JP5717322B2 - Method for producing needle array master - Google Patents
Method for producing needle array master Download PDFInfo
- Publication number
- JP5717322B2 JP5717322B2 JP2009079842A JP2009079842A JP5717322B2 JP 5717322 B2 JP5717322 B2 JP 5717322B2 JP 2009079842 A JP2009079842 A JP 2009079842A JP 2009079842 A JP2009079842 A JP 2009079842A JP 5717322 B2 JP5717322 B2 JP 5717322B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- needle
- array
- plate
- acicular
- shape
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
- A61M37/0015—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
- A61M37/0015—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
- A61M2037/0053—Methods for producing microneedles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
Description
本発明は、針状体アレイの製造手段に関する。 The present invention relates to a means for manufacturing an acicular array.
針状体アレイは、微小な針状構造体である針状体(一般的には、マイクロニードルとも称する)を複数具備する。主に医療、生物現象、創薬などの分野で用いられ、近年、特に経皮薬物送達システム(Trans-Dermal Drug-Delivery System:以下「TDDS」と記す)と呼ばれる投薬方法において用いられる事例が増えている。 The acicular array includes a plurality of acicular bodies (generally also referred to as microneedles) that are minute acicular structures. It is mainly used in the fields of medicine, biological phenomena, drug discovery, etc., and in recent years, an increasing number of cases have been used especially in the administration method called trans-Dermal Drug-Delivery System (hereinafter referred to as “TDDS”). ing.
TDDSによる投与は、経口投与に比べて胃腸障害などの副作用が少なく、患部に効果的に薬剤を作用できる。また皮膚から持続的に吸収されることで薬物の血中濃度が一定に保たれる。このような皮膚から薬剤を浸透させることにより生体に薬剤を投与する経皮吸収法は、対象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。しかしながら、薬剤の種類によっては経皮吸収法では投与が困難な薬剤が存在する。そのような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与することが可能となる。 Administration by TDDS has fewer side effects such as gastrointestinal disorders than oral administration, and can effectively act on the affected area. In addition, the blood concentration of the drug is kept constant by being absorbed through the skin continuously. The percutaneous absorption method in which a drug is administered to a living body by infiltrating the drug from the skin is used as a method by which the drug can be easily administered without causing pain to the subject. However, some drugs are difficult to administer by the transdermal absorption method. As a method for efficiently absorbing such a drug into the body, attention has been drawn to a method of perforating the skin using a micron-order fine needle and administering the drug directly into the skin. According to this method, it is possible to easily administer a drug subcutaneously without using a special device for medication.
上記経皮投与の目的で針状体アレイを用いる場合、針状体は、皮膚を穿孔するために十分な細さおよび先端角、皮膚の最外層である角質層を貫通し、かつ神経層へ到達しない長さを有していることが望ましく、具体的には、針状体の直径は数μmから100μm程度、針状体の先端角度は30°以下、針状体の長さは数十μmから数百μm程度、であることが望ましいとされている。 When an acicular body array is used for the purpose of transdermal administration, the acicular body has a sufficient fineness and tip angle to pierce the skin, penetrates the stratum corneum that is the outermost layer of the skin, and enters the nerve layer. Desirably, the needle has a length that does not reach. Specifically, the diameter of the needle-like body is about several μm to 100 μm, the tip angle of the needle-like body is 30 ° or less, and the length of the needle-like body is several tens of meters. It is desirable that the thickness is about μm to several hundred μm.
一方で、針状体アレイを血液の採取を目的とした場合、求められる機能として、痛みを軽減するために外径が200μm以下、長さは毛細血管に到達する500μm以上、強度は構造の一部が使用後に体内に残らないことが要求されている。 On the other hand, when the needle array is intended for blood collection, the required functions are an outer diameter of 200 μm or less to reduce pain, a length of 500 μm or more reaching the capillaries, and a strength of the structure. It is required that no part remains in the body after use.
また、針状体アレイを用いた検査チップ及び血液分析装置も提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1には、シリコンウェハをドライエッチング及びウェットエッチングで加工することにより得られた、針状体内部が中空の針状体アレイが開示される。同文献では、これを人体に穿刺して、血液を毛細管現象により採取する検査チップとして用いることが開示されている。また当該検査チップにより採取された血液を分析するシステムを備えた装置も開示されている。
In addition, a test chip and a blood analyzer using a needle array have been proposed (for example, Patent Document 1).
また、上述したような医療用の針状体アレイを構成する材料は、仮に破損した針状体が体内に残留した場合でも、人体に悪影響を及ぼさない材料であることが望ましく、例えば、医療用シリコン樹脂、マルトース、ポリ乳酸およびデキストランなどの生体適合性材料が有望視されている(特許文献2参照)。 Moreover, it is desirable that the material constituting the medical needle array as described above is a material that does not adversely affect the human body even if the damaged needle-like body remains in the body. Biocompatible materials such as silicon resin, maltose, polylactic acid, and dextran are promising (see Patent Document 2).
一方で針状体アレイの製造技術では、被穿刺物に対して最適な硬度を有する材料の選択、製造コストの低下、機能の信頼性の向上が要求され、更にTDDS応用の場合、針状体アレイが外皮を貫通することが必須であり、針状体の最低限の強度と耐久性が必要である。 On the other hand, the manufacturing technology for needle-shaped object arrays requires selection of a material having the optimum hardness for the puncture target, reduction in manufacturing cost, and improvement in functional reliability. It is essential that the array penetrates the outer skin, and the minimum strength and durability of the acicular body is required.
針状体アレイの作製方法は、各種研究機関や企業から多数報告されている。例として、微細加工方法の1つであるフォトリソグラフィー法によりシリコン基板に針状体を形成する方法(例えば、特許文献3)や、ワイヤーカットにより針状体を形成する方法(例えば、特許文献4)などが挙げられる。 Many methods for producing needle arrays have been reported by various research institutes and companies. For example, a method of forming a needle-like body on a silicon substrate by a photolithography method that is one of microfabrication methods (for example, Patent Document 3) or a method of forming a needle-shaped body by wire cutting (for example, Patent Document 4) ) And the like.
特許文献3によると、半導体プロセスで用いられるシリコンウェハに対し、エッチングマスクを設置した後で、等方性エッチングまたは結晶異方性エッチングを行い、さらに異方性エッチングを行った後に、加工側面に堆積層を除去し、ウェットエッチングを行い、それによって、所望する任意の先端形状を有する針状体を具備する針状体アレイを形成する方法が開示される。
According to
特許文献4によると、平行6面体の機械加工鋼板の一面を高精度なワイヤカッティングによりX方向とY方向の2方向で機械加工し、当該機械加工鋼板の所定位置に四角錐台形の針状体を備えたマスターモールドを作製する方法が開示される。 According to Patent Document 4, one surface of a parallel hexahedral machined steel plate is machined in two directions of the X direction and the Y direction by high-precision wire cutting, and a quadrangular pyramid shaped needle-like body is formed at a predetermined position of the machined steel plate. A method for producing a master mold comprising:
しかしながら、特許文献3に記載の方法はリソグラフィー法であるため、レジスト塗布、乾燥、露光、現像、エッチングおよびレジスト剥離などの製造プロセスが必要であり、工程が多くかつ複雑である。また、針状体アレイを製造するまでに要するコストが大きく、工程を完了するまでの時間も長いなどの問題がある。
However, since the method described in
特許文献4に記載の作製方法は、加工の微細性に乏しく、これはワイヤーカットを含めた精密機械加工全般に共通する欠点である。針状体構造においては、特に鋭利な先端形状が必要であるが、当該製造方法により製造された針状体アレイには、先端部のみが欠けるという問題がある。 The manufacturing method described in Patent Document 4 has poor processing fineness, which is a common defect in precision machining including wire cutting. In the needle-like body structure, a particularly sharp tip shape is necessary, but the needle-like body array manufactured by the manufacturing method has a problem that only the tip portion is missing.
