JP6145249B2 - Hollow fine needle and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、長尺状に形成される中空微細針及びその作製方法に関し、特に中空状の中空微細針及びその作製方法に関する。 The present invention relates to a hollow fine needle formed in an elongated shape and a method for producing the same, and more particularly to a hollow hollow fine needle and a method for producing the same.
現在、人体からの採血において、金属製のストレート形状の中実な針（ランセット）が利用される。採血では、針を皮膚に突き刺すことで微量の出血を生じさせ、これを検査紙で吸い取っている。 Currently, a solid straight metal needle (lancet) is used for blood collection from a human body. In blood collection, a minute amount of bleeding is caused by piercing the skin with a needle, and this is taken up with a test paper.
現状の針は、概ね直径３００μｍ以上と比較的太い。そのため、皮膚の痛点を避けることが困難であること等の理由から、採血には痛みや恐怖が伴う。このような痛みや恐怖を軽減すべく、医療現場では低侵襲性のランセットが強く望まれている。そこで、身体の痛覚を避け、身体組織に対するダメージを軽減することが可能な、より径の小さい微細針を作製する方法が模索されている。 The current needle is relatively thick with a diameter of approximately 300 μm or more. Therefore, blood collection is accompanied by pain and fear because it is difficult to avoid pain points on the skin. In order to reduce such pain and fear, a minimally invasive lancet is strongly desired in the medical field. Therefore, a method for producing a fine needle having a smaller diameter that can avoid the pain of the body and reduce damage to the body tissue is being sought.
シリコン基板に対してエッチング処理を施すことで鋳型を製造し、鋳型を利用して微細金属部品を作製する技術が知られている（例えば、非特許文献１）。より細い針を得ることを目的として、この技術を利用して微細針を作製することが考えられている。他に、シリコン基板表面に対して垂直方向に微細針を作製する技術が知られている。 A technique is known in which a mold is manufactured by performing an etching process on a silicon substrate, and a fine metal part is manufactured using the mold (for example, Non-Patent Document 1). In order to obtain a finer needle, it is considered to make a fine needle using this technique. In addition, a technique for producing a fine needle in a direction perpendicular to the silicon substrate surface is known.
非特許文献１では、マスク処理を施したレジスト材料を紫外光やＸ線により感光させ、それを現像することで微細針の鋳型を製造している。微細針は、基板内面側に対してレジストを垂直方向にエッチングした後、この鋳型を利用して作製される。他に、シリコン基板内面側に対して垂直に微細針を作製する場合、ドライエッチングなどを利用して微細針が作製される。 In Non-Patent Document 1, a resist material subjected to mask processing is exposed to ultraviolet light or X-rays and developed to produce a fine needle mold. The fine needle is manufactured by using this mold after etching the resist in a direction perpendicular to the inner surface of the substrate. In addition, when producing fine needles perpendicular to the inner surface side of the silicon substrate, the fine needles are produced using dry etching or the like.
ところで、採血する場合、血液を空気に触れさせずに採血できるのが好ましい。これにより、空気に触れることによる血液の変質を防止できる。また、薬液を身体に投与する場合にも、薬液の変質を防止すべく、薬液が空気に触れないのが好ましい。微細針においても、血液や薬液を空気に触れさせないのが好ましい。そこで、微細針を中空状にすることにより、身体と採血される血液又は投与される薬液との間の経路を空気から遮断し、ひいては、血液又は薬液が空気に触れることを防止することが考えられる。また、身体組織に対するダメージを低減して血液の採血又は薬液の投与をするには、微細針を中空状にして、身体に刺した状態で血液の採血又は薬液の投与が可能であるのが好ましい。 By the way, when blood is collected, it is preferable that blood can be collected without contacting the air. Thereby, alteration of the blood by touching air can be prevented. In addition, even when the chemical solution is administered to the body, it is preferable that the chemical solution does not touch the air in order to prevent the chemical solution from being altered. Even in a fine needle, it is preferable not to allow blood or chemicals to come into contact with air. Therefore, it is considered that by making the fine needle hollow, the path between the body and the blood to be collected or the liquid medicine to be administered is cut off from the air, thereby preventing the blood or liquid medicine from coming into contact with the air. It is done. Further, in order to reduce damage to the body tissue and to collect blood or administer a drug solution, it is preferable that the blood can be collected or the drug solution can be administered while the fine needle is hollow and pierced into the body. .
しかしながら、非特許文献１記載の方法では、微細針を中空状にすることは考慮されていなかった。また、シリコン基板内面側に微細針を作製する方法においても、同様に微細針を中空状にすることは考慮されていなかった。 However, in the method described in Non-Patent Document 1, it has not been considered to make the fine needle hollow. Similarly, in the method for producing fine needles on the inner surface side of the silicon substrate, it has not been considered to make the fine needles hollow.
本発明は、斯かる事情に鑑み、血液や薬液が空気に触れない中空状の中空微細針及びその作製方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a hollow hollow microneedle in which blood or a chemical solution does not come into contact with air and a method for manufacturing the hollow hollow microneedle.
本発明に係る中空微細針は、長尺状に形成される中空微細針であって、長手方向に沿って形成された溝部を有する針本体と、該針本体の周面を被覆することで溝部を閉塞する閉塞部材と、溝部と閉塞部材とによって形成される、針本体の長手方向に沿う流体の流通路とを備え、溝部は、円弧状であり且つ内部における幅から針本体の周面における幅まで徐々に狭くなるように構成されることを特徴とする。
The hollow microneedle according to the present invention is a hollow microneedle formed in an elongated shape, and has a groove body formed by covering a needle body having a groove formed along the longitudinal direction and a peripheral surface of the needle body. And a fluid flow path along the longitudinal direction of the needle body, which is formed by the groove portion and the closing member, and the groove portion is arcuate and has a width on the inner surface, so that the groove portion is formed on the circumferential surface of the needle body. It is characterized by being configured to gradually narrow down to the width .
本発明に係る中空微細針の作製方法は、長尺状に形成される中空微細針の作製方法であって、針本体の周面全体を被覆部材で被覆するステップと、針本体の長手方向に沿って被覆部材の一部を除去し、針本体の周面の一部を露出させるステップと、露出した針本体の周面の一部に対して、円弧状の溝部であり且つ内部における幅から針本体の周面における幅まで徐々に幅が狭くなる溝部を形成するステップとを備えることを特徴とする。 A method for producing a hollow microneedle according to the present invention is a method for producing a hollow microneedle formed in an elongated shape, the step of covering the entire peripheral surface of the needle body with a covering member, and the longitudinal direction of the needle body A part of the covering member is removed along with the step of exposing a part of the peripheral surface of the needle body, and an arc-shaped groove portion with respect to a part of the exposed peripheral surface of the needle body and the width inside And a step of forming a groove that gradually decreases in width to the width of the peripheral surface of the needle body .
係る構成によれば、針本体に形成された溝部と、閉塞部材とで針本体の長手方向に沿う流体の流通路を形成するので、中空状の微細針を形成することができる。針本体が皮膚に刺された状態で、血液又は薬液等の流体が、流通路を通って採血又は投与される。したがって、流体は、空気に触れることなく採血又は投与され得る。 According to such a configuration, the flow path of the fluid along the longitudinal direction of the needle main body is formed by the groove portion formed in the needle main body and the closing member, so that a hollow fine needle can be formed. With the needle body stabbed into the skin, a fluid such as blood or drug solution is collected or administered through the flow path. Thus, fluid can be collected or administered without touching air.
また、本発明に係る中空微細針において、流通路は、流体が出入りする出入口を有し、出入口は、閉塞部材に２つ設けられてもよい。 In the hollow microneedle according to the present invention, the flow passage may have an inlet / outlet through which a fluid enters and exits, and two inlets / outlets may be provided in the closing member.
係る構成によれば、流通路が出入口を有し、出入口が閉塞部材に２つ設けられるので、流体は、一方の出入口から流通路に入り、他方の出入口から流通路を出ることができる。
この場合、針本体は、長手方向の先端側が先鋭状であり、且つ該先鋭状の部分よりも基端側の部分が柱状であるとともに、該先鋭状の部分よりも長手方向における基端側に溝部が形成され、該針本体の先鋭状である部分及び柱状である部分のそれぞれの周面全体が閉塞部材によって被覆され、該閉塞部材には、針本体の先鋭状の部分よりも長手方向における基端側で且つ溝部に対応する位置において針本体の径方向で貫通する前記２つの出入口が形成されていてもよい。
According to such a configuration, since the flow passage has an inlet / outlet, and two inlets / outlets are provided in the closing member, the fluid can enter the flow passage from one of the outlets and exit the flow passage from the other inlet / outlet.
