JP6251298B2 - 逆作動アクチュエータを備えるマイクロニードル注射装置 - Google Patents

逆作動アクチュエータを備えるマイクロニードル注射装置 Download PDF

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Description

本開示は、マイクロニードルを皮膚に適用する、及び／又は活性物質を皮膚に送達するためのマイクロニードル注射装置に概ね関連するものである。
活性物質（又は薬物）は、経口で、又は注射によって通常投与される。残念ながら多くの薬剤は、経口投与すると効果がない場合があるか、又は根本的に有効性が低減する。これは、これらの薬剤が血流に入る前に吸収されないか、又は悪影響を受けることにより、望ましい活性を保たないためである。更に、経口投与された薬剤は、注射された薬剤ほど迅速な効果を発揮できない。これに反して、血流への物質の直接注射は、投与中の物質に変異がないことが確実である一方、手順が難しく、不便で、痛みがあり、かつ不快感を伴うことから、結果的に患者コンプライアンスが悪くなる場合がある。
経皮的送達は、そうしない場合には皮下注射又は点滴静注を介して送達される必要がある、活性物質を投与する方法を提供することができる。加えて、経皮的送達は、経口的送達と比べて、消化管の不快な環境を回避し、胃腸の薬物代謝を迂回し、初回通過効果を軽減し、消化酵素及び肝臓酵素による起こり得る非活性化を回避する。
しかしながら場合によっては、経皮的送達を使用して効果的に送達され得る分子の数は、皮膚の障壁特性によって制限されることがある。皮膚を通しての分子の運搬に対する主な障壁は、角質層（皮膚の最も外側の層）である。
いくつかの異なる皮膚治療方法が、角質層のような最も外側の皮膜層の透過性又は多孔性を増大させるために提案されてきたが、それにより、それらの層を通して又はそれら層の中への薬物送達を向上させた。角質層は、脂質領域によって分離された密な角質化された細胞遺残組織の複合構造である。角質層はケラチン細胞から形成され、それは核を失って角質細胞になる大多数の表皮細胞を形成する。これらの死細胞は角質層を備えており、それは約１０〜３０ミクロンの厚さを有するにすぎないが、外因物質による侵襲並びに内因性液体及び溶質分子の外側への移動から身体を保護する。様々な皮膚治療方法として、マイクロニードル、レーザ切除、ＲＦ切除、熱切除、ソノフォレーシス、イオン電気導入法、又はその組み合わせの使用が挙げられる。
微細構造化された経皮的システム（ＭＴＳ）と呼ばれることもあるマイクロニードル又は微細ピンアレイは、活性物質の皮内送達を提供し、そうでなければ角質層を透過しないであろう。鋭いマイクロニードル先端は、皮膚の角質層に侵入することができるように設計されているが、神経終末を穿孔しない程十分に短く、したがって挿入時の痛覚を低減又は除去する。しかしながら、皮膚組織内部の正確なレベルへのかつ良好な再現性を伴うマイクロニードルの侵入は、しばしば難しい作業である。したがって、従来のパッチベースの送達システムの適用と異なり、一部の現在のＭＴＳは、望ましい深さの生物組織の中にマイクロニードルの効率的で再現可能な侵入を確実にするために外部エネルギーの支援を必要とする。この支援は、装置を利用することによって達成することができ、装置は皮膚表面にマイクロニードルアレイを配置した後に使用することができるか、又は、装置はマイクロニードルのアレイと一体化することができ、活性化時に、皮膚の中にマイクロニードルアレイを送達することができる。マイクロニードルは、皮膚の中に微少流路をつくることを助け、それはいくつかの実施形態において、活性成分を送達することを容易にすることができる。一部の構成においては、（単数又は複数の）活性成分は、マイクロニードルアレイの上にコーティングされ、マイクロニードルによって角質層を穿孔したときに皮膚を通して直接送達されてもよい。他の皮膚治療方法を越えるＭＴＳシステムの１つの長所は、送達についての痛みが軽減された様式である。
本開示のいくつかの実施形態は、基部と、基部に開口部を画定するために基部から延在する空洞と、を有するハウジングを含み得るマイクロニードル注射装置を提供する。このハウジングの基部は、皮膚表面に向かって位置付けられるように構成される。本装置は、ハウジングの空洞内にマイクロニードルアレイを保持するように構成された、マイクロニードルアレイホルダを更に含むことができる。マイクロニードルアレイホルダは、ハウジングの空洞内に少なくとも部分的に配置され、ハウジングの基部にある開口部に対して、（ｉ）後退位置（ハウジングの基部が皮膚表面に配置され、かつマイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているときにマイクロニードルアレイが皮膚表面に接触しないように、マイクロニードルアレイがハウジングの内部に引き込まれている位置）と、（ｉｉ）伸長位置（ハウジングの基部が皮膚表面に配置され、かつマイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているときに、マイクロニードルアレイの少なくとも一部分が開口部を介して皮膚表面に接触するように位置付けられている位置）との間で移動可能になるように構成することができる。本装置は、ハウジング及びマイクロニードルアレイホルダに対して第１の位置と第２の位置との間で移動可能なアクチュエータを更に含み、それにより、マイクロニードルアレイホルダを後退位置から伸長位置に移動させることができる。アクチュエータの少なくとも一部分は、ハウジングの基部に隣接して配置することができ、皮膚表面に向かって押される装置に反応して第１の位置から第２の位置に移動するように構成することができる。
本開示の他の特徴及び態様は、発明を実施するための形態及び添付図面を考慮することによって明らかとなろう。
本開示の一実施形態に従って、マイクロニードル注射装置の前側組立済みの上部透視図であり、本装置は、カバー、注射アセンブリ、及び注入アセンブリを含む。 図１の装置の側面図である。 図１及び図２の装置の側面断面図である。 図１〜３の装置の前側上部の部分的な分解斜視図である。 図１〜４の装置の前側下部の部分的な分解斜視図である。 図１〜５の装置の前側上部の分解斜視図である。 図１〜６の装置の側面断面図であり、カバーが外された第１状態の装置を示している。 図１〜７の装置のクローズアップした背側上部の部分的な斜視図であり、カバーが外された第１状態の装置を示している。 図１〜８の装置の側面断面図であり、第２状態の装置を示している。 図１〜９の装置のクローズアップした背側上部の部分的な斜視図であり、第２状態の装置を示している。 図１〜１０の装置の側面断面図であり、第３状態の装置を示している。 図１〜１１の装置のクローズアップした背側上部の部分的な斜視図であり、第３状態の装置を示している。 図１〜１２の装置の側面断面図であり、第４状態の装置を示している。 図１〜１３の装置のクローズアップした前側断面図であり、第４状態の装置を示している。 図１〜１４の装置のクローズアップした前側断面図であり、第５状態の装置を示している。 図１〜１５の装置の側面断面図であり、第５状態の装置を示している。 図１〜１６の装置の側面断面図であり、第６状態の装置を示している。 図１〜１７の装置の平面図であり、第６状態の装置を示している。 図９に「１９」と書かれた円で囲まれている部分を取り上げた、図９に示された装置のクローズアップした側面断面図である。 図１１に「２０」と書かれた円で囲まれている部分を取り上げた、図１１に示された装置のクローズアップした側面断面図である。 図１７に「２１」と書かれた円で囲まれている部分から取った、図１７に示された装置のクローズアップした側面断面図である。 図１〜２１の装置の側面断面図であり、第７状態の装置を示している。 図１〜２０の装置の平面図であり、第７状態の装置を示している。 図１〜６のカバーの上部斜視図である。 図１〜６及び２４のカバーの下部斜視図である。 本開示の別の実施形態による、注入アセンブリの一部の上部断面図である。 図１〜２５の装置で使用することができる例示的なマイクロニードルアレイのクローズアップ側面断面図であり、マイクロニードルアレイは上方を向いているマイクロニードルとともに示されている。
本開示のいずれかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されるか、若しくは以下の図面に例示される構成の詳細及び構成要素の配置に、その適用が限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な態様で実践又は実行することができる。また、本明細書で使用される専門語句及び専門用語は説明を目的としたものであり、発明を限定するものとして見なされるべきではない点が理解されるべきである。「含む（including）」、「備える・含む（comprising）」、又は「有する（having）」、及びこれらの変化形は、その後に列記される要素及びそれらの均等物、並びに更なる要素を包含するものである。別様に指定又は制限されない限り、用語「取り付けられる」、「支持される」及び「連結される」、並びにその変化形は、幅広く使用され、直接的な並びに間接的な取り付け、支持、及び連結の双方を包含する。他の実施形態を利用することができ、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的又は論理的な変更を行うことができることが理解されるべきである。更に、「前側」、「背側」、「上部」、「下部」、等のような用語は、要素の互いの関係を記載するためにのみ使用され、装置の特定の配向を述べる、又は装置に必要である若しくは要求される配向を指示すること若しくは暗示すること、あるいは本明細書に記載される本発明が、使用中にどのように使用される、搭載される、表示される、若しくは設置されるかを特定すること、を決して意味しない。
本開示は、概ね、マイクロニードル注射装置及びその使用方法に関連するものである。本開示の装置は、皮膚を治療する（すなわち、皮膚に小さい孔、穿孔、又は微小孔を開ける）ために皮膚（又は生体膜）に適用することができ、皮膚に活性物質を送達することもできる、マイクロニードルのアレイを含むことができる。本開示の装置は、とりわけ、マイクロニードルアレイホルダの解放を作動するための逆作動アクチュエータを含み、そこにマイクロニードルアレイを連結することができ、所望により、マイクロニードルアレイが患者の皮膚に衝突し、貫入することを可能にする。このようなアクチュエータは、ハウジング及びマイクロニードルアレイホルダに対して（例えば、マイクロニードルアレイホルダが後退位置にある場合）第１の位置と第２の位置との間で移動可能にして、マイクロニードルアレイホルダを後退位置から伸長位置に移動させてマイクロニードルアレイが患者の皮膚と接触するように位置付けることができる。とりわけ、本開示の装置においては、アクチュエータの少なくとも一部分を装置のハウジングの基部、すなわち、装置の皮膚に面する側に隣接して配置することができ、装置が皮膚表面に向かって押される、又は中に押し込まれるときの反応で作動させることができる。このような構成は、本明細書において「逆作動アクチュエータ」と称される。「逆作動アクチュエータ」を使用する様々な利点は、後に更に詳述される。
本開示の装置のいくつかの実施形態は、単一の作動によって起動し、マイクロニードルアレイ（例えば中空マイクロニードルアレイ）を使用して患者の皮膚に自動的かつ確実に貫入（又は入射）し、更に、オンボード注入装置からマイクロニードルを介して皮膚へ、制御様式にて、リザーバ（例えばすぐに使える薬剤カートリッジ）から格納された流体（例えば活性物質）が自動的に放出及び分配されるように構成することができる。つまり、いくつかの実施形態では、逆作動アクチュエータは、注射及び注入の両方を開始するように構成することができ、使用者は、単一の初期作動の後に追加の工程を行う必要がない。
「中空マイクロニードル」という句は、そこに形成される内腔を含む特異な微細構造体を示す。本開示の中空マイクロニードルは、例えば各内腔を介し、皮膚を通した活性物質の送達を容易にするため、角質層を貫通するように設計されている。例として、マイクロニードルには針又は針状の構造、並びに角質層を貫通し、活性物質を送達できる他の構造が挙げられる。本開示の装置で使用できるマイクロニードルのその他の詳細は、後に更に詳述される。
本開示の装置のいくつかの実施形態は、例えばマイクロニードルが適所にあり、皮膚に貫入した後で、オンボード注入装置から活性物質が分配又は放出され始めるように、作動に続く一連の事象について適切に時間を計り、計画するように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、本開示の装置はマイクロニードルアレイホルダを含む注射アセンブリ又は装置と、活性物質を含むように構成されたレザーバを画定するカートリッジを含む注入アセンブリ又は装置と、を含むことができる。アクチュエータを作動させて、注射装置がマイクロニードルを皮膚に入射するように、また、注射装置を介して注射装置から皮膚への活性物質の注入を開始するようにさせることができる。いくつかの実施形態では、注入装置の少なくとも一部分は、アクチュエータによって注入装置が移動させられ、注射装置を解放させられるまで、注射装置を後退位置に保持することができる。あくまで一例として、後に更に詳述されるとおり、アクチュエータは第１の位置から第２の位置に移動されることができ、それによって、カートリッジを保持及び運搬する注入装置のシャトルを解放し、次に注射装置の少なくとも一部分（例えば、マイクロニードルアレイホルダ）を解放する。いくつかの実施形態では、シャトルは、注射装置が皮膚に貫入してカートリッジを注入位置まで移動させた後も移動し続けることができ、この注入位置で、カートリッジのリザーバが流体経路（例えば、皮膚に貫入する中空マイクロニードルなど）に流体連通する。活性物質はその後、カートリッジのリザーバから流体経路に流し込まれ、活性物質が皮膚に送達され得る。
本開示の装置は、「前処置」工程として皮膚に適用される際、すなわち、皮膚の角質層を破壊し、その後に除去するために皮膚に適用される場合に有用であり得る。皮膚の破砕領域は、次に、局所性成分（例えば、溶液、クリーム、ローション、ゲル、軟膏など）又は破砕領域に適用される活性物質を備えているパッチの送達の向上を可能にするために有用であり得る。本開示の装置は、また、マイクロニードルが、皮膚に挿入された後にマイクロニードルから溶解する活性物質を備える乾燥コーティングを備えているときに有用であり得る。その結果、本開示の装置は、皮膚病学治療、ワクチン送達のような皮膚への微粒子の送達の向上、又はワクチン補助薬の免疫反応の向上に対する有用性を有し得る。更に、いくつかの実施形態において、活性物質が、本開示の装置のマイクロニードルを適用する前に、皮膚に適用されてもよい（例えば、皮膚表面に塗布される溶液、又は皮膚表面にすり込まれるクリーム、ローション、ゲル、軟膏などの形態で）。
パッチが治療又は破砕部位に適用されるときに、パッチは、様々な形態で提供することができ、治療部位への送達のための活性物質を備えている医薬品貯蔵器を含むことができる。治療有効量の適切な薬剤で連続経皮的送達を行うのに適切な、任意の経皮パッチを用いてよい。好適な経皮パッチは、米国特許第４，８３４，９７９号（Ｇａｌｅ）のいわゆる「貯蔵器」パッチのようなゲル化又は液体貯蔵器、米国特許第６，００４，５７８号（Ｌｅｅら）のいわゆる「マトリックス」パッチのような隣接接着剤層によって皮膚に取り付けられるマトリックス貯蔵器を含有するパッチ、並びに米国特許第６，３６５，１７８号（Ｖｅｎｋａｔｅｓｈｗａｒａｎら）、同第６，０２４，９７６号（Ｍｉｒａｎｄａら）、同第４，７５１，０８７号（Ｗｉｃｋ）、及び同第６，１４９，９３５号（Ｃｈｉａｎｇら）のいわゆる「接着剤中医薬品」パッチのような感圧性粘着性（ＰＳＡ）貯蔵器を含有するパッチを含み、これらについての開示内容は参照することによって本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態において、医薬品貯蔵器は、医薬品を含有する基質層の形で提供することができ、基質層は、パッチの皮膚接触接着剤に付着されている。かかる基質は、接着剤層であってもよい。あるいは、基質層は、非粘着性又は弱粘着性であってもよく、適所にパッチを固定して医薬品貯蔵器を皮膚表面と接触した状態に保つために、粘着性パッチの上の皮膚接触接着剤の周縁に依存する。
別の実施形態において、医薬品貯蔵器は、皮膚接触接着剤の表面に又はパッチの内部に埋め込まれた固体粒子の形態で提供することができる。特に、これらの粒子を親水性のものとすることにより、治療される皮膚表面でさらされた水性流体との接触がそれらは溶解又は分解させられて、皮膚に薬物を放出する。
別の実施形態において、医薬品貯蔵器はパッチの皮膚接触接着剤の内部に提供することができる。医薬品は、パッチを形成する前に皮膚接触接着剤と混合されてもよく、又は、別個の処理工程においてパッチの皮膚接触接着剤に適用されてもよい。接着剤層に医薬品を適用する好適な方法の例は、米国特許出願公開第２００３／０５４０２５号（Ｃａｎｔｏｒら）及び米国特許第５，６８８，５２３号（Ｇａｒｂｅら）に見られ、これらについての開示内容は参照することによって本明細書に組み込まれる。
（ｉ）透過性を増加させるためのマイクロニードルによる皮膚の治療と、（ｉｉ）治療される皮膚領域との接触状態への活性物質の配置との間の時間の長さは、変化してもよい。いくつかの実施形態において、この時間の長さは、最小に保たれて、治癒過程を通して、皮膚障害形成の可能性を回避する。最小の時間の長さは、概して、本開示の装置を皮膚から除去すること、例えば、溶液の交換、クリーム又はローションのすり込みによって活性物質を適用すること、パッチのライナーを除去すること、及び治療部位の上にその接着剤を塗布すること（例えば、パッチが使用されている場合）などに要する時間によって決定することができる。この時間は、約１分、約３０秒未満、約１０秒未満又は約５秒未満であってもよい。しかしながら、この時間は、所望に応じて何分何時間でも延長できないことはない。皮膚が治療後にますます浸透性であり続ける時間の長さは、治療の種類及び治療後に皮膚が閉塞されているか否かに依存することは、一般に知られている。一部の事例において、治療部位が閉塞されたままである限り、透過性の増加は最高数日の間、維持することができ、閉塞されてない場合でも、皮膚は最高数時間、透過性を増加させることがある。したがって、いくらかの便益又は臨床の利益を示すならば、部位を治療し、活性物質の送達を開始することが望まれる時まで治療部位を覆ってなんらかの種類の手当用品を着用することによって、活性物質／成分の送達を遅らせることができ、その時点で、活性物質が治療された皮膚に適用することができる。
本開示の装置を議論する際に、用語「下に」及びその変形は、時として、マイクロニードルが皮膚の中に押される方向を記述するために用いられ、「上へ」は逆の方向を記述するために用いられる。しかしながら、当業者は、装置は、マイクロニードルが地球の重力の方向又は地球の重力の方向と逆の方向に対してある角度で、皮膚の中へと押される場合に使用することができ、これらの用語は、相対的な方向を記述するための単純さ及び明快さのために使用されるにすぎないことを理解するであろう。
図１〜２５は、本開示の一実施形態に従うマイクロニードル注射装置１００を示している。示すとおり、いくつかの実施形態では、装置１００は注射アセンブリ（又は装置）１０１及びオンボード注入装置であり得る、注入アセンブリ（又は装置）１０３を含む。図示の実施形態は注射アセンブリ１０１及び注入アセンブリ１０３の両方を含むが、いくつかの実施形態では、装置１００は注射アセンブリ１０１のみを含むことができ、中空マイクロニードルを介して皮膚に送達される活性物質を収容する、注入アセンブリ１０３などのオンボード注入装置を含まない。
「オンボード注入装置」という句は概ね、患者の皮膚に送達するための注射アセンブリ１０１のマイクロニードルに活性物質を送達することができる、アセンブリ又は装置を指すものであり、これは注入アセンブリ１０１の一部を形成する、すなわち連結されており、共に動作可能である。
いくつかの実施形態では、装置１００は、「制御型液体放出装置」と呼ばれる場合がある。また、注射アセンブリ１０１は「アプリケータ」又は「マイクロニードルアプリケータ」と呼ばれる場合もあり、注入アセンブリ１０３は「液体貯蔵及び送達システム又はアセンブリ」と呼ばれる場合もある。
装置１００は、ハウジング１０２と、アクチュエータ１０４と、複数のマイクロニードル１０８を備えたマイクロニードルアレイ１０７を保持及び運搬するように構成されたマイクロニードルアレイホルダ１０６と、活性物質を収容するように構成されたリザーバ１１１を画定するカートリッジ１１０と、カバー１１３を更に含むことができる。図１、２、４、及び５に示されているとおり、いくつかの実施形態では、ハウジング１０２は、装置１００の手動による把持及び／又は操作を容易にするために、隆起のある、若しくは構造化された表面又は部分１１７を含むことができる。
いくつかの実施形態では、カートリッジ１１０は、製造業者、組立者、又は使用者が取り付けることができる。また、カートリッジ１１０及びマイクロニードルアレイ１０７は交換可能であり、それにより、装置１００の再利用が可能である。交換可能なカートリッジは、一体化されている固定又は専用のカートリッジを有するマイクロニードル装置と比べ、清掃、滅菌、充填、及び補充が可能であるという利点をもたらし得る。
図３に示されているとおり、注射アセンブリ１０１は、マイクロニードルアレイホルダ１０６及びマイクロニードルアレイ１０７を含むことができ（すなわち、マイクロニードルアレイホルダ１０６に連結されている場合）、注入アセンブリ１０３はカートリッジ１１０を含むことができる。いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイ１０７がマイクロニードルアレイホルダ１０６に連結されている際、装置１００は、マイクロニードルアレイ１０７に流体連通する、又はこれを含む（例えば、その表面又はマニホールド、並びに中空マイクロニードル１０８）流体経路１２３を更に含むことができる。その結果、流体経路１２３は、中空マイクロニードル１０８へ、又はこれを介して活性物質を送達することができる。そのような流体経路１２３は、注射アセンブリ１０１と注入アセンブリ１０３との間に流体連通をもたらすことができるので、いくつかの実施形態では、いずれかのアセンブリの一部を形成するものとして、又はアセンブリ間の接続として記述される場合がある。
いくつかの実施形態では、流体経路１２３の少なくとも一部分は、カートリッジ１１０及びマイクロニードル１０８を流動的に接続するように位置付けられた、導管又はチャネルによって形成され得る。いくつかの実施形態では、その導管又はチャネルは、可撓性のある管１２９によって提供され得る（図３、４、及び６を参照）。いくつかの実施形態では、そのような管の一端は、マイクロニードルアレイ１０７に連結することができ、マイクロニードルアレイ１０７（及びマイクロニードルアレイホルダ１０６）と共に動くことができる。このような可撓性のある管１２９は、流体経路１２３と流体連通する貫通要素１７５を可能にし、カートリッジ１１０に貫通又は穿孔して、ハウジング１０２内の固定された位置に保持するように構成される。このように、貫通要素１７５は、マイクロニードルアレイ１０７及びホルダ１０６と共に動く必要はない。このような管１２９は、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコーン、その他の好適な高分子材料、又はその組み合わせなどの高分子材料を含むがそれらに限定されない様々な材料から形成され得る。ただし、いくつかの実施形態では、貫通要素１７５はホルダ１０６にしっかり連結させることができ、装置１００は可撓性のある管１２９を含む必要がなく、貫通要素１７５はマイクロニードルアレイ１０７及びホルダ１０６と共にハウジング１０２内で移動可能になり得る。
注入アセンブリ１０３は、流体経路１２３と流体連通するようにカートリッジ１１０を保持及び運搬するように構成された、シャトル１２５を更に含むことができる。アクチュエータ１０４は、注射を作動させるように動作可能であることができ、いくつかの実施形態では、シャトル１２５（及び、それに伴ってカートリッジ１１０）の移動と、流体経路１２３への、及び中空マイクロニードル１０８からの活性物質の注入を更に作動させることができる。
