤を投与することが出来る方法として用いられているが、薬剤の種類によっては経皮吸収法で投与が困難な薬剤が存在する。これらの薬剤を効率よく体内に吸収させる方法として、ミクロンオーダーの微細な針状体(マイクロニードル)を用いて皮膚を穿孔し、皮膚内に直接薬剤を投与する方法が注目されている。この方法によれば、投薬用の特別な機器を用いることなく、簡便に薬剤を皮下投薬することが可能となる。
前述のマスターモールドに対して、シリコーンやアクリルなどの熱硬化性樹脂2を充填した後、加熱処理を行うことで、樹脂を硬化させる。この硬化処理の後、樹脂をマスターモールドより剥離させ、2次モールド3を作製する。この2次モールドの形状は、マスターモールドを反転したもので、凸部針状体が複数個形成されている。
まず、合成石英基板に対しフェムト秒レーザを照射し、先端が鋭利な針状凹部を形成し、マスターモールドを作製する。針状凹部に求められる性能は、先端が鋭利であるほかに、マスターモールドとして用いられるため、表面の滑らかで熱硬化性樹脂が剥離しやすい形状であることが望ましい。
作製したマスターモールドに対して、シリコーン樹脂を充填した後、加熱処理を行い、樹脂を硬化させた。樹脂を硬化させる加熱処理条件は、温度130℃、時間30分とした。このように作製された2次モールドはマスターモールドから転写されて作製されるため、2次モールドが有するニードルパターンは凸形状の針が多数形成された剣山状となっている。
上記の手順で作製した2次モールドに対して、同様に熱硬化性樹脂を流し込んだ後、熱処理による硬化を行う。その後、樹脂を2次モールドから剥離させ、3次モールドを作製した。このように作製された3次モールドの形状はマスターモールドと同一形状である。
上記の手順で作製した3次モールドに対して、生体適合樹脂であるポリ乳酸へ転写を行い、針状体アレイを作製した。このように作製された針状体アレイの形状は2次モールドと同一形状である。
2……熱硬化性樹脂
3……2次モールド
4……3次モールド
5……生体適合樹脂
6……針状体アレイ
11……集光レンズ
12……焦点位置
13……被加工基材
14……被加工基材表面
15……2段階の照射工程により形成された未貫通穴
Claims (4)
- フェムト秒レーザを用いた微細な針状体の製造方法であって、
フェムト秒レーザのレーザ光をガラス基材からなる加工基材に照射し、針状凹部を複数形成したマスターモールドを作製する工程と、
前記マスターモールドに対して熱硬化性樹脂を充填し、加熱処理をおこない、前記熱硬化性樹脂を硬化させ、その後、前記マスターモールドから前記熱硬化性樹脂を剥離する転写成形加工により、凸部針状体が複数個形成された熱硬化性樹脂からなる2次モールドを形成する工程と、
前記2次モールドに対して熱硬化性樹脂を充填し、加熱処理をおこない、前記熱硬化性樹脂を硬化させ、その後、前記2次モールドから前記熱硬化性樹脂を剥離する転写成形加工により、凹形状の針状体が複数個形成された熱硬化性樹脂からなる3次モールドを形成する工程と、
前記3次モールドに対して、転写成形加工により生体適合樹脂からなる針状体を製造する工程と、
を有することを特徴とする針状体の製造方法。 - 前記マスターモールドを作製する工程において、前記レーザ光を加工基材に照射し、未貫通穴を形成する工程を、多段階の照射を施して行うことを特徴とする請求項1に記載の針状体の製造方法。
- 前記マスターモールドを作製する工程において、
前記被加工基材の表面にフェムト秒レーザの焦点位置を一致させた状態で前記レーザ光を照射する第一の照射工程と、
次に前記集光位置を前記第一の照射工程によって形成された未貫通穴の底部に一致させた状態で前記レーザ光を照射し、第2の順テーパ形状の未貫通穴を形成する第二の照射工程と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の針状体の製造方法。 - 前記マスターモールドを作製する工程において、未貫通穴形成後に、該未貫通穴及び前記被加工基材表面に付着したドロスを洗浄、除去することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の針状体の製造方法。
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