In this case, the needle body has a sharp tip on the distal end side in the longitudinal direction, a portion on the proximal end side with respect to the sharp-pointed portion has a columnar shape, and is closer to the proximal end side in the longitudinal direction than the sharp-pointed portion. A groove is formed, and the entire peripheral surface of each of the sharpened portion and the columnar portion of the needle body is covered with a closing member, and the closing member has a longer longitudinal direction than the sharpened portion of the needle body. The two entrances penetrating in the radial direction of the needle body may be formed at a position corresponding to the groove portion on the proximal end side.
また、本発明に係る中空微細針において、針本体は、タングステンで形成され、閉塞部材は、パリレンで形成されてもよい。 In the hollow fine needle according to the present invention, the needle body may be formed of tungsten, and the closing member may be formed of parylene.
係る構成によれば、針本体がタングステンで形成されるので、針本体の強度を担保することができる。また、閉塞部材がパリレンで形成されるので、針本体１１であるタングステンへの貼付をよくすることができると共に所定の強度を得ることができ、流通路を流れる流体の圧力に対して、十分な耐性をもたせることができる。 According to such a configuration, since the needle body is formed of tungsten, the strength of the needle body can be ensured. Further, since the closing member is formed of parylene, it is possible to improve the sticking to the tungsten that is the needle body 11, and to obtain a predetermined strength, which is sufficient for the pressure of the fluid flowing through the flow passage. It can be resistant.
また、本発明に係る中空微細針の作製方法において、針本体に溝部を形成した後に、針本体の長手方向に沿って除去した残りの被覆部材を除去し、針本体の周面全体を露出させるステップと、溝部に充填材を充填するステップと、充填材が充填された針の周面全体を閉塞部材で被覆するステップと、閉塞部材に、溝部に連通する出入口を形成するステップと、溝部に連通する出入口から充填材を除去するステップとを備えていてもよい。 Further, in the method for producing a hollow microneedle according to the present invention, after forming the groove portion in the needle body, the remaining covering member removed along the longitudinal direction of the needle body is removed to expose the entire peripheral surface of the needle body. A step, a step of filling the groove with a filler, a step of covering the entire peripheral surface of the needle filled with the filler with a closing member, a step of forming an inlet / outlet communicating with the groove in the closing member, it may comprise the steps of removing the filler from the doorway communicating.
係る構成によれば、溝部が充填材で充填されるので、閉塞部材は、針本体の周面と、充填材の内面側とを被覆することになる。その後、流通路を形成するステップにおいて、充填材が除去されることで、中空状の流通路を形成することができる。これにより、閉塞部材で溝部を完全に閉塞することなく、中空状の微細針を得ることができる。 According to such a configuration, since the groove portion is filled with the filler, the closing member covers the peripheral surface of the needle body and the inner surface side of the filler. Thereafter, in the step of forming the flow passage, the hollow flow passage can be formed by removing the filler. Thereby, a hollow fine needle can be obtained without completely closing the groove with the closing member.
以上の如く、本発明に係る中空微細針及びその作製方法によれば、血液や薬液が空気に触れない中空状の中空微細針及びその作製方法を提供できるというすぐれた効果を有する。 As described above, according to the hollow microneedle and the manufacturing method thereof according to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to provide a hollow hollow microneedle that does not allow blood or chemicals to come into contact with air and a manufacturing method thereof.
以下、本発明に係る中空微細針及びその作製方法における第１の実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。なお、本実施形態においては、中空微細針１が、身体から血液を採取する場合について説明する。また、微細針とは、１０μｍから１００μｍの径を有する針をいうものと定義し、本実施形態における中空微細針１も、１０μｍから１００μｍの径を有する。 Hereinafter, a first embodiment of a hollow fine needle and a method for producing the same according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the case where the hollow fine needle 1 collects blood from the body will be described. The fine needle is defined as a needle having a diameter of 10 μm to 100 μm, and the hollow fine needle 1 in the present embodiment also has a diameter of 10 μm to 100 μm.
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、中空微細針１は、長尺状に形成され、長手方向に沿って形成された溝部１１１を有する針本体１１と、該針本体１１の周面を被覆することで溝部１１１を閉塞する閉塞部材１２と、溝部１１１と閉塞部材１２とで形成される、針本体１１の長手方向に沿う流体の流通路１３とを備える。 As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the hollow fine needle 1 is formed in a long shape and has a needle body 11 having a groove 111 formed along the longitudinal direction, and the needle body 11 A closing member 12 that closes the groove 111 by covering the peripheral surface of the needle, and a fluid flow path 13 that is formed by the groove 111 and the closing member 12 along the longitudinal direction of the needle body 11.
針本体１１は、例えば、１００μｍの径で円柱形状に形成される。針本体１１の長手方向一端側（以下、先端側とする）は、先鋭状に形成される。針本体１１は、例えば、金属、珪素（Ｓｉ）又はポリマーで形成され、身体に安全な材料で形成されるのが好ましい。本実施形態では、針本体１１はタングステンで説明される。なお、針本体１１は、円柱形状に限定されず、方柱形状、扁平方柱形状、楕円柱形状等、種々の形状とすることができる。 The needle body 11 is formed in a cylindrical shape with a diameter of 100 μm, for example. One end side of the needle body 11 in the longitudinal direction (hereinafter referred to as the distal end side) is formed in a sharp shape. The needle body 11 is preferably made of, for example, a metal, silicon (Si) or a polymer, and is made of a material safe for the body. In this embodiment, the needle body 11 is described with tungsten. The needle body 11 is not limited to a cylindrical shape, and may have various shapes such as a rectangular column shape, a square column shape, and an elliptical column shape.
溝部１１１は、針本体１１の長手方向他端側（以下、基端側）に形成され、針本体１１の長手方向に沿って周面に形成される。また、溝部１１１は、針本体１１の周面から径内方向（軸方向）に窪む凹形状に形成される。そして、溝部１１１は、閉塞部材１２の内面側で閉塞されることにより、流体である血液を流れさせる流通路１３の一部となる。溝部１１１は、針本体１１の径方向を深さ方向、針本体１１の周方向を幅方向として、例えば、深さ３０μｍ、幅６０μｍ、長さ２ｍｍの寸法で形成される。 The groove portion 111 is formed on the other end side in the longitudinal direction of the needle body 11 (hereinafter referred to as a proximal end side), and is formed on the circumferential surface along the longitudinal direction of the needle body 11. Further, the groove 111 is formed in a concave shape that is recessed in the radially inward direction (axial direction) from the peripheral surface of the needle body 11. And the groove part 111 becomes a part of the flow path 13 which makes the blood which is a fluid flow by being obstruct | occluded by the inner surface side of the obstruction | occlusion member 12. FIG. The groove 111 is formed with dimensions of, for example, a depth of 30 μm, a width of 60 μm, and a length of 2 mm, where the radial direction of the needle body 11 is the depth direction and the circumferential direction of the needle body 11 is the width direction.
閉塞部材１２は、針本体１１の周面全体を被覆する。閉塞部材１２は、例えば、ポリマーで形成され、より具体的には、パリレンで形成される。なお、閉塞部材１２は、パリレン等、低温で等角的にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）蒸着が可能なポリマー又はスプレーコートで等角的な製膜が可能なポリマーで形成されてもよい。 The closing member 12 covers the entire peripheral surface of the needle body 11. The closing member 12 is made of, for example, a polymer, and more specifically, made of parylene. The closing member 12 may be formed of a polymer that can be deposited by CVD (Chemical Vapor Deposition) at a low temperature, such as parylene, or a polymer that can be formed by a spray coating.
流通路１３は、血液の流路として形成され、針本体１１の先端側から基端側へと血液を流通可能になっている。流通路１３は、針本体１１の長手方向に形成される流路部１３１と、流路部１３１に連通する出入口１３２ａ，１３２ｂとを有する。 The flow passage 13 is formed as a blood flow path, and can flow blood from the distal end side to the proximal end side of the needle body 11. The flow passage 13 includes a flow path portion 131 formed in the longitudinal direction of the needle body 11 and entrances 132 a and 132 b communicating with the flow path portion 131.