上述したように、多くの作製方法が提案されているが、何れの方法も品質とコストの両方を同時に満たすものではない。例えば、針状体アレイに要求される品質とは、針状体の高さ、根元幅、先端角度や表面荒さなどの形状について、および針状体を穿刺した時に破損に至る限界圧力に代表される機械強度についての品質である。 As described above, many manufacturing methods have been proposed, but none of the methods satisfy both quality and cost at the same time. For example, the quality required for an acicular array is typified by the shape, such as the height, root width, tip angle, and surface roughness of the acicular body, and the limit pressure that causes damage when the acicular body is punctured. The quality of the mechanical strength.
一方で特許文献5には、感光性ガラスを加工してインクジェットヘッドを作製する方法が開示される。当該方法では、感光性ガラスの表面にインク流路となる溝のパターンを形成するためのフォトマスクを形成し、紫外線照射と熱処理により結晶部を形成した後に、エッチングを行って溝を形成し、その後、振動板および圧電素子を接着してインクジェットヘッドを得ている。
On the other hand,
本発明の目的は、要求される高さ、根元幅、先端角度および/または表面粗さなど、形状についての規格を満たす針状体を具備する針状体アレイを容易に形成できる手段を提供することである。 An object of the present invention is to provide means for easily forming a needle-like body array having needle-like bodies that satisfy the specifications for shape, such as required height, root width, tip angle, and / or surface roughness. That is.
上記目的を達成するための本発明は、
(1)基体と、前記基体の第一の面に形成された針状体とを具備する針状体アレイを製造するための針状体原版の製造方法であって、
感光性ガラスにエネルギー分布を持たせて露光を行うことにより露光部を形成する工程と、
露光後に加熱処理により前記露光部を改質させて改質部を形成する工程と、
等方性エッチングにより前記改質部を除去する工程とを備え、
前記露光を行うことが、連続的かつ螺旋状にレーザを照射することにより行われることを特徴とする針状体アレイ原版の製造方法;
(2)前記等方性エッチングにより改質部を除去することにより、テーパ状の未貫通穴が形成されることを特徴とする(1)に記載の製造方法;
である。
To achieve the above object, the present invention provides:
(1) A method for producing an acicular body original plate for producing an acicular body array comprising a substrate and acicular bodies formed on the first surface of the substrate,
Forming an exposed portion by exposing the photosensitive glass to energy distribution; and
A step of modifying the exposed portion by heat treatment after exposure to form a modified portion; and
And a step of removing the modified portion by isotropic etching ,
Performing the exposure by continuously and spirally irradiating a laser ;
(2) The manufacturing method according to (1 ) , wherein a tapered non-through hole is formed by removing the modified portion by the isotropic etching ;
It is.
本発明により、要求される高さ、根元幅、先端角度および/または表面粗さなど、形状についての規格を満たす針状体を具備する針状体アレイを容易に形成できる手段が提供される。 According to the present invention, there is provided means for easily forming a needle-like body array including needle-like bodies that satisfy the specifications for shape such as required height, root width, tip angle and / or surface roughness.
本発明に従うと、針状体アレイを製造するための針状体原版の製造方法、針状体アレイ原版およびそれらにより製造される針状体アレイが提供される。 According to the present invention, there are provided a method of manufacturing a needle-shaped object precursor for manufacturing a needle-shaped object array, a needle-shaped object array precursor, and a needle-shaped object array manufactured by them.
1.針状体アレイ
本発明に従う針状体アレイを図1(a)および(b)に模式的に示す。図1(a)は、本発明に従う針状体アレイの平面図であり、図1(b)は図1(a)を線I−Iに沿って切った断面である。図1(a)および(b)に示すように、本発明に従う針状体アレイ1は、基体2と、前記基体2の第一の面に具備される複数の針状体3を具備する。
1. Acicular body array The acicular body array according to the present invention is schematically shown in FIGS. Fig.1 (a) is a top view of the acicular body array according to this invention, FIG.1 (b) is a cross section which cut | disconnected Fig.1 (a) along line II. As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a
本発明に従う針状体は、基板上に林立し、アレイ状に配列していることが好ましい。ここで、「アレイ状」とは、各針状体が並んでいる状態を示すものであり、例えば、格子配列、最密充填配列、同心円状に配列、ランダムに配列、などのパターンを含むものとする。 The needle-like bodies according to the present invention are preferably forested on the substrate and arranged in an array. Here, the “array shape” indicates a state where the needle-like bodies are arranged, and includes, for example, a pattern such as a lattice arrangement, a close-packed arrangement, a concentric arrangement, and a random arrangement. .
また、本発明に従う針状体が基板上に林立しアレイ状に配列している場合、特に、最密充填配列であることが好ましい。最密充填配列とすることで、面積あたりのマイクロニードルの集積率を向上することが出来る。ここで、「最密充填配列」とは、一つのマイクロニードルに対して、他の6つのマイクロニードルを等距離に配置するような配列をいう。 Further, when the needle-like bodies according to the present invention are forested on the substrate and arranged in an array, it is particularly preferable that the close-packed arrangement be used. By using the close-packed arrangement, the accumulation rate of microneedles per area can be improved. Here, the “closest packing arrangement” refers to an arrangement in which the other six microneedles are arranged at an equal distance with respect to one microneedle.
当該針状体アレイは、図1(a)および(b)に示された形態に限定されるものではなく、用途によってその形状を自由に設計されてよい。また当該針状体も、形状、寸法、構成する材料なども特に限定されるものではなく、用途および/または仕様に応じて適宜設計を行ってよい。例えば、生理活性物質の経皮吸収を促進する目的や、経皮的に生体内の物質を生体外へ取り出す目的で使用される場合、皮膚穿刺性能の観点から、針状体アレイに具備される針状体の先端が先鋭な錐形状であって、根元幅は数μmから数百μm、長さは数十μmから数百μm程度であり、針状体側壁には括れや段差が無いことが望ましい。 The needle-shaped body array is not limited to the form shown in FIGS. 1A and 1B, and the shape may be freely designed depending on the application. In addition, the needle-like body is not particularly limited in shape, size, constituent material, and the like, and may be appropriately designed according to the use and / or specifications. For example, when it is used for the purpose of promoting percutaneous absorption of a physiologically active substance or for the purpose of taking a substance in a living body percutaneously out of the living body, it is provided in an acicular array from the viewpoint of skin puncture performance. The tip of the needle-like body has a sharp cone shape, the root width is several μm to several hundred μm, the length is about several tens μm to several hundred μm, and there is no constriction or step on the side wall of the needle-like body Is desirable.
本発明に従う針状体の形状の例を、図2〜4に示す。 Examples of the shape of the acicular body according to the present invention are shown in FIGS.