いくつかの実施形態において、マイクロニードル１０８は、皮膚を治療する（すなわち、皮膚の微小孔又は穿孔又は細孔を生成する）及び／又は、皮膚、特に哺乳類の皮膚を通して、及び特に、経皮的に活性物質を送達するように構成することができる。本開示の装置及び方法において使用することができる様々なマイクロニードルは、後に更に詳述される。マイクロニードル１０８が中空であり、活性物質を送達するように構成されている実施形態において、中空マイクロニードル１０８はそれぞれ、内腔１２７を含む（図１４及び１５を参照）。本開示には「複数のマイクロニードル」１０８が記載されているが、所定の用途において皮膚に貫入する（又は、マイクロニードル１０８がコーティングを含む実施形態において、活性物質でコーティングされる）ために、所定のアレイ１０７のマイクロニードル１０８が必ずしも全て必要ではないことを理解すべきである。
用語「経皮的に」及びその変形は、通常、皮膚の任意の部分を横断する活性成分の任意種類の送達を指すために用いられる。すなわち、経皮的とは、通常、全身送達（すなわち、この場合、活性成分が血流の中に送達されるように、活性成分が真皮を横断して、又は実質的に通って輸送される）、及び皮内送達（すなわち、この場合、活性成分が部分的に真皮を通して、例えば皮膚の外層（角質層）を横断して輸送され、活性成分が、例えば乾癬治療又は局所麻酔送達のために皮膚の中に送達される）を含むことができる。すなわち、本明細書において使用されるような経皮的送達は、単に皮膚の外層に局所的に適用されるよりむしろ、皮膚の少なくとも一部分（しかし、必ずしも皮膚の層の全てではない）を横断又は通過して輸送される活性成分の送達を含む。
いくつかの実施形態において、ハウジング１０２は、比較的ロープロファイルで、かつ設置面積を小さくして、とりわけ、使いやすさ及び患者の心地よさのために、自立式並びにコンパクト設計にしてもよい。「設置面積」という用語は概ね、皮膚表面など、アイテム（例えば装置１００）によって占有される表面積を指す。所定のアイテムの設置面積は、アイテムの最も外側の面の外形によって取られる面積として考えることができる。いくつかの実施形態において、「ロープロファイル」とは、その高さに対して概ね幅広い装置１００を指すことができる。つまり、「ロープロファイル」装置は、皮膚表面に対して（及びそこから離れて）略直角に延在する面よりも大きい、皮膚表面に沿って延在する面を有する装置であり得る。言い換えると、「ロープロファイル」は、その皮膚に垂直の面よりも大きい、皮膚に平行の面を有する装置を指すことができる。
示されているとおり、装置１００及びハウジング１０２は、長手方向軸線Ｌ（例えば図１及び２を参照）沿いに伸長することができ、使用する際は、皮膚表面に対して実質的に平行に配置されるように構成することができる。このような構成が、装置１００にロープロフィルをもたらし得る。ロープロファイルは、マイクロニードル１０８が貫入及び／又は注入時に除去される確率を軽減することができ、ハンズフリーでの使用を容易にし得る。使用の際に、長手方向軸線Ｌが患者の皮膚表面に対して略平行に配置されるような装置１００の設計は、ロープロファイルの小型設計を提供し得るが、他の方向でも使用することができる。
いくつかの実施形態において、ハウジング１０２は、２つ以上の部分から形成することができる。いくつかの実施形態において、ハウジング１０２は、第２の（又は下方）部分１２２に連結される（例えば、取り外し可能に、又は永続的に）ように適合された第１の（又は上方）部分を含むことができ、それにより、第１の部分１２０は第２の部分１２２のカバーの役割を果たすことができる。ハウジング１０２の少なくとも一部分（例えば、第１の部分１２０）は、１つ以上の光透過性の窓１２４を含むことができ、いくつかの実施形態において、使用者が、注入過程の少なくとも一部分の進行を観察することを可能にすることができる。例えば、図１８及び２３に示されているとおり、及び後に更に詳述されるとおり、いくつかの実施形態において、注入アセンブリ１０３は、注入の進行を示す１つ以上の表示器１２６を含むことができ、そのような表示器１２６は窓１２４を介して可視であり得る。窓１２４は、完全に透明である必要はないが、可視スペクトルの波長に対して少なくとも部分的に透過的で（すなわち、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ）、窓１２４を介した表示器１２６の視覚的検知を可能にする必要がある。
ハウジング１０２の第２の部分１２２は、注射アセンブリ１０１及び注入アセンブリ１０３を保持及び維持するように構成することができる。ハウジングの第１の部分１２０及び第２の部分１２２はそれぞれ、１つ以上の保持壁１０５を含むことができる。ハウジング１０２の第１の部分１２０及び第２の部分１２２は、プレス嵌め係合（時として、「摩擦嵌め係合」又は「干渉嵌め係合」とも呼ばれる）、スナップ嵌め係合、磁石、フック・ループ式ファスナー、接着剤、凝集、クランプ締め、縫合、ステープル、ネジ、くぎ、リベット、無頭釘、クリンプ、戻り止め、溶接（例えば、音波（例えば、超音波）溶接）、任意の熱接着（例えば、連結される構成要素の一方又は両方に加えられる熱及び／若しくは圧力）、その他の好適な連結手段、又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない様々な連結手段を介して一体に連結されるように構成することができる。あくまで一例として、図１〜２５の実施形態において、第１の部分１２０及び第２の部分１２２は、一体に超音波接合されるように構成される。また、ハウジング１０２は、その長さに沿って第１の部分１２０及び第２の部分１２２に分割されるように示されているが、装置１００の組み立て及び／又は使用を容易にする他の構成も可能である。
いくつかの実施形態において、ハウジング１０２（例えば、ハウジング１０２の第２の部分１２２）は、皮膚表面５０に向かって位置付けられるように構成された（例えば図７を参照）、基部１２２（例えば図３〜５を参照）を含むことができる。基部１１２は、注射及び／又は注入時に皮膚表面５０に触れるように構成してもよく、皮膚接触接着剤を含んでよい。ただし、図１〜２５に示された実施形態の基部１１２は、接着剤を含まず、非接着面である。ハウジング１０２の基部１１２は、ハウジング１０２の全長に沿って伸長する場合があるが、後により詳細に記述するように、本明細書で参照されるハウジング１０２の基部１１２は、注射アセンブリ１０１に隣接して存在する基部１１２又はその一部と、基部１１２に対して外側に突出するアクチュエータ１０４と、をとりわけ参照している。具体的に、本明細書で参照されるハウジング１０２の基部１１２は、概して、ハウジング１０２の残部に対して突出する（例えば、下向きに）凸部１１９によって提供されるか、又は画定される(図４及び５を参照)。
添付の図では、装置１００の背部又は末端（例えば、注入アセンブリ１０３に隣接し、注射アセンブリ１０１の配置場所の反対側）が、皮膚表面５０から上に上がっているように見える。そうである可能性もあるが、装置１００の末端は使用の際にも皮膚表面に置かれている可能性も確かにある。例えば、装置１００の背側端部は、皮膚５０に背側端部を置きやすいように、皮膚５０に向かって下に傾斜させることができる。また、いくつかの実施形態では、その領域内の（又は、装置１００の長さに沿って伸長する）ハウジング１０２の基部１１２は、皮膚接触接着剤を更に含むことができ、皮膚に被着させることができる。また、凸部１１９は、あくまで一例を示しているが、装置１００はそのような凸部１１９を含まないように構成されている場合があり、いくつかの実施形態においては、ハウジング１０２の基部１１２全体が皮膚５０とぴったり重なる場合、又は作動後など、皮膚に被着するように構成される場合があることを理解すべきである。
ハウジング１０２は、空洞（又は、チャンバ、ポケット、若しくは陥凹など）１１４を更に含むか、画定することができる。示すように、基部１１２は、空洞１１４に通じている開口部１１５を画定することができる。言い換えると、空洞１１４は、開口部１１５を画定するために基部１１２を通って延在し得る。ハウジング１０２は、特に、空洞１１４（又は、その一部分）が、（例えば、ホルダ１０６に連結されているとき）、すなわち、マイクロニードル１０８が皮膚５０に適用される前に、少なくともマイクロニードルアレイホルダ１０６及びマイクロニードルアレイ１０７の少なくとも一部分を収容するように構成することができる。
マイクロニードルアレイホルダ１０６は、ハウジング１０２の空洞１１４に少なくとも部分的に配置されるように構成することができ、ハウジング１０２の空洞１１４内にマイクロニードルアレイ１０７を保持するように構成することができる。マイクロニードルアレイホルダ１０６は、また、ハウジング１０２に対して（すなわち、ハウジング１０２内の開口部１１５に対して）移動可能であり、マイクロニードル１０８を所望の基板（例えば、皮膚）に送達することができる。図６に示されているとおり、マイクロニードルアレイホルダ１０６は、皮膚表面に向かって、すなわち、皮膚に面して位置付けられるように構成することができ、マイクロニードルアレイ１０７を受容するように構成することができる、第１の（又は下）側（又は基部）１２１を含むことができる。あくまで一例として、マイクロニードルアレイ１０７は、プレス嵌め係合（時として、「摩擦嵌め係合」又は「干渉嵌め係合」とも呼ばれる）、スナップ嵌め係合、磁石、フック・ループ式ファスナー、接着剤、凝集、クランプ締め、縫合、ステープル、ネジ、くぎ、リベット、無頭釘、クリンプ、戻り止め、溶接（例えば、音波（例えば、超音波）溶接）、任意の熱接着テクニック（例えば、接合される構成要素の一方又は両方に加えられる熱及び／若しくは圧力）、その他の好適な連結手段、又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない様々な連結手段を介して、マイクロニードルアレイホルダ１０６に連結（例えば、取り外し可能に連結）されることができる。
「マイクロニードルアレイ」１０７は、マイクロニードル１０８と、マイクロニードル１０８を支持するため、及び／又はマイクロニードルアレイホルダ１０６のような装置１００の別の構造又は構成要素にマイクロニードルアレイ１０７を連結させるために使用される任意の支持構造又は基板と、を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態においては、「マイクロニードルアレイ」１０７は、マイクロニードル１０８が突き出ている基板（又は「キャリア」、又は「基部」）１０９、及び追加の層又はキャリアを含むことができる。図１〜２５に示す実施形態においては、マイクロニードル１０８は基板１０９で一体に形成される。しかしながら、追加の層は、マイクロニードルアレイ１０７において使用することができ、他の好適な構成も可能であることが理解されるべきである。例えば、いくつかの実施形態において、マイクロニードル１０８は基板１０９に直接形成することができ、その後、基部又は追加の層に（例えば、機械的及び流動的に）連結することができる。
いくつかの実施形態において、装置１００はマイクロニードルアレイ１０７を含まず、むしろ、装置１００はマイクロニードルアレイ１０７を保持するよう、またマイクロニードルアレイ１０７を、例えば所定の衝突速度及び／又は力で、指定のパラメータに従って皮膚に送達するように構成することができる。このような指定のパラメータは、例えば、所定の貫通深さへのマイクロニードル１０８の送達を確実にするために使用することができる。
マイクロニードルアレイ１０７（例えば、基板１０９）は、マイクロニードル１０８を備えている第１の面１１６、及び第１の面１１６の反対側に第２の面１１８を含むことができる。第１の面１１６は、マイクロニードル１０８が突出している第１の主要面（例えば、例示されている実施形態における基板１０９によって画定される）を含むことができる。第１の面１１６は、ハウジング１０２の基部１１２の方に向けられている（すなわち、皮膚表面５０に面するように配置されている）ことができる。すなわち、マイクロニードルアレイ１０７は、第２の面１１８がマイクロニードルアレイホルダ１０６に面するように、マイクロニードルアレイホルダ１０６に連結されていることができ、第１の面１１６は、ハウジング１０２の基部１１２の方に向けられている、すなわち、皮膚表面５０に面するように、つまり「皮膚に面している」ように配置されている。
ハウジング１０２、アクチュエータ１０４、マイクロニードルアレイホルダ１０６及び／又はマイクロニードルアレイ１０７（例えば、基板１０９）、カバー１１３、及びシャトル１２５は、限定されないが、熱硬化プラスチック（取引名称ＤＥＬＲＩＮ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔ社、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、独国）で利用可能なアセタール樹脂、他の好適な熱硬化プラスチック、若しくはその組み合わせ）、熱成形可能プラスチック（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、他の好適な熱成形可能プラスチック、若しくはその組み合わせ）、又は金属（例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、他の好適な金属、若しくはその組み合わせ）、又はその組み合わせを含む様々な材料から形成することができる。
アクチュエータ１０４は、ハウジング１０２の空洞１１４に受容される（又はその中に伸長する）ように、また、注射アセンブリ１０１、及びいくつかの実施形態では注入アセンブリ１０３と相互作用及び／又は係合するように構成された内側部分１３０を含むことができる。アクチュエータ１０４は、内側部分１３０に連結され、ハウジング１０２の空洞１１４から、ハウジング１０２の開口部１１５を通って伸長するように構成された外側部分１３２を更に含むことができ、それにより、外側部分１３２はハウジング１０２の外側に向かって突出し、ハウジング１０２の外面に少なくとも部分的に常駐することで、使用者がアクチュエータ１０４を手動で操作し、制御することを可能にし得る。例えば、示されているとおり、いくつかの実施形態において、外側部分１３２はボタン又はその他の手動で係合可能な部分若しくは要素を含むか、又はその役割をすることができる。外側部分１３２は、押しボタンであるように例として例示されている。更に例として、図１〜２５のアクチュエータ１０４の内側部分１３０及び外側部分１３２は、一体に形成される。
アクチュエータ１０４は、ハウジング１０２（例えば、ハウジング１０２の基部１１２内の開口部１１５に対して）及びマイクロニードルアレイホルダ１０６に対して、第１の位置Ｐ１（図３〜５、７、及び８を参照）と第２の位置Ｐ２（図９〜１３、１６〜１７、及び２２を参照）との間で移動可能であり、マイクロニードルアレイホルダ１０６をそれぞれ
（ｉ）第１の後退位置Ｈ１（例えば図３、４、及び７〜１２を参照）であって、装置１００が皮膚５０上に位置付けられているときに、マイクロニードルアレイ１０７が皮膚５０に接触しないように、マイクロニードルアレイ１０７（マイクロニードルアレイホルダ１０６に連結されている場合）がハウジング１０２内に引き込まれている位置と、
（ｉｉ）第２の伸長（又は「衝突」又は「処置」）位置Ｈ２（例えば図１５〜１７及び２２を参照）であって、装置が皮膚５０上に位置付けられているときに、マイクロニードルアレイ１０７の少なくとも一部分が（マイクロニードルアレイホルダ１０６に連結されている場合）皮膚５０に接触するように位置付けられる（例えば開口部１１５を介して）位置、との間で移動させることができる。
図６、１４、及び１５に示されているとおり、いくつかの実施形態では、後退位置Ｈ１から伸長位置Ｈ２へのホルダ１０６の移動は、１つ以上のダンプナー又は衝撃吸収要素又は物質によって減衰することができ、これは、図１３〜１５に例示されており、ダンプナー１６３に関して以下に記述されている。
示されているとおり、いくつかの実施形態において、アクチュエータ１０４は付勢要素１２８の付勢に逆らってその第１の位置Ｐ１からその第２の位置Ｐ２に移動可能であることができる。このように、アクチュエータ１０４は、その第１の位置Ｐ１に（例えば、下向きに）付勢される場合があり、使用者には、装置１００を作動させるために付勢要素１２８の付勢力を克服することが必要とされる場合がある。つまり、付勢要素１２８がもたらす付勢力は、使用者が操作１００を作動させるために克服する必要がある力を表す。この付勢力は、高すぎず、また低すぎもしないように制御することができる。付勢力が低すぎると、装置１００は感度が高くなりすぎる場合があり、例えば使用者が単に装置１００を皮膚５０に被着させることを意図している際に、装置１００が早期に作動する場合がある。しかしながら、付勢力が高すぎると、装置１００を柔らかい皮膚の上で押して作動させることができない場合がある。いくつかの実施形態では、付勢力（例えば、付勢要素１２８によって提供される）及びしたがって装置１００の作動力も、少なくとも５Ｎになり得、いくつかの実施形態では少なくとも６Ｎ、及びいくつかの実施形態では８Ｎになり得る。いくつかの実施形態では、付勢力（及び従って作動力）は、１５Ｎより大きくすることはできず、いくつかの実施形態では１２Ｎ以下、及びいくつかの実施形態では１０Ｎ以下になり得る。
示されているとおり、カートリッジ１１０及びシャトル１２５など、注入アセンブリ１０３のいずれかの部分とは無関係に、マイクロニードルアレイホルダ１０６を後退位置Ｈ１と伸長位置Ｈ２との間で移動可能であることができ、それによってマイクロニードル１０８を皮膚５０に衝突させるために移動する必要がある構造の量を最小限にすることができる。つまり、注射アセンブリ１０３（injection assembly 103）及びその部分は概ね、後退位置Ｈ１と伸長位置Ｈ２との間でマイクロニードルアレイホルダ１０６と一緒に移動可能にはならない。その結果、注射アセンブリ１０１及び注入アセンブリ１０３の両方とも装置１００全体の一部を形成し、各アセンブリをそれぞれの機能専用にすることができるが、注射アセンブリ１０１は、注入アセンブリ１０３から分離させ、別個に動作させることができる。
いくつかの実施形態において、注入アセンブリ１０３（シャトル１２５及びカートリッジ１１０など）は、皮膚表面５０に対して垂直又は実質的に垂直の方向に、ハウジング１０２とは無関係に多量に移動しないように構成することができる。つまり、いくつかの実施形態において、注入アセンブリ１０３は、ハウジング１０２とは無関係に、皮膚表面５０に向かって又はそこから多量に移動しないように構成することができる。図示の実施形態にあるとおり、いくつかの実施形態において、注入アセンブリ１０３は、装置１００が作動するときにハウジング１０２と一緒に皮膚表面５０に向かって移動してよく、注入アセンブリ１０３はハウジング１０２からこの方向に別個に移動しない。いくつかの実施形態において、注入アセンブリ１０３は装置１００の一部（例えば、ハンドル又は伸長部などの伸長された部分）に配置することができ、アクチュエータ１０４を作動させるために装置１００を皮膚表面５０に向かって押すときに、装置１００の残部と一緒に皮膚表面５０に向かって押すことができる。このような実施形態においても、注入アセンブリ１０３は、ハウジング１０２に対して、皮膚表面５０に向かった方向又はそこから離れる方向に移動しないように構成することができる。
第１の後退位置Ｈ１と第２の伸長位置Ｈ２とは、駆動軸Ａ’（図３、７、及び１６を参照）に沿って相互に間隔を開けることができることにより、マイクロニードルアレイホルダ１０６は、駆動軸Ａ’に沿って、例えばハウジング１０２及びアクチュエータ１０４に対して（例えば、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動した後に）、第１の後退位置Ｈ１と第２の伸長位置Ｈ２との間で移動可能である。
駆動軸Ａ’は、概して、皮膚表面５０（及びホルダ１０６の第１の面１２１、並びにホルダ１０６に連結されているときはマイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６）に対して実質的に垂直に向けられることができるが、そうである必要はない。むしろ、いくつかの実施形態において、駆動軸Ａ’は、弓形であるか、そうでなければ、非線形の（単数又は複数の）経路などを画定することができる。駆動軸Ａ’は、単に、第１の後退位置Ｈ１と第２の伸長位置Ｈ２との間での移動を指す。
アクチュエータ１０４は、アクチュエータ１０４の基部１３３に開口部１３５（例えば図７を参照）を形成するため、皮膚表面５０に向かって位置付けられるように構成された基部１３３と、アクチュエータの基部１３３を通って延在する空洞（又はチャンバ、又は凹部、又はポケット、又は穴）１３４と、を更に含むことができる。基部１３３は、アクチュエータ１０４の外側部分１３２によって少なくとも部分的に画定することができ、空洞１３４は、ハウジング１０２の空洞１１４に受容されるような寸法である内側部分１３０によって少なくとも部分的に画定することができる。
図７及び９を比較することでわかるように、いくつかの実施形態において、アクチュエータ１０４（例えばその基部１３３）は、ハウジング１０２の基部１１２に対して移動可能であることができ、それによってアクチュエータ１０４が第１の位置Ｐ１にある際、アクチュエータ１０４の最も外側の面（例えば基部１３３）が、ハウジング１０２の基部１１２を超えて第１の距離ｄ１（例えば図７を参照）だけ伸長することができる。また、アクチュエータ１０４が第２の位置Ｐ２にある際、アクチュエータ１０４の最も外側の面がハウジング１０２の基部１１２を超えて伸長する（例えば、基部１１２とぴったり重なる、又は基部１１２に対して引き込まれている）ことがなくなるか、又はアクチュエータ１０４の最も外側の面がハウジング１０２の基部１１２を超えて、第１の距離ｄ１未満である第２の距離ｄ２（例えば図９を参照）だけ伸長する。つまり、いくつかの実施形態において、アクチュエータ１０４は第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で、ハウジング１０２の基部１１２に対して、ハウジング１０２の基部１１２に形成された開口部１１５の内外へ移動可能であることができる。言い換えると、いくつかの実施形態において、アクチュエータ１０４が第１の位置Ｐ１にある際、アクチュエータ１０４の少なくとも一部分はハウジング１０２の基部１１２にある開口部１１５から、又はそこを通って突出することができ、皮膚表面５０に連結するように構成された第１の面（例えば基部１３３）を画定することができる。以下に記述するとおり、このような第１の面は、皮膚接触接着剤１５０を含むことができる。
アクチュエータ１０４の構成は、装置１００の皮膚側の面、すなわちハウジング１０２の基部１１２に隣接して配置されるように示されている。言い換えれば、アクチュエータ１０４の外側（係合可能な）部分１３２は、ハウジング１０２の下部（すなわち、第２の部分１２２）に配置され、そこから突出するように示されている。つまり、アクチュエータ１０４は、従来のシステムと比べると、アクチュエータ１０４が装置１００の下面に配置される「逆作動アクチュエータ」の一例である。このような構成は、装置１００の容易な操作を可能にし、とりわけ、装置１００の皮膚に面する側ではない、すなわち上側の部分を押すことによって、装置１００が皮膚表面５０に向かって押されることに反応し、アクチュエータ１０４が第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に移動することを可能にする。このような装置１００の皮膚に面する側ではない、すなわち上側の部分（例えばハウジング１０２の一部）は、アクチュエータ１０４の反対側に配置する必要はない。つまり、皮膚に面する側ではない、すなわち上部の部分は、アクチュエータ１０４の長手方向中心軸又は駆動軸に対して、軸外の位置に配置することができる。
「軸外」という用語は概ね、アクチュエータ１０４の長手方向中心軸又は駆動軸に揃っていない、移動の位置、方向、又は軸を指す。例えば、アクチュエータ１０４は、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ、第１の方向に、図１〜２５に例示された実施形態ではその長手方向中心軸でもある、駆動軸Ａ”（図７を参照）沿いに移動することができる。アクチュエータ１０４のこのような作動又は移動は、第２の方向と正反対ではない、又はアクチュエータ１０４の駆動軸Ａ”と揃っていない、第２の方向沿いに発揮される力によって引き起こされ得る。むしろ、アクチュエータ１０４のこのような移動は、アクチュエータ１０４の駆動軸Ａ”に対して斜角向きの力によって引き起こされ得る。いくつかの実施形態において、第２の方向若しくは軸は、アクチュエータ１０４の第１の方向若しくは駆動軸Ａ”に（例えば斜角に）交差させることができるか、又は第２の方向若しくは軸は、駆動軸Ａ”と直接一致せずに、アクチュエータ１０４の長手方向中心軸に対して平行にすることができる。