流路部１３１は、血液の流路として、溝部１１１と閉塞部材１２とで囲まれた領域として形成される。出入口１３２ａ，１３２ｂは、針本体１１の径方向で、閉塞部材１２を貫通して形成される。出入口１３２ａ，１３２ｂは、２箇所に設けられ、それぞれが溝部１１１の先端側及び基端側に連通する。すなわち、出入口１３２ａ，１３２ｂは、流路部１３１に連通する。例えば、出入口１３２ａ，１３２ｂは、それぞれ５０μｍの径で形成される。本実施形態において、出入口１３２ａは、針本体１１の先端側に設けられ、血液の入口として機能する。また、出入口１３２ｂは、針本体１１の基端側に設けられ、血液の出口として機能する。なお、出入口１３２ａは、楕円に形成されてもよく、その場合、長径１００μｍ、短径５０μｍで形成されてもよい。 The channel 131 is formed as a region surrounded by the groove 111 and the blocking member 12 as a blood channel. The entrances 132 a and 132 b are formed through the closing member 12 in the radial direction of the needle body 11. The entrances 132a and 132b are provided at two locations, and communicate with the distal end side and the proximal end side of the groove 111, respectively. That is, the entrances 132 a and 132 b communicate with the flow path portion 131. For example, the entrances 132a and 132b are each formed with a diameter of 50 μm. In the present embodiment, the entrance / exit 132a is provided on the distal end side of the needle body 11 and functions as a blood entrance. The entrance / exit 132b is provided on the proximal end side of the needle body 11 and functions as an outlet for blood. In addition, the entrance / exit 132a may be formed in an ellipse, and in that case, it may be formed with a major axis of 100 μm and a minor axis of 50 μm.
本実施形態に係る中空微細針１の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係る中空微細針１の作用について説明する。 The configuration of the hollow microneedle 1 according to the present embodiment is as described above. Next, the operation of the hollow microneedle 1 according to the present embodiment will be described.
中空微細針１の基端側は、図示しないシリンジポンプに取り付けられる。この状態で、中空微細針１は、先鋭状に形成された先端側から身体に差し込まれる。身体から血液を採血する場合、先端側の出入口１３２ａが血管内に位置するまで、中空微細針１は身体に差し込まれる。その後、シリンジポンプを陰圧にすることで、出入口１３２ａは、身体からの血液の流入口として機能する。溝部１１１及び閉塞する閉塞部材１２は、出入口１３２ａ及び出入口１３２ｂを繋ぐ流路部１３１として機能する。出入口１３２ａは、シリンジポンプへの血液の流出口として機能する。これにより、出入口１３２ａ、溝部１１１、閉塞部材１２及び出入口１３２ｂは、採血された血液を、空気に触れさせることなくシリンジポンプ内に流す。 The proximal end side of the hollow fine needle 1 is attached to a syringe pump (not shown). In this state, the hollow microneedle 1 is inserted into the body from the tip side formed in a sharp shape. When blood is collected from the body, the hollow microneedle 1 is inserted into the body until the distal-end entrance / exit 132a is located in the blood vessel. Thereafter, by making the syringe pump have a negative pressure, the inlet / outlet port 132a functions as an inflow port for blood from the body. The groove portion 111 and the closing member 12 that closes function as a flow path portion 131 that connects the entrance / exit 132a and the entrance / exit 132b. The inlet / outlet 132a functions as an outlet for blood to the syringe pump. Thereby, the inlet / outlet port 132a, the groove part 111, the closing member 12, and the inlet / outlet port 132b allow the collected blood to flow into the syringe pump without being exposed to air.
次に、中空微細針１の作製方法について図２から図９を参照して説明する。 Next, a method for producing the hollow fine needle 1 will be described with reference to FIGS.
＜針本体１１の先鋭化＞
まず、針本体１１の先端側を先鋭化すべく、円柱状の針本体１１を用意する。図２に示すように、円柱状の針本体１１の先端側は、電解液（ＮａＯＨ１０％溶液）２１に浸される。また、針本体１１の基端側は、電源２２のアノードに接続される。電源２２のカソードは、プラチナ板２９に接続され、プラチナ板２９は電解液２１に浸される。図３に示すように、針本体１１の先端側は、電解エッチングにより先鋭化される。
<Sharpening the needle body 11>
First, a cylindrical needle body 11 is prepared in order to sharpen the tip side of the needle body 11. As shown in FIG. 2, the tip side of the cylindrical needle body 11 is immersed in an electrolytic solution (NaOH 10% solution) 21. The proximal end side of the needle body 11 is connected to the anode of the power source 22. The cathode of the power source 22 is connected to a platinum plate 29, and the platinum plate 29 is immersed in the electrolytic solution 21. As shown in FIG. 3, the tip side of the needle body 11 is sharpened by electrolytic etching.
＜溝部１１１の形成＞
図４（ａ）に示すように、先鋭化された針本体１１は、周面全体で被覆部材１４に被覆される。被覆部材１４は、例えば、パリレンであり、５μｍの厚さで針本体１１を被覆する。その後、図４（ｂ）に示すように、針本体１１における溝部１１１の形成位置にある被覆部材１４が除去される。すなわち、被覆部材１４は、針本体１１の長手方向に沿って除去される。被覆部材１４は、エキシマレーザビーム２４を照射することにより除去され、針本体１１の周方向で５μｍの幅で除去される。エキシマレーザビーム２４により被覆部材１４が除去されることで、針本体１１の周面の一部、すなわち、溝部１１１の形成位置が露出する。
<Formation of groove 111>
As shown in FIG. 4A, the sharpened needle body 11 is covered with the covering member 14 over the entire peripheral surface. The covering member 14 is, for example, parylene, and covers the needle body 11 with a thickness of 5 μm. Thereafter, as shown in FIG. 4B, the covering member 14 at the position where the groove 111 is formed in the needle body 11 is removed. That is, the covering member 14 is removed along the longitudinal direction of the needle body 11. The covering member 14 is removed by irradiating the excimer laser beam 24, and is removed with a width of 5 μm in the circumferential direction of the needle body 11. When the covering member 14 is removed by the excimer laser beam 24, a part of the peripheral surface of the needle body 11, that is, the formation position of the groove 111 is exposed.
図５に示すように、溝部１１１を形成する位置の被覆部材１４が除去された中空微細針１の全体は、電解液（ＮａＯＨ１０％溶液）２１に浸される。そして、中空微細針１は、電源２２のアノードに接続される。電源２２のカソードはプラチナ板２９に接続され、プラチナ板２９は電解液２１に浸される。このようにして、針本体１１の露出部分は、電解エッチングによりエッチングされ、図４（ｃ）に示すように、溝部１１１が形成される。そして、図４（ｄ）に示すように、被覆部材１４であるパリレンが、Ｏ2アッシングにより除去される。これにより、針本体１１には、図６に示すような溝部１１１が形成された状態になる。 As shown in FIG. 5, the entire hollow microneedle 1 from which the covering member 14 at the position where the groove 111 is to be formed is removed is immersed in an electrolytic solution (NaOH 10% solution) 21. The hollow fine needle 1 is connected to the anode of the power source 22. The cathode of the power source 22 is connected to the platinum plate 29, and the platinum plate 29 is immersed in the electrolytic solution 21. In this way, the exposed portion of the needle body 11 is etched by electrolytic etching, and a groove 111 is formed as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 4 (d), parylene is a coating member 14 is removed by O 2 ashing. As a result, the needle body 11 is in a state where a groove 111 as shown in FIG. 6 is formed.
ここで、溝部１１１は、針本体１１の径方向断面で、円弧状に形成される。溝部１１１は、針本体１１の径外方向で周面に近づくにつれて、より狭い幅を有しているのが好ましい。より詳しくは、図４（ｄ）に示すように、溝部１１１は、内部における幅Ｌ１から、針本体１１の周面における幅Ｌ２まで、徐々に狭くなるのが好ましい。これにより、溝部１１１を閉塞する位置の閉塞部材１２の強度に対する要求を緩くすることができ、閉塞部材１２を薄く形成することが可能になる。 Here, the groove 111 is formed in an arc shape in the radial cross section of the needle body 11. The groove portion 111 preferably has a narrower width as it approaches the circumferential surface in the radially outward direction of the needle body 11. More specifically, as shown in FIG. 4 (d), it is preferable that the groove portion 111 gradually narrows from a width L 1 inside to a width L 2 on the peripheral surface of the needle body 11. Thereby, the request | requirement with respect to the intensity | strength of the closure member 12 of the position which obstruct | occludes the groove part 111 can be eased, and it becomes possible to form the closure member 12 thinly.