図2に示す針状体201は、(a)側壁角度が中途で変化する錐形状、(b)側壁角度が一定の錐形状、(c)中途まで柱形状で先端が錐形状である。
The needle-
図3に示す針状体301は、(a)左右非対称の側壁角度が中途で変化する錐形状、(b)左右非対称の側壁角度が一定の錐形状、(c)左右非対称の中途まで柱形状で先端が錐形状である。
The needle-
図4に示す針状体401は、(a)中空部を有する錐形状、(b)中空部を有する左右非対称の錐形状である。
The needle-
生理活性物質および/または化粧品組成物を本発明に従う針状体の表面上に塗布する構成の場合、針状体の形状は、生理活性物質および/または化粧品組成物などが、表面状に滞留するような形状となっていることが好ましい。具体的には、例えば、中空の非貫通孔を備えた形状、針状体の側面が内側に湾曲した形状、針状体の側面に流路となる溝を形成した形状、などであっても良い。 In the case where the physiologically active substance and / or cosmetic composition is applied onto the surface of the needle-like body according to the present invention, the shape of the needle-like body is such that the physiologically active substance and / or cosmetic composition stays on the surface. It is preferable to have such a shape. Specifically, for example, a shape having a hollow non-through hole, a shape in which the side surface of the needle-like body is curved inward, a shape in which a groove serving as a flow path is formed on the side surface of the needle-like body, etc. good.
また、特に、針状体による穿孔の深さを「角質層を貫通しかつ神経層へ到達しない深さ」に留める場合、生理活性物質や化粧品組成物を、角質層より深い位置に送達することが出来る。角質層に形成された穿孔は時間と共に塞がるため、角質層下に送達された生理活性物質や化粧品組成物は外界から角質層にバリアされた状態で生体内に保持される。このため、生理活性物質や化粧品組成物は、角質層の新陳代謝や、スキンケアなどの洗浄により剥落することを低減でき、長期間、化粧状態を維持することが出来る。 In particular, when the depth of perforation by the needle-like body is kept at “depth that penetrates the stratum corneum and does not reach the nerve layer”, the physiologically active substance or cosmetic composition is delivered to a position deeper than the stratum corneum. I can do it. Since the perforations formed in the stratum corneum are closed over time, the physiologically active substance and cosmetic composition delivered under the stratum corneum are retained in the living body in a state where they are barriered to the stratum corneum from the outside. For this reason, physiologically active substances and cosmetic compositions can reduce exfoliation due to metabolism of the stratum corneum and washing such as skin care, and can maintain a makeup state for a long period of time.
長期間の化粧状態を維持することが出来ることから、特に、眉、目の周囲、口唇の周囲、など、長期間の色味の保持が求められる部位における化粧品組成物の送達に好適に用いることが出来る。 Since it can maintain a long-term makeup state, it is particularly suitable for delivery of a cosmetic composition at sites where long-term color retention is required, such as the eyebrows, around the eyes, around the lips, etc. I can do it.
また、特に、針状体による穿孔の深さを「角質層内」に留める場合、生理活性物質や化粧品組成物を、角質層内に滞留させることが出来る。角質層はたえず新陳代謝により新規に生成されるため、角質層内の生理活性物質や化粧品組成物は時間と共に体外へ排出される。このため、皮膚の洗浄や皮膚をピーリングすることなどにより、例えば、化粧状態および付与状態を容易に解除することが出来る。 In particular, when the depth of perforation by the needle-like body is kept “in the stratum corneum”, a physiologically active substance or a cosmetic composition can be retained in the stratum corneum. Since the stratum corneum is constantly generated by metabolism, the physiologically active substance and the cosmetic composition in the stratum corneum are discharged out of the body with time. For this reason, for example, the makeup state and the applied state can be easily canceled by washing the skin or peeling the skin.
また、本発明の針状体アレイは、皮膚を穿孔するための十分な細さおよび神経層へ到達しない長さを有していることが望ましく、具体的には、針状体の直径は数μmから数百μm程度、針状体の長さは数μmから数百μm程度、であることが望ましい。 In addition, the needle-shaped body array of the present invention desirably has a sufficient thinness for piercing the skin and a length that does not reach the nerve layer. Specifically, the diameter of the needle-shaped body is several. It is desirable that the length of the needle-shaped body is about several μm to several hundred μm.
特に、「穿孔を角質層を貫通しかつ神経層へ到達しない長さ」に留める場合、針状体の長さは、具体的には、200μm以上700μm以下、より好適には200μm以上500μm以下、更に好適には、200μm以上300μm以下程度の範囲内にあることが好ましい。 In particular, when the perforation is kept at a length that penetrates the stratum corneum and does not reach the nerve layer, the length of the acicular body is specifically 200 μm or more and 700 μm or less, more preferably 200 μm or more and 500 μm or less, More preferably, it is in the range of about 200 μm to 300 μm.
また、特に、穿孔を角質層内に留める場合、針状体の長さは、具体的には、30μm以上300μm以下、より好適には30μm以上250μm以下、更に好適には、30μm以上40μm以下、程度の範囲内にあることが好ましい。 In particular, when the perforations are retained in the stratum corneum, the length of the acicular body is specifically 30 μm or more and 300 μm or less, more preferably 30 μm or more and 250 μm or less, and further preferably 30 μm or more and 40 μm or less, It is preferable that it exists in the range of a grade.
また、本発明に従う針状体をアレイ状に配列する場合、各針状体の長さは全て同一でも良いし同一なくてもよい。針状体の長さが異なる場合、例えば、(1)アレイ状の外周のみ長い針状体とすることで、曲面に対し、好適に接触することができる、(2)アレイ状の外周のみ短い針状体とすることで、破損しやすい外周部のマイクロニードルの機械的強度を補強することができる、などの利点が挙げられる。 When the needle-like bodies according to the present invention are arranged in an array, the lengths of the needle-like bodies may or may not be the same. When the lengths of the needle-like bodies are different, for example, (1) by making the needle-like body long only at the outer periphery of the array shape, it is possible to suitably contact the curved surface. (2) Only the outer periphery of the array-like shape is short By forming the needle-like body, there are advantages such as the mechanical strength of the microneedles on the outer peripheral portion that is easily damaged can be reinforced.
また針状体が、錐形状などの先端角を有する形状の場合、(1)角質層を貫通するときは、先端角は5°以上30°以下、より好ましくは10°以上20°以下の範囲程度が好ましく、(2)角質層内に穿孔を留める場合、先端角は30°以上、より好ましくは、45°以上が好ましい。 When the needle-like body has a tip-like shape such as a cone shape, (1) when penetrating the stratum corneum, the tip angle is in the range of 5 ° to 30 °, more preferably 10 ° to 20 °. (2) When perforation is retained in the stratum corneum, the tip angle is preferably 30 ° or more, more preferably 45 ° or more.
当該針状体アレイの材料は、針状体を保持するのに充分な機械特性を備えていればよく、特に制限されるものではない。例えば、ステンレス、シリコン、Mg系化合物およびTi系化合物などの金属、例えば、石英およびセラミックスなどの無機材料、例えば、医療用シリコーン樹脂などの生体適合性材料、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸グリコール酸共重合体、ポリクエン酸、ポリリンゴ酸、ポリアミノ酸、マルトース、デキストラン、キチンおよびその誘導体、キトサンおよびその誘導体などの生体適合性を有する生分解性材料、並びに、その他の生体適合性と生分解性とを有するポリマーなどの有機材料などであればよい。 The material for the needle-like body array is not particularly limited as long as it has sufficient mechanical properties to hold the needle-like body. For example, metals such as stainless steel, silicon, Mg-based compounds and Ti-based compounds, for example, inorganic materials such as quartz and ceramics, biocompatible materials such as medical silicone resins, such as polylactic acid, polyglycolic acid, poly Biodegradable materials with biocompatibility, such as lactic acid glycolic acid copolymer, polycitric acid, polymalic acid, polyamino acid, maltose, dextran, chitin and its derivatives, chitosan and its derivatives, and other biocompatible and biodegradable materials Any organic material such as a polymer having decomposability may be used.