装置１００の軸外作動を可能にすることによって、例えば、使用者が装置１００上の特定の場所又は要素を係合又は操作することを必要とせずに、装置１００を作動させることができる場合、作動の信頼性の向上、使用者の使い勝手の良さの向上、及び人間工学の拡張をもたらすことができる。例えば、少なくとも一部分（例えば、ハウジング１０２の第１（上）の部分１２０）は、正確な指の操作の器用さを必要とすることとは対照的に、使用者のてのひら又は拳など、手のいずれかの部分を使用して皮膚５０に向かって押されるように構成することができる。そのような構成は、例えば、関節炎患者及び／又は高年の患者に利点をもたらすことができる。加えて、軸外作動は、単一のオプションのみとは対照的に、例えば直感的設計又は構成により、使用者に明確に理解される様々な方法で操作１００の作動を可能にする。
図示の実施形態の「逆作動アクチュエータ」１０４は、マイクロニードルアレイ１０７が皮膚表面に衝突及び貫入するように配備されるときに通過する開口部１３５を提供するものとしても示されている一方、いくつかの実施形態では、アクチュエータ１０４がまた、マイクロニードルアレイ１０７及びマイクロニードルアレイホルダ１０６が移動するときに通過する空洞１３４又は開口部１３５を画定することなく、逆作動アクチュエータをなお（すなわち、装置１００及びハウジング１０２の下面、つまり皮膚に面する側で）使用することができる。つまり、いくつかの実施形態において、アクチュエータ１０４はなお逆作動する場合があるが、マイクロニードルアレイホルダ１０６がその伸長位置Ｈ２にあるときに、マイクロニードル１０８が通る開口部に直接隣接して位置付けられることはない。しかしながら具体的な利点は、コンパクト設計など、マイクロニードルアレイホルダ１０６がアクチュエータ１０４の空洞１３４内でも移動可能である例示のような、アクチュエータ１０４の使用からもたらされ得る。
いくつかの実施形態では、図示の実施形態に示されているとおり、アクチュエータ１０４は、装置１００の一部分にのみ配置されるように構成することができ、装置１００を作動させるための正確な使用者操作をせずとも、正確な区域に装置１００の作動を限局化することができる。例えば、示すとおり、いくつかの実施形態において、装置１００全体は第１の区域を有する第１の設置面積を有する又は画定することができ、アクチュエータ１０４は第２の区域を有する第２の設置面積を有することができ、第２の区域は第１の区域未満であり得る。いくつかの実施形態において、第２の区域は第１の区域の半分未満（すなわち、５０％未満）であり得る。いくつかの実施形態において、第２の区域は第１の区域の４分の１未満（すなわち、２５％未満）であり得る。
図１〜６及び２４〜２５に示されているとおり、カバー１１３は、ハウジング１０２の基部１１２の開口部１１５を覆うように構成することができる。図３〜６に示されているとおり、及び図２４及び２５に関して後に更に詳述されるとおり、いくつかの実施形態において、カバー１１３は、開口部１１５に隣接するハウジング１０２の基部１１２の少なくとも一部分を覆うように構成された第１の部分１４０と、ハウジング１０２の空洞１１４に少なくとも部分的に受容されるように構成され、マイクロニードルアレイ１０７の複数のマイクロニードル１０８を覆うように更に構成された第２の部分１４２を含む、「二重カバー」であり得る。「逆作動アクチュエータ」１０４を使用する図示の実施形態のような実施形態において、カバー１１３は、アクチュエータ１０４の空洞１３４への開口部１３５を覆うように更に構成することができる（例えば図３を参照）。カバー１１３（例えば、その第２の部分１４２）は、マイクロニードル１０８及び流体経路１２３（すなわち、注入アセンブリ１０３を使用する実施形態において）の無菌性を維持するように構成することができる。マイクロニードルアレイ１０７がアクチュエータ１０４内の開口部１３５を介して配備される実施形態では、カバー１１３（例えば、その第１の部分１４０）は、使用する前にアクチュエータ１０４を覆って保護するように構成することもでき、アクチュエータ１０４の偶発的な早期作動を阻止又は防止するために使用することができる。必ずしもアクチュエータ１０４の開口部１３５ではないが、マイクロニードルアレイ１０７がハウジング１０２内の開口部１１５を介して配備される実施形態においては、カバー１１３（例えば、その第１の部分１４０）は皮膚表面に連結するように構成された、ハウジング１０２の基部１１２の少なくとも一部分を覆って保護するように構成することができる。カバー１１３は、同時係属の米国特許出願第６１／８２９，６５９号（２０１３年５月３１日出願）に詳しく記載されており、参照により本明細書に援用される。
図５に示されているとおり、いくつかの実施形態において、アクチュエータ１０４の基部１３３は皮膚接触接着剤１５０（後により詳細に記述）を含むことができ、装置１００は任意の剥離ライナー１５２（後により詳細に記述）を更に含むことができ、それによって装置１００の使用前、並びに組み立て、保管、及び出荷時に皮膚接触接着剤１５０を保護することができる。剥離ライナー１５２は、装置１００を皮膚に適用する前に除去されてもよい。剥離ライナー１５２は、皮膚接触接着剤１５０を剥離するように構成することができる、すなわち剥離特性をもたらすように構成することができ、それにより、装置１００は保管及び出荷時に剥離ライナー１５２に連結することができ、装置１００の適用時に剥離ライナー１５２から容易に分離することができる。あくまで一例として、剥離ライナー１５２は、所望により、皮膚接触接着剤１５０からの剥離ライナー１５２の除去を容易にするように位置付けられたタブ１５５（図４及び５を参照）を含むことができる。示されているとおり、タブ１５５は、１つ以上のひだ１５３を含むことができ、保管時にタブ１５５を短くし、剥離ライナー１５２の除去を容易にするために所望によって長くすることができる。
使用の際、剥離ライナー１５２は皮膚接触接着剤１５０から除去する（使用されている場合）ことができ、アクチュエータ１０４の接着基部１３３は皮膚５０に連結することができる。アクチュエータ１０４の作動は、アクチュエータ１０４の基部１３３の皮膚１５０への連結直後か、又は更には基部１３３の皮膚１５０への連結と実質的に同時に発生し得る。アクチュエータ１０４の基部１３３は、注射、及び必要に応じて注入の間中、皮膚５０に連結されたままにすることができる。その結果、いくつかの実施形態において、装置１００は皮膚５０への流体の注入／注射中に患者によって「装着」されるように構成することができる。このような実施形態では、装置１００は患者の皮膚５０に直接適用されて、マイクロニードル１０８を適切な貫入深度に保ちながら、歩行動作に対応することができる。つまり、ハウジング１０２自体が皮膚接触接着剤１５０を含まない実施形態でも更に、ハウジング１０２（すなわち、アクチュエータ１０４、ハウジング１０２、及び注入アセンブリ１０３の要素を含む、全体としての装置１００）は、マイクロニードルアレイ１０７が皮膚５０に穿孔した後、及び注入中に皮膚表面５０に連結したままになるように構成することができる。例えば、そのような実施形態では、ハウジング１０２は、アクチュエータ１０４の皮膚接触接着剤１５０を介して皮膚５０に接着するように構成することができる。
いくつかの実施形態では、示されているとおり、マイクロニードルアレイホルダ１０６は、その後退位置Ｈ１とその伸長位置Ｈ２との間でアクチュエータ１０４の空洞１３４に配置され、移動可能であることができる。このように、いくつかの実施形態では、少なくともホルダ１０６が伸長位置Ｈ２にある際、マイクロニードルアレイ１０７がホルダ１０６に連結されている場合に、アクチュエータ１０４はマイクロニードルアレイ１０７を少なくとも部分的に囲むように構成することができる。いくつかの実施形態において、少なくともマイクロニードルアレイホルダ１０６が伸長位置Ｈ２にある際、アクチュエータ１０４の少なくとも一部分（例えば、外側部分１３２）がマイクロニードルアレイ１０７（及び／又はマイクロニードルアレイホルダ１０６）を全ての面で囲むように、つまり、マイクロニードルアレイ１０７（及び／又はマイクロニードルアレイホルダ１０６）を取り囲むように、アクチュエータ１０４を構成することができる。
図７及び９に示されているとおり、アクチュエータ１０４が逆作動し、マイクロニードルアレイ１０７が皮膚５０に接触する際に通過する同一の開口部１１５と隣接して配置される実施形態において、アクチュエータ１０４が第１の位置Ｐ１にあり、マイクロニードルアレイホルダ１０６が後退位置Ｈ１にある際、アクチュエータ１０４の基部１３３は、マイクロニードルアレイホルダ１０６の第１の面（又は基部）１２１（及び／又はマイクロニードルアレイ１０７の第１の面（又は基部）１１６）からの第１の距離ｘ１に位置付けることができる（図７を参照）。アクチュエータ１０４が第２の位置Ｐ２にある際、アクチュエータ１０４の基部１３３は、マイクロニードルアレイホルダ１０６の第１の面（又は基部）１２１（及び／又はマイクロニードルアレイ１０７の第１の面（又は基部）１１６）から第２の距離ｘ２に位置付けることができ（図９を参照）、第２の距離ｘ２は第１の距離ｘ１未満になり得る。その結果、アクチュエータ１０４の基部１３３とマイクロニードルアレイホルダ１０６の第１の面１２１（又はマイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６）との間の距離は、アクチュエータ１０４が第１の位置Ｐ２から第２の位置Ｐ２に移動するときに減少し得る。
あくまで一例として、図１〜２５に例示された実施形態では、ハウジング１０２の空洞１１４の少なくとも一部分は円筒穴の形状を有することができ、アクチュエータ１０４の少なくとも一部分は環状の断面形状を含むことができ（例えば、断面が基部１３３に対して実質的に平行に取られた場合）、アクチュエータ１０４の内側部分１３０は、ほぼ管状の形状であり、ハウジング１０２の円筒穴の形状の空調１１４に受容される寸法であり得る。また、アクチュエータ１０４の内側部分１３０によって少なくとも部分的に画定される空洞１３４は、円筒穴の形状を有することができる。あくまで一例として、ハウジング１０２及びアクチュエータ１０４にそれぞれ画定された穴形状の空洞１１４及び１３４の長手方向中心軸は、実質的に一直線であり得、マイクロニードルアレイホルダ１０６の駆動軸Ａ’（図３、７、及び１６を参照）も空洞１１４及び１３４の長手方向中心軸と実質的に一直線であり得る。
いくつかの実施形態では、空洞１１４及び１３４の駆動軸Ａ’及び長手方向中心軸は、必ずしも正確に一致しない場合があるが、互いに対して実質的に平行になり得る。いくつかの実施形態では、ホルダ１０６の駆動軸Ａ’は、図示の実施形態に示されているとおり、アクチュエータ１０４の駆動軸Ａ”に対して実質的に平行に配置することができる。更に、いくつかの実施形態では、示されているとおり、ホルダ１０６の駆動軸Ａ’は、アクチュエータ１０４の駆動軸Ａ”と実質的に一直線（すなわち一致）であり得る。
マイクロニードルアレイホルダ１０６が第１の後退位置Ｈ１にある際、ホルダ１０６は、ハウジング１０２及びアクチュエータ１０４の内部に引き込まれることができることにより、ホルダ１０６（及び、ホルダ１０６に連結されているときのマイクロニードルアレイ１０７）は、ハウジング１０２の基部１１２又はアクチュエータ１０４の基部１３３を越えて伸長しない。マイクロニードルアレイ１０７は、ホルダの後退位置Ｈ１と伸長位置Ｈ２との間の距離全体に沿って、ホルダ１０６と共に移動可能であることができる。すなわち、マイクロニードルアレイホルダ１０６が第１の後退位置Ｈ１にあり、マイクロニードルアレイ１０７がホルダ１０６に連結されているときに、マイクロニードルアレイ１０７もまた、第１の後退位置Ｍ１（例えば、図３、７、９、及び１１を参照）にあることができ、例えば、その場合、マイクロニードルアレイ１０７がハウジング１０２及びアクチュエータ１０４の内部に引き込まれていることにより、マイクロニードルアレイ１０７は、アクチュエータ１０４の基部１３３が皮膚表面５０に位置付けられているときに、皮膚表面５０と接触しない（又は、接触するようには位置付けられない）。マイクロニードルアレイ１０７は、ハウジング１０２の空洞１１４内及びアクチュエータ１０４の空洞１３４内に収容することができ、その後退位置Ｍ１にあるハウジング１０２の基部１１２及びアクチュエータ１０４の基部１３３に対して引き込むことができる。
更に、マイクロニードルアレイホルダ１０６が第２の伸長位置Ｈ２にあり、マイクロニードルアレイ１０７がホルダ１０６に連結されているときに、マイクロニードルアレイ１０７は、また、第２の伸長位置Ｍ２にあることができ（図１５〜１７及び２２を参照）、例えば、その場合、マイクロニードルアレイ１０７の少なくとも一部分は、アクチュエータ１０４の基部１３３が皮膚表面５０に位置付けられると、皮膚表面５０と接触するように位置付けられる。
マイクロニードルアレイホルダ１０６及びマイクロニードルアレイ１０７は、それぞれの第２の位置Ｈ２及びＭ２にあるときに、マイクロニードルアレイ１０７の少なくとも一部分（及び、潜在的に、マイクロニードルアレイホルダ１０６の一部分）は、アクチュエータ１０４の基部１３３を越えて伸長することができる。しかしながら、そうである必要はなく、いくつかの実施形態においては、そうでないことが好ましくあり得る。むしろ、いくつかの実施形態において、マイクロニードル１０８は、アクチュエータ１０４の基部１３３の十分近くに（それでもハウジング１０２及びアクチュエータ１０４の内部に引き込まれているが、アクチュエータ１０４の基部１３３を越えて伸長していない状態で）配置できることにより、基部１３３が皮膚表面５０上に押しつけられるときに、皮膚５０は、アクチュエータ１０４の開口部１３５を通って、空洞１３４の中に入り、皮膚５０がマイクロニードル１０８によって接触される位置まで変形又は半球形にさせられる。
図７の矢印Ａが示すとおり、空洞１１４を画定するハウジング１０２の部分及び／又は空洞１３４を画定するアクチュエータ１０４の部分（例えば、内側部分１３０）は、アクチュエータ１０４の基部１３３（及び／又はハウジング１０２の基部１１２）に対して略直角の経路に沿って移動するため、マイクロニードルアレイホルダ１０６を保持及び／又は先導することができる。マイクロニードルアレイホルダ１０６の駆動軸Ａ’は、装置１００の長手方向中心軸Ｌと略垂直又は直角であり得る。例示的な一実施形態において、ホルダ１０６の動作は基部１３３（及び／又は基部１１２）に関連して実質的に９０度であり得るが、略垂直の経路は、９０度から逸脱して、十分深く貫入して意図する用量を送達できる配向をとり得ることが理解されるであろう。
マイクロニードルアレイホルダ１０６（及びそこに連結されたマイクロニードルアレイ１０７）は、第１の貯蔵エネルギーデバイス１３８によって後退位置Ｈ１（及びＭ１）から伸長位置Ｈ２（及びＭ２）に移動可能であることができ、この貯蔵エネルギーデバイスは、基部１３３（及び／又は基部１１２）に対して、例えば下向きに、皮膚表面５０に向かって略垂直の方向に、マイクロニードルアレイホルダ１０６に力を加えるための位置エネルギーを放出するように作動可能である。いくつかの実施形態では、そのような作動力は、ホルダ１０６の制御された動作を可能にすることにより、マイクロニードル１０８の患者の皮膚の貫入に必要な力の適用を確実にする。その結果、装置１００は望ましい衝突速度で、例えば所望の貫入深さを得るために、皮膚にマイクロニードルアレイ１０７を確実に、かつ一貫して送達することができる。
いくつかの実施形態では、第１の貯蔵エネルギーデバイス１３８は、ホルダ１０６に力を加えて、約２〜約２０ｍ／ｓの範囲の衝突前（すなわち、ホルダ１０６によって保持されたマイクロニードルアレイ１０７が患者の皮膚に衝突する前）のマイクロニードルアレイ１０７の速度を得るために作動可能であり得る。より典型的には、マイクロニードルアレイ１０７は、約４〜約１２ｍ／ｓの範囲の衝突前の速度、いくつかの実施形態では少なくとも５ｍ／ｓの衝突前の速度、及びいくつかの実施形態では約６ｍ／ｓの衝突前の速度で患者の皮膚に衝突することができる。
いくつかの実施形態では、第１の貯蔵エネルギーデバイス１３８は、付勢要素（例えば、ばね）を含むことができ、あくまで一例であるが、図示の実施形態にコイルばねとして示されている。しかしながら、本開示の貯蔵エネルギーデバイスは、付勢要素（例えば、ばね）、噴射剤、化学物質、モータ、電気装置、及びそれらの組み合わせからなる群からの少なくとも１つの蓄積エネルギーデバイスを含むことができる。
マイクロニードルアレイホルダ１０６は、装置１００で下向きに、その伸長位置Ｈ１に向かって付勢される。その結果、マイクロニードルアレイ１０７も、ホルダ１０６と連結している際、その伸長位置Ｍ１に向かって付勢される。マイクロニードルアレイホルダ１０６は、後退位置Ｈ１にあるときに準備される、すなわち負荷がかけられ、又は付勢に逆らって保持されることにより（例えば、付勢要素が蓄積エネルギーデバイス１３８として使用されている場合）、マイクロニードルアレイホルダ１０６が保持された状態から解放されると、蓄積エネルギーデバイス１３８はマイクロニードルアレイホルダ１０６をその伸長位置Ｈ２に、とりわけ所望の速度で移動する力を提供する。
いくつかの実施形態では、アクチュエータ１０４の一部分は、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動するまで、その後退位置Ｈ１にマイクロニードルアレイホルダ１０６を保持することができ、移動した時点で、アクチュエータ１０４はマイクロニードルアレイホルダ１０６を保持しなくなり、マイクロニードルアレイホルダ１０６は蓄積エネルギーデバイス１３８によって自由に駆動されるようになる。
ただし、いくつかの実施形態では、図示の実施形態に示されているとおり、中間構成要素、すなわちアクチュエータ１０４とホルダ１０６との間の構成要素は、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動することによって移動（又は解放）されるように作動させることができ、その中間構成要素は移動するように作動又は許可されると、ホルダ１０６をもはやその後退位置Ｈ１に保持しない位置まで移動し、マイクロニードルアレイホルダ１０６は蓄積エネルギーデバイス１３８によって自由に駆動されるようになる。その結果、いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイホルダ１０６は、アクチュエータ１０４以外の装置１００の要素、構成要素、又は構造によって、その後退位置Ｈ１でハウジング１０２内に保持される。
図示の実施形態において、その中間構成要素は、注入アセンブリ１０３の要素、すなわちシャトル１２５である。シャトル１２５は、
（ｉ）カートリッジ１１０のリザーバ１１１が流体経路１２３と流体連通していない（すなわち、カートリッジ１１０が流体的に隔離されている）、第１の非注入位置Ｓ１（例えば、図３、４、及び７〜１０を参照）と、
（ｉｉ）カートリッジ１１０のリザーバ１１１が流体経路１２３と流体連通している、第２の注入位置Ｓ２（例えば、図１７及び２２を参照）と、の間で（例えば、実質的に装置１００の長手方向中心軸Ｌに沿って）移動可能であり得る。
その結果、いくつかの実施形態では、その第２の位置Ｐ２へのアクチュエータ１０４の移動（すなわち、アクチュエータ１０４の「作動」）は、（ｉ）その第２の位置Ｓ２へのシャトル１２５（すなわち、カートリッジ１１０）の移動、及び伸長位置Ｈ２へのマイクロニードルアレイホルダ１０６の移動の両方を作動することができる。
図示の実施形態のシャトル１２５は、カートリッジ１１０を保持して運搬するように構成されるため、シャトル１２５の第１の位置Ｓ１及び第２の位置Ｓ２はまた、カートリッジ１１０の位置を画定する。その結果、本明細書に記載されるシャトルの位置は、カートリッジ１１０の位置と呼ぶこともできる。しかしながら、注入アセンブリ１０３を使用しない実施形態では、装置１００はなお中間要素、すなわち、アクチュエータ１０４のその第２の位置Ｐ２への移動に反応して、マイクロニードルアレイホルダ１０６が解放される第２の位置Ｓ２へ移動可能であるシャトル１２５を含むことができる。マイクロニードルアレイホルダ１０６が解放される位置は、第１のシャトル位置Ｓ１及び第２のシャトル位置Ｓ２の中間である第３の位置Ｓ３として後に記述されている。ただし、カートリッジ１１０、又は注入アセンブリ１０３のその他の要素を含まない実施形態では、シャトル１２５の第２の位置Ｓ２は、マイクロニードルアレイホルダ１０６が解放される位置として記述される場合がある。
シャトル１２５は、その第１の位置Ｓ１で準備され、つまり負荷をかけられて保持されることができ、第２の位置Ｓ２に向かって付勢され得ることにより、シャトル１２５がアクチュエータ１０４によって解放されると、シャトルは自由に動き、その第２の位置Ｓ２に向かって移動し始める。カートリッジ１１０を運搬し、アクチュエータ１０４とマイクロニードルアレイホルダ１０６との間で中間的に動作する別個のシャトル１２５を使用すると、衝突（すなわち、マイクロニードルアレイホルダ１０６のその伸長位置Ｈ２への移動）と注入（例えば、少なくともシャトル１２５が、レザーバ１１１と流体経路１２３との間に流体連通が確立されているその第２の位置Ｓ２に移動する場合）との間に十分な遅延を確保する一連のイベントをもたらすことができる。つまり、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２への移動を完了する前に、マイクロニードルアレイホルダ１０６はその伸長位置Ｈ２に移動することができる。いくつかの実施形態では、図示の実施形態のように、マイクロニードルアレイホルダ１０６がその伸長位置Ｈ２に達し得る前に、シャトル１２５はその第２の位置Ｓ２に移動し始めることができるが、装置１００は、マイクロニードルアレイ１０７が皮膚５０に穿孔する前に、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２（すなわち、カートリッジ１１０と流体経路１２３との間の流体連通を確立するポイント）に完全に到達しないように構成することができる。
言い換えれば、アクチュエータ１０４がシャトル１２５及びマイクロニードルアレイホルダ１０６の両方の移動を作動するが、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２に到達するときに、マイクロニードルアレイホルダ１０６はその伸長位置Ｈ２にあることができ、それによりマイクロニードルアレイ１０７が皮膚５０に挿入されるときと、レザーバ１１１がマイクロニードルアレイ１０７と流体連通したときとの間にラグ又は遅延が発生する。そうでない場合、マイクロニードル１０８が皮膚５０に貫入する前に、活性物質がマイクロニードル１０８から漏れ始めることがあり得る。いくつかの実施形態では、このラグは、マイクロニードルアレイ１０７が皮膚５０に衝突するときに或る程度の波動運動を受ける可能性がある時間に順応することができ、その時間は約８〜約１０ミリ秒であり得る。概して、マイクロニードルアレイ１０７（及びホルダ１０６）が定常条件に達し、それ以上皮膚表面５０に対するバウンスをしなくなると、流体経路１２３とカートリッジ１１０との間に流体連通をもたらすという利点があり得る。
シャトル１２５は、ホルダ１０６の駆動軸Ａ’及び／又はアクチュエータ１０４の駆動軸Ａ”に関してゼロ以外の角度に向けられた方向又は軸沿いに、その第１の位置Ｓ１とその第２の位置Ｓ２との間で移動可能になるように構成する（configured to movable）ことができる。つまり、いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイホルダ１０６は第１の軸（すなわち、その駆動軸Ａ’）沿いに後退位置Ｈ１と伸長位置Ｈ２との間で移動可能であることができ、アクチュエータ１０４は第２の軸沿いに第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で移動可能であることができ、シャトル１２５は第３の軸沿いに第１の位置Ｓ１と第２の位置Ｓ２との間で移動可能であることができ、第３の軸は第１の軸と第２の軸のいずれか又は両方に対してゼロ以外の角度に向けることができる。とりわけ、ロープロファイル構成を使用する実施形態においては、シャトル１２５は、皮膚表面５０に実質的に平行な方向に移動するように構成することができ、これはまた、いくつかの実施形態では概ね長手方向軸Ｌ沿いであってよく、第３の軸は第１の軸及び第２の軸のいずれか又は両方に対して実質的に直角に向けることができる。