なお、溝部１１１の形成において、被覆部材１４を除去する幅、電解エッチングをする時間、電解液２１の温度等が調整されることで、形成される溝部１１１の深さや大きさを変更することが可能である。例えば、より大きな溝部１１１を形成する場合には、被覆部材１４が、より広い幅で除去されてもよい。また、電解エッチングをする時間がより長くされてもよく、電解液２１の温度をより上げてもよい。 In forming the groove 111, the depth and size of the groove 111 to be formed can be changed by adjusting the width for removing the covering member 14, the time for electrolytic etching, the temperature of the electrolytic solution 21, and the like. Is possible. For example, when the larger groove 111 is formed, the covering member 14 may be removed with a wider width. Moreover, the time for electrolytic etching may be lengthened, and the temperature of the electrolytic solution 21 may be further increased.
＜閉塞部材１２による溝部１１１の閉塞＞
次に、図４（ｅ）に示すように、充填材であるシリコンオイル２５が溝部１１１に充填される。そして、図４（ｆ）に示すように、針本体１１の周面及びシリコンオイル２５が閉塞部材１２によって被覆される。溝部１１１にシリコンオイルが充填されているので、閉塞部材１２は、針本体１１の周面と、シリコンオイル２５の露出面とに沿って形成され、シリコンオイル２５が充填された溝部１１１内部には形成されない。したがって、閉塞部材１２は、図４（ｆ）に示すように、径方向断面で円形状に形成される。
<Occlusion of Groove 111 by Occlusion Member 12>
Next, as shown in FIG. 4E, the groove 111 is filled with silicon oil 25 that is a filler. Then, as shown in FIG. 4 (f), the peripheral surface of the needle body 11 and the silicon oil 25 are covered with the closing member 12. Since the groove 111 is filled with silicon oil, the closing member 12 is formed along the peripheral surface of the needle body 11 and the exposed surface of the silicon oil 25, and inside the groove 111 filled with the silicon oil 25. Not formed. Therefore, the closing member 12 is formed in a circular shape in the radial cross section as shown in FIG.
なお、充填材としては、シリコンオイル２５の他に、イオン液体又はパラフィンを利用することができる。ここで、充填材として、パラフィンのような常温で固体のものが使われる場合、閉塞部材１２は、ディップコートで製膜が可能なポリマーであってもよい。パラフィンは、熱を加えることで液化する。
＜流通路１３の形成＞
In addition to the silicon oil 25, an ionic liquid or paraffin can be used as the filler. Here, when a solid material such as paraffin at room temperature is used as the filler, the closing member 12 may be a polymer that can be formed by dip coating. Paraffin liquefies when heat is applied.
<Formation of flow passage 13>
次に、図４（ｇ）に示すように、閉塞部材１２の溝部１１１に連通する出入口１３２ａ，１３２ｂが形成される。図７、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、出入口１３２ａ，１３２ｂは、溝部１１１の先端側及び基端側で、溝部１１１に連通する位置に形成される。出入口１３２ａ，１３２ｂは、エキシマレーザビーム２４で閉塞部材１２の一部を除去することにより形成される。 Next, as shown in FIG. 4G, doorways 132a and 132b communicating with the groove 111 of the closing member 12 are formed. As shown in FIGS. 7, 8 (a), and 8 (b), the entrances 132 a and 132 b are formed at positions that communicate with the groove portion 111 on the distal end side and the proximal end side of the groove portion 111. The entrances 132 a and 132 b are formed by removing a part of the closing member 12 with the excimer laser beam 24.
図４（ｈ）に示すように、溝部１１１からシリコンオイル２５が除去されることで、中空微細針１に流路部１３１が形成される。シリコンオイル２５は、出入口１３２ａ，１３２ｂを利用して、図示しないシリンジポンプにより吸い出される。又は、シリコンオイル２５は、出入口１３２ａ，１３２ｂを利用してアセトンで置換されることにより、溝部１１１から除去される。これにより、中空微細針１には、出入口１３２ａ，１３２ｂ及び溝部１１１の内面側と閉塞部材１２の内面側で形成された流通路１３が形成される。 As shown in FIG. 4 (h), the flow path 131 is formed in the hollow fine needle 1 by removing the silicon oil 25 from the groove 111. The silicon oil 25 is sucked out by a syringe pump (not shown) using the entrances 132a and 132b. Alternatively, the silicon oil 25 is removed from the groove 111 by being replaced with acetone using the entrances 132a and 132b. As a result, the hollow microneedle 1 is formed with the flow passages 13 formed on the inner surfaces of the entrances and exits 132 a and 132 b and the groove 111 and the inner surface of the closing member 12.
＜実施例＞
図９に示すように、一般的な汎用針２６として、２２０μｍの径を有する中空状のナノパス３３を利用した。一般的な汎用針２６の先端から本実施形態に係る中空微細針１の先端部（出入口１３２ａ）が突出した状態で、汎用針２６の先端を接着剤２７で封鎖した。また、出入口１３２ｂを、接着剤２７に封鎖されないように汎用針２６内部に露出させた。そして、汎用針２６の基端を図示しないシリンジポンプに接続した。出入口１３２ａを血液に浸し、図示しないシリンジポンプを陰圧にしたところ、血液をシリンジポンプ内に吸引することに成功した。
<Example>
As shown in FIG. 9, a hollow nanopath 33 having a diameter of 220 μm was used as a general-purpose needle 26. The distal end of the general-purpose needle 26 was sealed with an adhesive 27 in a state where the distal end portion (entrance / exit 132a) of the hollow microneedle 1 according to the present embodiment protruded from the distal end of a general general-purpose needle 26. Further, the entrance / exit 132b was exposed inside the general-purpose needle 26 so as not to be blocked by the adhesive 27. And the base end of the general purpose needle | hook 26 was connected to the syringe pump which is not shown in figure. When the entrance / exit 132a was immersed in blood and a syringe pump (not shown) was set to a negative pressure, the blood was successfully sucked into the syringe pump.
以上のように、本実施形態に係る中空微細針１は、長尺状に形成される中空微細針１であって、長手方向に沿って形成された溝部１１１を有する針本体１１と、該針本体１１の周面を被覆することで溝部１１１を閉塞する閉塞部材１２と、溝部１１１と閉塞部材１２とによって形成される、針本体１１の長手方向に沿う流体の流通路１３とを備える。また、本実施形態に係る中空微細針１の作製方法によれば、長尺状に形成される中空微細針１の作製方法であって、針本体１１の長手方向に沿って溝部１１１を形成するステップと、針本体１１の周面を閉塞部材１２で被覆することで溝部１１１を閉塞するステップと、溝部１１１と閉塞部材１２とで針本体１１の長手方向に沿う、流体の流通路１３を形成するステップとを備える。これにより、中空微細針１は、中空状に形成される。針本体１１が皮膚に刺された状態で、血液の流体が、流通路１３を通って採血される。流通路１３は、採血された血液を空気から遮断する。したがって、身体組織に対するダメージを低減できるとともに、空気接触による血液の変質を防止することができる。 As described above, the hollow microneedle 1 according to the present embodiment is a hollow microneedle 1 formed in an elongated shape, and the needle body 11 having the groove 111 formed along the longitudinal direction, the needle A closing member 12 that closes the groove 111 by covering the peripheral surface of the main body 11, and a fluid flow path 13 that is formed by the groove 111 and the closing member 12 along the longitudinal direction of the needle body 11 are provided. In addition, according to the method for manufacturing the hollow microneedle 1 according to the present embodiment, the hollow microneedle 1 is formed in an elongated shape, and the groove 111 is formed along the longitudinal direction of the needle body 11. The step, the step of closing the groove 111 by covering the peripheral surface of the needle body 11 with the closing member 12, and the groove 111 and the closing member 12 form a fluid flow path 13 along the longitudinal direction of the needle body 11. And a step of performing. Thereby, the hollow fine needle 1 is formed in a hollow shape. With the needle body 11 stabbed into the skin, blood fluid is collected through the flow passage 13. The flow path 13 blocks the collected blood from the air. Accordingly, damage to the body tissue can be reduced, and blood alteration due to air contact can be prevented.