また、当該針状体アレイを構成する基体と針状体は、同組成の材料により形成しても、異なる組成の材料により形成してもよい。基体と針状体とを同組成の組成物で形成することにより、基体部分と針状体部分を一体成形にて好適に形成することができる。 Further, the base and the needle-like body constituting the needle-like body array may be formed of the same composition material or different composition materials. By forming the base body and the needle-shaped body with a composition having the same composition, the base body part and the needle-shaped body part can be suitably formed by integral molding.
また、基体に可撓性を持たせてもよい。可撓性を有する基板とすることにより、曲面や生体皮膚などの可撓性を有する対象に対して好適に穿刺することができる。また、可撓性を有する基板を用いた場合、当該基板をロール状にすることで、針状体が林立したローラーを形成することができる。 Further, the substrate may be flexible. By using a flexible substrate, it is possible to suitably puncture a flexible object such as a curved surface or biological skin. In addition, when a flexible substrate is used, a roller with a needle-like body can be formed by forming the substrate into a roll shape.
基体は、シート状の基体であってもよい。シート状の基体を用いることにより、基体をシリンダーにロール状に積層した状態で保管することができ、製造工程をロール・ツー・ロール方式により連続的に行うことができる。 The substrate may be a sheet-like substrate. By using a sheet-like substrate, the substrate can be stored in a state of being laminated on a cylinder in a roll shape, and the manufacturing process can be continuously performed by a roll-to-roll method.
基板は多層の基体であってもよい。複数種の材料を積層することにより、複数の材料の物性を活かした基体とすることができる。例えば、次のような基体の例が挙げられる。(1)上層を針状体と同組成の組成物で形成し、下層を可撓性に富んだ材料としてもよい。(2)上層を下層よりも展性の大きい材料としてもよく、その場合、好適に基体をロール状に曲げることができる利点がある。(3)上層を下層よりも収縮の小さい材料とした基体としてもよく、この場合、好適に基体をロール状に曲げることができる。或いは(4)基体の最下層に柔軟性を有する層を配置してもよい。その場合、針状体アレイを重ねて保管するとき針状体部分の破損を抑制できる。 The substrate may be a multilayer substrate. By laminating a plurality of types of materials, a substrate utilizing the physical properties of the plurality of materials can be obtained. For example, the following examples of substrates are given. (1) The upper layer may be formed of a composition having the same composition as that of the needle-shaped body, and the lower layer may be made of a material having high flexibility. (2) The upper layer may be made of a material having higher malleability than the lower layer, and in that case, there is an advantage that the substrate can be suitably bent into a roll shape. (3) The base may be a material in which the upper layer has a smaller shrinkage than the lower layer, and in this case, the base can be suitably bent into a roll. Or (4) You may arrange | position the layer which has a softness | flexibility in the lowest layer of a base | substrate. In that case, when accumulating the acicular array, the breakage of the acicular portion can be suppressed.
また、本発明に従う針状体アレイは、シート状で皮膚に接触してもよいし、ロール状にしてローラ状の器具に装備させ、皮膚に接触させてもよい。 Moreover, the acicular body array according to the present invention may be in contact with the skin in the form of a sheet, or may be roll-shaped and mounted on a roller-shaped instrument so as to be in contact with the skin.
本発明の針状体アレイの例を図5に示す。図5(a)には、針状体アレイ500を構成する基体501と針状体502が同組成の材料により一体成形された場合の針状体アレイ500を示す。
An example of the needle array of the present invention is shown in FIG. FIG. 5A shows the needle-
図5(b)の針状体アレイ510は、可撓性を有する基体511とその第一の面に突出した針状体512を具備する例を示す。このような針状体アレイ510は、針状体の凹凸反転した版に材料を充填して針状体を成形した後に、当該材料が固化する前にそれを基体材料に固定してもよく、固化した後に当該針状体と基体材料とを固定化してもよい。
The needle-
図5(c)の針状体アレイ520は、基体521の第一の面から突出した針状体524を具備する例である。当該基体521は、針状体524と同組成の材料により一体成形された第一の部分522と当該針状体524とは異なる組成の材料からなる第二の部分523からなる。このような針状体アレイ520は、針状体の凹凸反転した版に材料を充填して針状体と第一の部分とを成形した後に、当該材料が固化する前にそれを第二の部分の基体材料に固定してもよく、当該材料が固化した後に当該針状体および第一の部分と第二の部分のための基体材料とを固定化してもよい。
The needle-
例えば、本発明に従う針状体をキチン、キトサンおよび/またはその誘導体で形成した場合、これらは皮膚を穿孔すると共に生体内で分解される。このとき、分解されたキチン、キトサンおよび/またはその誘導体は皮膚に対し保湿など美容効果を奏することも期待できる。固形状のキチン、キトサンおよび/またはその誘導体は、上述したようなマイクロレベルの微細な寸法で形成されたときであっても、皮膚を穿孔するのに充分な強度を備える。皮膚を穿孔するのに充分な機械強度を備えると同時に皮膚内で保湿効果を示すことは、穿孔する針状体自体をキチン、キトサンおよび/またはその誘導体を用いて形成することにより奏される効果である。 For example, when the needles according to the present invention are formed of chitin, chitosan and / or derivatives thereof, they perforate the skin and are degraded in vivo. At this time, the decomposed chitin, chitosan and / or a derivative thereof can be expected to have a cosmetic effect such as moisturizing the skin. Solid chitin, chitosan and / or derivatives thereof have sufficient strength to pierce the skin even when formed with microscopic fine dimensions as described above. Providing sufficient mechanical strength to perforate the skin and at the same time exhibiting a moisturizing effect in the skin is an effect produced by forming the perforated needle body itself using chitin, chitosan and / or a derivative thereof It is.
また、針状体を組成の異なる複数の相により構成してもよいし、針状体の部位により構成が異なってもよい。一例として、図6に、基底部よりも先端部に生理活性物質および/または化粧品組成物が多く含まれる構成の針状体アレイ600の概略図を示す。図6では、生理活性物質や化粧品組成物が、針状体601の先端部602の部位に基底部603よりも多く含まれる針状体アレイ600の例を示した。図6では、針状体601が2層の場合を例示したが、厳密な2層ではなく、生理活性物質および/または化粧品組成物の濃度が先端部方向に向けてゆるやかに上昇する構成であってもよく、その逆であってもよい。
Further, the needle-like body may be constituted by a plurality of phases having different compositions, or the configuration may be different depending on the part of the needle-like body. As an example, FIG. 6 shows a schematic diagram of a needle-
当該針状体に複数の有効成分、例えば、活性物質および/または化粧品組成物を含ませてもよい。例えば、キチン、キトサンおよび/またはその誘導体で、針状体を形成し、更に、当該針状体に更なる活性物質を含ませてもよい。生理活性物質および/または化粧品組成物を当該針状体アレイを形成するキチン、キトサンおよび/またはその誘導体の内部に含有させる場合、生理活性物質および/または化粧品組成物をマイクロカプセルとして調製し、当該マイクロカプセルを針状体の材料、この場合、キチン、キトサンおよび/またはその誘導体と混練して分散した後に、針状体を形成してもよい。生理活性物質および/または化粧品組成物をマイクロカプセル化することにより、マイクロカプセルの外殻に使用した物質の物性などにより、当該生理活性物質および/または化粧品組成物の除放速度を制御することができる。このため、生理活性物質および/または化粧品組成物を長期間滞留させたい場合に特に好適に作用する。 The acicular body may contain a plurality of active ingredients such as active substances and / or cosmetic compositions. For example, chitin, chitosan and / or a derivative thereof may form a needle-like body, and the needle-like body may further contain a further active substance. When the physiologically active substance and / or cosmetic composition is contained in the chitin, chitosan and / or derivative thereof forming the needle array, the physiologically active substance and / or cosmetic composition is prepared as a microcapsule, After the microcapsules are kneaded and dispersed with the needle-shaped material, in this case, chitin, chitosan and / or derivatives thereof, the needle-shaped body may be formed. By microencapsulating the physiologically active substance and / or cosmetic composition, the controlled release rate of the physiologically active substance and / or cosmetic composition can be controlled by the physical properties of the substance used for the outer shell of the microcapsule. it can. For this reason, it acts particularly suitably when it is desired to retain the physiologically active substance and / or cosmetic composition for a long period of time.