シャトル１２５が第１の位置Ｓ１と第２の位置Ｓ２との間の中間位置（すなわち、第３の位置Ｓ３であり、例えば図１３を参照）であって、マイクロニードルアレイホルダ１０６がシャトル１２５によって後退位置Ｈ１に保持されている状態から解放される位置に到達するまで、シャトル１２５は、マイクロニードルアレイホルダ１０６と相互作用してホルダ１０６をその後退位置Ｈ１に留めるように構成することができる。図１１及び１２は、その第１の位置Ｓ１から動き始めた後で、ホルダ１０６が解放される第３の位置Ｓ３に到達する前のシャトル１２５を示している。
シャトル１２５の第１の位置Ｓ１と第２の位置Ｓ２との間の移動は、１つ以上の蓄積エネルギーデバイスによって達成又は駆動され得る。図示の実施形態では、シャトル１２５を第１の位置Ｓ１から第２の位置Ｓ２に完全に移動するために、２台の蓄積エネルギーデバイスが使用されている。あくまで一例として、図示の実施形態において、第２の蓄積エネルギーデバイス１４４（図３、６、７、９、１１、１３、１６、１７、及び２２）はシャトル１２５の移動を開始して、例えば、シャトル１２５を第１の位置Ｓ１から第３の位置Ｓ３に移動することができ、そこでマイクロニードルアレイホルダ１０６はその後退位置Ｈ１から解放されることができる。更に一例として、図示の実施形態において、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６（図３、６、７、９、及び１１、１３、１６、１７、及び２２）は、シャトル１２５の移動をその第２の位置Ｓで終了させることができ、そこでカートリッジ１１０のリザーバ１１１は流体経路１２３と流体連通しており、カートリッジ１１０のリザーバ１１１から流体経路１２３の中へ、及び中空マイクロニードル１０８の外への活性物質の注入を更に開始し、完了させることができる。
カートリッジ１１０は、カートリッジ１１０から流体経路１２３の中へ、及び中空マイクロニードル１０８の外へ活性物質を流し込むため、カートリッジ１１０のリザーバ１１１内で移動可能であるピストン１４８を含むことができる。ピストン１４８は、カートリッジ１１０の内壁に対して摺動し、密封する関係であり得る。これは、ピストン１４８とカートリッジ１１０の開放可能な端部１５１との間に形成される内部可変容積チャンバ内に貯蔵可能な流体に対し、十分な密封をもたらし得る。ピストン１４８は、シャトル１２５及びカートリッジ１１０に連結され、共に移動可能であり得るプランジャ１４９によって、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２に到達するまで、カートリッジ１１０内で移動させるか又はその中に押し込むことができ、その後、プランジャ１４９はハウジング１０２、シャトル１２５、カートリッジ１１０等に対して移動可能になり、活性物質を分配するようにピストン１４８を駆動することができる。つまり、いくつかの実施形態において、シャトルがその第２の位置Ｓ２になるまで、ピストン１４８（及びプランジャ１４９）がリザーバ１１１内で移動できないように、注入アセンブリ１０３を構成することができる。言い換えれば、いくつかの実施形態において、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２になるまで、ピストン１４８がその第２の位置へ移動することを禁止又は防止するように、注入アセンブリ１０３を構成することができる。
ピストン１４８及びプランジャ１４９は、（ｉ）活性物質がリザーバ１１１から流体経路１２３に流し込まれない（すなわち、活性物質がリザーバ１１１内に収容される）第１の（非分配かつ非送達）位置と、（ｉｉ）活性物質がリザーバ１１１から流体経路１２３に流し込まれる第２の分配位置との間で、一体に移動可能になり得る。
カートリッジ１１０のリザーバ１１１の容積の可変性をもたらすことにより、カートリッジ１１０は、任意の所望の用量に適応するように構成することができる。このようなカートリッジ１１０は、その中にあらかじめ充填された薬剤がすぐに使用可能である種類のものであってよい。カートリッジ１１０は、例えばＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＩＳＯ）等の国際標準を含む標準を満たす種類のものであってもよい。加えて、ガラスシリンダーは、カートリッジ１１０として使用することができ、比較的容易に清浄及び殺菌することができる。
本開示はまた、カートリッジ１１０の開放可能な端部１５１を開放して、流体経路１２３への活性物質の移動を可能にする弁機構の使用を想定している。例えば、カートリッジ１１０によって保持された弁部材を、カニューレなどの構造（図示せず）と協働させることによって、流体遮断又は閉鎖状態から開放することができ、これは、弁部材とカニューレとが作動的に係合されるためである。適切な弁機構には、Ｃｉｎｄｒｉｃｈらへの国際公開第２００５／０１８７０５号に開示されているものが含まれるが、これに限定されない。
ピストン１４８に戻ると、活性物質が完全に（又はほぼ完全に）そこから流し込まれ又は圧出されるまで、リザーバ１１１（例えば、長手方向軸Ｌに実質的に沿って配置され得る）の長さに沿って移動するように適合されている。典型的には、ピストン１４８は、カートリッジ１１０の本体に対して密封するが、活性物質に関連して不活性な材料から作製され得る。例えば、ハロブチルゴム及びシリコーンゴム材料といった精製されたエラストマー材料をそのようなピストンのために典型的に使用することができるが、非エラストマー材料といった他の材料もまた想定される。加えて、ピストン１４８は、積層構造を含む多種多様な材料から作製することができる。図示の実施形態は１種類のピストンを使用しているが、開放可能な端部１５１の内部形状に実質的に一致するように輪郭付けされたものを含む他種類のものを利用することもできる。
カートリッジ内の空所を減少させる他の手段も想定される。例えば、小さい球形の物体をリザーバ１１１内に含ませることができる。ピストン１４８が前進して活性物質をカートリッジ１１０から押し出すときに、その小さな球形物体は、カートリッジ１１０の首部内及び貫通要素１７５の周りへと前方に押動され得る。球形の物体は、流体経路１２３の詰まりを回避するように、貫通要素１７５の流体経路１２３より大きいことが好ましい。それに代えて、球形の物体は、貫通要素１７５の周囲を一杯にしてカートリッジの首部の空間内の活性物質を変位させ得る。この球形の物体は、金属、合成樹脂、ガラス、セラミック、又はリザーバ１１１内の活性物質と適合性がある他の材料から作製することができる。
カートリッジ１１０は、概ね装置１００の長手方向軸Ｌ沿いに配置することができる、及び／又は使用の際に皮膚５０に略平行に配置することができる、長手方向軸を有する。他の実施形態において、リザーバ１１０は、皮膚５０に対してゼロではない角度で配設することができる。装置１００（又は少なくともその注入アセンブリ１０３）のロープロファイルが望ましい実施形態において、カートリッジ１１０の長手方向軸は概ね、マイクロニードルアレイ１０７の主要平面（例えば、第１の面１１６の）と略平行になり得る（マイクロニードルアレイホルダ１０６と連結されている場合）。カートリッジ１１０は、ガラス製の薬剤カートリッジ（例えば、透過性のもの）であってよい。そのようなガラス製の薬剤カートリッジは、例えばＳｃｈｏｔｔ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｅｌｍｓｆｏｒｄ，ＮＪ，ＵＳＡ、及びＬｉｏｎｓｖｉｌｌｅ，ＰＡ，ＵＳＡのＷｅｓｔ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．製の、市販されているタイプのものであってもよい。類似の特性を有する他の種類のカートリッジもまた本開示の範囲内である。
ガラスから製造されるときに、カートリッジ１１０はまた、本開示の送達システムの多用途性を向上させることに関しても有利であり得る。１つの潜在的な利点は、カートリッジ１１０が、医薬品分野においてすでに知られているサイズ及び形状に適合できるとともに、例えば、商業的な装置を使用して容易に充填可能であり得ることである。加えて、カートリッジ１１０を装置１００とは別々に包装することができるので、使用者は特別注文のリザーバを使用し、かつ使用の際にそれらを装置１００に容易に取り付けることができる。図６に示されているとおり、いくつかの実施形態では、扉又はカバー１４７を使用して、カートリッジ１１０を位置付けることができる注入アセンブリ１０３の場所への直接接近を可能にすることができる。更に、患者は、既知の薬剤カートリッジを使用できることによって多種多様な薬剤を使用することができ、また、固定カートリッジを有するディスペンサーの製造業者に用量を依存せずに、患者に特別に誂えた様式で分配することができる。
本開示の装置に使用し得る典型的なガラス製の薬剤カートリッジは、その長さに関して２ｃｍ〜約８ｃｍの範囲の寸法を有する場合があり、４ｍｍ〜１２ｍｍの範囲の内径を有する場合がある。より典型的には、この長さは４ｃｍ〜６ｃｍ、内径は６ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であり得る。本開示は、例えば、送達される活性物質の容積に依存する他の寸法を想定している。透明なガラス製の薬剤カートリッジを使用することができるが、他の材料もまた使用することができる。カートリッジ１１０の材料及び構成は概ね、分配される所望の活性物質と適合性があり、使用する際に発生する圧力に耐えることができる。
いくつかの実施形態では、送達又は注入される活性物質の容積は、少なくとも０．１ｍＬ、いくつかの実施形態では少なくとも０．２ｍＬ、いくつかの実施形態では少なくとも約０．５ｍＬであってよい。いくつかの実施形態では、この容積は２０ｍＬ以下、いくつかの実施形態では１０ｍＬ以下、いくつかの実施形態では５ｍＬ以下、いくつかの実施形態では３ｍＬ以下であってよい。いくつかの実施形態では、この容積は０．１ｍＬ〜２０ｍＬ、いくつかの実施形態では０．１ｍＬ〜１０ｍＬ、いくつかの実施形態では０．１〜５ｍＬであってよい。いくつかの実施形態では、この容積は０．５ｍＬ〜３ｍＬであってよい。
あくまで一例として、図示の実施形態では、シャトル１２５のその第２の位置Ｓ２への移動を完了させる同じ第３の蓄積エネルギーデバイス１４６はまた、注入プロセスを開始及び完了させることもできる。これは、すなわち、プランジャ１４９及びピストン１４８の移動を開始及び完了させ、それに従って活性物質を分配するためである。
いくつかの実施形態では、第２及び第３の貯蔵エネルギーデバイス１４４及び１４６は、それぞればね又は付勢要素を含む場合があり、あくまで一例であるが、図示の実施形態にそれぞれコイルばねとして示されている。しかしながら、上述の蓄積エネルギーデバイスはいずれも、第２及び第３の蓄積エネルギーデバイス１４４および１４６のそれぞれに使用することができる。付勢要素を使用する実施形態では、シャトル１２５は、例えばシャトルが第１の位置Ｓ１にあるときの付勢要素１４４及び１４６の付勢に逆らって準備される、つまり負荷がかけられて保持される場合がある。
つまり、シャトル１２５は、その第２の位置Ｓ２の中で、又はそこに向かって付勢され得る。例えば、シャトル１２５は第２の蓄積エネルギーデバイス１４４及び第３の蓄積エネルギーデバイス１４６のいずれか又は両方によって、例えば第２及び第３の蓄積エネルギーデバイス１４４及び１４６のいずれか又は両方が付勢要素を含む場合、付勢され得る。アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動するまで、シャトル１２５はその第１の位置Ｓ２に保持され得る。一例として、図示の実施形態では、アクチュエータ１０４は、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動するまで、シャトル１２５をその第１の位置Ｓ１に保持する部分を含む。
具体的に、いくつかの実施形態では、図８、１０、及び１２に示されるように、アクチュエータ１０４は、アクチュエータがその第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間を移動するときにアクチュエータ１０４と共に移動可能であり得る、１つ以上のシャトル停止部（又はつめ、又は戻り止め）１５４を含むことができる。装置１００は、長手方向軸Ｌに対して略対称である。このように、図示の実施形態は２つのシャトル停止部１５４を使用する。各停止部は装置１００のそれぞれの側にあるが、図８、１０、及び１２には１つしか示されていない。しかしながら、いくつかの実施形態において、装置１００はシャトル停止部１５４を１つしか含まない場合があることを理解すべきである。複数のシャトル停止部１５４が使用される実施形態では、本明細書の記述が追加の停止部に等しく適用され得ることを理解すべきである。
シャトル停止部１５４は、シャトル１２５の少なくとも一部に接する、及び／又は係合するように構成される。その結果、シャトル停止部１５４は、アクチュエータ１０４の少なくとも一部に連結される、又は少なくとも一部によって形成され得るものであり、
（ｉ）ハウジング１０２、シャトル１２５、及びマイクロニードルアレイホルダ１０６に関する第１の位置Ｔ１（図８を参照）であって、シャトル１２５をその第１の位置Ｓ１に保持するために、シャトル１２５の少なくとも一部分を係合するように、シャトル停止部１５４が位置付けられる位置と、
（ｉｉ）ハウジング１０２、シャトル１２５、及びマイクロニードルアレイホルダ１０６に関する第２の位置Ｔ２（図１０及び１２を参照）であって、シャトル１２５をその第１の位置Ｓ１に保持するためにシャトル１２５の少なくとも一部分を係合するように、シャトル停止部１５４が位置付けられることはなくなり、そのため、シャトル停止部１５４が第２の位置Ｔ２にある際、例えば第２及び第３の蓄積エネルギーデバイス１４４及び１４６によって、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２へ自由に移動することができる位置と、の間でアクチュエータ１０４と共に移動可能であり得る。
図７及び８では、アクチュエータ１０４、シャトル１２５、マイクロニードルアレイホルダ１０６、及びピストン１４８（及びプランジャ１４９）は全て、それぞれの第１の位置にある。これらそれぞれの第１の位置では、シャトル１２５、マイクロニードルアレイホルダ１０６、及びピストン１４８（及びプランジャ１４９）は、準備され、つまり負荷をかけられて保持され、発射可能、すなわち、蓄積エネルギーデバイス１３８、１４４、及び／又は１４６によって駆動され得る。
図９及び１０では、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２にあり、シャトル停止部１５４がその第２の位置Ｔ２にあるが、シャトル１２５はまだその第２の位置Ｓ２に向かって移動を開始していない。図１１及び１２では、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２にあり、シャトル停止部１５４がその第２の位置Ｔ２にあり、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２に向かって移動を開始しているが、マイクロニードルアレイホルダ１０６はまだその後退位置Ｈ１から解放されていない。
図８、１０、及び１２に示されているとおり、シャトル１２５は１つ以上の伸長部、プロング、又は突起部１５６を含むことができ、それぞれシャトル停止部１５４と係合し、相互作用するように構成される。伸長部１５６は、一例として、装置１００の外側部沿いに伸長する外側伸長部として示されており、略長手方向軸Ｌ沿いに伸長されている。各伸長部１５６は、第１の部分（又は、図示の実施形態における側面若しくは前面などの表面）を含み、この部分は刻み目を付けることができるか、又はアクチュエータ１０４がシャトル１２５との係合から移動するまで、例えばアクチュエータ１０４が第２の位置Ｐ２に移動し、それによりシャトル停止部１５４がその第２の位置Ｔ２に移動するまで、アクチュエータ１０４のシャトル停止部１５４を係合するように構成されたフランジを含むことができる。
各伸長部１５６は、第２の位置（又は、例えば図示の実施形態における上面などの表面）を更に含み、この部分は、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動した後にアクチュエータ１０４を第２の位置Ｐ２に維持するために、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動した後にシャトル停止部１５４と係合するように構成することができる。その結果、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動すると、シャトル１２５は解放される。また、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２に向かって移動すると、シャトル１２５はアクチュエータ１０４を捉え、アクチュエータ１０４をその第２の位置Ｐ２に保持するように、シャトル１２５を構成することができる。
このような構成は、アクチュエータ１０４が作動後にその第１の位置Ｐ１に押し戻される、例えば、使用中にマイクロニードル１０８が皮膚５０から除去される可能性がある状況を阻止することができる。したがって、各シャトル停止部１５４は、シャトル１２５のその第１の位置Ｓ１からの移動を阻止するように構成された第１の部分（又は、例えば図示の実施形態における側面若しくは背面などの表面）と、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動した後にアクチュエータ１０４のその第２の位置Ｐ２からの移動を阻止するように構成された第２の部分（又は、例えば図示の実施形態における下面などの表面）と、を含むことができる。しかしながら、シャトル１２５とアクチュエータ１０４との間のこの配置及び相互作用は、あくまで一例として示されている。いくつかの実施形態において、アクチュエータ１０４のシャトル停止部１５４は、その第２の位置Ｐ２にあるときに異なる要素を係合して、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２に移動した後にその第２の位置Ｐ２に保持するように構成することができる。
示されているとおり、図４、６、及び７〜１３においていくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイホルダ１０６は、シャトル１２５で１つ以上のホルダ停止部１６０を係合するように構成された１つ以上の伸長部又はプロング１５８を含むことができる。アクチュエータ１０４のシャトル停止部１５４と同様に、ホルダ停止部１６０はシャトル１２５と共に、
（ｉｉｉ）ハウジング１０２、アクチュエータ１０４、及びマイクロニードルアレイホルダ１０６に関する第１の位置Ｒ１（図７〜１０を参照）であって、マイクロニードルアレイホルダ１０６をその後退位置Ｈ１に保持するために、マイクロニードルアレイホルダ１０６の少なくとも一部分（すなわち、伸長部１５８）を係合するように、ホルダ停止部１６０が位置付けられる位置と、
（ｉｖ）ハウジング１０２、アクチュエータ１０４、及びマイクロニードルアレイホルダ１０６に関する第２の位置Ｒ２（図１３を参照）であって、マイクロニードルアレイホルダ１０６をその後退Ｈ１に保持するためにマイクロニードルアレイホルダ１０６の少なくとも一部分を係合するようにもはや位置付けられず、それによってホルダ停止部１６０が第２の位置Ｒ２にあるときに、例えば第１の蓄積エネルギーデバイス１３８によって、マイクロニードルアレイホルダ１０６がその伸長位置Ｈ２に向かって自由に移動することができる位置と、の間で移動可能である。
図１１及び１２は、その中間の第３の位置Ｓ３に完全に到達する前のシャトル１２５を示している。この位置では、マイクロニードルアレイホルダ１０６が解放され、その伸長位置Ｈ２に向かって移動可能になり、これは図１３に示されている。上記のように、また図１４及び１５に関して後により詳細に記述されるとおり、図１３は、ホルダ１０６がその伸長位置Ｈ２（図１５〜１７及び２２に図示）に完全に到達する前のホルダ１０６の任意の減衰位置を示す。
シャトル１２５のホルダ停止部１６０は、シャトル１２５の一部と連結され得る、又は一部によって形成され得る。あくまで一例として、ホルダ１０６の伸長部１５８は、垂直の伸長部又は突起部として示されている。伸長部１５８は、刻み目を付けることも、ホルダ停止部１６０に接するように構成されたフランジ（例えば、伸長部１５８が下面を含むように）を含むこともできる。ホルダ停止部１６０は、装置１００の長手方向軸Ｌ沿いに規定の距離だけ伸長することができ、それにより、ホルダ停止部１６０がその第２の位置Ｒ２に移動したときに、ホルダ１０６の伸長部１５８はホルダ停止部１６０を通過し、ホルダ停止部１６０と係合しなくなり、ホルダ１０６は第１の蓄積エネルギーデバイス１３８によってその伸長位置Ｈ２へ自由に駆動されるようになる。更に一例として、ホルダ停止部１６０は、１つ以上の伸長部、プロング、又は突起部１６２によって形成又は画定され得る。具体的には、図示の実施形態において、シャトル１２５は装置１００の長手方向軸Ｌに略沿って伸長する２つの伸長部１６２を含み、ホルダ停止部１６０を画定する上面を含む下方の出っ張り又はフランジを含む。図示の実施形態では、ホルダ１０６が負荷をかけられてその後退位置Ｈ１に保持されている際に、ホルダ停止部１６０は、具体的には、ホルダ１０６の伸長部１５８が載っている、つまり、力がかけられている２つのそのような出っ張りによって形成される。つまり、ホルダ停止部１６０がその第２の位置Ｒ２に到達するまで（すなわち、シャトル１２５がその第１の位置Ｓ１とその第２の位置Ｓ２との間の中間に位置するその第３の位置Ｓ３に到達するまで）、シャトル１２５がハウジング１０２内で装置１００の長手方向軸Ｌに略沿って、その第２の位置Ｓ２に向かって移動すると同時に、伸長部１５８及びホルダ停止部１６０は互いに相対的に摺動する。
図６及び１４〜１５に示すとおり、いくつかの実施形態では、装置１００はマイクロニードルアレイホルダ１０６とアクチュエータ１０４（又は、ホルダ１０６がアクチュエータ１０４に隣接するその伸長位置Ｈ２に移動しない実施環境においてはハウジング１０２）との間に位置付けられる、１つ以上のダンプナー１６３を含むことができる。ホルダ１０６が第１の蓄積エネルギーデバイス１３８によってその伸長位置Ｈ２まで駆動され、それによってホルダ１０６がその伸長位置Ｈ２の停止部まで来ると減衰又は低速化するように、ダンプナー１６３はマイクロニードルアレイホルダ１０６の慣性に反応して少なくとも部分的に変形するように構成することができる。図示の実施形態において、ダンプナー１６３はアクチュエータ１０４の空洞１３４内部の凹部に位置付けられ、アクチュエータ１０４の基部１３３とホルダ１０６の下面（図１４を参照）との間に配置された不完全な円（図６を参照）に形成される導線を含む。図１５は、その移動の終わりのホルダ１０６（すなわち、ホルダ１０６が完全にその伸長位置Ｈ２にあり、マイクロニードルアレイ１０７が完全にその伸長位置Ｍ２にある状態）が、アクチュエータ１０４内部に形成されるガイドの端部に載っているそのガイドレールと一緒に示されている。図１５のダンプナー１６３は、ホルダ１０６によって変形され、下側の凹部１６４に押し込まれている。図示の実施形態では、ダンプナー１６３が押し込まれる凹部１６４は、アクチュエータ１０４によって画定される。ただし、ホルダ１０６がアクチュエータ１０４内を移動しない実施形態では、そのような凹部はハウジング１０２、又は装置１００の別の要素によって提供され得る。例示のダンプナー１６３及びホルダ１０６とアクチュエータ１０４との間の相対的な構成は、あくまで一例として示されている。ただし、任意のエネルギー又は衝撃吸収要素若しくは物質を使用することができ、他の構成も本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく可能である。
マイクロニードルアレイ１０７が皮膚５０に衝突する間、シャトル１２５はその第２の位置Ｓ２に向かって長手方向軸Ｌ沿いに移動し続ける（図１７及び２２に示すとおり）。図示の実施形態では、図１３、１６、１７、及び２２に示すとおり、表示器１２６は、例えば１つ以上のラッチ又は戻り止め１６６によって、取り外し可能に一体に連結されるように構成された第１の部分（又は「主要本体」）１２６ａ及び第２の部分（又は「末端」）１２６ｂを含むことができる。