また、本実施形態に係る中空微細針１によれば、流通路１３は、流体が出入りする出入口１３２ａ，１３２ｂを有し、出入口１３２ａ，１３２ｂは、閉塞部材１２に２つ設けられる。これにより、流通路１３が出入口１３２ａ，１３２ｂを有し、出入口１３２ａ，１３２ｂが閉塞部材１２に２つ設けられるので、流体は、一方の出入口１３２ａから流通路１３に入り、他方の出入口１３２ｂから流通路１３を出ることができる。 Further, according to the hollow microneedle 1 according to the present embodiment, the flow passage 13 has the entrances 132a and 132b through which the fluid enters and exits, and two entrances 132a and 132b are provided in the closing member 12. As a result, the flow passage 13 has the entrances 132a and 132b, and two entrances 132a and 132b are provided in the closing member 12, so that the fluid enters the flow passage 13 from one entrance 132a and flows from the other entrance 132b. You can exit the road 13.
また、本実施形態に係る中空微細針１によれば、針本体１１は、タングステンで形成され、閉塞部材１２は、パリレンで形成される。これにより、針本体１１がタングステンで形成されるので、針本体１１の強度を担保することができる。また、閉塞部材１２がパリレンで形成されるので、針本体１１であるタングステンへの貼付をよくすることができると共に所定の強度を得ることができ、流通路１３を流れる流体の圧力に対して、十分な耐性をもたせることができる。 Further, according to the hollow fine needle 1 according to the present embodiment, the needle body 11 is formed of tungsten, and the closing member 12 is formed of parylene. Thereby, since the needle body 11 is formed of tungsten, the strength of the needle body 11 can be ensured. Further, since the closing member 12 is formed of parylene, it is possible to improve the sticking to the tungsten that is the needle body 11, and to obtain a predetermined strength, and with respect to the pressure of the fluid flowing through the flow passage 13, Sufficient tolerance can be given.
また、本実施形態に係る中空微細針１によれば、電解エッチングの条件により、溝部１１１の幅を変更することが可能であるので、使用目的に応じた流通路１３を形成することができる。例えば、赤血球を流通させないような流通路１３を形成する場合、１．０μｍの径を有する流通路１３を形成することで、血液成分の一部のみを採血することも可能になる。 In addition, according to the hollow microneedle 1 according to the present embodiment, the width of the groove 111 can be changed depending on the conditions of electrolytic etching, so that the flow passage 13 can be formed according to the purpose of use. For example, when the flow passage 13 that does not allow red blood cells to flow is formed, it is possible to collect only a part of the blood component by forming the flow passage 13 having a diameter of 1.0 μm.
また、本実施形態に係る中空微細針１によれば、針本体１１が金属で形成される場合、中空微細針１は、神経電位を検出する器具の一部として利用できる。中空微細針１には、流通路１３が形成されていることから、中空微細針１は、神経電位を検出しながら薬液を投与する器具の一部としても利用できる。 Moreover, according to the hollow microneedle 1 which concerns on this embodiment, when the needle main body 11 is formed with a metal, the hollow microneedle 1 can be used as a part of an instrument for detecting a nerve potential. Since the flow path 13 is formed in the hollow microneedle 1, the hollow microneedle 1 can be used as a part of a device for administering a drug solution while detecting a nerve potential.
また、本実施形態に係る中空微細針１の作製方法によれば、溝部１１１を閉塞するステップの前に、溝部１１１を充填材で充填するステップをさらに備え、流通路１３を形成するステップは、充填材を除去するステップを有する。これにより、溝部１１１が充填材で充填されるので、閉塞部材１２は、針本体１１の周面と、充填材の内面側とを被覆することになる。その後、流通路１３を形成するステップにおいて、充填材が除去されることで、中空状の流通路１３を形成することができる。これにより、閉塞部材１２で溝部１１１を完全に閉塞することなく、中空状の中空微細針１を得ることができる。 In addition, according to the method for manufacturing the hollow microneedle 1 according to the present embodiment, before the step of closing the groove 111, the step of filling the groove 111 with a filler and forming the flow path 13 includes Removing the filler. Thus, since the groove 111 is filled with the filler, the closing member 12 covers the peripheral surface of the needle body 11 and the inner surface side of the filler. Thereafter, in the step of forming the flow passage 13, the hollow flow passage 13 can be formed by removing the filler. Thereby, the hollow hollow microneedle 1 can be obtained without completely closing the groove 111 with the closing member 12.
また、本実施形態に係る中空微細針１の作製方法によれば、溝部１１１を形成するステップは、針本体１１を被覆部材１４で被覆するステップと、溝部１１１の形成位置にある被覆部材１４を除去するステップと、針本体１１を電解エッチングによりエッチングするステップとを有する。これにより、溝部１１１の形成位置の被覆部材１４が除去された針本体１１を電解エッチングするので、溝部１１１の幅がより狭い場合であっても、電解液２１を針本体１１に接触させることができる。これにより、幅の狭い溝部１１１を針本体１１に形成することができる。 Further, according to the method for manufacturing the hollow microneedle 1 according to the present embodiment, the step of forming the groove portion 111 includes the step of covering the needle body 11 with the covering member 14 and the covering member 14 at the position where the groove portion 111 is formed. And removing the needle body 11 by electrolytic etching. Thereby, since the needle body 11 from which the covering member 14 at the position where the groove 111 is formed is removed is electrolytically etched, the electrolytic solution 21 can be brought into contact with the needle body 11 even when the width of the groove 111 is narrower. it can. Thereby, the narrow groove part 111 can be formed in the needle body 11.
次に、本発明に係る中空微細針及びその作製方法における第２の実施形態について、図１０を参照して説明する。 Next, a second embodiment of the hollow fine needle and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態に係る中空微細針１は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第１の実施形態に係る中空微細針１に対して、溝部１１１が針本体１１の先端側まで延伸されている点で相違する。また、閉塞部材１２は、針本体１１の先鋭化された先端側、溝部１１１の先端側の一部及び針本体１１の基端側端面を被覆しない点で相違する。また、溝部１１１の先端側に連通する、出入口１３２ａが、閉塞部材１２に形成されない点で相違する。その他の構成は、第１の実施形態に係る中空微細針１と同様である。 As shown in FIGS. 10A and 10B, the hollow microneedle 1 according to the present embodiment has a groove portion 111 at the tip of the needle body 11 with respect to the hollow microneedle 1 according to the first embodiment. It differs in that it is stretched to the side. Further, the closing member 12 is different in that it does not cover the sharpened distal end side of the needle body 11, a part of the distal end side of the groove 111 and the proximal end face of the needle body 11. Further, the difference is that the inlet / outlet port 132 a communicating with the distal end side of the groove portion 111 is not formed in the closing member 12. Other configurations are the same as those of the hollow microneedle 1 according to the first embodiment.
溝部１１１が針本体１１の先端側に延伸され、閉塞部材１２が、溝部１１１の延伸された部分を閉塞しないことにより、溝部１１１の延伸された部分は露出した状態に形成される。これにより、溝部１１１の延伸された部分は、第１の実施形態に係る出入口１３２ａとなる。 The groove 111 is extended toward the distal end side of the needle body 11, and the closing member 12 does not close the extended portion of the groove 111, so that the extended portion of the groove 111 is exposed. Thereby, the extended part of the groove part 111 becomes the entrance / exit 132a which concerns on 1st Embodiment.
本実施形態に係る中空微細針１の作製方法は、充填材として、常温で固体であるパラフィン（ワックス）を利用する点で、第１の実施形態に係る中空微細針１の作製方法と異なる。また、出入口１３２ａを形成する必要がない点で、第１の実施形態に係る中空微細針１の作製方法と異なる。 The method for producing the hollow microneedles 1 according to the present embodiment differs from the method for producing the hollow microneedles 1 according to the first embodiment in that paraffin (wax) that is solid at room temperature is used as the filler. Moreover, it differs from the manufacturing method of the hollow microneedle 1 which concerns on 1st Embodiment by the point which does not need to form the entrance / exit 132a.