当該針状体をアレイ状に配列する場合、針状体の周囲に補助枠を設けてもよい。補助枠の高さを変更することにより、700μm以上の長さを備えた針であっても、穿刺部位を補助枠の高さにより制御することができる。また、補助枠を上面図で見て閉じた図形とした場合、生理活性物質や化粧品組成物を塗布するとき、補助枠の外へ流出することを抑制することが出来る。例えば、そのような補助枠は、林立した針状体の周囲を取り囲むように基体上に設けられればよい。このような針状体アレイの一例を図7に示す。図7の針状体アレイ700は、基体702の第一の面に突出した針状体701を取り囲むように補助枠704が設けられている。このような補助枠は、例えば、針状体を成形するための版に、針状体の凹凸反転パターンと共に所望の形状の補助枠の凹凸反転したパターンを形成し、用いることにより形成することが可能である。補助枠の凹凸反転パターンを版に形成する手段は、それ自身公知の微細加工技術であってよく、例えば、これらに限定するものではないが、リソグラフィ、ウェットエッチング、ドライエッチング、プラズマエッチングおよび反応性イオンエッチングなどのエッチング、レーザー加工、収束イオンビーム、サンドブラストなどのブラスト処理および精密機械加工法などであればよい。
When arranging the needle-like bodies in an array, an auxiliary frame may be provided around the needle-like bodies. By changing the height of the auxiliary frame, the puncture site can be controlled by the height of the auxiliary frame even with a needle having a length of 700 μm or more. In addition, when the auxiliary frame is a closed figure as seen from the top view, it is possible to suppress the flow out of the auxiliary frame when a physiologically active substance or a cosmetic composition is applied. For example, such an auxiliary frame may be provided on the base so as to surround the periphery of the forested needle-like body. An example of such a needle array is shown in FIG. The needle-
以下に、本発明に従う針状体アレイの製造方法について説明するが、以下の方法と共に、従来のそれ自身公知の何れの手段を一緒に利用して当該針状体アレイを製造してもよい。 In the following, a method for producing a needle array according to the present invention will be described. However, together with the following method, any conventional means known per se may be used together to produce the needle array.
2.針状体アレイ原版
当該針状体アレイは、針状体アレイ原版、即ち、感光性ガラスにエネルギー分布を持たせて露光を行うことにより露光部を形成する工程と、露光後に加熱処理により前記露光部を改質させて改質部を形成する工程と、等方性エッチングにより前記改質部を除去する工程とを備えた方法により製造された針状体アレイ原版を用いて製造することが可能である。図1(c)に示すように、針状体アレイ原版4は、基体5と、前記基体5の第一の面に形成された凹部6を具備する。凹部6は、目的とする針状体アレイ1の第一の面に具備される針状体3のパターンを凹凸反転して得られる形状で基体5に具備されればよい。
2. Needle-shaped array master The needle-shaped array is a needle-shaped array original, that is, a step of forming an exposed portion by exposing the photosensitive glass to an energy distribution, and the exposure by heat treatment after the exposure. It is possible to manufacture by using a needle array original plate manufactured by a method including a step of forming a modified portion by modifying a portion and a step of removing the modified portion by isotropic etching. It is. As shown in FIG. 1 (c), the needle array precursor 4 includes a
当該感光性ガラスにエネルギー分布を持たせて露光を行うことにより露光部を形成する工程は、例えば、レーザを用いて行うことが可能である。感光性ガラスに対する照射エネルギー量が大きくなるにつれて、最終的に得られる凹部6の深さが深くなる。従って、凹部6の深度に対応するようにエネルギー分布を持たせて露光を行うことが必要である。
The step of forming the exposed portion by performing exposure with the photosensitive glass having an energy distribution can be performed using, for example, a laser. As the irradiation energy amount for the photosensitive glass increases, the depth of the
凹部6の深度に合わせたエネルギー分布を持たせて感光性ガラスを露光するためには、レーザにより、中心部が最大量の露光量となり、中心部から外側に向かうに従って露光量が小さくなるように照射すればよい。また、当該照射は、基体に具備される凹部の開口部の形状と同心となるように照射するか、当該開口部と凹部の最低部とを結ぶように連続して螺旋状に照射すればよい。例えば、図8(a)に示すように、原版材料801に対して間歇的に複数の同心円状にレーザ照射してもよい。図8(a)には、当該開口部が円形である例を示したが、当該開口部の形状は、円形、楕円形、矩形の何れであってもよい。図8(a)のように同心円状にレーザを走査し、且つ中心部において最大量の露光量で照射し、中心部から外側に行くに従って段階的に照射量を小さくすることにより、図8(b)のような断面を有する凹部802をエッチング後に得ることが可能である。
In order to expose the photosensitive glass with an energy distribution according to the depth of the
露光を行うレーザの光源として、ルビーレーザおよびYAGレーザなどの固体レーザ、色素レーザ等の液体レーザ、He−Cdレーザ、ArレーザおよびHe−Neレーザなどのガスレーザ、InGaAsP系、GaAlAs系、GaAlInP系およびGaN系などの半導体レーザが用いられてよく、分解能を数百nm以下まで向上できるため、フェムト秒レーザおよびエバネッセント光が好ましく用いられる。 As a laser light source for performing exposure, a solid laser such as a ruby laser and a YAG laser, a liquid laser such as a dye laser, a gas laser such as a He—Cd laser, an Ar laser and a He—Ne laser, an InGaAsP system, a GaAlAs system, a GaAlInP system, and the like A GaN-based semiconductor laser may be used, and since the resolution can be improved to several hundred nm or less, a femtosecond laser and evanescent light are preferably used.
上述のように感光性ガラスに対して露光することにより露光部を形成した後に、当該露光部をアニール処理することにより改質、即ち、結晶化する。当該結晶化は、電気炉などの手段を用いて行う加熱処理により行ってよい。 After the exposed portion is formed by exposing the photosensitive glass as described above, the exposed portion is modified, that is, crystallized by annealing. The crystallization may be performed by heat treatment performed using a means such as an electric furnace.
結晶化を行った後に、エッチング溶液を用いて感光性ガラスの結晶化された部分、即ち、改質部を除去する。ここで使用されるエッチング溶液の例は、弗化水素酸水溶液などを含む。エッチングは、当該エッチング溶液に感光性ガラスを浸漬すればよい。このようなエッチングにより当該感光性ガラスの結晶化部分のみを除去することができ、それにより、当該感光性ガラスに所望の針状体に対応する凹部を未貫通穴として多数形成することが可能である。 After crystallization, the crystallized portion of the photosensitive glass, that is, the modified portion is removed using an etching solution. Examples of the etching solution used here include hydrofluoric acid aqueous solution and the like. Etching may be performed by immersing photosensitive glass in the etching solution. By such etching, only the crystallized portion of the photosensitive glass can be removed, thereby making it possible to form a large number of concave portions corresponding to desired needle-like bodies in the photosensitive glass as non-through holes. is there.