第２の蓄積エネルギーデバイス１４４（例えば、ばね）は、ハウジング１０２によって提供される、つまり固定的に連結される１つ以上の保持壁又は管１６８（例えば、図１３を参照）内に配置することができる。一例として、保持壁１６８は略管状であり、シャトル１２５及び表示器１２６に対してハウジング１０２の略中央に位置し、長手方向軸Ｌに略沿って配置される。保持壁１６８は、凹部（又は穴、又はチャンバ）１７３を画定することができ、そこで例えば、第２の蓄積エネルギーデバイス１４４の少なくとの一部を受容することができる。加えて、図示の実施形態の第１の表示器部分１２６ａ及び第２の表示器部分１２６ｂはそれぞれ、内側の（同軸かつ前方に向かって突出する）壁（又はプロング又は突出部）１７０ａ及び１７０ｂをそれぞれに含み、これらはラッチ１６６を介して取り外し可能に一体に連結され（例えば、それぞれの先端部で）、保持壁１６８を受容するように構成されたほぼ管状の凹部１７２（図１３を参照）を一体に画定する。一例として、図示の実施形態では、第２の表示器部分１２６ｂの内壁１７０ｂは、第１及び第２の表示器部分１２６ａ及び１２６ｂがラッチ１６６を介して一体に連結される際に、第１の表示器部分１２６ａの内壁１７０ａによって画定される内周を中心に配置されるように構成された一連の（周囲方向に離間配置された）プロングによって形成される。それに応じて、第１の表示器部分１２６ａの内壁１７０ａは、内壁１７０ｂの少なくとも一部分を受容するように構成された一連のノッチ又は開口部、すなわち１つ以上のラッチ１６６を形成する１つ以上のプロングからなる部分（複数可）を含むことができる。
シャトル１２５が、表示器１２６と共に、その第１の位置Ｓ１から第２の蓄積エネルギーデバイス１４４によって最初に移動されると、ラッチ１６６によって取り外し可能に連結された内壁１７０ａ及び１７０ｂは、保持壁１６８沿いに摺動する又は動く（及び保持壁１６８は、内壁１７０ａ及び１７０ｂによって画定された凹部１７２内部に受容される）。この段階で、保持壁１６８は内壁１７０ａ及び１７０ｂが内側に屈曲又は偏向することを阻止し、それによってラッチ１６６を閉じた構成又は締まった構成で維持し、内壁１７０ａ及び１７０ｂが一体に連結された状態を維持する。
保持壁１６８は、ハウジング１０２の背部壁１６９から前方へ相対的に短い距離だけ（例えば、装置１００の長手方向軸Ｌに沿って）伸長する。このように、シャトル１２５及び表示器１２６がハウジング１０２内を引き続き移動するときに、第１の表示器部分１２６ａ及び第２の表示器部分１２６ｂの内壁１７０ａ及び１７０ｂは、保持壁１６８を超えて、内壁１７０ａ及び１７０ｂが互いに屈曲し得る場所まで移動する。とりわけ、図示の実施形態では、この時点で、第２の表示器部分１２６ｂの内壁１７０ｂは内側に、すなわち第１の表示器部分１２６ａの内壁１７０ａに対して、自由に屈曲する。図１６に示すとおり、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６はこれで、第１及び第２の表示器部分１２６ａ及び１２６ｂが分離した状態になることを可能にするため、ラッチ又は戻り止め１６６を克服するために必要なエネルギーを提供する（又は提供することを支援する）ことができる。第３の蓄積エネルギーデバイス１４６は、第２の表示器部分１２６ｂをシャトル１２５及び第１の表示器部分１２６ａと反対の方向に、例えば背部壁１６９に向かってハウジング１０２内を後方に移動させるように、第２の表示器部分１２６ｂの少なくとも一部分を係合するように位置付けられ、内壁１７０ｂは保持壁１６８に沿って動き、これを受容する。
いくつかの実施形態では、表示器１２６の少なくとも一部分は、シャトル１２５との隣接関係にあり得る。例えば、図１３に示すとおり、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２に到達する前に、第２の表示器部分１２６ｂは、第１の表示器部分１２６ａの背側の端部及びシャトル１２５の背側の端部と、すなわち第１の表示器部分１２６ａ及び第２の表示器部分１２６ｂが分離されるまで、接触関係にあり得る。
第１の表示器部分１２６ａ及び第２の表示器部分１２６ｂが分離された後、第２の蓄積エネルギーデバイス１４４及び第３の蓄積エネルギーデバイス１４６は両方とも、ハウジング１０２内のシャトル１２５及び第１の表示器部分１２６ａを第２のシャトル位置Ｓ２に向かって移動させ続けるように位置付けられる。第２の蓄積エネルギーデバイス１４４がプランジャ１４９を押し続けるように配置される一方、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６は第１の表示器部分１２６ａを移動させるように位置付けられ、プランジャ１４９に（例えば、内壁１７０ａを介して）連結される。プランジャ１４９は、ピストン１４８に接触して押すことでカートリッジ１１０のリザーバ１１１を加圧するように位置付けられ、カートリッジ１１０の先端部（すなわち、開放可能な端部１５１）は、シャトル１２５の内面に接触して、シャトル１２５をその第２の位置Ｓ２に駆動し続けるように位置付けられる（図１７及び２２に示すとおり）。いくつかの実施形態では、カートリッジ１１０内の流体は、この工程まで、すなわち装置１００が作動され、一連のイベントの結果にカートリッジ１１０の加圧が含まれるまで、加圧されない。例えば、図示の実施形態では、第２の蓄積エネルギーデバイス１４４はシャトル１２５（及びカートリッジ１１０）をその第２の位置Ｓ２に向かって起動することを担い、第３の蓄積エネルギーデバイス１４５は第２の蓄積エネルギーデバイス１４４よりも大きい力を提供するように構成されており、シャトル１２５の動きを完了させ、カートリッジ１１０に加圧及び付勢し、カートリッジ１１０のリザーバ１１１にあるピストン１４８を移動させる。
第２の表示器部分１２６ｂは、第１の表示器部分１２６ａに取り外し可能に連結されるように構成されており、あくまで一例として表示器１２６の一部として記述されている。この要素は、それに代えて、シャトル１２５の一部として、又は表示器１２６及びシャトル１２５の少なくとも１つに取り外し可能に連結されるように構成された、完全に別個の要素として記述される場合がある。
あくまで一例として、図示の実施形態のプランジャ１４９は、表示器１２６に連結される、又はそれによって提供される（例えば、一体に形成される）ことにより、表示器１２６は（ｉ）内側部分１８５（すなわち、プランジャ１４９を構成する、又はこれに連結されるように位置付けられた）であって、そのうちの少なくとも一部分がカートリッジ１１０内でピストン１４８を係合及び移動することを担う部分と、（ｉｉ）外側部分１８７であって、活性物質の注入の進捗状況を表示するために、窓１２４を通して可視となる、シャトル１２５の外側表面又は壁１８８沿いに動くように構成された部分（図１３、１６、１７、及び２２を参照）と、を含む。具体的には、図示の実施形態において、表示器１２６の外側部分１８７は、ハウジング１０２の保持壁１０５と、シャトル１２５の外側表面又は壁１８８との間に受容される寸法である。つまり、表示器１２６の外側部分１８７は、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２に移動した後、表示器１２６がシャトル１２５に対して移動可能になり得るように、シャトル１２５の少なくとも一部分を受容する寸法であってよい。
更に、図示の実施形態では、プランジャ１４９は内部の凹部又はチャンバ１７１を含むか又は画定し、第２の蓄積エネルギーデバイス１４４は、例えば第２の蓄積エネルギーデバイス１４４としてばねを使用する場合に、保持壁１６８によって画定される凹部１７３に少なくとも部分的に受容される寸法であってよく、内部チャンバ１７１へ少なくとも部分的に伸長して、ハウジング１０２の背部壁１６９から離れる方向にプランジャ１４９を駆動又は付勢することができる。
加えて、図示の実施形態では、表示器１２６の外側部分１８７は、表示器１２６の外側部分１８７の内側表面又は壁と、シャトル１２５の外側表面又は壁１８８との間に画定された第１の外側凹部又はチャンバ１９０を含み、第１の外側凹部１９０は後方に開放される。第１の外側凹部１９０は、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６を受容する寸法であってよい（例えば、ばねが第３の蓄積エネルギーデバイス１４６として使用されている場合）。このように、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６は、表示器の前方又は前側の端部をハウジング１０２の背部壁１６９から離れた方向へ、ハウジング１０２内で前方に駆動又は付勢するように位置付けることができる。いくつかの実施形態において、示されているとおり、表示器１２６の外側部分１８７は、シャトル１２５の少なくとも一部分を受容する寸法である第２の外側凹部１９１を更に含み、第２の外側凹部１９１は前方に開放される。
更に、いくつかの実施形態では、示されているとおり、表示器１２６の内側部分１８５も、カートリッジ１１０の少なくとも一部分を受容する寸法である内側凹部又はチャンバ１９２を含む又は画定することができる。とりわけ、内側凹部１９２は、例えばプレス嵌め係合において、カートリッジ１１０の閉鎖端部（例えば、ピストン１４８を含む）を受容することができる。示されているとおり、カートリッジ１１０は、ピストン１４８がプランジャ１４９の前方又は前側の端部に接するように、内側凹部１９２内に位置付けることができる。
図１７に示されているとおり、第２の蓄積エネルギーデバイス１４４及び第３の蓄積エネルギーデバイス１４６によって提供される複合力は、シャトル１２５の移動を完了させることができ、そこでカートリッジ１１０のリザーバ１１１は流体経路１２３と流体連通状態に置かれる。一例として、上記のように、流体経路１２３は貫通要素１７５（例えば、中空ニードル）を含む又はこれに連結することができ、あくまで一例として、ハウジング１０２及びシャトル１２５に対して固定されたままになり得る。更に一例として、カートリッジ１１０をキャップ１７６、及びキャップ１７６を介して接近できる隔壁１７７に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ１１０はガラス製のシリンダーを含むことができ、開放又は開放可能な端部１５１は閉鎖し、キャップ１７６で密封することができる。キャップ１７６は、公知の様式でカートリッジ１１０の開放端部１５１に圧着することができる、アルミニウム製のキャップといった金属キャップを含むことができる。キャップ１７６は、カートリッジ１１０の開放端部１５１を別に密封して閉鎖する隔壁１７７を保持することができる。
隔壁１７７は、典型的にリザーバ（例えば、薬剤カートリッジ）に使用されるものを含む、多くの異なる材料から製造することができる。隔壁１７７は、圧着され又は圧着されずにカートリッジ１１０の開放端部１５１の全体に確実に取り付けられた、貫通可能及び再密閉可能なエラストマーシール又は隔膜から製造することができる。いくつかの実施形態では、隔壁１７７（エラストマー製など）は、アルミ製などの可鍛性のキャップ１７６を使用してカートリッジ１１０の端部に圧着してもよい。他の同様の隔壁材料、及びこの材料をカートリッジ１１０の開放端部１５１に固着するモードを使用してもよい。例えば、Ｗｅｓｔ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ、Ｉｎｃ（Ｌｉｏｎｖｉｌｌｅ，ＰＡ）から入手可能なＣＺシリーズといったシリンダーの本体にモールド成型される隔壁、標準的な注射器ルアーキャップといったキャップ、又は貫通するのに十分に薄いモールド成型された端部を使用することができる。適切な材料は、充分な貫通力で貫通されるとともに、一旦貫通されると密封を維持する。上記したように、隔壁１７７は、使用中に貫通され、リザーバ１１１から活性物質が加圧され、移動する間の漏れを防止するのに十分な力で貫通要素１７５の周りを密封する。特定の隔壁材料は、使用後、貫通要素１７５の抜き取りに続く隔壁１７７の再密封を可能にする。本開示は、様々なアプローチにより別様に、閉鎖された隔壁１７７を開封又は開放することを想定している。
図１７に示すとおり、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２に移動する際、貫通要素１７５は隔壁１７７に貫通又は穿孔するため、カートリッジ１１０のリザーバ１１１と流体連通する、流体経路１２３（すなわち、貫通要素１７５の内部を経由）を配置する。この時点で、図１７に更に示されているとおり、カートリッジ１１０の開放端部１５１（及びキャップ１７６など）は、貫通要素１７５の基部１７８に接し、シャトル１２５の第２の位置Ｓ２を画定する。その結果、シャトル１２５及びカートリッジ１１０は、ハウジング１０２内部の停止部まで進む。これで第３の蓄積エネルギーデバイス１４６は、その端部が表示器１２６の端部と係合するように位置付けられ、プランジャ１４９と共に表示器１２６（すなわち、第１の表示器部分１２６ａ）を移動させるために残りの蓄積エネルギーを伝達して、リザーバ１１１内部でピストン１４８を駆動し、中空マイクロニードル１０８への貫通要素１７５を介して流体経路１２３に活性物質を流し込むことができる。図１８は、注入プロセスが始まると、ハウジング１０２の窓１２４を通して表示され始める表示器１２６を示している。表示器１２６は、使用者にはっきり見えるように、装置１００のその他の構成要素に対して色付けされるか、又は別の方法で引き立てることができる。
図示の実施形態では、ホルダ１０６の第１の面１２１及びマイクロニードルアレイ１０７の第２の面１１８は、マイクロニードルアレイ１０７をホルダ１０６に連結してその間にリザーバ又はマニホールド１８０を画定する際に、間隔を開けて配置されるように構成することができる（図１４、１５、１７、及び２２を参照）。とりわけ、マイクロニードルアレイ１０７がホルダ１０６に連結されると、マイクロニードルアレイ１０７の第２の面１１８、又はその一部は、リザーバ１８０を画定するようにホルダ１０６の第１の面（又は基部）１２１から間隔を開けて配置することができる。図１４及び１５に示すとおり、リザーバ１８０は、漏れを阻止するために全ての面で閉鎖されるように構成することができる。追加の密封部材は、必要に応じて使用することができる。流体経路１２３は、リザーバ１８０を含む、又はこれと流体連通することができ、リザーバ１８０は中空マイクロニードル１０８と（すなわち、マイクロニードルアレイ１０７の第２の面１１８を介して）流体連通することができる。つまり、いくつかの実施形態において、基板１０９は、そこを横断して伸長するように位置付けられた１つ以上のチャネルを含み、マイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６と第２の面１１８との間に流体連通をもたらすことができる。その結果、活性物質がカートリッジ１１０のリザーバ１１１から流体経路１２３へ駆動されると、活性物質はリザーバ１８０に移される。リザーバ１８０は、複数の中空マイクロニードル１０８に活性物質を送達又は供給し、次にマイクロニードル１０８を介して皮膚５０に活性物質を送達するように位置付けられる。貫通要素１７５（流体経路１２３の残りの部分など）とマイクロニードル１０８との間に流体連通をもたらす他の構成も可能であり、リザーバ１８０はあくまで一例として示されている。
図７、９、１１、１３、１６、１７、及び１９〜２１は、隔壁１７７を貫通し、貫通要素１７５をカートリッジ１１０のリザーバ１１１と流体連通に位置付ける前に、貫通要素１７５を密閉し、その無菌性を維持するように位置付けられた無菌性封止部１８２を示している。とりわけ、図１９〜２１は、貫通要素１７５及び無菌性封止部１８２のクローズアップ側面断面図を示し、とりわけ、図９、１１、及び１７はそれぞれ、封止部１８２が穿孔される前、封止部１８２が穿孔されるとき、及び封止部１８２が穿孔されて折り畳まれた後の貫通要素１７５及び無菌性封止部１８２のクローズアップ図を示す。
シャトル１２５がカートリッジ１１０を第２の位置Ｓ２に移動させると、カートリッジ１１０の開放端部１５１にわたって位置付けられた隔壁１７７が、貫通要素１７５が封止部１８２を貫通又は穿孔するまで、封止部１８２に接触して変形させる（図２０を参照）。シャトル１２５（及びカートリッジ１１０）が移動し続けるにつれ、貫通要素１７５は隔壁１７７を穿孔しながら、封止部１８２を通って移動し続ける。つまり、図２１に示すとおり、封止部１８２は、貫通要素１７５の基部１７８に向かって変形して折り畳まれるように構成することができ、穿孔された後も折り畳まれた構成で維持されるように（例えば、その元の位置又は構成に戻れないように）更に構成することができる。
いくつかの実施形態では、封止部１８２は、隔壁１７７に関する上記のものと類似の材料から形成することができ、封止部１８２が、使用の際に貫通されることと、リザーバ１１１からの活性物質の加圧及び伝送の際の漏れを防止するために十分な力で、又は少なくとも貫通要素１７５が隔壁１７７に貫通し、隔壁１７７が漏れを防止し得るまで、貫通要素１７５の周りを密封することと、を可能にする。いくつかの実施形態では、封止部１８２は単に貫通要素１７５の周りを折り畳むものであり、貫通要素１７５の周りを密封するものではない。
図１９〜２１に更に示されているとおり、無菌性封止部１８２は、無菌性封止部１８２が貫通要素１７５を収容するように構成されたチャンバ（例えば、無菌チャンバ）を画定する第１の状態（図１９を参照）から、無菌性封止部１８２が貫通要素１７５によって貫通され、とりわけ隔壁１７７（又はキャップ１７６、又はカートリッジ１１０の開放端部１５１）と、貫通要素１７５の基部１７８との間に折り畳まれる、第２の状態（図２１を参照）へ変化するように構成することができる。図２０は、図１９及び２１に示されたものの中間である、第３のステート又は状態を示し、その状態で封止部１８２は貫通要素１７５によって穿孔される。
上記のように、ピストン１４８及びプランジャ１４９はそれぞれ、第１の非分配位置（例えば、図１７に示すとおり）と第２の分配位置（例えば、図２２に示すとおり）との間で一体に移動可能になり得る。図２２及び２３は、ピストン１４８及びプランジャ１４９がそれぞれ第２の位置にある、装置１００を示す。つまり、流体経路１２３とカートリッジ１１０のリザーバ１１１との間に流体連通が確立された後（図１７を参照）、シャトル１２５はその第２の位置Ｓ２に維持され、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６は、例えば長手方向軸Ｌ沿いに、ハウジング１０２内の表示器１２６を駆動し続け、それによってプランジャ１４９もまた駆動し、カートリッジ１１０内部でピストン１４８を動かして活性物質を流体経路１２３に流し込む。図２３は、活性物質の注入又は送達が完了し、装置１００を皮膚５０から取り外すことができるときに、使用者が目にするであろうものを示している。
使用する際、カバー１１３及び剥離ライナー１５２は取り外すことができる。アクチュエータ１０４の基部１３３上（及び／又は、ハウジング１０２の基部１１２上）の皮膚接触接着剤１５０は、皮膚５０に適用することができる。装置１００のハウジング１０２の上部（第１の部分１２０など）を皮膚５０に向かって押し、アクチュエータ１０４をその第１の位置Ｐ１（装置１００の第１の状態を例示する、図７及び８に示すとおり）からその第２の位置Ｐ２（装置１００の第２の状態を例示する、図９及び１０に示すとおり）に、例えば付勢要素１２８の付勢に逆らって、移動させることができる。
アクチュエータ１０４のその第２の位置Ｐ２への移動は、例えば第２の蓄積エネルギーデバイス１４４（図１１に示すとおり）による駆動の結果として、シャトル１２５を解放し（すなわち、シャトル停止部１５４の移動により）、シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２への移動を開始することを可能にする（装置１００の第３の状態を例示する、図１１及び１２に示すとおり）。シャトル１２５が、その第１の位置Ｓ１と第２の位置Ｓ２との間にある第３の位置Ｓ３に移動した後、シャトル１２５のホルダ停止部１６０は、マイクロニードルアレイホルダ１６０をその後退位置Ｈ１に保持する位置付けではなくなることにより、ホルダ１０６は解放され、第１の蓄積エネルギーデバイス１３８はマイクロニードルアレイホルダ１０６をその伸長位置Ｈ２に向かって駆動する力を供給し始めることができる（装置１００の第４の状態を示す図１３〜１４に示すとおり）。図示の実施形態において、図１３及び１４はホルダ１０６の減衰位置を示し、装置１００の第５の状態を例示する図１５及び１６に示すとおり、ホルダ１０６は引き続きその完全な伸長位置Ｈ２になり得る（及び、それに従って、マイクロニードルアレイ１０７は引き続きその伸長位置Ｍ２になり得る）。しかしながら、いくつかの実施形態は、図１３及び１４に例示されたダンプナー１６３又はホルダ１０６の減衰位置を使用しない。シャトル１２５はその後引き続きその第２の位置Ｓ２に向かって移動し、第１の表示器部分１２６ａ及び第２の表示器部分１２６ｂは分離が可能になり（図１６に示すとおり）、その時点で第３の蓄積エネルギーデバイス１４６がシャトル１２５を第２の位置Ｓ２に引き続き移動させるための力を提供する、又は提供する支援をすることができる。
シャトル１２５がその第２の位置Ｓ２に到達すると（装置１００の第６の状態を例示する図１７に示すとおり）、注入アセンブリ１０３のカートリッジ１１０のリザーバ１１１は流体経路１２３、及びとりわけ注射アセンブリ１０１のマイクロニードル１０８と流体連通状態に置かれる。また、この時点で、表示器１２６（例えば、第１の表示器部分１２６ａ）はシャトル１２５に対して移動し始めることができ、それによってリザーバ１１１内のピストン１４８を駆動することができる（例えばプランジャ１４９を使用）。また、ピストン１４８の進捗状況は、ハウジング１０２の窓１２４（図１８に示すとおり）を通して可視になり得る表示器１２６によって使用者に表示され得る。ピストン１４８及びプランジャ１４９（及び表示器１２６）がそれぞれの第２の位置（装置１００の第７の状態を例示する図２２及び２３に示すとおり）に到達すると、活性物質の注入が完了する。これは、ハウジング１０２の窓１２４を通して可視になり得る表示器１２６を使用して、例えば窓１２４が満たされていくにつれ、表示器１２６を示すことにより、使用者に示すことができる。
図２４及び２５は、カバー１１３をより詳細に示す。上記のように、カバー１１３は（ｉ）開口部１１５に隣接するハウジング１０２の基部１１２の少なくとも一部分をカバーするように構成された第１の（例えば外側）部分１４０、並びにアクチュエータ１０４の基部１３３と、（ｉｉ）ハウジング１１２の空洞１１４に受容されるように構成され、マイクロニードルアレイホルダ１０６が後退位置Ｈ１にあるときに、マイクロニードルアレイ１０７の複数のマイクロニードル１０８を覆うように更に構成された第２の（例えば内側）部分１４２と、を含むことができる。また、第２の位置１４２は、例えばマイクロニードルアレイ１０７を配備するときに通過するアクチュエータ１０４を使用する実施形態において、アクチュエータ１０４の空洞１３４に受容されるように構成することができる。加えて、第１の部分１４０は、マイクロニードルアレイ１０７を配備するときに通過するアクチュエータ１０４を使用する実施形態において、開口部１３５に隣接するアクチュエータ１０４の基部１３３を覆うことができる。
上記のように、アクチュエータ１０４の基部１３３及び／又はハウジング１０２の基部１１２は、皮膚接触接着剤１５０及び任意の剥離ライナー１５２を含むことができる。このような実施形態では、カバー１１３（すなわち、その第１の部分１４０）は、皮膚接触接着剤１５０と、任意で、とりわけアクチュエータ１０４が第１の位置Ｐ１にあるときに使用される剥離ライナーなどの、基部１３３（及び／又は基部１１２）の少なくとも一部分を覆うように構成することができる。しかしながら、いくつかの実施形態においては、装置１００が使用され、皮膚５０から取り外された後、カバー１１３を使用して、アクチュエータ１０４がその第２の位置Ｐ２にある状態で、アクチュエータ１０４、及びハウジング１０２の基部１１２を再び覆うことができる。
図示の実施形態において、カバー１１３の第１の部分１４０及び第２の部分１４２は一体に形成される。ただし、いくつかの実施形態では、第１の部分１４０及び第２の部分１４２は取り外し可能に連結することができ（例えば、上述のいずれかの取り外し可能な連結手段により）、それによって、マイクロニードル１０８とは無関係に、基部１３３（及び／又は基部１１２）を覆う、及び／又は覆いをとることを可能にすることができる。
あくまでも一例として、第２の部分１４２は略管状の形状として図示されており、そのため、第２の部分１４２は基部１３３（及び／又は基部１１２）の開口部１３５（及び／又は開口部１１５）を介して、アクチュエータ１０４の空洞１３４（及び／又はハウジング１１２の空洞１１４）内へ延在することができる。
図２５に示すとおり、第１の部分１４０は、アクチュエータ１０４の基部１３３の少なくとも一部分、及び／又はハウジング１０２の基部１１２の少なくとも一部分を受容する寸法である凹部（又はチャンバ、又はポケット）１９５（すなわち、閉鎖端部１９７を伴う）を含む又は画定することができる。カバー１１３がアクチュエータ１０４を覆う実施形態において、アクチュエータ１０４が使用前に不必要に又は早期に作動をすることがないように、カバー１１３が装置１００に連結される際に、凹部１９５の閉鎖端部又は基部１９７はアクチュエータ１０４の基部１３３と間隔を開けて配置することができる。
更に示すとおり、第２の部分１４２は、マイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６の第１の主表面から突出する複数のマイクロニードル１０８を受容する寸法である凹部（又はチャンバ、又はポケット）１９６（すなわち、閉鎖端部１９８を伴う）を含む又は画定することができる。第２の部分１４２の凹部１９６（例えば閉鎖端部１９８）は、内側表面によって少なくとも部分的に画定されることができ、凹部１９６の内側表面及びマイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６は共に、装置１００の組み立て後、及び使用前に、複数のマイクロニードル１０８を収容するための無菌チャンバを画定することができる。このような無菌チャンバは、殺菌剤が密閉ボリュームに自由に接近することを可能にし、汚染物質が殺菌後のチャンバに入り込まないようにすることができる。
更に図２５に示すとおり、いくつかの実施形態では、カバー１１３の第２の部分１４２は 突起部及び凹部の少なくともいずれか１つを含むことができ、マイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６（及び／又はホルダ１０６の第１の側１２１）はそれぞれ、突起部を受容する、及び／又はカバー１１３の第２の部分１４２の凹部に突出する寸法である凹部及び突出部の少なくともいずれか１つを含むことができる。このような構成は、第２の部分１４２がマイクロニードルアレイ１０７（及び／又はホルダ１０６）と噛合して係合することと、カバー１１３の第２の部分１４２でマイクロニードルアレイ１０７を収容し、保護することを容易にすることと、を可能にし得る。
図３及び２５に示すとおり、図示の実施形態では、マイクロニードルに面した（例えば、上向きの）凹部１９９は、一例としてカバー１１３の第２の部分１４２に図示されている。示されているとおり、マイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６は、複数のマイクロニードル１０８を囲む、カバーに面した（例えば、下向きの）凹部１３９を含むことができる。図３、４、及び６に示されているとおり、マイクロニードル１０８を収容するように構成されたチャンバを密封又は閉鎖するため、かつ、カバー１１３の第２の部分１４２の凹部１９６の閉鎖端部１９８と、マイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６との間に追加の間隔を開けるために、密封部材１３６は、カバー１１３の第２の部分１４２の凹部１９９及びマイクロニードルアレイ１０７の凹部１３９に受容される寸法であるものを使用することができる。この特定の構成は、あくまで一例として表示されるが、概ね、カバー１１３の第２の部分１４２は、マイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６に何らかの方法で連結され、使用前に複数のマイクロニードル１０８を密閉して保護する、すなわちマイクロニードル１０８の無菌性を維持するように構成することができる。いくつかの実施形態において、密封部材１３６及び／又はカバー１１３の一部分は、殺菌剤に対して透過的であり、汚染物質が殺菌後にチャンバに入り込むことを阻止することができる。いくつかの実施形態では、第２の部分１４２は、密封部材１３６を含む又は提供することができる。このような実施形態では、密封部材１３６はカバー１１３で一体に形成され、マイクロニードルアレイ１０７の第１の面１１６及びマイクロニードルアレイホルダ１０６の第１の面１２１の少なくともいずれか１つに連結されるように構成することができる。
上記のように、ハウジング１０２は、基部１１２を画定する又は含む凸部１１９を含むことができる。アクチュエータ１０４（例えば、その外側部分１３２）は、例えばアクチュエータ１０４がその第１の位置Ｐ１にある際、凸部から外側に（例えば下向きに）伸長することができる。カバー１１３の第１の部分１４０にある凹部１９５は、ハウジングの凸部１１９及び／又はアクチュエータ１０４の外側部分１３２の少なくとも一部分を受容する寸法にすることができる。
カバー１１３は、上述の連結手段のいずれかによって、ハウジング１０２（凸部１１９など）及び／又はアクチュエータ１０４に連結されるように構成することができる。カバー１１３はまた、凸部１１９が突出する元のハウジング１０２の部分に接するように構成することができ、それによって、アクチュエータ１０４の早期の作動を防止するためにカバー１１３を装置１１０に連結する際に、カバー１１３がアクチュエータ１０４を押さないようにすることを容易にすることができる。
図１〜２５の実施形態では、注射及び任意で注入を行うために、要素及び蓄積エネルギーデバイスの特定の構造及び配置を使用するが、図示の実施形態に表示される特定の構造及び配置に対する変形は本開示の趣旨及び範囲内であることを理解すべきである。
例えば、図２６は、本開示の別の実施形態に準じた装置１００’、及びとりわけ本開示の別の実施形態に準じた注入アセンブリ１０３’の一部分を示す。いくつかの実施形態では、図２６に示すとおり、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６’は、プランジャ１４９’及び／又はピストン１４８’を直接的に（間接的ではなく）係合するように構成することができ、表示器１２６’（例えばその外側部分１８７’）は、シャトル１２５’の少なくとも一部分を受容するように構成された外側凹部１９０’をなお含むことができ、かつ、注入の進捗状況を示すようにハウジング１０２’の窓を通して可視にするため、シャトル１２５’とハウジング１０２’の１つ以上の保持壁１０５’との間でシャトル１２５’の外側表面沿いに動くことができる。
例えば、このような実施形態では、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６’は、表示器１２６’の内側部分１８５’の内部チャンバ１７１’内部に配置して（すなわち、シャトル１２５の外側表面と、表示器１２６の外側部分１８７’との間への配置とは対照的に）、プランジャ１４９’を画定することができる。プランジャ１４９’の前側の端部又は壁は、ピストン１４８’となお接触することができる。更に、このような実施形態では、第２の蓄積エネルギーデバイス１４４’は、シャトル１２５’の移動、並びに第１及び第２の表示器部分１２５ａ’及び１２５ｂ’の分離をなお開始することができる。図１〜２５の装置１００と同様に、装置１００’では、第１の表示器部分１２６ａ’は、シャトル１２５’と第２の表示器部分１２６ｂ’との間に配置される（及びその間の連結をもたらす）。なお更に、表示器１２６’（又はその一部、とりわけ第１の表示器部分１２６ａ’）は、シャトル１２５’がその第２の位置に達するまでシャトル１２５’と共に移動することができ、その後、外側部分１８７’は、保持壁１９３を超える長手方向軸Ｌ’沿いの長手方向位置に到達することができ、表示器１２６’の外側部分１８７’を形成する壁が外側に屈曲することを可能にする。この時点で、第３の蓄積エネルギーデバイス１４６’は、表示器１２６’（すなわち第１の表示器部分１２６ａ’）及びシャトル１２５’を連結するラッチ又は戻り止め１９４を克服する力を提供することができ、表示器１２６’が長手方向軸Ｌ’沿いへの移動を開始することを可能にし、シャトル１２５’に関して、シャトル１２５’が外側部分１８７’の内側（すなわち外側凹部１９０’内）で動いて、活性物質を注入するようにカートリッジ１１０’内のピストン１４８’を駆動することを可能にする。
図に示されているそれぞれの実施形態は、本開示の装置の様々な特徴を明瞭に示すために別個の実施形態として示されている。しかし、図に示され、本明細書で述べられる実施形態のうちの任意のものについての要素及び特徴の任意の組み合わせは、本開示の装置において使用されることができることを理解すべきである。
適用時間、マイクロニードル、皮膚接触接着剤、剥離ライナー、及び活性物質に関する以下の記述は、本開示の装置のあらゆる実施形態に適用することができる。
いくつかの実施形態において、本開示の装置が皮膚５０に留まることができる時間の長さは、延長された時間であってよいが、本開示の装置はより短い時間皮膚５０に留まる可能性がより高い。例えば、いくつかの実施形態では本開示の装置が皮膚に留まる処理時間が少なくとも１秒であり、いくつかの実施形態では少なくとも５秒であり、いくつかの実施形態では少なくとも１０秒であり、いくつかの実施形態では少なくとも１５秒であり、いくつかの実施形態では少なくとも３０秒である。いくつかの実施形態では装置が皮膚にとどまる時間は１時間以下であり、いくつかの実施形態では３０分以下であり、いくつかの実施形態では２０分以下であり、いくつかの実施形態では１０分以下であり、いくつかの実施形態では５分以下である。いくつかの実施形態では、装置が皮膚に留まる処理時間は１秒〜１時間であり、いくつかの実施形態では１０秒〜１０分であり、いくつかの実施形態では３０秒〜５分である。
いくつかの実施形態では本開示の装置は、少なくとも１秒の注入時間にわたって活性物質を送達するように構成することができ、いくつかの実施形態では少なくとも５秒であり、いくつかの実施形態では少なくとも１０秒であり、いくつかの実施形態では少なくとも１５秒であり、いくつかの実施形態では少なくとも３０秒である。いくつかの実施形態では、本開示の装置は、１時間以下（no greater than no greater than 1 hour）の注入時間を含むことができ、いくつかの実施形態では３０分以下であり、いくつかの実施形態では２０分以下であり、いくつかの実施形態では１０分以下であり、及びいくつかの実施形態では５分以下である。いくつかの実施形態では、装置が皮膚に留まる処理時間は１秒〜１時間であり、いくつかの実施形態では１０秒〜１０分であり、いくつかの実施形態では３０秒〜５分である。
皮膚接触接着剤
いくつかの実施形態において、皮膚接触接着剤１５０は、アクチュエータ１０４の基部１３３全体（及び／又は、ハウジング１０２の基部１１２）を覆うことができる。あるいは、いくつかの実施形態において、皮膚接触接着剤１５０は基部１３３（及び／又は基部１１２）を部分的に覆うことができ、例えば、隙間を作る（例えば無作為に、又はパターンで）ための皮膚接触接着剤１５０の断続的な適用、及び／又は基部１３３（及び／又は基部１１２）の幅よりも小さい幅を有する、皮膚接触接着剤１５０の完全な輪が挙げられる。
皮膚接触接着剤１５０は一般に、感圧性接着剤であり、特に、皮膚（例えば哺乳類の皮膚）に対してしっかりとかつ剥離自在に付着又は接着できる感圧性接着剤である。皮膚接触接着剤１５０は、また、一般に安全かつ非毒性である。皮膚接触接着剤層は一般に、装置１００の所望の最終用途に従って選択される。いくつかの実施形態において、装置１００は複数の皮膚接触接着剤１５０を含んでよい。装置１００が複数の皮膚接触接着剤層１５０を備える場合、各皮膚接触接着剤層１５０は、用いられる材料及び厚さに関して互いに独立に選択されてもよい。適切な接着剤の例は、アクリレート、シリコーン、ポリイソブチレン、合成ゴム、天然ゴム、共重合体及びこれらの混合物を含む。アクリレート及びシリコーンは、好適な皮膚接触接着剤１５０であり得る。一般に、皮膚接触接着剤１５０は、意図された寿命期間の間、皮膚への刺激又は感作の発生をわずかに又はゼロにする必要がある。
いくつかの実施形態では、皮膚接触接着剤１５０は、アクリル酸（又はメタクリル酸）共重合体であってもよい。アクリル酸は典型的には、約０．２ｄＬ／ｇを超える固有粘度（インヘレント粘度）を有し、１つ以上の重合主モノマー及び任意で１つ以上の極性コモノマーを含む。使用に適した主モノマーには、アルキル基に４〜１２個の炭素原子を含むアルキルアクリレートと、アルキル基に４〜１２個の炭素原子を含むアルキルメタクリレートとが含まれる。適切なアルキルアクリレート及びメタクリレートの例としては、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、イソヘプチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、イソヘキシル、２−エチルオクチル、イソオクチル及び２−エチルヘキシルアクリレート及びメタクリレートを挙げることができる。いくつかの実施形態では、アルキルアクリレートには、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、ｎ−アクリル酸ブチル及びアクリル酸シクロヘキシルが含まれてよい。使用に適した極性モノマーには、ヒドロキシル、アミド又はカルボン酸、スルホン酸又はホスホン酸官能性を有するモノマーが含まれてよい。代表例としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ビニル２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、ピロリドニルエチルアクリレート、及びアルコキシエチルアクリレート（例えば２−カルボキシエチルアクリレート）を挙げることができる。いくつかの実施形態では、最終ＰＳＡ製品の過剰な堅固さを回避するため、極性モノマーの重量は、全モノマーの総重量の約４０％以下である。典型的には、極性モノマーは、約１重量％〜約２０重量％の程度で取り入れてよい。いくつかの実施形態では、極性モノマーは、アクリルアミドであってもよい。
いくつかの実施形態では、アクリレート共重合体は、主モノマーである極性モノマーと、付加的な随意のモノマーとの反応生成物を含んでよく、これは、存在する場合、接着剤組成物が非粘性とならないような量で、重合反応に含まれる。例えば性能を向上させるために、コストを削減するため、その他の目的のため、随意の付加的なモノマーを加えてもよい。このような随意のモノマーの例としては、ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、及び他のモノマーと共重合可能なマクロモノマーを挙げることができる。好適なマクロモノマーとしては、ポリメチルメタクリレート、スチレン／アクリロニトリル共重合体、ポリエーテル、及びポリスチレンマクロモノマーが挙げられる。有用なマクロモノマー及びそれらの調製の例は、米国特許第４，６９３，７７６号（Ｋｒａｍｐｅら）において記載され、この開示は参照により本明細書に組み込まれる。
シリコーン又はポリシロキサン感圧性接着剤は、２つの主成分（ポリマー又はゴム、及び粘着付与樹脂）に基づく感圧性接着剤を含む。ポリシロキサン接着剤は、典型的には、高分子量のポリジオルガノシロキサン等のゴムを樹脂で架橋することにより調製でき、適切な有機溶媒における縮合反応を介して三次元のシリケート構造を生成する。樹脂対ポリマーの比を調整して、ポリシロキサン接着剤の物性を改質してもよい。キャップされた（又はアミン互換性を持つ）ポリシロキサンを用いることは、いくつかの実施形態では、薬物安定性を向上しかつ分解を抑制するために好ましい。有益であり得るシリコーン感圧接着剤の更なる詳細及び例は、米国特許第４，５９１，６２２号（Ｂｌｉｚｚａｒｄら）、第４，５８４，３５５号（Ｂｌｉｚｚａｒｄら）、第４，５８５，８３６号（Ｈｏｍａｎら）、及び第４，６５５，７６７号（Ｗｏｏｄａｒｄら）に記載されている。適切なシリコーン感圧接着剤は市販されており、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎにより、商標ＢＩＯ−ＰＳＡ（登録商標）で販売されるシリコーン接着剤を含む。
適切な接着剤の更なる記載は、米国特許第５，６５６，２８６号（Ｍｉｒａｎｄａら）、米国特許第５，２２３，２６１号（Ｎｅｌｓｏｎら）及び米国特許第５，３８０，７６０号（Ｗｅｎｄｅｌら）に見出すことができ、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、皮膚接触用接着剤１５０の厚さは、少なくとも約１０μｍ、いくつかの実施形態では少なくとも約２０μｍ、いくつかの実施形態では少なくとも約４０μｍであってよい。いくつかの実施形態では、皮膚接触用接着剤１５０の厚さは、約２ｍｍ（０．０７８７４インチ）未満、いくつかの実施形態では約１ｍｍ（０．０３９３７インチ）未満、いくつかの実施形態では約１５０マイクロメートル（５９０６マイクロインチ）未満であってよい。
いくつかの実施形態では、医療用グレードの接着剤が皮膚接触接着剤１５０に好ましくあり得る。このような医療グレードの皮膚接触接着剤１５０は、装置１００の作動前、作動中、及び作動後に皮膚５０との密着を維持することができる物理的特性及び特質を有してよい。アクチュエータ１０４（又はハウジング１０２）を皮膚５０に固定することは、皮膚５０に挿入されたマイクロニードル１０８の維持の援助になり得る。
剥離ライナー
剥離ライナーは、剥離ライナー１５２の少なくとも一部分として（加えて、例えば基部１１２の少なくとも一部分を覆うためなどに使用される、その他の剥離ライナー）として使用することができ、豊富な専売製剤における様々な製造元から入手することができる。当業者は、通常、選択した接着剤に対するシミュレーションされた使用条件において、それらのライナーに対して試験を行うことにより、所望の剥離特性を有する製品に到達することができる。本開示の装置に使用するのに適したライナーは、クラフト紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、又はこれらの材料のいずれかの複合体で作製することができる。ライナー材料は、フルオロケミカル又はシリコーンなどの剥離剤又は低接着コーティングでコーティングしてもよい。例えば、米国特許第４，４７２，４８０号（Ｏｌｓｏｎ）は、低界面エネルギー過フルオロ化合物ライナーについて記述し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。ライナーは、シリコーン剥離材料でコーティングされた紙、ポリオレフィンフィルム、又はポリエステルフィルムであってもよい。市販のシリコーンコーティング剥離紙の例としては、Ｌｏｐａｒｅｘ（Ｗｉｌｌｏｗｂｒｏｏｋ，ＩＬ）より入手可能なＰＯＬＹＳＬＩＫ（登録商標）シリコーン剥離紙を挙げることができる。
活性物質
上記のように、いくつかの実施形態において、活性成分又は薬剤（例えば、薬物）が、マイクロニードル１０８を介して（例えば、中実又は中空のマイクロニードルを介して）送達することができる。流体にて処方可能であり、皮下注射経由で送達可能ないかなる物質も活性物質として使用することができ、物質としては、医薬品、栄養薬剤、薬用化粧品、診断用薬、及び治療薬が挙げられる（便宜上、本明細書では総じて「薬物」と称される）。本記載は、気体流体も使用できることを想定している。
本開示の装置に取り込まれることができる薬物の例は、皮膚に投与されると、局部又は全身作用の能力があるものである。その一部の例としては、ブプレノルフィン、クロニジン、ジクロフェナク、エストラジオール、グラニセトロン、硝酸イソソルビド、レボノルゲストレル、リドカイン、メチルフェニデート、ニコチン、ニトログリセリン、オキシブチニン、リバスティグミン、ロチゴチン、スコポラミン、セレギリン、テストステロン、ツロブテロール及びフェンタニールを挙げることができ、これらは経皮デバイスの形で市販されている。他の例としては：ステロイド性（例えば、ハイドロコーチゾン、プレドニソロン、トリアムシノロン）及び非ステロイド性（例えばナプロキセン、ピロキシカム）の両方を含む抗炎症薬；静菌剤（例えば、クロルヘキシジン、ヘキシルレゾルシノール）；抗菌性物質（ペニシリンＶ等のペニシリン類、セファレキシン、エリスロマイシン、テトラサイクリン、ゲンタマイシン、スルファチアゾール、ニトロフラントイン等のセファロスポリン類、ノルフロキサシン、フルメキン及びイバフロキサシン等のキノロン類）；抗原虫薬（例えば、メトロニダゾール）；抗真菌薬（例えば、ナイスタチン）；冠拡張薬；カルシウムチャネル遮断薬（例えば、ニフェジピン、ジルチアゼム）；気管支拡張薬（例えば、テオフィリン、ピルブテロール、サルメテロール、イソプロテレノール）；例えばコラゲナーゼ阻害剤、プロテアーゼ阻害剤、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤（例えば、ドネペジル）、エラスターゼ阻害剤、リポキシゲナーゼ阻害剤（例えば、Ａ６４０７７）、及びアンギオテンシン変換酵素阻害剤（例えばカプトプリル、リシノプリル）等の酵素阻害剤；他の抗高血圧剤（例えば、プロプラノロール）；ロイコトリエン拮抗剤（例えば、ＩＣＩ２０４、２１９）；Ｈ２拮抗剤等の抗潰瘍薬；ステロイド性ホルモン（例えば、プロゲステロン）；抗ウイルス物質及び／又は免疫調節薬（例えば、１−イソブチル−１Ｈ−イミダゾ［４，５−ｃ］キノリン−４−アミン、１−（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピル）−１Ｈ−イミダゾ［４，５−ｃ］キノリン−４−アミン、Ｎ−［４−（４−アミノ−２−エチル−１Ｈ−イミダゾ［４，５−ｃ］キノリン−１−イル）ブチル］メタンスルホンアミド及びアシクロビル）；局所麻酔薬（例えば、ベンゾカイン、プロポフォール、テトラカイン、プリロカイン）；強心薬（例えば、ジギタリス、ジゴキシン）；鎮咳薬（例えば、コデイン、デキストロメトルファン）；抗ヒスタミン剤（例えば、ジフェンヒドラミン、クロルフェニラミン、テルフェナジン）；麻酔剤鎮痛薬（例えば、モルヒネ、クエン酸フェンタニール、スフェンタニル、塩酸ヒドロモルホン）；ペプチドホルモン（例えば、ヒト又は動物成長ホルモン、ＬＨＲＨ、副甲状腺ホルモン）；アトリオペプチド（atriopeptide）等の心臓作用剤；抗糖尿病薬剤（例えば、インシュリン、ｅｘａｎａｔｉｄｅ）；酵素（例えば、抗プラーク酵素、リゾチーム、デキストラナーゼ）；制吐剤；抗痙攣剤（例えば、カルバマジン）；免疫抑制薬（例えばサイクロスポリン）；精神治療（例えば、ジアゼパム）；鎮静剤（例えば、フェノバルビタール）；抗凝血物質（例えば、ヘパリン、エノキサパリンナトリウム）；鎮痛薬（例えば、アセトアミノフェン）；抗片頭痛剤（例えば、エルゴタミン、メラトニン、ｓｕｍａｔｒｉｐｔａｎ、ゾルミトリプタン）；抗不整脈薬剤（例えば、フレカイニド）；制吐剤（例えば、ｍｅｔａｃｌｏｐｒｏｍｉｄｅ、オンダンセトロン、グラニセトロン塩酸塩）；抗癌剤（例えば、メトトレキセート）；抗不安薬等の神経系剤；止血薬；抗肥満剤；ドーパミン作用物質（例えば、アポモルヒネ）；ＧｎＲＨ作用物質（例えば、ロイプロリド、ゴセレリン、ナファレリン）；受精能力ホルモン（例えば、ｈＣＧ、ｈＭＧ、ウロフォリトロピン）；インターフェロン（例えば、インターフェロン−α、インターフェロン−β、ＰＥＧ化インターフェロン−α）；等、並びに、医薬上許容されるこれらの塩及びエステルを挙げることができる。治療的有効量をなす薬物の量は、当業者であれば、特定の薬物、特定の担体、及び所望の治療効果を十分に考慮して容易に決定することができる。
いくつかの実施形態において、ペプチド治療薬（天然型、合成型、又は組換え型）は、マイクロニードル１０８を介して（例えば、中実又は中空のマイクロニードルを介して）送達することができる。本開示の装置の中に組み込まれることができるペプチド治療薬の例として、副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）、副甲状腺ホルモン関連したタンパク（ＰＴＨｒＰ）、カルシトニン、リゾチーム、インスリン、インスリン分泌性類似体、酢酸グラチラマー、ゴセレリン・アセテート、ソマトスタチン、オクトレオチド、ロイプロリド、バソプレシン、デスモプレシン、チモシンαー１、心房性ナトリウム利尿ペプチド（ＡＮＰ）、エンドルフィン、血管の内皮の成長因子（ＶＥＧＦ）、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）、エリスロポイエチン（ＥＰＯ）、骨形成医薬品（ＢＭＰ）、上皮成長因子（ＥＦＧ）、顆粒白血球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、顆粒白血球マクロファージ・コロニー形成刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、インスリン様成長因子（ＩＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ）、ドルナーゼアルファ、組織プラスミノーゲンアクチベータ（ｔＰＡ）、ウロキナーゼ、ＡＮＰクリアランス阻害剤、黄体形成ホルモン放出ホルモン（ＬＨＲＨ）、メラニン細胞刺激ホルモン（α ＆ β ＭＳＨ）、下垂体ホルモン（ｈＧＨ）、副腎皮質ホルモン（ＡＣＴＨ）、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ｈＣＧ）、ストレプトキナーゼ、インターロイキン（例えば、ＩＬ−２、ＩＬ−４、ＩＬ−１０、ＩＬ−１２、ＩＬ−１５、ＩＬ−１８）、プロテインＣ、タンパクＳ、アンギオテンシン、アンギオゲニン、エンドセリン、ペンチジェサイド、脳ナトリウム排泄増加性のペプチド（ＢＮＰ）、ニューロペプチドＹ、小島アミロイド・ポリペプチド（ＩＡＰＰ）、血管作用性小腸ペプチド（ＶＩＰ）、ヒルジン、グルカゴン、オキシトシン、及び前記のペプチド治療薬の任意のものの派生物を挙げることができる。
いくつかの実施形態において、大分子量の薬物を、経皮的に供給してもよい。医薬品の分子量の増加は、一般的に、支援のない経皮的な送達を減少させ得る。かかる大きな分子の例としては、タンパク質、ペプチド、ヌクレオチドアレイ、モノクローナル抗体、ワクチン、多糖（ヘパリン等）、及び抗生物質（セフトリアキソン等）が挙げられる。好適なワクチンの例として、治療用癌ワクチン、脾脱疽ワクチン、風邪ワクチン、ライム病ワクチン、狂犬病ワクチン、麻疹ワクチン、流行性耳下腺炎ワクチン、水痘ワクチン、小痘ワクチン、肝炎ワクチン、Ａ型肝炎予防ワクチン、Ｂ型肝炎ワクチン、Ｃ型肝炎ワクチン、百日咳ワクチン、風疹ワクチン、ジフテリアワクチン、脳炎ワクチン、日本脳炎ワクチン、ＲＳウイルスワクチン、黄熱ワクチン、組換体タンパクワクチン、デオキシリボ核酸ワクチン、ポリオワクチン、治療の癌ワクチン、疱疹ワクチン、ヒト乳頭腫ウイルスワクチン、肺炎球菌ワクチン、髄膜炎ワクチン、百日咳ワクチン、破傷風ワクチン、腸チフス熱ワクチン、コレラワクチン、結核症ワクチン、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ワクチン、ＨＳＶ−１ワクチン、ＨＳＶ−２ワクチン、ＨＩＶワクチン及びその組み合わせが挙げられる。用語「ワクチン」は、したがって、限定することなく、タンパク質、多糖、オリゴ糖、又は弱められた又は死滅されたウイルスの形態での抗原をいう。適切なワクチン及びワクチンアジュバントの付加的な例は、米国特許出願公開第２００４／００４９１５０号（Ｄａｌｔｏｎら）に記載され、その開示は参照することによって本明細書に組み込まれる。
別の実施形態において、受動的な経皮送達によってはさもなければ送達が困難又は不可能な小分子医薬品が使用されてもよい。かかる分子の例としては、塩形態；ビスホスホネート、好ましくはアレンドロン酸ナトリウム又はパムドロン酸ナトリウムのようなイオン分子；及び受動経皮的な送達を妨げる物理化学特性を有する分子が挙げられる。
マイクロニードル
本開示を実施するために有用なマイクロニードルアレイは、以下の特許及び特許出願に記述されているような様々な構成及び特徴を有することができ、その開示内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。マイクロニードルアレイのための１つの実施形態は、米国特許出願公開第２００５／０２６１６３１号（Ｃｌａｒｋｅら）に開示されている構造を含み、それは、切頭のテーパー形状及び制御されたアスペクト比を有するマイクロニードルを記述している。マイクロニードルアレイのための別の実施形態は、米国特許第６，０９１，９７５号（Ｄａｄｄｏｎａら）に開示されている構造を含み、それは、皮膚を貫通するためのブレード状の微小突起を記述している。マイクロニードルアレイのための更に別の実施形態は、米国特許第６，３１２，６１２号（Ｓｈｅｒｍａｎら）に開示されている構造を含み、それは、中空の中央溝を有するテーパー状構造を記述している。マイクロニードルアレイのためのなお更なる別の実施形態は、米国特許第６，３７９，３２４号（Ｇａｒｓｔｅｉｎら）に開示されている構造を含み、それは、マイクロニードルの先端の上面に少なくとも１つの縦方向ブレードを有する中空のマイクロニードルを記述している。マイクロニードルアレイについての更なる実施形態は、米国特許出願公開第２０１２／０１２３３８７号（Ｇｏｎｚａｌｅｚら）及び同第２０１１／０２１３３３５号（Ｂｕｒｔｏｎら）に開示されている構造を含み、それらは両方とも中空のマイクロニードルを記述している。マイクロニードルアレイについてのなお更なる実施形態は、米国特許第６，５５８，３６１（Ｙｅｓｈｕｒｕｎ）号及び第７，６４８，４８４号（Ｙｅｓｈｕｒｕｎら）に開示されている構造を含み、それらは両方とも中空のマイクロニードルアレイ及びその製造の方法を記述している。
本開示のマイクロニードルアレイにおいて使用することができるマイクロニードルの様々な実施形態は、液晶高分子（ＬＣＰ）マイクロニードルを記述するＰＣＴ出願国際公開第２０１２／０７４５７６（Ｄｕａｎら）、及び本開示のマイクロニードルにおいて使用することができるマイクロニードルの様々な異なる型式及び組成を記述するＰＣＴ出願国際公開第２０１２／１２２１６２号（Ｚｈａｎｇら）に記述されている。
いくつかの実施形態において、マイクロニードル材料は、シリコン、ガラス又はステンレス鋼、チタン若しくはニッケル・チタン合金のような金属であり得る（又は含む）。いくつかの実施形態において、マイクロニードル材料は、医療用グレードの高分子材料などの高分子材料であり得る（又は含む）。例示的な種類の医療用グレード高分子材料は、ポリカーボネート、液晶高分子（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、環式オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を含む。とりわけ有用な種類の医療用グレード高分子材料は、ポリカーボネート及びＬＣＰを含む。
いくつかの実施形態において、マイクロニードル材料は、生体分解性高分子材料、とりわけ医療用グレード生体分解性高分子材料）であり得る（又は含む）。例示的な種類の医療用グレード生体分解性材料は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ＰＧＡ及びＰＬＡコポリマー、ポリエステルアミド重合体（ＰＥＡ）を含む。
いくつかの実施形態において、マイクロニードルは溶解可能、分解可能、又は粉砕可能な材料から調製することができ、本明細書では「溶解性マイクロニードル」と称される。溶解可能、分解可能、又は粉砕可能材料は、使用時に溶解、分解、又は粉砕する任意の固形材料である。とりわけ、「溶解可能マイクロニードル」は、治療薬が組織に放出されることを可能にするため、角質層の下にある組織内で十分に溶解、分解、又は粉砕する。治療薬は、溶解可能マイクロニードル上にコーティングされているか、又は中に組み込まれている場合がある。いくつかの実施形態では、溶解可能材料は、炭水化物又は糖から選択される。いくつかの実施形態では、溶解可能材料はポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である。いくつかの実施形態では、溶解可能材料は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニールアルコール、スクロース、グルコース、デキストラン、トレハロース、マルトデキストリン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、マイクロニードルは、上記材料のいずれのうち、２つ以上の組み合わせから作製され得る（又は含む）。例えば、マイクロニードルアレイの先端は、溶解可能材料であり得る一方、マイクロニードルの残部は医療用グレードの高分子材料である。
本開示の実施に有用なマイクロニードルアレイのマイクロニードル又は複数のマイクロニードルは、角質層を貫通することができる様々な形状を有することができる。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのうちの１つ以上は、正方形のピラミッド形状、三角形のピラミッド形状、階段状のピラミッド形状、円すい体形状（細石刃形状）、又は、皮下注射針の形状を有することができる。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのうちの１つ以上は、正方形のピラミッド形状を有することができる。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのうちの１つ以上は、三角形のピラミッド形状を有することができる。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのうちの１つ以上は、階段状のピラミッド形状を有することができる。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのうちの１つ以上は、円錐形状を有することができる。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのうちの１つ以上は、細石刃形状を有することができる。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのうちの１つ以上は、皮下注射針の形状を有することができる。形状は、対称、又は非対称であり得る。形状は、切頭であり得る（例えば、複数のマイクロニードルが角錐台形状又は円錐台形状を有することができる）。いくつかの実施形態において、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルは、中実のマイクロニードル（つまり、マイクロニードルは全体にわたって中実である）である。いくつかの実施形態において、中実のマイクロニードルアレイの複数の中実のマイクロニードルは、正方形のピラミッド形状、三角形のピラミッド形状、階段状のピラミッド形状、円錐形状、又は細石刃形状を有することができる。好ましい実施形態において、中実のマイクロニードルアレイの複数の中実のマイクロニードルは、それぞれ正方形のピラミッド形状を有する。
いくつかの実施形態において、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルは、中空マイクロニードル（つまり、マイクロニードルはマイクロニードルを通る中空の孔を含む）である。中空の孔は、マイクロニードルの基部からマイクロニードルの先端まで、又は、その孔は、マイクロニードルの基部からマイクロニードルの先端から外れた位置まで存在することができる。いくつかの実施形態において、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの１つ以上は、円錐形状、円柱形状、正方形のピラミッド形状、三角形のピラミッド形状、又は皮下注射針の形状を有することができる。
いくつかの実施形態において、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの１つ以上は、円錐形状を有することができる。いくつかの実施形態において、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの１つ以上は、円柱形状を有することができる。いくつかの実施形態において、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの１つ以上は、正方形のピラミッド形状を有することができる。いくつかの実施形態において、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの１つ以上は、三角形のピラミッド形状を有することができる。いくつかの実施形態において、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの１つ以上は、皮下注射針の形状を有することができる。好ましい実施形態において、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルは、それぞれ従来の皮下注射針の形状を有する。
図２７は、マイクロニードル基板１０９上に位置付けられた４つのマイクロニードル１０８（図２７ではそのうち２つが参照されている）を含む、マイクロニードルアレイ１０７の一部分を示す。それぞれのマイクロニードル１０８は、マイクロニードル１０８の先端から基板１０９でのマイクロニードル基部までの長さである高さｈを有する。単一のマイクロニードルの高さ、又はマイクロニードルアレイの全てのマイクロニードルの平均高さは、マイクロニードルの高さｈと呼ばれ得る。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約１００〜約３０００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約１００〜約１５００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約１００〜約１２００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約１００〜約１０００マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約２００〜約１２００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約２００〜約１０００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約２００〜約７５０マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約２００〜約６００マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約２５０〜約１５００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約５００〜約１０００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約５００〜約７５０マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約８００〜約１４００マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約５００マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約３０００マイクロメートル未満の高さを有する。他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約１５００マイクロメートル未満の高さを有する。更に他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約１２００マイクロメートル未満の高さを有する。なお更に他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約１０００マイクロメートル未満の高さを有する。更なる実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約７５０マイクロメートル未満の高さを有する。なお更なる実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約６００マイクロメートル未満の高さを有する。
いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、少なくとも約１００マイクロメートルの高さを有する。他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、少なくとも約２００マイクロメートルの高さを有する。更に他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、少なくとも約２５０マイクロメートル未満の高さを有する。更なる実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、少なくとも約５００マイクロメートルの高さを有する。なお更なる実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、少なくとも約８００マイクロメートル未満の高さを有する。
中実のマイクロニードルを使用するいくつかの実施形態において、複数の中実のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約１００〜約１５００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約１００〜約１２００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約２００〜約１０００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約２００〜約６００マイクロメートルの高さを有する。
中空のマイクロニードルを使用するいくつかの実施形態において、複数の中空のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均）は、約１００〜約３０００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約８００〜約１４００マイクロメートル、いくつかの実施形態において、約５００マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態において、複数の中空のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数の中空のマイクロニードルの全てについての平均）は、約９００〜約１０００マイクロメートルの高さを有する。他の実施形態において、複数の中空のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数の中空のマイクロニードルの全てについての平均）は、約９００〜約９５０マイクロメートルの高さを有する。更に他の実施形態において、複数の中空のマイクロニードルのそれぞれ（又は、複数の中空のマイクロニードルの全てについての平均）は、約９００マイクロメートルの高さを有する。
マイクロニードルアレイの単一のマイクロニードル又は複数のマイクロニードルは、また、それらのアスペクト比によって特徴付けられることができる。マイクロニードルのアスペクト比は、マイクロニードルの高さｈの幅（マイクロニードルの基部における）ｗ（図２７に示すような）に対する比である。アスペクト比は、ｈ：ｗとして示すことができる。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は全ての複数のマイクロニードルの平均）は、２：１〜５：１の範囲のアスペクト比を有する。いくつかの実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は全ての複数のマイクロニードルの平均）は、少なくとも３：１のアスペクト比を有する。
いくつかの実施形態において、マイクロニードルのアレイは、マイクロニードルのアレイのｃｍ２当たり約１００〜約１５００のマイクロニードルを含む。
中実のマイクロニードルを使用するいくつかの実施形態において、中実のマイクロニードルのアレイは、中実のマイクロニードルのアレイのｃｍ２当たり約１００〜約１５００の中実のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、中実のマイクロニードルのアレイは、中実のマイクロニードルのアレイのｃｍ２当たり約２００〜約５００のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、中実のマイクロニードルのアレイは、中実のマイクロニードルのアレイのｃｍ２当たり約３００〜約４００のマイクロニードルを含む。
中空のマイクロニードルを使用するいくつかの実施形態において、中空のマイクロニードルのアレイは、中空のマイクロニードルの１アレイ当たり約３〜約３０の中空のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、中空のマイクロニードルのアレイは、中空のマイクロニードルの１アレイ当たり約１０〜約３０の中空のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、中空のマイクロニードルのアレイは、中空のマイクロニードルの１アレイ当たり約３〜約２０の中空のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、中空のマイクロニードルのアレイは、中空のマイクロニードルの１アレイ当たり約１３〜約２０の中空のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、中空のマイクロニードルのアレイは、中空のマイクロニードルの１アレイ当たり約８〜約１８の中空のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、中空のマイクロニードルのアレイは、中空のマイクロニードルの１アレイ当たり約１８の中空のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、中空のマイクロニードルのアレイは、中空のマイクロニードルの１アレイ当たり約１２の中空のマイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態において、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は複数のマイクロニードルの全ての平均）は、皮膚の中に約５０〜約１５００マイクロメートル、約５０〜約４００マイクロメートル、又は約５０〜約２５０マイクロメートルの深さまで貫入することができる。
いくつかの実施形態において、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は複数のマイクロニードルの全ての平均）は、皮膚の中に約１００〜約４００マイクロメートル、又は約１００〜約３００マイクロメートルの深さまで貫入することができる。
いくつかの実施形態において、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は複数のマイクロニードルの全ての平均）は、皮膚の中に約１５０〜約１５００マイクロメートル、又は約８００〜約１５００マイクロメートルの深さまで貫入することができる。
いくつかの実施形態において、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ（又は複数のマイクロニードルの全ての平均）は、皮膚の中に約４００〜約８００マイクロメートルの深さまで貫入することができる。
上記の実施形態の全てに関して、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルそれぞれ（又は、複数のマイクロニードルの全ての平均）の貫通深さ（ＤＯＰ）は、マイクロニードル自体の全長ではあり得ないことが理解されよう。
いくつかの実施形態では、本開示に記載のマイクロニードルアレイ１０７は、マイクロニードルアレイ１０７、上述のような皮膚接触接着剤、及び任意で支持体を含むことができる、貼付剤の様式であってよい。貼付剤上であるかどうかにかかわらず、マイクロニードル１０８は望ましいパターン又は配列で並べることができる。例えば、マイクロニードル１０８は、均一に離間配置された列に並べることができ、そろえることも、ずらすこともできる。いくつかの実施形態において、マイクロニードル１０８は、三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、七角形、八角形、又は台形のような多角形パターンで並べることができる。他の実施形態において、マイクロニードル１０８は円形又は楕円形のパターンで並べることができる。
いくつかの実施形態において、マイクロニードル１０８で覆われた基板１０９の表面積は、約０．１ｃｍ２〜約２０ｃｍ２である。これらの実施形態のうちの一部において、マイクロニードル１０８で覆われた基板１０９の表面積は、約０．５ｃｍ２〜約５ｃｍ２である。これらの実施形態のうちの別の一部において、マイクロニードル１０８で覆われた基板１０９の表面積は、約１ｃｍ２〜約３ｃｍ２である。これらの実施形態のうちの更に別のものにおいて、マイクロニードル１０８で覆われた基板１０９の表面積は、約１ｃｍ２〜約２ｃｍ２である。
いくつかの実施形態において、本開示のマイクロニードル１０８は、実質的にアレイ１０７（例えば基板１０９など）の表面全体にわたって配置することができる。他の実施形態において、基板１０９の一部分は、マイクロニードル１０８を備えていなくてもよい（つまり、基板１０９の一部分は、非構成である）。これらの実施形態のうちの一部において、非構成表面は、皮膚表面５０に面する装置表面の総面積の約１パーセントを越え、かつ約７５パーセント未満の面積を有する。非構成表面は、約０．６５ｃｍ２（０．１０平方インチ）を越え、かつ６．５ｃｍ２（１平方インチ）未満の面積を有する。
中空のマイクロニードルの場合、中空のチャネル又は穴は、基板１０９及びマイクロニードル１０８を通って延在する。いくつかの実施形態において、穴は中空のマイクロニードルの先端又はその付近のチャネル開口部で抜ける。チャネルは中空のマイクロニードルの先端付近の開口部で抜けることが好ましい。より好ましくは、チャネル又は穴は、マイクロニードルの中心軸線に沿って続くが、皮下注射針と同様に、マイクロニードルの勾配のある側壁で抜けて、挿入時の組織によるチャネルの閉塞を防ぐのに役立つ。いくつかの実施形態において、チャネルの穴の直径は、約１０〜約２００マイクロメートルの範囲である。他の実施形態において、チャネルの穴の直径は、約１０〜約１５０マイクロメートルの範囲である。更に他の実施形態において、チャネルの穴の直径は、約３０〜約６０マイクロメートルである。
中空のマイクロニードルのいくつかの実施形態において、チャネルの穴の平均断面積は、約７５〜約３２，０００マイクロメートルの範囲である。中空のマイクロメールの他の実施形態において、チャネルの穴の平均断面積は、約７５〜約１８，０００マイクロメートルの範囲である。中空のマイクロメールの更に他の実施形態において、チャネルの穴の平均断面積は、約７００〜約３，０００マイクロメートルの範囲である。
中空のマイクロニードルアレイのいくつかの実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間（マイクロニードル先端からマイクロニードル先端までを測定したとき）の平均間隔は、約０．７ｍｍ〜約２０ｍｍの範囲である。中空のマイクロニードルアレイの他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約０．７ｍｍ〜約１０ｍｍである。中空のマイクロニードルアレイの更に他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約２ｍｍ〜約２０ｍｍである。中空のマイクロニードルアレイの更に他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約２ｍｍ〜約１０ｍｍである。中空のマイクロニードルアレイの好ましい実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約２ｍｍである。
中空のマイクロニードルアレイのいくつかの実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間（マイクロニードル先端からマイクロニードル先端までを測定したとき）の平均間隔は、約０．７ｍｍよりも大きい。中空のマイクロニードルアレイの他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約２ｍｍよりも大きい。
中空のマイクロニードルアレイのいくつかの実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約２０ｍｍ未満である。中空のマイクロニードルアレイの他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約１０ｍｍ未満である。
中実のマイクロニードルアレイのいくつかの実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間（マイクロニードル先端からマイクロニードル先端までを測定したとき）の平均間隔は、約２００マイクロメートル〜約２０００マイクロメートルの範囲である。中実のマイクロニードルアレイの他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約２００マイクロメートル〜約６００マイクロメートルの範囲である。中実のマイクロニードルアレイの更に他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約２００マイクロメートル〜約３００マイクロメートルの範囲である。中実のマイクロニードルアレイのなお更に他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約５００マイクロメートル〜約６００マイクロメートルの範囲である。
中実のマイクロニードルアレイのいくつかの実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間（マイクロニードル先端からマイクロニードル先端までを測定したとき）の平均間隔は、約２００マイクロメートルよりも大きい。中実のマイクロニードルアレイの他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約５００マイクロメートルよりも大きい。
中実のマイクロニードルアレイのいくつかの実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約２０００マイクロメートル未満である。中実のマイクロニードルアレイの他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約１０００マイクロメートル未満である。中実のマイクロニードルアレイの更に他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約６００マイクロメートル未満である。中実のマイクロニードルアレイのなお更に他の実施形態において、隣接したマイクロニードル同士の間の平均間隔は、約３００マイクロメートル未満である。
マイクロニードルアレイは、射出成形、圧縮成形、金属射出成形、打抜き加工、写真平版法、又は押出成形によるような任意の好適な方法で製造することができる。一実施形態において、中空のマイクロニードルアレイが、医療用グレードのポリカーボネート又はＬＣＰ等のポリマーを熱サイクル射出成形によって作製された後、レーザードリルでマイクロニードルのチャネルが形成される。
以下の実施形態は、本開示を例示することが意図され、限定するものではない。
実施形態
１．
基部と、基部に開口部を画定するために基部を通って延在する空洞と、を有するハウジングであって、ハウジングの基部が皮膚表面に向かって位置付けられるように構成されたハウジングと、
ハウジングの空洞内にマイクロニードルアレイを保持するように構成されたマイクロニードルアレイホルダであって、ハウジングの空洞に少なくとも部分的に配置され、ハウジングの基部にある開口部に対して、
後退位置（ハウジングの基部が皮膚表面に位置付けられ、かつマイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているときにマイクロニードルアレイが皮膚表面に接触しないように、マイクロニードルアレイがハウジングの内部に引き込まれる）と、
伸長位置（ハウジングの基部が皮膚表面に位置付けられ、かつマイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているときにマイクロニードルアレイの少なくとも一部分が皮膚表面に接触するように開口部を介して位置付けられる）との間で移動可能になるように構成されたマイクロニードルアレイホルダと、
マイクロニードルアレイホルダを後退位置から伸長位置に移動させるため、第１の位置と第２の位置との間でハウジング及びマイクロニードルに対して移動可能なアクチュエータであって、アクチュエータの少なくとも一部分がハウジングの基部に隣接して配置され、皮膚表面に向かって押される装置に反応して、第１の位置から第２の位置へ移動するように構成されたアクチュエータと、を含むマイクロニードル注射装置。
２．アクチュエータが、皮膚表面に向かって位置付けられるように構成された基部を含み、マイクロニードルアレイホルダが皮膚表面に向かって配置されるように構成された基部を含み、アクチュエータが第１の位置から第２の位置へ移動するときに、アクチュエータの基部とマイクロニードルアレイホルダの基部との間の距離が減少する、実施形態１に記載の装置。
３．アクチュエータが、皮膚表面に向かって位置付けられるように構成された基部を含み、マイクロニードルアレイホルダが、皮膚表面に向かって位置付けられるように構成された基部を含み、アクチュエータが第１の位置にあるときに、アクチュエータの基部がマイクロニードルアレイホルダの基部から第１の距離に位置付けられ、アクチュエータが第２の位置にあるときに、アクチュエータの基部がマイクニードルアレイの基部から第２の距離に位置付けられ、第２の距離が第１の距離未満である、実施形態１又は２に記載の装置。
４．アクチュエータが装置の皮膚に面する側に配置される、実施形態１〜３のいずれかに記載の装置。
５．マイクロニードルアレイホルダが後退位置にあるときに、アクチュエータがハウジング及びマイクロニードルアレイホルダに対する第１の位置と第２の位置との間で移動可能である、実施形態１〜４のいずれかに記載の装置。
６．装置が第１の面積を有する設置面積を有し、アクチュエータが第２の面積を有する設置面積を有し、第２の面積が第１の面積の半分未満である、実施形態１〜５のいずれかに記載の装置。
７．ハウジング内に配置されたカートリッジを更に含み、そのカートリッジが、活性物質を収容するように構成されたリザーバを画定する、実施形態１〜６のいずれかに記載の装置。
８．マイクロニードルアレイホルダがカートリッジとは無関係に移動可能である、実施形態７に記載の装置。
９．リザーバが流体経路と流体連通していない第１の位置と、リザーバが流体経路と流体連通している第２の位置との間でカートリッジが移動可能である、実施形態７又は８に記載の装置。
１０．アクチュエータの第２の位置への移動が（ｉ）マイクロニードルアレイホルダの伸長位置への移動と、（ｉｉ）カートリッジの第２の位置への移動と、の両方を作動する、実施形態７〜９のいずれかに記載の装置。
１１．カートリッジをハウジングに保持し、カートリッジを第１の位置と第２の位置との間で運搬するように構成されたシャトルを更に含む、実施形態９又は１０に記載の装置。
１２．アクチュエータが第２の位置に移動した後に、アクチュエータを第２の位置に保持するようにシャトルが構成された、実施形態１１に記載の装置。
１３．注入デバイスを更に含む、実施形態１〜１２のいずれかに記載の装置。
１４．マイクロニードルアレイが第１の主表面と、第１の主表面から突出する複数のマイクロニードルと、を含む、実施形態１〜１３のいずれかに記載の装置。
１５．複数のマイクロニードルが中空であり、活性物質を収容するように構成されたリザーバを含むカートリッジを更に含み、マイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結され、マイクロニードルアレイホルダが後退位置にあるときではなく、マイクロニードルアレイホルダが伸長位置にあるときに、リザーバ、及び複数の中空のマイクロニードルの少なくともいくつかが流体連通するように構成された、実施形態１〜１４のいずれかに記載の装置。
１６．リザーバが複数のマイクロニードルと流体連通していない第１の位置と、リザーバが複数のマイクロニードルの少なくともいくつかと流体連通している第２の位置との間で移動可能であるシャトルによってカートリッジが運搬される、実施形態１５に記載の装置。
１７．シャトルが第２の位置にあるときに、シャトルがアクチュエータを第２の位置に保持するように位置付けられる、実施形態１６に記載の装置。
１８．アクチュエータが第２の位置に移動した後に、シャトルがアクチュエータを第２の位置に保持するように構成された、実施形態１６又は１７に記載の装置。
１９．マイクロニードルアレイホルダがシャトルによって後退位置に保持され、シャトルがマイクロニードルアレイホルダを後退位置に保持するように位置付けられる第１の位置と、マイクロニードルアレイホルダが伸長位置へ自由に移動する第２の位置との間で、シャトルが移動可能である、実施形態１〜１８のいずれかに記載の装置。
２０．シャトルが第２の位置に向かって付勢され、アクチュエータが第２の位置になるまでシャトルがアクチュエータによる第２の位置への移動を抑制される、実施形態１９に記載の装置。
２１．アクチュエータが第２の位置にあるときに、シャトルがその第２の位置に自由に移動する、実施形態１９又は２０に記載の装置。
２２．アクチュエータが第２の位置に移動した後、アクチュエータを第２の位置に保持するように、シャトルの少なくとも一部分が構成された、実施形態１９又は２０に記載の装置。
２３．アクチュエータがハウジングの空洞内に少なくとも部分的に配置される、実施形態１〜２２のいずれかに記載の装置。
２４．アクチュエータがハウジングの基部に対して移動可能であり、
アクチュエータが第１の位置にある際、アクチュエータの最も外側の表面がハウジングの基部を超えて第１の距離だけ伸長し、
アクチュエータが第２の位置にある際、アクチェエータの最も外側の表面が
ハウジングの基部を超えて伸長しないか、又は
ハウジングの基部を超えて第１の距離未満の第２の距離だけ伸長する、実施形態１〜２３のいずれかに記載の装置。
２５．アクチュエータが環状の断面形状を有し、かつ内部の穴を画定し、マイクロニードルアレイホルダが後退位置と伸長位置との間で移動する際に、マイクロニードルアレイホルダが穴の中で移動可能である、実施形態１〜２４のいずれかに記載の装置。
２６．アクチュエータが基部と、アクチュエータの基部に開口部を形成するためにアクチュエータの基部を通って延在する空洞と、を含み、マイクロニードルアレイホルダが後退位置と伸長位置との間で移動する際に、マイクロニードルアレイホルダがカートリッジとは無関係にアクチュエータの空洞内で移動可能である、実施形態１〜２５のいずれかに記載の装置。
２７．アクチュエータの少なくとも一部分が、ハウジングの基部に対して、ハウジングの基部に形成される開口部の内外へ移動可能である、実施形態２６に記載の装置。
２８．アクチェエータの少なくとも一部分がハウジングの空洞内へ伸長する、実施形態１〜２７のいずれかに記載の装置。
２９．アクチュエータが基部及び基部に形成される開口部を含み、マイクロニードルアレイホルダが伸長位置にある際、マイクロニードルアレイの少なくとも一部分が、アクチュエータ内の開口部を通り、アクチュエータの基部を超えて伸長する、実施形態１〜２８のいずれかに記載の装置。
３０．アクチュエータの基部が皮膚表面に連結されるように構成された、実施形態２９に記載の装置。
３１．アクチュエータの基部が皮膚接触接着剤を含む、実施形態２９又は３０に記載の装置。
３２．少なくともマイクロニードルアレイホルダが伸長位置にある際、アクチュエータの少なくとも一部分がハウジングの空洞内に配置され、マイクロニードルアレイを少なくとも部分的に囲むように位置付けられる、実施形態１〜３１のいずれかに記載の装置。
３３．アクチュエータの少なくとも一部分がハウジングの基部内の開口部に隣接して配置され、マイクロニードルアレイホルダが伸長位置にある際、マイクロニードルアレイの少なくとも一部分がアクチュエータを超えて伸長する、実施形態１〜３２のいずれかに記載の装置。
３４．マイクロニードルアレイホルダが後退位置と伸長位置との間の第１の駆動軸沿いで移動可能であり、アクチェエータが第１の位置と第２の位置との間で第２の駆動軸沿いに移動可能であり、第１の駆動軸及び第２の駆動軸が互いに対して実質的に平行である、実施形態１〜３３のいずれかに記載の装置。
３５．アクチュエータが第１の位置にある際、アクチュエータの少なくとも一部分がハウジングの基部を越えて伸長する、実施形態３４に記載の装置。
３６．第１の駆動軸及び第２の駆動軸が実質的に揃っている、実施形態３４又は３５に記載の装置。
３７．アクチュエータが第１の位置から第２の位置へ移動した後に、第２の位置に保持されるように構成された、実施形態１〜３６のいずれかに記載の装置。
３８．アクチュエータを第１の位置で付勢するように位置付けられた付勢要素であって、アクチュエータが第１の付勢要素の付勢に逆らって第１の位置から第２の位置へ移動可能である、付勢要素と、
アクチュエータが第２の位置へ移動した結果として、後退位置から伸長位置へマイクロニードルアレイホルダを駆動するために動作可能な蓄積エネルギーデバイスと、を更に含む、実施形態１〜３７のいずれかに記載の装置。
３９．アクチュエータを第１の位置で付勢するように位置付けられた第１の付勢要素であって、アクチュエータが第１の付勢要素の付勢に逆らって第１の位置から第２の位置へ移動可能である、第１の付勢要素と、
マイクロニードルアレイホルダを伸長位置で付勢するように位置付けられた第２の付勢要素であって、マイクロニードルアレイホルダが後退位置にある際に、マイクロニードルアレイホルダが付勢要素の付勢に逆らって保持され、アクチュエータが第２の位置に移動した結果として、マイクロニードルアレイホルダが付勢要素の付勢に逆らって保持されることから解放される、第２の付勢要素と、を更に含む、実施形態１〜３８のいずれかに記載の装置。
４０．マイクロニードルアレイホルダが伸長位置で付勢される、実施形態１〜３９のいずれかに記載の装置。
４１．マイクロニードルアレイホルダを伸長位置で付勢するように位置付けられた付勢要素を更に含み、マイクロニードルアレイホルダが後退位置にある際に、マイクロニードルアレイホルダが付勢要素の付勢に逆らって保持され、アクチュエータが第２の位置に移動した結果として、マイクロニードルアレイホルダが付勢要素の付勢に逆らって保持されることから解放される、実施形態１〜４０のいずれかに記載の装置。
４２．アクチュエータが第１の位置で付勢される、実施形態１〜４１のいずれかに記載の装置。
４３．マイクロニードルアレイホルダが後退位置で保持され、アクチュエータが第２の位置に移動した結果として、マイクロニードルアレイホルダが後退位置から解放される、実施形態１〜４２のいずれかに記載の装置。
４４．アクチュエータが皮膚接触接着剤を含み、ハウジングが、少なくともアクチュエータ上の皮膚接触接着剤を介して皮膚表面に連結するように構成された、実施形態１〜４３のいずれかの装置。
４５．アクチュエータが皮膚接触接着剤を含む、実施形態１〜４４のいずれかに記載の装置。
４６．アクチュエータが第１の位置にあり、アクチュエータの少なくとも一部分が、ハウジングの基部にある開口部から突出し、皮膚表面に連結するように構成された基部を画定する、実施形態１〜４５のいずれかに記載の装置。
４７．アクチュエータの基部が皮膚接触接着剤を含む、実施形態４６に記載の装置。
４８．マイクロニードルアレイホルダが皮膚表面に向かって位置付けられるように構成された基部を含み、マイクロニードルアレイを更に含み、マイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダの基部に連結され、マイクロニードルアレイホルダと共に後退位置と伸長位置との間で移動可能である、実施形態１〜４７のいずれかの装置。
４９．アクチュエータの少なくとも一部分が、装置の皮膚に面する側の部分に配置され、装置の皮膚に面する側ではない部分を押すことによって皮膚表面に向かって押される装置に反応し、第１の位置から第２の位置へ移動するように構成された、実施形態１〜４８のいずれかに記載の装置。
５０．装置の皮膚に面する側ではない部分がアクチュエータの駆動軸に対して、軸外の位置に配置される、実施形態４９の装置。
５１．アクチュエータの少なくとも一部分がハウジングの下部に配置され、ハウジングの上部を押すことによって皮膚表面に向かって押される装置に反応して、アクチュエータが第１の位置から第２の位置へ移動するように構成された、実施形態１〜５０のいずれかに記載の装置。
５２．ハウジングの上部がアクチュエータの駆動軸に対して、軸外の位置に配置される、実施形態５１に記載の装置。
５３．ハウジングの皮膚に面する側ではない部分が押されたときに、アクチェエータが第１の位置から第２の位置へ移動するように構成された、実施形態１〜５２のいずれかに記載の装置。
５４．ハウジングの皮膚に面する側ではない部分が、ハウジングの基部に隣接して配置されたアクチュエータの部分の真向いにない、実施形態５３に記載の装置。
５５．ハウジングの皮膚に面する側ではない部分が、アクチュエータの駆動軸に対して軸外の位置に配置される、実施形態５３又は５４のいずれかに記載の装置。
５６．ハウジングの少なくとも一部分が手のいずれかの部分を使用して押されるように構成された、実施形態１〜５５のいずれかに記載の装置。
上述され図面に示した実施形態は、あくまで一例として示したものであり、本開示の概念及び原理に対する限定を意図したものではない。このように、要素及びそれらの構成及びアレイにおける様々な変化が、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく可能であると当業者によって認められるであろう。
本明細書において引用された全ての参照及び刊行物は、その全体が参照することによって本開示に明確に組み込まれる。
本開示の様々な特徴及び局面は、以下の請求項に示される。

Claims (2)

  1. 基部と、前記基部に開口部を画定するために前記基部を通って延在する空洞と、を有するハウジングであって、前記ハウジングの前記基部が皮膚表面に向かって位置付けられるように構成されたハウジングと、
    前記ハウジングの前記空洞内にマイクロニードルアレイを保持するように構成されたマイクロニードルアレイホルダであって、前記ハウジングの前記空洞に少なくとも部分的に配置され、前記ハウジングの前記基部にある前記開口部に対して、
    前記ハウジングの前記基部が前記皮膚表面から離れて位置付けられ、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているときに前記マイクロニードルアレイが前記皮膚表面に接触しないように、前記マイクロニードルアレイが前記ハウジングの内部に引き込まれる後退位置と、
    前記ハウジングの前記基部が前記皮膚表面上に接触して位置付けられ、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているときに前記マイクロニードルアレイの少なくとも一部分が前記皮膚表面に接触するように開口部を介して位置付けられる伸長位置と、の間で移動可能になるように構成されたマイクロニードルアレイホルダと、
    前記マイクロニードルアレイホルダを前記後退位置から前記伸長位置に移動させるため、前記ハウジングの前記基部が皮膚表面から離れて配置される第１の位置と前記ハウジングの前記基部が皮膚表面と接触して前記皮膚表面上に配置される第２の位置との間で前記ハウジング及び前記マイクロニードルに対して移動可能なアクチュエータであって、前記アクチュエータの少なくとも一部分が前記ハウジングの前記基部に隣接して配置され、皮膚表面に向かって押される装置に反応して、前記第１の位置から前記第２の位置へ移動するように構成されたアクチュエータと、を含む、マイクロニードル注射装置。
  2. 前記アクチュエータが、基部と、前記基部に形成される開口部と、を備え、前記マイクロニードルアレイホルダが前記伸長位置にある際、前記マイクロニードルアレイの少なくとも一部分が、前記アクチュエータ内の前記開口部を通り、前記アクチュエータの前記基部を超えて伸長する、請求項１に記載の装置。
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