図４（ｅ）に示す、針本体１１に電解エッチングにより形成された溝部１１１には、充填剤として、第１の実施形態におけるシリコンオイル２５に代えて、常温で固体であるパラフィンが充填される。そして、針本体１１の周面に、ディップコート（塗布）可能なポリマーがディップコートされることで、閉塞部材１２が形成される。その後、中空微細針１に熱を加えることで、パラフィンが液化する。パラフィンは、図示しないシリンジポンプによる吸引、又はアセトンによる置換により除去される。これにより、本実施形態に係る中空状の中空微細針１が形成される。なお、ディップコート可能なポリマーとしては、フッ素ポリマー、塩化ビニル又はフォトレジスト等が考えられる。 As shown in FIG. 4E, the groove 111 formed in the needle body 11 by electrolytic etching is filled with paraffin that is solid at room temperature, instead of the silicon oil 25 in the first embodiment. . Then, the closure member 12 is formed by dip-coating the peripheral surface of the needle body 11 with a dip-coating (applicable) polymer. Thereafter, the paraffin is liquefied by applying heat to the hollow fine needle 1. Paraffin is removed by suction with a syringe pump (not shown) or replacement with acetone. Thereby, the hollow hollow fine needle | hook 1 which concerns on this embodiment is formed. In addition, as a polymer which can be dip-coated, a fluoropolymer, vinyl chloride, a photoresist, etc. can be considered.
以上のように、本実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法は、第１の実施形態に比べ、出入口１３２ａを形成する必要がないので、作製工程を少なくすることができ、中空微細針１の作製コストを削減することができる。また、針本体１１のより先端側で溝部１１１の延伸部分が露出し、第１の実施形態における出入口１３２ａと同様の機能を有する。これにより、第１の実施形態に係る中空微細針１に比べ、針本体１１の先端が身体のより浅い位置に刺された状態で、血液の採血及び薬液の投与をすることができる。 As described above, the hollow microneedle 1 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment do not need to form the entrance / exit 132a as compared with the first embodiment, so that the manufacturing process can be reduced and the hollow microneedle can be reduced. The manufacturing cost of 1 can be reduced. Further, the extended portion of the groove 111 is exposed at the more distal end side of the needle body 11, and has the same function as the entrance / exit 132a in the first embodiment. Thereby, compared with the hollow microneedle 1 according to the first embodiment, blood can be collected and a drug solution can be administered in a state where the tip of the needle body 11 is stuck at a shallower position of the body.
次に、本発明に係る中空微細針及びその作製方法における第３の実施形態について、図１１を参照して説明する。 Next, a third embodiment of the hollow fine needle and the method for producing the same according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態に係る中空微細針１は、第２の実施形態に係る中空微細針１に対して、溝部１１１が、針本体１１の基端側端面まで延伸されている点で相違する。また、第２の実施形態に係る中空微細針１に対して、出入口１３２ｂも閉塞部材１２に形成されない点で相違する。出入口１３２ｂは、針本体１１の基端側端面に形成されている溝部１１１を閉塞しないことで形成される。その他の構成は、第２の実施形態に係る中空微細針１と同様である。また、本実施形態に係る中空微細針１の作製方法において、出入口１３２が、閉塞部材１２に形成されず、針本体１１の周方向を閉塞部材１２で閉塞することで形成される点で第２の実施形態に係る中空微細針１と相違する以外は同様である。 The hollow microneedle 1 according to this embodiment is different from the hollow microneedle 1 according to the second embodiment in that the groove 111 is extended to the proximal end surface of the needle body 11. Moreover, it differs from the hollow fine needle 1 according to the second embodiment in that the entrance / exit 132b is not formed in the closing member 12. The doorway 132b is formed by not closing the groove 111 formed on the proximal end surface of the needle body 11. Other configurations are the same as those of the hollow microneedle 1 according to the second embodiment. Further, in the method for manufacturing the hollow microneedle 1 according to the present embodiment, the second and second points are that the inlet / outlet 132 is not formed in the closing member 12 but is formed by closing the circumferential direction of the needle body 11 with the closing member 12. It is the same except that it is different from the hollow fine needle 1 according to the embodiment.
以上のように、本実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法は、先端側及び出入口１３２ｂを形成する必要がないので、作製工程を少なくすることができ、中空微細針１の作製コストを削減することができる。また、針本体１１のより先端側で溝部１１１の延伸部分が露出し、延伸部分が第１の実施形態に係る出入口１３２ａと同様の機能を有する。これにより、第１の実施形態に係る中空微細針１に比べ、針本体１１の先端が身体のより浅い位置に刺された状態で、血液の採血及び薬液の投与をすることができる。さらには、針本体１１の基端面で溝部１１１が露出するので、周面を完全に覆ったとしても、基端面に露出する溝部１１１を流入口又は流出口とすることができる。 As described above, the hollow microneedle 1 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment do not need to form the distal end side and the entrance / exit 132b, so that the manufacturing process can be reduced and the manufacturing cost of the hollow microneedle 1 can be reduced. Can be reduced. Further, the extended portion of the groove 111 is exposed on the more distal end side of the needle body 11, and the extended portion has the same function as the entrance / exit 132a according to the first embodiment. Thereby, compared with the hollow microneedle 1 according to the first embodiment, blood can be collected and a drug solution can be administered in a state where the tip of the needle body 11 is stuck at a shallower position of the body. Furthermore, since the groove part 111 is exposed at the base end face of the needle body 11, the groove part 111 exposed at the base end face can be used as an inflow port or an outflow port even if the peripheral surface is completely covered.
次に、本発明に係る中空微細針及びその作製方法における第４の実施形態について、図１２を参照して説明する。 Next, a fourth embodiment of the hollow fine needle and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態に係る中空微細針１は、第１の実施形態に係る中空微細針１に対して、複数の溝部１１１が形成されている点で相違する。また、それぞれの溝部１１１毎に、出入口１３２ａ，１３２ｂが形成されている点で相違する。その他の構成は、第１の実施形態に係る中空微細針１と同様である。 The hollow microneedle 1 according to the present embodiment is different from the hollow microneedle 1 according to the first embodiment in that a plurality of groove portions 111 are formed. Moreover, it differs in that the entrances 132a and 132b are formed for each groove 111. Other configurations are the same as those of the hollow microneedle 1 according to the first embodiment.
本実施形態に係る中空微細針１の作製方法は、第１の実施形態に係る溝部１１１の形成を、針本体１１の周面の他の部分にも実施し、針本体１１に形成する溝部１１１を複数とする点で異なる。図４（ｂ）に示す、被覆部材１４の一部を除去する工程において、針本体１１の周面の複数の部分で、被覆部材１４が除去される。そして、図５に示すように、針本体１１が電解エッチングされることで、複数の溝部１１１が針本体１１に形成される。針本体１１の周面が閉塞部材１２で閉塞されることで、複数の溝部１１１は閉塞される。それぞれの溝部１１１に出入口１３２ａ，１３２ｂが形成された後、それぞれの溝部１１１に充填された充填材が除去されることで、それぞれの溝部１１１には、流通部１３１が形成される。その他の構成については、第１の実施形態に係る中空微細針１の作製方法と同様である。 In the manufacturing method of the hollow microneedle 1 according to the present embodiment, the groove 111 according to the first embodiment is formed on other portions of the peripheral surface of the needle main body 11, and the groove 111 formed on the needle main body 11 is formed. Is different in that it is plural. In the step of removing a part of the covering member 14 shown in FIG. 4B, the covering member 14 is removed at a plurality of portions on the peripheral surface of the needle body 11. Then, as shown in FIG. 5, the needle body 11 is electrolytically etched, whereby a plurality of grooves 111 are formed in the needle body 11. By closing the peripheral surface of the needle body 11 with the closing member 12, the plurality of grooves 111 are closed. After the entrances and exits 132a and 132b are formed in the respective groove portions 111, the filling material filled in the respective groove portions 111 is removed, whereby the flow portions 131 are formed in the respective groove portions 111. About another structure, it is the same as that of the preparation methods of the hollow microneedle 1 which concerns on 1st Embodiment.
以上のように、本実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法は、針本体１１に複数の溝部１１１が形成され、すなわち、複数の流通路１３が形成されるので、複数の流通路１３を同時に利用して、より多くの量の血液又は薬液の採血又は投与をすることができる。また、一つ又は複数の流通路１３を血液の採血に利用し、他の流通路１３を薬液の投与に利用することも可能になる。また、複数の溝部１１１の幅をそれぞれ変更することで、それぞれの流通路１３を使用目的に応じて使い分けることができる。例えば、一方の幅の広い溝部１１１である流通路１３を血液成分全体の採血に利用して、他方の幅の狭い溝部１１１である流通路１３を血液成分の一部の採血に利用することができる。 As described above, in the hollow microneedle 1 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, a plurality of groove portions 111 are formed in the needle body 11, that is, a plurality of flow passages 13 are formed. Can be used simultaneously to collect or administer a larger amount of blood or drug solution. It is also possible to use one or a plurality of flow passages 13 for blood collection and use the other flow passages 13 for administration of drug solutions. In addition, by changing the width of each of the plurality of groove portions 111, each flow passage 13 can be used properly according to the purpose of use. For example, the flow passage 13 which is one wide groove 111 is used for blood collection of the whole blood component, and the flow passage 13 which is the other narrow groove 111 is used for blood collection of a part of the blood component. it can.
次に、本発明に係る中空微細針及びその作製方法における第５の実施形態について、図１３を参照して説明する。 Next, a fifth embodiment of the hollow fine needle and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態に係る中空微細針１は、第１の実施形態に係る中空微細針１に対して、溝部１１１の先端側の幅がより狭くなり、溝部１１１の基端側の幅がより広くなっている点で相違する。また、出入口１３２ａが、出入口１３２ｂに比べて、より小さい径を有する点で相違する。その他の構成は、第１の実施形態に係る中空微細針１と同様である。 The hollow microneedle 1 according to the present embodiment has a narrower width on the distal end side of the groove portion 111 and a wider width on the proximal end side of the groove portion 111 than the hollow microneedle 1 according to the first embodiment. Is different. Also, the entrance / exit 132a is different in that it has a smaller diameter than the entrance / exit 132b. Other configurations are the same as those of the hollow microneedle 1 according to the first embodiment.
本実施形態に係る中空微細針１の作製方法は、第１の実施形態に係る溝部１１１の形成において、図４（ｂ）に示す、被覆部材１４の一部を除去する工程において、除去する被覆部材１３の幅を変更する点で異なる。また、図４（ｇ）に示す、第１の実施形態に係る出入口１３２ａ，１３２ｂを形成する工程において、出入口１３２ａと、出入口１３２ｂとで針本体１１の幅に合わせて径を異ならせる点で相違する。その他の構成については、第１の実施形態に係る中空微細針１の作製方法と同様である。 The manufacturing method of the hollow microneedle 1 according to the present embodiment is a coating that is removed in the step of removing a part of the covering member 14 shown in FIG. 4B in the formation of the groove 111 according to the first embodiment. The difference is that the width of the member 13 is changed. Further, in the step of forming the entrances 132a and 132b according to the first embodiment shown in FIG. 4G, the difference is that the diameters of the entrance 132a and the entrance 132b are made to match the width of the needle body 11. To do. About another structure, it is the same as that of the preparation methods of the hollow microneedle 1 which concerns on 1st Embodiment.
以上のように、本実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法は、溝部１１１の基端側の幅が広く、先端側の幅が狭くなっている。また、溝部１１１の出入口１３２ｂの径がより大きく、溝部１１１の出入口１３２ａの径がより小さくなっている。このような形状であっても、出入口１３２ａ、流路部１３１及び出入口１３２ｂに至る経路を空気から遮断できる。また、出入口１３２ａを十分に小さくすることで、血液成分の一部を採血する中空微細針１を作製することができる。また、溝部１１１の幅が先端側から基端側に向かって広くなるので、流路部１３１を流れる流体の流体抵抗が減り、採血の時間を短くすることが期待できる。 As described above, in the hollow fine needle 1 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, the width of the proximal end side of the groove 111 is wide and the width of the distal end side is narrow. Moreover, the diameter of the entrance / exit 132b of the groove part 111 is larger, and the diameter of the entrance / exit 132a of the groove part 111 is smaller. Even in such a shape, the path to the entrance / exit 132a, the flow path portion 131, and the entrance / exit 132b can be blocked from the air. Further, by making the entrance / exit 132a sufficiently small, the hollow fine needle 1 for collecting a part of blood components can be produced. In addition, since the width of the groove portion 111 increases from the distal end side toward the proximal end side, the fluid resistance of the fluid flowing through the flow path portion 131 is reduced, and it can be expected that the time for blood collection is shortened.
なお、本発明に係る中空微細針１及びその作製方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。 The hollow fine needle 1 and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Further, the configurations and methods of the plurality of embodiments described above may be arbitrarily adopted and combined (even if the configurations and methods according to one embodiment are applied to the configurations and methods according to other embodiments). Of course, it is of course possible to arbitrarily select configurations, methods, and the like according to various modifications described below and employ them in the configurations, methods, and the like according to the above-described embodiments.
例えば、上記実施形態において、中空微細針１は、身体に薬液を投与する機能を有してもよい。身体に薬液を投与する場合、中空微細針１は、血液の採血と同様に、出入口１３２ａが血管内に位置するまで、身体に差し込まれる。図示しないシリンジポンプには薬液が封入されており、シリンジポンプを陽圧にすることで、出入口１３２ｂ、溝部１１１、閉塞部材１２及び出入口１３２ａは、薬液の流通路１３として機能する。すなわち、出入口１３２ｂは、図示しないシリンジポンプからの薬液の流入口として機能する。溝部１１１、及び溝部１１１を閉塞する閉塞部材１２は、出入口１３２ｂ及び出入口１３２ａを繋ぐ流路部１３１として機能する。出入口１３２ａは、身体への薬液の流出口として機能する。これにより、出入口１３２ｂ、流路部１３１及び出入口１３２ａは、投与する薬液を、空気に触れさせることなく血管内に投与する。 For example, in the above-described embodiment, the hollow microneedle 1 may have a function of administering a drug solution to the body. When a drug solution is administered to the body, the hollow microneedle 1 is inserted into the body until the entrance / exit 132a is located in the blood vessel, as in blood sampling. A liquid medicine is sealed in a syringe pump (not shown), and the inlet / outlet port 132b, the groove 111, the closing member 12 and the inlet / outlet port 132a function as the chemical liquid flow passage 13 by making the syringe pump positive pressure. That is, the entrance / exit 132b functions as an inflow port for a chemical solution from a syringe pump (not shown). The groove part 111 and the closing member 12 that closes the groove part 111 function as a flow path part 131 that connects the entrance / exit 132b and the entrance / exit 132a. The entrance / exit 132a functions as an outlet for the chemical liquid to the body. Thereby, the entrance / exit 132b, the flow path part 131, and the entrance / exit 132a administer the chemical | medical solution to administer in the blood vessel, without making air contact.
また、上記実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法において、針本体１１は、金属であれば、例えば、タングステン、チタン、ステンレス、モリブデン、タンタル、プラチナ又は金で形成される。また、針本体１１は、チタン−ニッケル合金等の、身体に安全な合金で形成されるのが好ましい。針本体１１は、ポリマーであれば、例えば、ポリ乳酸、ポリカーボネート、フッ素系の樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂又はポリエチレンテレフタラート等の射出成形等で成形可能な、強度の高い材料であってよい。 Further, in the hollow fine needle 1 and the manufacturing method thereof according to the above embodiment, the needle body 11 is made of, for example, tungsten, titanium, stainless steel, molybdenum, tantalum, platinum, or gold if it is a metal. The needle body 11 is preferably formed of a body-safe alloy such as a titanium-nickel alloy. The needle body 11 may be a high-strength material that can be molded by injection molding such as polylactic acid, polycarbonate, fluorine-based resin, epoxy resin, acrylic resin, or polyethylene terephthalate as long as it is a polymer.
針本体１１に珪素を利用する場合、針本体１１は、溶液としてふっ硝酸でエッチングされる。また、プラズマガスであるＳＦ6、プラズマでないＸｅＦ2でエッチングされる。針本体１１にポリマーを利用する場合、電解エッチングでは、針本体１１の先端側を先鋭化することができない。そこで、マイクロマシニングで作製した鋳型で、先端側を先鋭化された針本体１１を射出成形してもよい。 When silicon is used for the needle body 11, the needle body 11 is etched with nitric acid as a solution. Etching is performed with SF 6 which is a plasma gas and XeF 2 which is not plasma. When a polymer is used for the needle body 11, the tip side of the needle body 11 cannot be sharpened by electrolytic etching. Therefore, the needle body 11 with the tip side sharpened may be injection-molded with a mold manufactured by micromachining.
また、第１実施形態、第４の実施形態及び第５の実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法において、針本体１１の先端部を被覆する閉塞部材１２が除去されることで、針本体１１が露出する構成であってもよい。また、針本体１１の先端部をマスキングした後、閉塞部材１２が形成され、マスキングが除去されてもよい。これにより、針本体１１の先端側が閉塞部材１２により鈍角化することを防止して、針本体１１の先端側の角度をより鋭角に保った中空微細針１を作製することができる。 Further, in the hollow fine needle 1 and the manufacturing method thereof according to the first embodiment, the fourth embodiment, and the fifth embodiment, the occlusion member 12 that covers the tip of the needle body 11 is removed, so that the needle The structure which the main body 11 exposes may be sufficient. Moreover, after masking the front-end | tip part of the needle | hook main body 11, the closure member 12 may be formed and masking may be removed. Thereby, it is possible to prevent the distal end side of the needle main body 11 from becoming obtuse by the closing member 12, and it is possible to manufacture the hollow fine needle 1 in which the angle of the distal end side of the needle main body 11 is kept at an acute angle.
また、上記実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法において、閉塞部材１２は、針本体１１の周方向全体を被覆せずともよく、周方向の一部を被覆するものであってもよい。また、図４（ｄ）に示す溝部１１１は、幅Ｌ１と幅Ｌ２とで同じ幅であってもよい。 Further, in the hollow fine needle 1 and the manufacturing method thereof according to the above-described embodiment, the closing member 12 may not cover the entire circumferential direction of the needle body 11 but may cover a part of the circumferential direction. . Further, the groove 111 shown in FIG. 4D may have the same width in the width L1 and the width L2.
また、上記実施形態に係る中空微細針１の作製方法において、溝部１１１の形成位置における被覆部材１４の除去、及び出入口１３２ａ，１３２ｂの形成にエキシマレーザビーム２４を利用したが、ＣＯ2レーザ、ＹＡＧレーザ、ＨｅＣｄレーザ及びフェムト秒レーザを使用してもよい。また、フォトレジストをスプレーコートして、レーザビーム加工装置やビームを投影できる露光装置でフォトリソグラフにより被覆部材１４を除去してもよい。また、溝部１１１の形成を電解エッチングとせず、溝部１１１は、径が数１０ミクロンメータのエンドミルを利用して、切削加工により形成されてもよい。 Further, in the method for manufacturing a hollow microneedle 1 according to the embodiment, removal of the covering member 14 in the formation positions of the grooves 111, and the entrance 132a, but utilizing an excimer laser beam 24 to the formation of 132b, CO 2 lasers, YAG Lasers, HeCd lasers, and femtosecond lasers may be used. Alternatively, the coating member 14 may be removed by photolithography using a laser beam processing apparatus or an exposure apparatus capable of projecting a beam by spray coating a photoresist. The groove 111 may be formed by cutting using an end mill having a diameter of several tens of micrometers without forming the groove 111 by electrolytic etching.
また、上記実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法において、閉塞部材１２として利用されるパリレンは、５μｍの厚みで形成されるとしたが、閉塞部材１２は、流通路１３を流れる流体の圧力や、シリコンオイル２５から受ける圧力の影響を受けて針本体１１から脱落しない程度まで薄く形成され得る。特に、閉塞部材１２が金属であれば、閉塞部材１２は、ポリマーに比べてより高い硬さを有するので、より薄く形成することができる。また、充填材がシリコンオイル２５である場合、金属である閉塞部材１２は、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）で低温で等角的に堆積され得る。充填材が固体のパラフィンである場合、針本体１１の運動が許容される。これにより、金属である閉塞部材１２は、ＭＯＣＶＤ法の他に、回転試料台に固定された針本体１１に対して、スパッタ法、真空蒸着法により低温で金属が蒸着可能になる。針本体１１が回転されるので等角的な成膜をすることができる。 Further, in the hollow fine needle 1 and the manufacturing method thereof according to the above embodiment, the parylene used as the blocking member 12 is formed with a thickness of 5 μm. It can be formed thin to the extent that it does not fall off the needle body 11 under the influence of pressure or pressure received from the silicon oil 25. In particular, if the closing member 12 is a metal, the closing member 12 has a higher hardness than the polymer, and thus can be formed thinner. When the filler is silicon oil 25, the metal closing member 12 can be deposited conformally at a low temperature by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). When the filler is solid paraffin, movement of the needle body 11 is allowed. As a result, in addition to the MOCVD method, the closing member 12 made of metal can be deposited on the needle body 11 fixed to the rotating sample stage at a low temperature by sputtering or vacuum deposition. Since the needle body 11 is rotated, conformal film formation can be performed.
また、上記実施形態に係る中空微細針１及びその作製方法において、溝部１１１の幅を小さくすることで流通路１３（流路部１３１）の径を小さくし、血液成分の一部を採血するとしたが、溝部１１１の幅を小さくせず、出入口１３２ａ，１３２ｂの径を小さくすることのみで血液成分の一部を採血するようにしてもよい。 Further, in the hollow microneedle 1 and the manufacturing method thereof according to the above embodiment, the diameter of the flow path 13 (flow path part 131) is reduced by reducing the width of the groove part 111, and a part of the blood component is collected. However, a part of the blood component may be collected only by reducing the diameters of the entrances 132a and 132b without reducing the width of the groove 111.
また、上記実施形態に係る中空微細針１の作製方法において、針本体１１の先鋭化の後に溝部１１１を形成したが、針本体１１の先鋭化の前に溝部１１１を形成してもよい。また、上記実施形態に係る中空微細針１の作製方法において、図４（ａ）から図４（ｃ）に示す、溝部１１１の形成と、針本体１１の先端側の先鋭化とを同時に実施してもよい。具体的に、図４（ａ）に示す、被覆部材１４による針本体１１の被覆において、針本体１１の先端側以外を被覆部材１４で被覆する。そして、図４（ｂ）に示すように、溝部１１１の形成位置にある被覆部材１４が、エキシマレーザビーム２４により除去される。このような針本体１１が電解液２１で電解エッチングされることで、溝部１１１の形成と、針本体１１の先端側の先鋭化とが同時に実施される。 In the method for manufacturing the hollow microneedle 1 according to the above embodiment, the groove 111 is formed after the needle body 11 is sharpened. However, the groove 111 may be formed before the needle body 11 is sharpened. In the method for manufacturing the hollow microneedle 1 according to the above embodiment, the formation of the groove 111 and the sharpening of the tip side of the needle body 11 shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c) are simultaneously performed. May be. Specifically, in the covering of the needle main body 11 with the covering member 14 shown in FIG. 4A, the covering member 14 covers the portions other than the distal end side of the needle main body 11. Then, as shown in FIG. 4B, the covering member 14 at the position where the groove 111 is formed is removed by the excimer laser beam 24. By forming such a needle body 11 by electrolytic etching with the electrolytic solution 21, formation of the groove 111 and sharpening of the tip side of the needle body 11 are simultaneously performed.
１…中空微細針、１１…針本体、１２…閉塞部材、１３…流通路、１４…被覆部材、２１…電解液、２２…電源、２４…エキシマレーザビーム、２５…シリコンオイル、２６…汎用針、２７…接着剤、２９…プラチナ板、１１１…溝部、１３１…流路部、１３２ａ，１３２ｂ…出入口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hollow fine needle, 11 ... Needle body, 12 ... Closure member, 13 ... Flow path, 14 ... Cover member, 21 ... Electrolyte, 22 ... Power supply, 24 ... Excimer laser beam, 25 ... Silicon oil, 26 ... General purpose needle 27 ... adhesive, 29 ... platinum plate, 111 ... groove, 131 ... flow path, 132a, 132b ... entrance / exit
Claims (6)
After forming the groove in the needle body, removing the remaining covering member removed along the longitudinal direction of the needle body, exposing the entire peripheral surface of the needle body, filling the groove with filler, and filling Covering the entire peripheral surface of the needle filled with the material with a closing member, forming a doorway in the closing member that communicates with the groove, and removing the filler from the doorway that communicates with the groove. A method for producing a hollow microneedle according to claim 5.
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