感光性ガラスを使用して上記のように製造した針状体アレイ原版からの針状体アレイの製造は、当該針状体アレイ原版に針状体アレイ材料を適用して転写成型することにより行ってもよい。或いは、当該針状体アレイ原版を第一の版として用い、これから第二の版を作製し、更に第二の版から第三の版を作製し、当該第三の版から最終産物である針状体アレイを製造することにより行ってもよい。 The production of the needle array from the needle array original plate manufactured as described above using photosensitive glass is performed by applying the needle array material to the needle array original plate and performing transfer molding. May be. Alternatively, the needle array original plate is used as a first plate, a second plate is produced from the original plate, a third plate is produced from the second plate, and the final product needle is produced from the third plate. You may carry out by manufacturing a solid body array.
3.針状体アレイの製造方法
当該針状体アレイの製造方法の例を図9に示す。図9は、当該針状体アレイを作製するまでの製造プロセスを模式的に示す断面図である。当該製造方法は、感光性ガラスを加工して第一の版を作製する工程(図9(1))と、転写成形法により第二の版を作製する工程と(図9(2))、第三の版を作製する工程(図9(3))と、第三の版から針状体アレイを作製する工程(図9(4))を具備する。
3. Manufacturing method of needle-shaped object array An example of the manufacturing method of the needle-shaped object array is shown in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process until the needle array is manufactured. The manufacturing method includes a step of processing a photosensitive glass to produce a first plate (FIG. 9 (1)), a step of producing a second plate by a transfer molding method (FIG. 9 (2)), A step of producing a third plate (FIG. 9 (3)) and a step of producing a needle-like body array from the third plate (FIG. 9 (4)) are provided.
<感光性ガラスを加工した第一の版を作製する工程>
まず、感光性ガラスに対してレーザ光による露光を行う。露光量は、図8(b)に示すようにエッチング後に形成される凹部802の断面形状において鋭利な底部803を有する未貫通穴が得られるように、レーザの照射エネルギー量が中心部で最も大きく、外側にいくほど小さくなるように行えばよい。例えば、凹部802の形状が円錐である場合には、始めに円の中心部分に点照射を行い、次に径の小さい円をレーザ光で描き、徐々に円の径を大きくしていくように露光を行う。このとき照射するレーザ光の出力は、最初の点照射が最も大きく、円の径が大きくなるほど出力を小さくする。
<The process of producing the 1st plate which processed photosensitive glass>
First, the photosensitive glass is exposed to laser light. As shown in FIG. 8B, the exposure amount of the laser beam is the largest at the center so that a non-through hole having a
このような方法で露光した感光性ガラスに対して、電気炉などでアニール処理を行い、露光部分を結晶化させる。その後、弗化水素酸水溶液に浸漬させることで当該感受性ガラスの結晶化部分のみを除去し、未貫通穴である凹部を多数形成する。これにより、針状体アレイ原版が第一の版901として作製される(図9(1))。 The photosensitive glass exposed by such a method is annealed in an electric furnace or the like to crystallize the exposed portion. Thereafter, by immersing in a hydrofluoric acid aqueous solution, only the crystallized portion of the sensitive glass is removed, and a large number of recesses that are non-through holes are formed. Thereby, the acicular body array original plate is produced as the first plate 901 (FIG. 9 (1)).
<第一の版から第二の版を作製する工程>
次に、図9(2)に示すように、上記工程により作製した第一の版901に対して、熱硬化性樹脂903を充填した後(図9(2)の(a))、加熱処理によって当該樹脂903を硬化し、第一の版901から剥離することにより(図9(2)の(b))、第二の版904を作製する(図9(2)の(c))。このように作製した第二の版904は、第一の版901から転写されて作製されるため、凸形状の針が多数形成された剣山状となっている。即ち、第二の版904は、最終的に得ようとする針状体アレイと同様に基体905と、針状体906とを具備する。
<Process for producing second plate from first plate>
Next, as shown in FIG. 9 (2), the
熱硬化性樹脂903の好ましい例は、これに限定するものではないが、例えば、シリコーン、アクリル、メラミン樹脂、不飽和ポリエステルおよびポリイミドなどである。
Preferable examples of the
<第二の版から第三の版を作製する工程>
図9(3)に示すように、第二の版904に対して、熱硬化性樹脂907を充填し(図9(3)の(a))、加熱処理などによって当該樹脂907を硬化し、剥離することにより(図9(3)の(b))、第三の版908を作製する(図9(3)の(c))。このように作製した第三の版908は、第二の版904から転写されて作製される。従って、第三の版908は、第一の版901と同様の形状を有し、即ち、基体と前記基体の第一の面に形成された凹部とを具備する。
<Step of producing a third plate from the second plate>
As shown in FIG. 9 (3), the
熱硬化性樹脂907の好ましい例は、これに限定するものではないが、例えば、シリコーン、アクリル、メラミン樹脂、不飽和ポリエステルおよびポリイミドなどである。
Preferable examples of the
<第三の版から針状体アレイを作製する工程>
次に図9(4)に示すように、第三の版908に対して、針状体アレイ材料909を適用して転写成型し(図9(4)の(a))、硬化および剥離することによって(図9(4)の(b))、目的とする針状体アレイ910を得る(図9(4)の(c))。針状体アレイ910は、基体911と前記基体911の第一の面に具備される針状体912とを具備する。
<Process for producing an acicular array from the third plate>
Next, as shown in FIG. 9 (4), the needle-shaped
当該針状体アレイ材料909は、上述した「1.針状体アレイ」の項で記載した針状体アレイの材料の何れかを用いればよく、好ましくは、例えば、医療用シリコン樹脂、ポリ乳酸およびデキストランなどの生体適合樹脂が使用される。
The
以下に、本発明の具体的な内容を図を用いて説明する。当然のことながら、本発明の実施形態は下記実施例に限定されず、類推できる他の形態をも含むと解されるべきである。 The specific contents of the present invention will be described below with reference to the drawings. Of course, the embodiments of the present invention are not limited to the following examples, but should be understood to include other forms that can be inferred.
例1
(1)第一の版の作製
感光性ガラス(製品名:CM101、住田光学ガラス社製)に対してレーザ光(装置名:CPA−2001、clark−mxr社製)を照射して露光を行った。当該照射は、凹凸転写して得られる最終産物である針状体アレイに具備される針状体の先端が鋭利となるような凹部を感光性ガラスに形成するために、中心部分になるほどレーザの総エネルギー量が多くなるように同心円の複数の円を描くようにレーザ光を照射した。
Example 1
(1) Production of first plate Exposure is performed by irradiating photosensitive glass (product name: CM101, manufactured by Sumita Optical Glass Co., Ltd.) with laser light (device name: CPA-2001, manufactured by Clark-mxr). It was. In order to form a concave portion in the photosensitive glass with a sharp tip of the needle-like body provided in the needle-like body array, which is the final product obtained by transferring the unevenness, the irradiation of the laser becomes closer to the center portion. Laser light was irradiated so as to draw a plurality of concentric circles so as to increase the total energy amount.
表1に、直径100μmの円錐状の未貫通穴を凹部として作製する場合の露光条件を示す。
表1に示すように当該露光は、レーザの照射方法、加工直径および出力を段階的に変化させて全5ステップで行った。まず当該凹部の中央に相当する部分に点照射を行い、次に加工直径がそれぞれ25、50、75、100μmとなるように感光性ガラスもしくはレーザのいずれかを同心円状に走査させながら、レーザを照射して露光を行った。このときレーザの出力は、加工後の形状が円錐形となるように最初の点照射のときが最も大きく、円照射では走査する円の直径が小さいときほど露光時のレーザ出力が大きく、円の直径が大きくなるほど出力が小さくなるように設定した。 As shown in Table 1, the exposure was performed in a total of 5 steps by changing the laser irradiation method, processing diameter, and output stepwise. First, point irradiation is performed on the portion corresponding to the center of the recess, and then the laser is scanned while concentrically scanning either photosensitive glass or laser so that the processed diameters are 25, 50, 75, and 100 μm, respectively. Exposure was performed by irradiation. At this time, the laser output is the largest at the first point irradiation so that the processed shape becomes a conical shape, and in the circle irradiation, the smaller the diameter of the circle to be scanned, the larger the laser output at the time of exposure, The output was set to decrease as the diameter increased.
次に露光した感光性ガラスに対して、熱処理を行うことで露光部分を結晶化させた。熱処理は、まず0.5min/℃の速度で510℃まで昇温し、510℃で1時間保持した後、540℃まで昇温し、540℃で1.5時間保持した。 Next, the exposed portion was crystallized by performing heat treatment on the exposed photosensitive glass. In the heat treatment, the temperature was first raised to 510 ° C. at a rate of 0.5 min / ° C., held at 510 ° C. for 1 hour, then raised to 540 ° C. and held at 540 ° C. for 1.5 hours.
最後に結晶化させた部分のみを除去するため、濃度5%、容量500mlの希弗化水素酸水溶液中に当該1時間浸漬させた。その結果、円錐状で底部が鋭利な未貫通穴が凹部として多数形成された第一の版を作製することができた。 In order to remove only the crystallized portion at the end, it was immersed in a dilute hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 5% and a volume of 500 ml for 1 hour. As a result, it was possible to produce a first plate in which a large number of non-through holes having a conical shape and a sharp bottom were formed as recesses.
(2)第二の版の作製
作製した第一の版に対して、熱硬化性樹脂である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第二の版は第一の版から転写されて作製されるため、第二の版には、基体の第一の面に剣山状に多数の円錐状の針状体が形成された。
(2) Production of Second Plate After the prepared first plate was filled with a silicone resin that is a thermosetting resin, heat treatment was performed to cure the resin. The heat treatment conditions for curing the resin were a temperature of 130 ° C. and a time of 30 minutes. Since the second plate thus produced is transferred from the first plate, the second plate has a number of conical needles in the form of a sword on the first surface of the substrate. Been formed.
(3)第三の版の作製
上記の手順で作製した第二の版に対して、同様に熱硬化性樹脂であるシリコーン樹脂を流し込んだ後、加熱処理を行って樹脂を硬化させた。樹脂を硬化させる加熱処理条件は、第二の版を作製したときと同様であり、温度130℃、時間30分とした。その後、樹脂を第二の版から剥離させ、第三の版を作製した。このように作製された第三の版の形状は、第一の版と同一形状で、基体の第一の面に底部が鋭利な未貫通穴が凹部として多数形成されたものであった。
(3) Production of third plate After a silicone resin, which is a thermosetting resin, was poured into the second plate produced in the above procedure, the resin was cured by heat treatment. The heat treatment conditions for curing the resin were the same as when the second plate was produced, and the temperature was 130 ° C. and the time was 30 minutes. Thereafter, the resin was peeled off from the second plate to produce a third plate. The shape of the third plate thus produced was the same as that of the first plate, and a large number of non-through holes with sharp bottoms were formed as recesses on the first surface of the base.
(4)針状体アレイの作製
上記の手順で作製した第三の版を用いて、生体適合樹脂であるポリ乳酸に転写を行い、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第二の版と同様であり、基体の第一の面に剣山状に多数の針状体を具備するものである。
(4) Production of needle-shaped body array Using the third plate produced by the above procedure, transfer was performed to polylactic acid, which is a biocompatible resin, to produce a needle-shaped body array. The shape of the needle-shaped body array produced in this way is the same as that of the second plate, and has a large number of needle-shaped bodies on the first surface of the substrate.
このようにして作製した針状体アレイを走査型電子顕微鏡にて観察したところ、当該針状体アレイは、全て均一な複数の円錐形の針状体を基体の第一の面に具備することが確認された。 When the needle-shaped array thus prepared was observed with a scanning electron microscope, the needle-shaped array had a plurality of uniform conical needle-shaped bodies on the first surface of the substrate. Was confirmed.
例2
例1で得た第三の版に水溶性キトサンを用いて転写を行った。
Example 2
The third plate obtained in Example 1 was transferred using water-soluble chitosan.
一般的に、キチンはギ酸+ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸+ジクロロエタン、ジメチルアセトアミド+塩化リチウム、メタンスルホン酸、メタノール+塩化カルシウム・2水和物、10%苛性ソーダ水溶液等の溶媒に溶解する。 In general, chitin is dissolved in a solvent such as formic acid + dichloroacetic acid, trichloroacetic acid + dichloroethane, dimethylacetamide + lithium chloride, methanesulfonic acid, methanol + calcium chloride dihydrate, 10% aqueous sodium hydroxide.
また、キトサンの溶解には強酸を用いることが出来、塩酸、ギ酸、酢酸、乳酸、クエン酸等の希薄水溶液に溶解する。 In addition, a strong acid can be used to dissolve chitosan, which dissolves in dilute aqueous solutions such as hydrochloric acid, formic acid, acetic acid, lactic acid, and citric acid.
以下、一例として、キトサン水溶液の調製について例示する。 Hereinafter, as an example, preparation of an aqueous chitosan solution is illustrated.
まず、ジャーファーメンターに蒸留水を7L、原材料キトサン(脱アセチル化度70%)を入れ、氷酢酸180gで溶解する。Bacillus由来エンド型キトナーゼを入れて、pH5.5、40℃で24時間酵素処理した。次に、80℃で酵素失活・粉末活性炭(二村製)5gを加えて、ろ紙(アドバンテック製NoSC)でろ過した。ろ液を凍結乾燥装置で乾燥物620g(黄褐色)を得た。水に再溶解して、キトサン水溶液を得た。上述したキトサン水溶液を第三の版に流して、約30℃の温度で乾燥させた。 First, 7 L of distilled water and raw material chitosan (degree of deacetylation 70%) are added to a jar fermenter and dissolved with 180 g of glacial acetic acid. Bacillus-derived endo-type chitonase was added and subjected to enzyme treatment at pH 5.5 and 40 ° C. for 24 hours. Next, 5 g of enzyme inactivated / powdered activated carbon (manufactured by Nimura) was added at 80 ° C., followed by filtration with filter paper (NoSC manufactured by Advantech). The filtrate was lyophilized to obtain 620 g (yellowish brown) of a dried product. It was redissolved in water to obtain an aqueous chitosan solution. The aqueous chitosan solution described above was poured into the third plate and dried at a temperature of about 30 ° C.
以上より、本発明の円錐形状の針状体アレイを製造した。 From the above, the conical needle array of the present invention was manufactured.
例3
例2と同様に、針状体アレイを製造した。本例では、水溶性キトサンの代わりに、キトサンオリゴ糖およびキトサン水溶液を用いた。
Example 3
As in Example 2, an acicular array was produced. In this example, chitosan oligosaccharide and chitosan aqueous solution were used instead of water-soluble chitosan.
まず、キトサンオリゴ糖、化粧効果または医薬効果を有する蛋白質、水、を混ぜたゲル状溶液を作成した。次に、該水溶液を第三の版の凹部全体が埋まらない程度に少量供給した。第三の版を減圧下にて、30℃まで加熱した状態で荷重し、乾燥し、第三の版の先端部位にキトサンオリゴ糖が充填された。例2で調整されたキトサン水溶液を先端部位にキトサンオリゴ糖が充填された第三の版に充填し、30℃まで加熱し、乾燥させた。 First, a gel solution was prepared by mixing chitosan oligosaccharide, a protein having a cosmetic effect or a pharmaceutical effect, and water. Next, a small amount of the aqueous solution was supplied to such an extent that the entire concave portion of the third plate was not filled. The third plate was loaded with heating to 30 ° C. under reduced pressure, dried, and the tip portion of the third plate was filled with chitosan oligosaccharide. The chitosan aqueous solution prepared in Example 2 was filled in the third plate having chitosan oligosaccharide filled in the tip portion, heated to 30 ° C., and dried.
以上より、先端部のみが、キトサンオリゴ糖よりなり、基底部が水溶性キトサンよりなる針状体アレイを製造することが出来た。 From the above, it was possible to produce an acicular array in which only the tip portion was made of chitosan oligosaccharide and the basal portion was made of water-soluble chitosan.
本発明に従う針状体アレイは、治療および予防などの医療分野、並びに美容分野において、医学的、栄養学的または香粧品学的に利用される活性成分および/または美容成分を目的の部位に送達するために都合よく使用できる。 The acicular array according to the present invention delivers an active ingredient and / or a cosmetic ingredient used medically, nutritionally, or cosmetically to a target site in the medical field such as treatment and prevention, and in the cosmetic field. Can be used conveniently to
1、500、510、520、600、700、910 針状体アレイ
2、5、501、511、521、702、905、911 基体
3、201、301、401、502、512、524、601、701、906、912 針状体
4 針状体アレイ原版
6、802 凹部
801 原版材料
803 底部
901 第一の版
903、907 熱硬化性樹脂
904 第二の版
908 第三の版
909 針状体アレイ材料
1,500,510,520,600,700,910 Needle-
Claims (2)
感光性ガラスにエネルギー分布を持たせて露光を行うことにより露光部を形成する工程と、
露光後に加熱処理により前記露光部を改質させて改質部を形成する工程と、
等方性エッチングにより前記改質部を除去する工程とを備え、
前記露光を行うことが、連続的かつ螺旋状にレーザを照射することにより行われることを特徴とする針状体アレイ原版の製造方法。 A method of manufacturing a needle-shaped body precursor for manufacturing a needle-shaped body array comprising a base and a needle-shaped body formed on a first surface of the base,
Forming an exposed portion by exposing the photosensitive glass to energy distribution; and
A step of modifying the exposed portion by heat treatment after exposure to form a modified portion; and
And a step of removing the modified portion by isotropic etching,
The method for producing an acicular body array original plate, wherein the exposure is performed by continuously and spirally irradiating a laser.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009079842A JP5717322B2 (en) | 2008-03-28 | 2009-03-27 | Method for producing needle array master |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008088045 | 2008-03-28 | ||
JP2008088045 | 2008-03-28 | ||
JP2009079842A JP5717322B2 (en) | 2008-03-28 | 2009-03-27 | Method for producing needle array master |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009254814A JP2009254814A (en) | 2009-11-05 |
JP5717322B2 true JP5717322B2 (en) | 2015-05-13 |
Family
ID=41382997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009079842A Expired - Fee Related JP5717322B2 (en) | 2008-03-28 | 2009-03-27 | Method for producing needle array master |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5717322B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190084422A (en) * | 2018-01-08 | 2019-07-17 | 엘지이노텍 주식회사 | Micro needle patch |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6445933A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-20 | Nissan Motor | Control device in internal combustion engine with automatic gear |
JP5592147B2 (en) * | 2010-04-28 | 2014-09-17 | ヤマハ株式会社 | Silicon nanoneedle and manufacturing method thereof |
WO2013129028A1 (en) | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 凸版印刷株式会社 | Needle-like material and method for manufacturing needle-like material |
JP6323975B2 (en) * | 2012-06-22 | 2018-05-16 | 凸版印刷株式会社 | Manufacturing method of needle-shaped body |
JP6186806B2 (en) * | 2013-03-29 | 2017-08-30 | 凸版印刷株式会社 | Acicular body manufacturing method and acicular body |
JP6428611B2 (en) * | 2013-06-06 | 2018-11-28 | 凸版印刷株式会社 | Acicular body |
EP3357659A4 (en) * | 2015-09-30 | 2018-10-10 | FUJIFILM Corporation | Patterned sheet production method |
JP2017169608A (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-28 | 凸版印刷株式会社 | Puncture device |
KR102235084B1 (en) * | 2018-12-27 | 2021-04-01 | 한국기계연구원 | Method for manufacturing a micro-needle master with high aspect ratio |
CN110015637B (en) * | 2019-04-22 | 2021-11-12 | 苏州应汝电子科技有限公司 | Manufacturing method of super-strength microneedle array |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0788230B2 (en) * | 1991-10-02 | 1995-09-27 | 株式会社精工舎 | Photosensitive glass processing method and photomask used therefor |
JPH0680440A (en) * | 1992-08-28 | 1994-03-22 | Seikosha Co Ltd | Method for imparting three-dimensional pattern to decorative glass member |
JP2003015275A (en) * | 2001-07-03 | 2003-01-15 | Keio Gijuku | Method for forming gray scale mask and three- dimensional fine working method by using the same |
US7132054B1 (en) * | 2004-09-08 | 2006-11-07 | Sandia Corporation | Method to fabricate hollow microneedle arrays |
JP2007130030A (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Toray Ind Inc | Micro-needle, micro-needle assembly, and its manufacturing method |
JP2007190112A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Toray Ind Inc | Microneedle |
-
2009
- 2009-03-27 JP JP2009079842A patent/JP5717322B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190084422A (en) * | 2018-01-08 | 2019-07-17 | 엘지이노텍 주식회사 | Micro needle patch |
KR102447000B1 (en) * | 2018-01-08 | 2022-09-22 | 엘지이노텍 주식회사 | Micro needle patch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009254814A (en) | 2009-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5717322B2 (en) | Method for producing needle array master | |
JP4959363B2 (en) | Manufacturing method of needle-shaped body | |
US9919141B2 (en) | Needle-shaped body and method for manufacturing needle-shaped body | |
JP5868953B2 (en) | Injection mold microneedle array and manufacturing method thereof | |
JP5063544B2 (en) | Transdermal absorption sheet and method for producing the same | |
KR101254240B1 (en) | Process for preparing microstructures | |
JP5223218B2 (en) | Method of manufacturing needle array by femtosecond laser processing | |
JP6565906B2 (en) | Needle-like body manufacturing method and needle-like body | |
JP2008237673A (en) | Needle shape body and its manufacturing method | |
WO2009154411A1 (en) | Process for preparing solid microstructures | |
JP5227558B2 (en) | Acicular body | |
JP2009240410A (en) | Stylet array and method for manufacturing the array | |
JP4888011B2 (en) | Needle-like body and manufacturing method thereof | |
JP5173331B2 (en) | Needle-shaped body chip and manufacturing method thereof | |
CN108751120B (en) | Preparation method of silicon-based microneedle array patch | |
JP5173332B2 (en) | Microneedle and microneedle manufacturing method | |
JP6476799B2 (en) | Method of manufacturing needle-like body | |
JP2009240409A (en) | Stylet array and method for manufacturing the array | |
JP7202638B2 (en) | Separate tip microneedle | |
JP2015062518A (en) | Manufacturing method for needle-like body | |
JP2010142474A (en) | Needle-shaped body and method for manufacturing the needle-shaped body | |
Gittard et al. | Applications of microneedle technology to transdermal drug delivery | |
JP5874303B2 (en) | Needle-like body and method for producing needle-like body | |
JP5515254B2 (en) | Acicular body manufacturing method and acicular body | |
JP5205016B2 (en) | Needle-like body, needle-like body manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130416 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130418 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130612 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140305 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140313 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20140530 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150317 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5717322 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |