JP6415012B2 - マイクロニードル及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、マイクロニードル及びその製造方法に関し、より具体的には、皮膚に浸透するチップ部を即時に分離させることによって、短時間内に定量の薬液の供給が可能なマイクロニードル及びその製造方法に関する。
経口用、注射用、経皮用及び粘膜透過型などのように様々な薬物伝達技術が用いられている。このうち経皮薬物伝達技術は、パッチ、クリームなどを用いて皮膚を介して薬物を伝達する技術であって、腸による代謝作用を避けることができ、パッチなどを介して連続的に薬物の投与が可能であるという利点がある。
通常の経皮薬物伝達方式としては、受動的経皮薬物伝達システム及び能動的経皮薬物伝達システムがある。受動的経皮薬物伝達システムは、薬物の物理化学的性質に依存する受動的な方法であって、クリーム状、パッチ状、及び軟膏状などを皮膚に塗布する方式である。一方、このような受動的な経皮薬物伝達方式は、皮膚を介して伝達される薬物の分子量が500Da以下の場合にのみ可能であるという限界を有する。
また、能動的な経皮薬物伝達方式は、皮膚透過の限界を克服するために、マイクロニードルを用いて10μmの厚さの角質層を物理的に透過させて有効成分を伝達する。このような能動的な経皮薬物伝達方式は、クリーム剤型のソリッドマイクロニードル、有効成分がコーティングされたコーティングマイクロニードル、水に溶ける溶融マイクロニードル、及び既存の注射器からサイズが減少したマイクロニードルなどがある。
一方、ソリッド又は溶融マイクロニードルは、有効成分を皮膚内に伝達するにおいて、不確実な定量伝達、長い作製時間による薬物安定性の減少、乾燥過程中の薬物損失及び浸透時間の遅延などの問題点を有する。これによって、最近は、マイクロニードルの有効成分の皮膚内伝達力を増大させるための様々な研究が持続的に行われている。
特許第5879927号公報 米国特許出願公開第2014/0128811号明細書
本発明の目的は、短時間内に効果的に定量の薬液の浸透が可能なマイクロニードルを提供することである。
本発明の他の目的は、製造時間が短縮されて、薬液の損失なしに定量の薬液を皮膚に浸透させることができるマイクロニードルの製造方法を提供するためのものである。
上記目的を達成するための本発明によるマイクロニードルは、皮膚内に浸透可能であり、溶融される薬液を含む少なくとも1つ以上のチップ部、前記少なくとも1つ以上のチップ部を支持するベース部、及び前記チップ部と前記ベース部との間に非水溶性物質で設けられ、前記少なくとも1つ以上のチップ部が前記皮膚に浸透する浸透方向に突出して前記少なくとも1つ以上のチップ部に結合される少なくとも1つ以上のガイダ部を含む。
一態様によれば、前記少なくとも1つ以上のガイダ部は、前記ベース部に対して一体に形成され、前記少なくとも1つ以上のガイダ部は、前記皮膚が前記チップ部を把持する力よりも小さい結合力で前記チップ部に結合されてもよい。
一態様によれば、前記浸透方向を基準として、前記少なくとも1つ以上のチップ部の先端は尖った形状を有し、後端は前記少なくとも1つ以上のガイダ部とそれぞれ結合されてもよい。
一態様によれば、前記少なくとも1つ以上のガイダ部は、前記ベース部から前記チップ部に向かって延びる支持部材、及び前記支持部材から前記チップ部に向かって突出する少なくとも1つのガイド突起を含むことができる。
一態様によれば、前記少なくとも1つのガイド突起は、前記支持部材の少なくとも一面から延びて突出してもよい。
一態様によれば、前記少なくとも1つのガイド突起は、前記支持部材の上面から前記チップ部に向かって突出してもよい。
一態様によれば、前記支持部材とガイド突起は一つのボディーとして形成されてもよい。
一態様によれば、前記支持部材の上部には、半円球状に窪んだ支持溝が形成され、前記少なくとも1つのガイド突起は前記支持溝の縁部から延びてもよい。
一態様によれば、前記少なくとも1つのガイド突起は、前記支持部材の縁部に沿って突出して、断面がドーナツ形状を有してもよい。
本発明の好ましい一実施例によるマイクロニードルの製造方法は、皮膚内に浸透可能であり、溶融される薬液を含む少なくとも1つ以上のチップ部を形成するステップ、及び前記少なくとも1つ以上のチップ部のそれぞれに対応して少なくとも1つ以上のガイダ部を結合するステップを含むことができる。
一態様によれば、前記チップ部形成ステップは、少なくとも1つ以上のチップ溝を有するモールドを用意するステップ、前記モールドに原料物質又は生分解性高分子成分を少なくとも一部含む薬液を供給するステップ、及び前記薬液を前記少なくとも1つ以上のチップ溝に加圧して、前記少なくとも1つ以上のチップ部をモールディングするステップを含むことができる。
一態様によれば、前記モールドは、ポリジメチルシロキサン(PDMS)モールドにポリウレタン、金属、アルミニウム生体適合性物質、水溶性高分子、脂溶性高分子及び両親性高分子のうちの少なくともいずれか1つを含み、前記脂溶性高分子及び前記両親性高分子は、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC、hydroxy propyl cellulose)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC、hydroxypropyl methyl cellulose)、PCL(poly capro lactone)、ポリグリコリド(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリラクチド−グリコリド共重合体(PLGA)、ポリビニルピロリドン(PVP、poly vinyl pyrrolidone)、ポリエチレングリコール(PEG、polyethylene glycol)、ポリエチレンオキシド(PEO、polyethylene oxide)、ポリプロピレンオキシド(PPO、polypropylene oxide)、ポリビニルメチルエーテル(PVME、poly vinyl methyl ether)、ポリアクリル酸メチル(PMA、polymethyl acrylate)、プロピレングリコール(Propylene glycol)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ酪酸(Poly butyric acid)、アクリルアミド(acrylamide、acrylic amide)、アクリル酸(acrylic acid)、ヒアルロン酸(HA、hyaluronic acid)及びゼラチン(gelatin)のうちの少なくとも1つを含むことができる。
一態様によれば、前記薬液は、生体適合性物質及び添加剤によって形成されてもよい。
一態様によれば、前記生体適合性物質は、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒアルロン酸(HA、hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、プルラン(pullulan)、ポリ無水物(polyanhydride)、ポリオルトエステル(polyorthoester)、ポリエーテルエステル(polyetherester)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ酪酸(Poly butyric acid)、ポリ吉草酸(Poly valeric acid)、ポリアクリレート(polyacrylate)、エチレン−酢酸ビニル(ethylene−vinyl acetate)重合体、アクリル置換セルロースアセテート、ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride)、ポリフッ化ビニル(polyvinyl Fluoride)、ポリビニルイミダゾール(polyvinyl imidazole)、クロロスルホネートポリオレフィン(chlorosulphonatepolyolefins)、ポリエチレンオキシド(polyethylene oxide)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)、マルトース(Maltose)、ラクトース(Lactose)、トレハロース(Trehalose)、セロビオース(Cellobiose)、イソマルトース(Isomaltose)、ツラノース(Turanose)及びラクツロース(Lactulose)のうちの少なくともいずれか1つを含むか、またはこれらの高分子を形成する単量体の共重合体及びセルロースのうちの少なくともいずれか1つを含むことができる。
一態様によれば、前記添加剤は、トレハロース(trehalose)、オリゴサッカライド(oligosaccharide)、スクロース(sucrose)、マルトース(maltose)、ラクトース(lactose)、セロビオース(cellobiose)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリメタクリレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)、ゲンチオビオース(gentiobiose)、セトリミド(alkyltrimethylammonium bromide(Cetrimide))、臭化セトリモニウム(hexadecyltrimethylammonium bromide(CTAB))、ゲンチアナバイオレット(Gentian Violet)、塩化ベンゼトニウム(benzethonium chloride)、ドクサートナトリウム塩(docusate sodium salt)、スパン型界面活性剤(a SPAN−type surfactant)、ポリソルベート(polysorbate(Tween))、ラウリル硫酸ナトリウム(sodium dodecyl sulfate(SDS))、塩化ベンザルコニウム(benzalkonium chloride)及びオレイン酸グリセリル(glyceryl oleate)のうちの少なくともいずれか1つを含むことができる。
一態様によれば、前記少なくとも1つ以上のチップ部を急速冷却させた後、前記薬液を前記チップ部の表面にコーティングするステップを含むことができる。
一態様によれば、前記コーティングステップの急速冷却は、吸熱反応を誘導できる液体窒素(liquid nitrogen)−196℃、テトラフルオロエタン(Tetrafluoroethane)−50℃、ペルチェ素子冷却ファン−20℃、ドライアイス−78℃、及び四塩化炭素(carbon tetrachloride)、トリクロロフルオロメタン(trichlorofluoromethane)、ジクロロジフルオロメタン(dichlorodifluoromethane)、ブロモクロロジフルオロメタン(Bromochlorodifluoromethane)、ジブロモジフルオロメタン(dibromodifluoromethane)、クロロトリフルオロメタン(chlorotrifluoromethane)、ブロモトリフルオロメタン(bromotrifluoromethane)、テトラフルオロメタン(tetrafluoromethane)、クロロホルム(chloroform)、ジクロロフルオロメタン(dichlorofluoromethane)、クロロジフルオロメタン(chlorodifluoromethane)、ブロモジフルオロメタン(bromodifluoromethane)、トリフルオロメタン(trifluoromethane)、塩化メチレン(dichloromethane)、クロロフルオロメタン(chlorofluoromethane)、フッ化メチレン(difluoromethane)、塩化メチル(chloromethane)、フッ化メチル(fluoromethane)、メタン(methane)、ヘキサクロロエタン(hexachloroethane)、ペンタクロロフルオロエタン(pentachlorofluoroethane)、テトラクロロジフルオロエタン(tetrachlorodifluoroethane)、トリクロロトリフルオロエタン(trichlorotrifluoroethane)、ジクロロテトラフルオロエタン(1,2−Dichlorotetrafluoroethane)、ジブロモテトラフルオロエタン(dibromotetrafluoroethane)、クロロペンタフルオロエタン(chloropentafluoroethane)、ヘキサフルオロエタン(Hexafluoroethane)、ペンタクロロエタン(pentachloroethane)、ジクロロトリフルオロエタン(2,2−dichloro−1,1,1−trifluoroethane)、クロロテトラフルオロエタン(chlorotetrafluoroethane)、ペンタフルオロエタン(Pentafluoroethane)、テトラトリフルオロエタン(tetratrifluoroethane)、テトラフルオロエタン(tetrafluoroethane)、トリクロロエタン(methyl chloroform)、ジクロロフルオロエタン(1,1−dichloro−1−fluoroethane)、クロロジフルオロエタン(chlorodifluoroethane)、トリフルオロエタン(Trifluoroethane)、ジクロロエタン(dichloroethane)、ジフルオロエタン(difluoroethane)、塩化エチル(chloroethane)、エタン(ethane)、ジクロロヘキサフルオロプロパン(dichlorohexafluoropropane)、液体ヘリウム(liquid Helium)及び液体酸素(liquid oxygen)のうちの少なくともいずれか1つを含む冷却剤を用いることができる。
一態様によれば、前記コーティングステップは、前記薬液が含まれたコーティング剤を前記チップ部に噴射するか、または前記コーティング剤に前記チップ部を浸漬してコーティングし、真空、エアードライ及び湿度50%未満の空間で行われてもよい。
一態様によれば、前記コーティング剤は、水に対して有効成分が0.1%〜30%の割合で混合されてもよい。
一態様によれば、前記コーティング剤は粘性剤を含み、前記粘性剤は、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン、カラギーナン、コンドロイチン(硫酸)、デキストラン(硫酸)、キトサン、ポリリジン(polylysine)、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン、アガロース、プルラン、ポリ無水物(polyanhydride)、ポリオルトエステル(polyorthoester)、ポリエーテルエステル(polyetherester)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、ポリアクリレート、エチレン−酢酸ビニル重合体、アクリル置換セルロースアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ(ビニルイミダゾール)、クロロスルホネートポリオレフィン(chlorosulphonatepolyolefins)、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース、シクロデキストリン、ゲンチアナバイオレット(Gentian Violet)、マルトース(Maltose)、ラクトース(Lactose)、トレハロース(Trehalose)、セロビオース(Cellobiose)、イソマルトース(Isomaltose)、ツラノース(Turanose)及びラクツロース(Lactulose)のうちのいずれか1つを含むか、またはこれらの高分子を形成する単量体の共重合体及びセルロースのうちの少なくとも1つを含むことができる。
一態様によれば、前記有効成分は、α−インターフェロン、多発性硬化症のためのβ−インターフェロン、エリスロポイエチン、フォリトロピンβ、フォリトロピンα、G−CSF、GM−CSF、ヒト絨毛性腺刺激ホルモン、黄体形成(leutinizing)ホルモン、サケカルシトニン、グルカゴン、GNRHアンタゴニスト、インスリン、ヒト成長ホルモン、フィルグラスチン、ヘパリン、低分子ヘパリン及びソマトロピンのうちの少なくともいずれか1つを含むか、または、日本脳炎ワクチン、ロタウイルスワクチン、インフルエンザワクチン、ポリオワクチン、水痘ワクチン、アルツハイマー病ワクチン、動脈硬化ワクチン、癌ワクチン、ニコチンワクチン、ジフテリアワクチン、子宮頸癌ワクチン、髄膜炎菌ワクチン、破傷風ワクチン、百日咳ワクチン、ライム病ワクチン、狂犬病ワクチン、肺炎双球菌ワクチン、黄熱病ワクチン、コレラワクチン、種痘疹ワクチン、結核ワクチン、風疹ワクチン、はしかワクチン、おたふくかぜワクチン、ボツリヌスワクチン、ヘルペスウイルスワクチン、他のDNAワクチン、B型肝炎ワクチン、ヒアルロン酸(Hyaluronic acid)、コエンザイムQ10(Coenzymeq10)、キトサン(Chitosan)、ボトックス(Botox)、ビタミン及びビタミン誘導体、ヒドロキシ酸(Hydroxy acid)、テトラサイクリン(Tetracycline)、オキシテトラサイクリン(oxytetracycline)、ドキシサイクリン(doxycycline)、ミノサイクリン(minocycline)、ベンゾカイン(Benzocaine)、メピバカイン(Mepivacaine)、リドカイン(Lidocaine)、プリロカイン(Prilocaine)、ブピバカイン(Bupivacaine)、エチドカイン(Etidocaine)、アルチカイン(Articaine)、プロカイン(Procaine)、プロポキシカイン(Propoxycaine)、テトラカイン(Tetracaine)、ロピバカイン(Ropivacaine)、ブタカイン(Butacaine)、ピペロカイン(Piperocaine)、コカイン(Cocaine)、クロロプロカイン(Chloroprocaine)、プロパラカイン(Proparacaine)及びジクロニン(Dyclonine)のうちの少なくともいずれか1つを含むことができる。
一態様によれば、前記コーティング剤は水溶性物質を含み、前記水溶性物質は、トレハロース(trehalose)、オリゴサッカライド(oligosaccharide)、スクロース(sucrose)、マルトース(maltose)、ラクトース(lactose)、セロビオース(cellobiose)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリメタクリレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)及びゲンチオビオース(gentiobiose)のうちの少なくともいずれか1つが添加されてもよい。
一態様によれば、前記コーティングされた前記マイクロニードルから溶媒を蒸発させ、前記コーティングされた表面が溶液から影響を受けないように防水コーティングするステップを含み、前記防水コーティングステップは、前記コーティングされたチップ部を超音波コーティング(Ultrasonic spray coating)、微粒化コーティング(Atomization coating)、電気紡糸コーティング(Electro−spinning coating)及び浸漬コーティング(Dip−coating)のうちの少なくともいずれか1つによって溶媒を蒸発させることができる。
一態様によれば、前記防水コーティングステップは、前記マイクロニードルの端部又は表面全体にミネラル系列物質又は脂質系列物質を含む防水剤で防水コーティングし、前記防水剤は、蜜蝋(Beeswax)、オレイン酸(Oleic acid)、大豆脂肪酸(Soy fatty acid)、ヒマシ油(Castor oil)、ホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine)、ビタミンE(d−α−tocopherol/Vitamin E)、トウモロコシ油モノ−ジ−トリジグリセリド(Corn oil mono−di−tridiglycerides)、綿実油(Cottonseed oil)、オリーブ油(Olive oil)、ピーナッツ油(Peanut oil)、薄荷油(Peppermint oil)、サフラワー油(Safflower oil)、ゴマ油(Sesame oil)、大豆油(Soybean oil)、硬化植物油(Hydrogenated vegetable oils)、水素添加大豆油(Hydrogenated soybean oil)、トリカプリルグリセリル(Caprylic/capric triglycerides derived from coconut oil or palm seed oil)及びホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine)のうちの少なくともいずれか1つ以上を含むか、またはこれらの混合物で形成されてもよい。
一態様によれば、前記ガイダ部結合ステップは、前記モールドのチップ溝の外部にモールディングされた前記薬液を除去するステップ、前記チップ溝にモールディングされた前記少なくとも1つ以上のチップ部に前記ガイダ部を結合するステップ、及び前記チップ部とガイダ部が結合された状態で、前記モールドを除去するステップを含むことができる。
一態様によれば、前記少なくとも1つ以上のガイダ部はベース部によって支持され、前記ベース部は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレンビニルアセテート(EVA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリウレタン(PU)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリラクチド(PLA)、ポリラクチド−グリコリド共重合体(PLGA)、及びポリグリコリド(PGA)のうちの少なくともいずれか1つを含むことができる。
一態様によれば、前記ベース部とガイダ部は、互いに同じ材質で形成されてもよい。
一態様によれば、前記少なくとも1つ以上のチップ部とガイダ部との結合力は、前記皮膚が前記チップ部を把持する力よりも小さくてもよい。
一態様によれば、前記チップ部形成ステップと前記ガイダ部結合ステップとの間に、前記チップ部を乾燥させる乾燥ステップが設けられてもよい。
上記のような構成を有する本発明によれば、第一に、浸透方向に突出しており、非水溶性物質で形成されたガイダ部に対してチップ部が結合された状態で皮膚に浸透することによって、チップ部を形成する定量の薬液のみが皮膚に浸透できるので、薬液の損失を低減させることができるようになる。
第二に、チップ部とガイダ部との結合力より皮膚がチップ部を把持する力がさらに大きいため、皮膚に浸透したチップ部がガイダ部から即時に分離され得るようになる。
第三に、定量の薬液の供給及び速やかな浸透力により、治療品質の向上に寄与できるようになる。
第四に、乾燥が不必要な非水溶性物質であるガイダ部及びベース部により、製造時間を効果的に短縮させることができると共に、有効成分の安定性も増加させることができるようになる。
第五に、浸透方向に突出したガイダ部により、別途の高圧アプリケーターなしに、使用者の指圧などによって薬物の即時投与が可能になるため、利便性を増大させることができるようになる。
本発明の好ましい一実施例に係るマイクロニードルを概略的に示す斜視図である。 図1に示されたマイクロニードルを概略的に示す側面図である。 図1に示されたマイクロニードルの変形例を概略的に示す側面図である。 図1に示されたマイクロニードルの変形例を概略的に示す側面図である。 図1に示されたマイクロニードルの変形例を概略的に示す側面図である。 図1に示されたマイクロニードルの変形例を概略的に示す側面図である。 図1に示されたマイクロニードルを光学顕微鏡で観察したイメージを概略的に示す図である。 図4Aに示されたマイクロニードルが皮膚に浸透してチップ部が分離された状態を光学顕微鏡で観察したイメージを概略的に示す図である。 皮膚において、図1に示されたマイクロニードルのチップ部が分離されて浸透した状態を、光学顕微鏡で観察したイメージを概略的に示す図である。 本発明の好ましい一実施例に係るマイクロニードルの製造方法の順序を概略的に示すフローチャートである。 図6のマイクロニードルの製造方法によってマイクロニードルが製造されるステップを示す図である。
以下、本発明の好ましい一実施例を、添付の図面を参照して説明する。
図1及び図2に示したように、本発明の好ましい一実施例に係るマイクロニードル1は、チップ部10、ベース部20、及びガイダ部30を含む。
前記チップ部10は、皮膚S内に浸透可能であり、溶融される薬液を含むように構成されている。このチップ部10は、複数個設けることができる。前記チップ部10は、皮膚Sに浸透する浸透方向を基準として、先端が尖った尖端形状を有する。より具体的に、前記チップ部10は、円錐又は多角錐の形状を有し、皮膚Sに浸透可能である。このようなチップ部10は、皮膚S内に浸透して溶融可能な水溶性高分子である薬液で形成されている。このようなチップ部10の具体的な構成は、製造方法と共により詳細に後述する。
前記ベース部20は複数のチップ部10を支持するものである。このようなベース部20には薬液が設けられず、チップ部10が皮膚Sに浸透した後に分離可能に構成されている。このようなベース部20は、一種のパッチ(Patch)のような形態で皮膚Sに密着可能に形成されている。
前記ガイダ部30は、複数のチップ部10が皮膚Sに浸透する浸透方向に突出して、複数のチップ部10のそれぞれに結合されるように複数のチップ部10に対応して複数個設けることができる。前記ガイダ部30は、チップ部10の尖った先端ではなく後端に結合されるように、ベース部20とチップ部10との間に設けられる。すなわち、前記ガイダ部30は、ベース部20からチップ部10に向かって延びる形状を有する。
より具体的に、前記ガイダ部30は、ベース部20からチップ部10に向かって延びる支持部材31、及び支持部材31からチップ部10に向かって突出する少なくとも1つのガイド突起32を含む。
前記支持部材31は、一種の支持端であって、ベース部20から一体に延びることが好ましい。また、前記少なくとも1つのガイド突起32は、支持部材31からチップ部10に向かって突出する。図1及び図2では、支持部材31の少なくとも一面から延びて突出するものとして例示する。
前記ガイド突起32は、浸透方向に延びるチップ部10を支持すると共に浸透をガイドする。このとき、前記ガイド突起32は、ベース部20から延びる支持部材31と一体に延長される形状を有する。
一方、前記ベース部20及びガイダ部30は、皮膚S内に浸透するチップ部10とは異なり、溶けない非水溶性物質で形成されることが好ましい。それによって、溶融されるチップ部10の浸透力を干渉することなく、皮膚S内に定量の薬液の供給をガイドする。
また、前記ガイダ部30は、皮膚Sに浸透したチップ部10との即時分離が可能なようにチップ部10に結合されている。より具体的に、前記ガイダ部30は、ベース部20から突出する幾何学的な構造に基づいて、ガイダ部30とチップ部10との結合力を調節して分離をガイドすることができる。
すなわち、前記チップ部10とガイダ部30との結合力の範囲は、約0.0001N〜1N以下であり、皮膚Sがチップ部10を把持する力である皮膚Sの弾性力、摩擦力及び接着力の和は1N〜5Nである。それによって、前記皮膚Sがチップ部10を把持する力が、チップ部10とガイダ部30との結合力よりも相対的に大きいため、皮膚Sに浸透したチップ部10がガイダ部30から即時に分離可能である。
また、前記ガイダ部30の幾何学的な構造は、水平方向に加わる力によるチップ部10の損傷から保護するためにチップ部10へ突出して、垂直方向に対する安定性を確保できるようになる。このようなガイダ部30は、図1及び図2に示したように、四角錐の形状を有するチップ部10に対応する支持部材31の4つの側面のうちの一面からガイド突起32が突出する実施例だけでなく、2〜4つの側面から突出する実施例など様々な実施例が可能である。
例えば、図3Aに示したように、前記ガイダ部130が、支持部材131の上面が平坦面として形成され、ガイド突起132は、支持部材131の上面から複数個突出する変形例も可能である。このとき、前記ガイダ部130の支持部材131とガイド突起132は互いに一体に形成される。
図3Bの変形例では、前記ガイダ部230が一つのボディーで一体に形成される。すなわち、図1及び図2に示したように、ガイダ部230が支持部材31とガイド突起32とに互いに分離されず、一体に形成されるものである。この場合、図3Bに示したように、前記ガイダ部230は、ベース部20から浸透方向に突出し、上面にはチップ部10が結合される。
図3Cの変形例の場合、前記ガイダ部330の支持部材331の上部に半円球状に窪んだ支持溝331aが形成され、少なくとも1つのガイド突起332は支持溝331aの縁部から延びる。このとき、前記ガイド突起332は、支持溝331aの縁部に沿って突出することによって、内部に中空の空き空間が形成される断面形状を有する。
図3Dの変形例では、前記ガイダ部430の支持部材431が円筒状にベース部20から延び、支持部材431の縁部に沿ってガイド突起432が突出する。ここで、前記ガイド突起432は、円周方向に支持部材431の縁部に沿って突出することによって、断面が中空のドーナツ形状を有する。
以上のように、前記ガイダ部30,130,230,330,430は、チップ部10の形状に応じて、チップ部10の少なくとも一部を浸透方向に支持した状態で皮膚Sに浸透するようになる。このようなガイダ部30の全長は約10〜800μm、体積は0.1μm〜1mm、角度は10〜90°であってもよい。また、前記ガイダ部30の形状は、四角形、台形、楕円、十字形、シェルなどの形状に様々に変形可能である。
このような構成を有する本発明に係るマイクロニードル1を光学顕微鏡で観察して撮影したイメージが、図4A及び図4Bに示される。図4Aに示したように、前記マイクロニードル1は、ベース部20に対してガイダ部30を介在してチップ部10が設けられる。このようなマイクロニードル1は、図4Bに示したように、皮膚S内に浸透すると、チップ部10のみが分離されることによって、図5に示したように、分離されたチップ部10によって、皮膚Sに定量の薬物の供給が可能になる。
図6を参照すると、前記マイクロニードル1の製造方法は、チップ部10形成ステップ40及びガイダ部30結合ステップ50を含む。
前記チップ部10形成ステップ40は、皮膚S内に浸透可能であり、溶融される薬液を含む複数のチップ部10を形成する。前記チップ部10形成ステップ40は、図7に示したように、複数のチップ溝42を有するモールド41を用意するステップ(図7の(a)参照)、モールド41に原料物質又は生分解性高分子成分を少なくとも一部含む薬液43を供給するステップ(図7の(b)参照)、及び薬液43を複数のチップ溝42に加圧して複数のチップ部10をモールディングするステップ(図7の(c)参照)を含む。
ここで、前記チップ溝42は、形成しようとするチップ部10に対応して円錐又は多角錐の形状を有し、モールド41から複数個引き込まれて設けられる。また、前記モールド41は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)モールドにポリウレタン、金属、アルミニウム生体適合性物質、水溶性高分子、脂溶性高分子及び両親性高分子のうちの少なくともいずれか1つを含む構造体を含む。
前記脂溶性高分子及び前記両親性高分子は、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC、hydroxy propyl cellulose)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC、hydroxypropyl methyl cellulose)、PCL(poly capro lactone)、ポリグリコリド(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリラクチド−グリコリド共重合体(PLGA)、ポリビニルピロリドン(PVP、poly vinyl pyrrolidone)、ポリエチレングリコール(PEG、polyethylene glycol)、ポリエチレンオキシド(PEO、polyethylene oxide)、ポリプロピレンオキシド(PPO、polypropylene oxide)、ポリビニルメチルエーテル(PVME、poly vinyl methyl ether)、ポリアクリル酸メチル(PMA、polymethyl acrylate)、プロピレングリコール(Propylene glycol)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ酪酸(Poly butyric acid)、アクリルアミド(acrylamide、acrylic amide)、アクリル酸(acrylic acid)、ヒアルロン酸(HA、hyaluronic acid)及びゼラチン(gelatin)のうちの少なくとも1つを含むものとして例示する。
なお、前記モールド41のチップ溝42に注入される薬液43は、生体適合性物質及び添加剤によって形成される。ここで、前記生体適合性物質は、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒアルロン酸(HA、hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、プルラン(pullulan)、ポリ無水物(polyanhydride)、ポリオルトエステル(polyorthoester)、ポリエーテルエステル(polyetherester)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ酪酸(Poly butyric acid)、ポリ吉草酸(Poly valeric acid)、ポリアクリレート(polyacrylate)、エチレン−酢酸ビニル(ethylene−vinyl acetate)重合体、アクリル置換セルロースアセテート、ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride)、ポリフッ化ビニル(polyvinyl Fluoride)、ポリビニルイミダゾール(polyvinyl imidazole)、クロロスルホネートポリオレフィン(chlorosulphonate polyolefins)、ポリエチレンオキシド(polyethylene oxide)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)、マルトース(Maltose)、ラクトース(Lactose)、トレハロース(Trehalose)、セロビオース(Cellobiose)、イソマルトース(Isomaltose)、ツラノース(Turanose)及びラクツロース(Lactulose)のうちの少なくともいずれか1つを含むか、またはこれらの高分子を形成する単量体の共重合体及びセルロースのうちの少なくとも1つ以上を含む。
また、前記薬液43が含む添加剤は、トレハロース(trehalose)、オリゴサッカライド(oligosaccharide)、スクロース(sucrose)、マルトース(maltose)、ラクトース(lactose)、セロビオース(cellobiose)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリメタクリレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)、ゲンチオビオース(gentiobiose)、セトリミド(alkyltrimethylammonium bromide(Cetrimide))、臭化セトリモニウム(hexadecyltrimethylammonium bromide(CTAB))、塩化ベンゼトニウム(benzethonium chloride)、ドクサートナトリウム塩(docusate sodium salt)、スパン型界面活性剤(a SPAN−type surfactant)、ポリソルベート(polysorbate(Tween))、ラウリル硫酸ナトリウム(sodium dodecyl sulfate(SDS))、塩化ベンザルコニウム(benzalkonium chloride)及びオレイン酸グリセリル(glyceryl oleate)のうちの少なくともいずれか1つを含む。
前記ガイダ部30結合ステップ50は、複数のチップ部10のそれぞれに対応して複数のガイダ部30を結合させる。このとき、前記チップ部形成ステップ40を経た後、チップ溝42に形成されたチップ部10は乾燥した状態である。
参考に、前記ベース部20及びガイダ部30と別途にチップ部10のみを形成した状態で乾燥することができるため、ベース部20と共に乾燥される従来の方式と比較して、70%以上の工程時間短縮の効果を期待することができる。
前記ガイダ部30結合ステップ50は、まず、図7の(d)に示したように、モールド41のチップ溝42の外部にモールディングされた薬液43を除去する。このとき、前記チップ溝42の外部の薬液43は、カッター44のような所定の除去手段によって除去される。
前記チップ溝42の外部の薬液43が除去されると、図7の(e)及び(f)に示したように、チップ溝42にモールディングされた複数のチップ部10にガイダ部30を結合する。このとき、前記ガイダ部30は、ベース部20と一体に予め製造された状態で、チップ部10と結合されることが好ましい。すなわち、前記ベース部20が複数のチップ部10に対応する複数のガイダ部30を支持した状態で、チップ溝42にモールディングされたチップ部10に結合されるものである。
ここで、前記ベース部20は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレンビニルアセテート(EVA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリウレタン(PU)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリラクチド(PLA)、ポリラクチド−グリコリド共重合体(PLGA)及びポリグリコリド(PGA)からなる群から選択される少なくともいずれか1つで形成されることが好ましい。なお、前記ガイダ部30もまた、ベース部20と同じ材質で形成されることが好ましい。このようなベース部20及びガイダ部30は、材質の特性上、溶けないため、薬液43の分散による損失を抑制できるようになる。
前記チップ溝42とガイダ部30が互いに結合されると、図7の(g)に示したようにモールド41は除去されることによって、マイクロニードル1が製造される。
一方、詳細に図示していないが、前記チップ部10にガイダ部30を結合してマイクロニードル1を製造した後に、マイクロニードル1を急速冷却させた後、コーティング剤で表面をコーティングすることができる。この場合、前記急速冷却は、吸熱反応を誘導できる液体窒素(liquid nitrogen)−196℃、テトラフルオロエタン(Tetrafluoroethane)−50℃、ペルチェ素子冷却ファン−20℃、ドライアイス−78℃、及び四塩化炭素(carbon tetrachloride)、トリクロロフルオロメタン(trichlorofluoromethane)、ジクロロジフルオロメタン(dichlorodifluoromethane)、ブロモクロロジフルオロメタン(Bromochlorodifluoromethane)、ジブロモジフルオロメタン(dibromodifluoromethane)、クロロトリフルオロメタン(chlorotrifluoromethane)、ブロモトリフルオロメタン(bromotrifluoromethane)、テトラフルオロメタン(tetrafluoromethane)、クロロホルム(chloroform)、ジクロロフルオロメタン(dichlorofluoromethane)、クロロジフルオロメタン(chlorodifluoromethane)、ブロモジフルオロメタン(bromodifluoromethane)、トリフルオロメタン(trifluoromethane)、塩化メチレン(dichloromethane)、クロロフルオロメタン(chlorofluoromethane)、フッ化メチレン(difluoromethane)、塩化メチル(chloromethane)、フッ化メチル(fluoromethane)、メタン(methane)、ヘキサクロロエタン(hexachloroethane)、ペンタクロロフルオロエタン(pentachlorofluoroethane)、テトラクロロジフルオロエタン(tetrachlorodifluoroethane)、トリクロロトリフルオロエタン(trichlorotrifluoroethane)、ジクロロテトラフルオロエタン(1,2−Dichlorotetrafluoroethane)、ジブロモテトラフルオロエタン(dibromotetrafluoroethane)、クロロペンタフルオロエタン(chloropentafluoroethane)、ヘキサフルオロエタン(Hexafluoroethane)、ペンタクロロエタン(pentachloroethane)、ジクロロトリフルオロエタン(2,2−dichloro−1,1,1−trifluoroethane)、クロロテトラフルオロエタン(chlorotetrafluoroethane)、ペンタフルオロエタン(Pentafluoroethane)、テトラトリフルオロエタン(tetratrifluoroethane)、テトラフルオロエタン(tetrafluoroethane)、トリクロロエタン(methyl chloroform)、ジクロロフルオロエタン(1,1−dichloro−1−fluoroethane)、クロロジフルオロエタン(chlorodifluoroethane)、トリフルオロエタン(Trifluoroethane)、ジクロロエタン(dichloroethane)、ジフルオロエタン(difluoroethane)、塩化エチル(chloroethane)、エタン(ethane)、ジクロロヘキサフルオロプロパン(dichlorohexafluoropropane)、液体ヘリウム(liquid Helium)及び液体酸素(liquid oxygen)のうちの少なくともいずれか1つを含む冷却剤を用いることができる。
また、前記コーティングステップは、薬液が含まれたコーティング剤をチップ部10に噴射するか、またはコーティング剤にチップ部10を浸漬してコーティングすることができ、真空、エアードライ及び湿度50%未満の空間で行われることが好ましい。ここで、前記コーティング剤は、水に対して有効成分が0.1%〜90%の割合で混合され、より好ましくは、0.1%〜30%の割合で混合されることが好ましい。
一方、前記コーティング剤は粘性剤を含み、前記粘性剤は、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン、カラギーナン、コンドロイチン(硫酸)、デキストラン(硫酸)、キトサン、ポリリジン(polylysine)、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン、アガロース、プルラン、ポリ無水物(polyanhydride)、ポリオルトエステル(polyorthoester)、ポリエーテルエステル(polyetherester)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、ポリアクリレート、エチレン−酢酸ビニル重合体、アクリル置換セルロースアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ(ビニルイミダゾール)、クロロスルホネートポリオレフィン(chlorosulphonatepolyolefins)、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース、シクロデキストリン、マルトース(Maltose)、ラクトース(Lactose)、トレハロース(Trehalose)、セロビオース(Cellobiose)、イソマルトース(Isomaltose)、ツラノース(Turanose)及びラクツロース(Lactulose)のうちのいずれか1つを含むか、またはこれらの高分子を形成する単量体の共重合体及びセルロースのうちの少なくとも1つを含む。
前記有効成分は、α−インターフェロン、多発性硬化症のためのβ−インターフェロン、エリスロポイエチン、フォリトロピンβ、フォリトロピンα、G−CSF、GM−CSF、ヒト絨毛性腺刺激ホルモン、黄体形成(leutinizing)ホルモン、サケカルシトニン、グルカゴン、GNRHアンタゴニスト、インスリン、ヒト成長ホルモン、フィルグラスチン、ヘパリン、低分子ヘパリン、及びソマトロピンのうちの少なくともいずれか1つを含むことができる。または、前記有効成分が、日本脳炎ワクチン、ロタウイルスワクチン、インフルエンザワクチン、ポリオワクチン、水痘ワクチン、アルツハイマー病ワクチン、動脈硬化ワクチン、癌ワクチン、ニコチンワクチン、ジフテリアワクチン、子宮頸癌ワクチン、髄膜炎菌ワクチン、破傷風ワクチン、百日咳ワクチン、ライム病ワクチン、狂犬病ワクチン、肺炎双球菌ワクチン、黄熱病ワクチン、コレラワクチン、種痘疹ワクチン、結核ワクチン、風疹ワクチン、はしかワクチン、おたふくかぜワクチン、ボツリヌスワクチン、ヘルペスウイルスワクチン、他のDNAワクチン、B型肝炎ワクチン、ヒアルロン酸(Hyaluronic acid)、コエンザイムQ10(Coenzymeq10)、キトサン(Chitosan)、ボトックス(Botox)、ビタミン及びビタミン誘導体、ヒドロキシ酸(Hydroxy acid)、テトラサイクリン(Tetracycline)、オキシテトラサイクリン(oxytetracycline)、ドキシサイクリン(doxycycline)、ミノサイクリン(minocycline)、ベンゾカイン(Benzocaine)、メピバカイン(Mepivacaine)、リドカイン(Lidocaine)、プリロカイン(Prilocaine)、ブピバカイン(Bupivacaine)、エチドカイン(Etidocaine)、アルチカイン(Articaine)、プロカイン(Procaine)、プロポキシカイン(Propoxycaine)、テトラカイン(Tetracaine)、ロピバカイン(Ropivacaine)、ブタカイン(Butacaine)、ピペロカイン(Piperocaine)、コカイン(Cocaine)、クロロプロカイン(Chloroprocaine)、プロパラカイン(Proparacaine)及びジクロニン(Dyclonine)のうちの少なくともいずれか1つを含むワクチン類を含むこともできる。
一方、前記コーティング剤は水溶性物質を含み、水溶性物質は、トレハロース(trehalose)、オリゴサッカライド(oligosaccharide)、スクロース(sucrose)、マルトース(maltose)、ラクトース(lactose)、セロビオース(cellobiose)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリメタクリレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)及びゲンチオビオース(gentiobiose)のうちの少なくともいずれか1つが添加される。
また、前記コーティングされたマイクロニードル1から溶媒を蒸発させ、コーティングされた表面が溶液から影響を受けないように防水コーティングすることが好ましい。ここで、前記防水コーティングは、コーティングされたチップ部10を超音波コーティング(Ultrasonic spray coating)、微粒化コーティング(Atomization coating)、電気紡糸コーティング(Electro−spinning coating)、及び浸漬コーティング(Dip−coating)のうちの少なくともいずれか1つによって溶媒を蒸発させる方式でコーティングすることができる。
また、前記防水コーティングは、マイクロニードル1の端部又は表面全体にミネラル系列物質又は脂質系列物質を含む防水剤で防水コーティングすることが好ましい。ここで、前記防水剤は、蜜蝋(Beeswax)、オレイン酸(Oleic acid)、大豆脂肪酸(Soy fatty acid)、ヒマシ油(Castor oil)、ホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine)、ビタミンE(d−α−tocopherol/Vitamin E)、トウモロコシ油モノ−ジ−トリジグリセリド(Corn oil mono−di−tridiglycerides)、綿実油(Cottonseed oil)、オリーブ油(Olive oil)、ピーナッツ油(Peanut oil)、薄荷油(Peppermint oil)、サフラワー油(Safflower oil)、ゴマ油(Sesame oil)、大豆油(Soybean oil)、硬化植物油(Hydrogenated vegetable oils)、水素添加大豆油(Hydrogenated soybean oil)、トリカプリルグリセリル(Caprylic/capric triglycerides derived from coconut oil or palm seed oil)及びホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine)のうちの少なくともいずれか1つ以上を含むか、またはこれらの混合物で形成される。
前記のように製造されたマイクロニードル1は、非水溶性物質で形成されるベース部20及びガイダ部30に対して、水溶性物質であるチップ部10が結合されることによって、皮膚Sに浸透する際に、チップ部10を形成する定量の薬液のみが浸透できるようになる。なお、前記ガイダ部30とチップ部10との結合力が、皮膚Sがチップ部10を把持する力よりも小さいため、皮膚Sに浸透したチップ部10がガイダ部30から迅速に分離されて、浸透力の向上に寄与できるようになる。それだけでなく、前記ガイダ部30が浸透方向に突設されることによって、高圧のアプリケーターのような機構的装置なしに、使用者の指圧などで皮膚S内にチップ部10の即時分離が可能である。
上述したように、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野における熟練した当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更できるということが理解できるであろう。
1 マイクロニードル、10 チップ部、20 ベース部、30 ガイダ部、31 支持部材、32 ガイド突起、S 皮膚。

Claims (24)

  1. 皮膚内に浸透可能であり、溶融される薬液を含む少なくとも1つ以上のチップ部と、
    前記少なくとも1つ以上のチップ部を支持するベース部と、
    前記チップ部と前記ベース部との間に非水溶性物質で設けられ、前記少なくとも1つ以上のチップ部が前記皮膚に浸透する浸透方向に突出して前記少なくとも1つ以上のチップ部に結合される少なくとも1つ以上のガイダ部と
    を含み、
    前記少なくとも1つ以上のガイダ部は、前記ベース部から前記チップ部に向かって延びる支持部材と、前記支持部材から前記チップ部に向かって突出する少なくとも1つのガイド突起とを含むと共に前記ベース部に対して一体に形成され、
    前記少なくとも1つのガイド突起が、前記支持部材の少なくとも一面を延長するように突出して前記少なくとも1つ以上のチップ部の下部近傍を外側から覆うように形成されて、前記皮膚が前記チップ部を把持する5Nの力よりも小さい結合力で前記少なくとも1つ以上のガイダ部が前記チップ部に結合され、
    前記少なくとも1つ以上のガイダ部が、前記チップ部を前記皮膚に対して浸透方向に浸透させた後に分離されることにより、前記チップ部は、前記ガイダ部から分離されて前記皮膚内に残留して溶融される、マイクロニードル。
  2. 前記浸透方向を基準として、前記少なくとも1つ以上のチップ部の先端は錐形状を有し、後端は前記少なくとも1つ以上のガイダ部とそれぞれ結合される、請求項1に記載のマイクロニードル。
  3. 前記少なくとも1つのガイド突起は、前記支持部材の上面から前記チップ部に向かってさらに複数個並んで突出する形状を有する、請求項1に記載のマイクロニードル。
  4. 前記支持部材の上部には、半円球状に窪んだ支持溝が形成され、
    前記少なくとも1つのガイド突起は前記支持溝の一対の縁部から互いに対向して延びるように突出して前記少なくとも1つ以上のチップ部の下部近傍を外側から挟むように形成される、請求項1に記載のマイクロニードル。
  5. 前記少なくとも1つのガイド突起は、前記支持部材の全面を延長するように突出して、前記少なくとも1つ以上のチップ部の下部近傍を外側から環状に覆うように形成されて断面がドーナツ形状を有する、請求項1に記載のマイクロニードル。
  6. 皮膚内に浸透可能であり、溶融される薬液を含む少なくとも1つ以上のチップ部を形成するステップと、
    前記少なくとも1つ以上のチップ部のそれぞれに対応して、前記少なくとも1つ以上のチップ部を支持するベース部に対して一体に形成されると共に前記ベース部から延びるように形成された支持部材と前記支持部材から突出する少なくとも1つのガイド突起とを含むように形成された少なくとも1つ以上のガイダ部を結合するステップと
    を含み、
    前記少なくとも1つのガイド突起が、前記支持部材の少なくとも一面を延長するように突出して前記少なくとも1つ以上のチップ部の下部近傍を外側から覆うように形成されて、前記少なくとも1つ以上のチップ部とガイダ部は、前記皮膚が前記チップ部を把持する5Nの力よりも小さい結合力で互いに結合され、
    前記少なくとも1つ以上のガイダ部が、前記チップ部を前記皮膚に対して浸透方向に浸透させた後に分離されることにより、前記チップ部は、前記ガイダ部から分離されて前記皮膚内に残留して溶融される、マイクロニードルの製造方法。
  7. 前記チップ部形成ステップは、
    少なくとも1つ以上のチップ溝を有するモールドを用意するステップと、
    前記モールドに原料物質又は生分解性高分子成分を少なくとも一部含む薬液を供給するステップと、
    前記薬液を前記少なくとも1つ以上のチップ溝に加圧して、前記少なくとも1つ以上のチップ部をモールディングするステップと
    を含む、請求項6に記載のマイクロニードルの製造方法。
  8. 前記モールドは、ポリジメチルシロキサン(PDMS)モールドにポリウレタン、金属、アルミニウム生体適合性物質、水溶性高分子、脂溶性高分子及び両親性高分子のうちの少なくともいずれか1つを含み、
    前記脂溶性高分子及び前記両親性高分子は、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC、hydroxy propyl cellulose)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC、hydroxypropyl methyl cellulose)、PCL(poly capro lactone)、ポリグリコリド(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリラクチド−グリコリド共重合体(PLGA)、ポリビニルピロリドン(PVP、poly vinyl pyrrolidone)、ポリエチレングリコール(PEG、polyethylene glycol)、ポリエチレンオキシド(PEO、polyethylene oxide)、ポリプロピレンオキシド(PPO、polypropylene oxide)、ポリビニルメチルエーテル(PVME、poly vinyl methyl ether)、ポリアクリル酸メチル(PMA、polymethyl acrylate)、プロピレングリコール(Propylene glycol)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ酪酸(Poly butyric acid)、アクリルアミド(acrylamide、acrylic amide)、アクリル酸(acrylic acid)、ヒアルロン酸(HA、hyaluronic acid)及びゼラチン(gelatin)のうちの少なくとも1つを含む、請求項7に記載のマイクロニードルの製造方法。
  9. 前記薬液は、生体適合性物質及び添加剤によって形成される、請求項6に記載のマイクロニードルの製造方法。
  10. 前記生体適合性物質は、
    カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒアルロン酸(HA、hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、プルラン(pullulan)、ポリ無水物(polyanhydride)、ポリオルトエステル(polyorthoester)、ポリエーテルエステル(polyetherester)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ酪酸(Poly butyric acid)、ポリ吉草酸(Poly valeric acid)、ポリアクリレート(polyacrylate)、エチレン−酢酸ビニル(ethylene−vinyl acetate)重合体、アクリル置換セルロースアセテート、ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride)、ポリフッ化ビニル(polyvinyl Fluoride)、ポリビニルイミダゾール(polyvinyl imidazole)、クロロスルホネートポリオレフィン(chlorosulphonatepolyolefins)、ポリエチレンオキシド(polyethylene oxide)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)、マルトース(Maltose)、ラクトース(Lactose)、トレハロース(Trehalose)、セロビオース(Cellobiose)、イソマルトース(Isomaltose)、ツラノース(Turanose)及びラクツロース(Lactulose)のうちの少なくともいずれか1つを含むか、またはこれらの高分子を形成する単量体の共重合体及びセルロースのうちの少なくともいずれか1つを含む、請求項9に記載のマイクロニードルの製造方法。
  11. 前記添加剤は、
    トレハロース(trehalose)、オリゴサッカライド(oligosaccharide)、スクロース(sucrose)、マルトース(maltose)、ラクトース(lactose)、セロビオース(cellobiose)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリメタクリレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)、ゲンチオビオース(gentiobiose)、セトリミド(alkyltrimethylammonium bromide(Cetrimide))、臭化セトリモニウム(hexadecyltrimethylammonium bromide(CTAB))、ゲンチアナバイオレット(Gentian Violet)、塩化ベンゼトニウム(benzethonium chloride)、ドクサートナトリウム塩(docusate sodium salt)、スパン型界面活性剤(a SPAN−type surfactant)、ポリソルベート(polysorbate(Tween))、ラウリル硫酸ナトリウム(sodium dodecyl sulfate(SDS))、塩化ベンザルコニウム(benzalkonium chloride)及びオレイン酸グリセリル(glyceryl oleate)のうちの少なくともいずれか1つを含む、請求項9に記載のマイクロニードルの製造方法。
  12. 前記少なくとも1つ以上のチップ部を急速冷却させた後、前記薬液を前記チップ部の表面にコーティングするステップを含む、請求項6に記載のマイクロニードルの製造方法。
  13. 前記コーティングステップの急速冷却は、
    吸熱反応を誘導できる液体窒素(liquid nitrogen)−196℃、テトラフルオロエタン(Tetrafluoroethane)−50℃、ペルチェ素子冷却ファン−20℃、ドライアイス−78℃、及び四塩化炭素(carbon tetrachloride)、トリクロロフルオロメタン(trichlorofluoromethane)、ジクロロジフルオロメタン(dichlorodifluoromethane)、ブロモクロロジフルオロメタン(Bromochlorodifluoromethane)、ジブロモジフルオロメタン(dibromodifluoromethane)、クロロトリフルオロメタン(chlorotrifluoromethane)、ブロモトリフルオロメタン(bromotrifluoromethane)、テトラフルオロメタン(tetrafluoromethane)、クロロホルム(chloroform)、ジクロロフルオロメタン(dichlorofluoromethane)、クロロジフルオロメタン(chlorodifluoromethane)、ブロモジフルオロメタン(bromodifluoromethane)、トリフルオロメタン(trifluoromethane)、塩化メチレン(dichloromethane)、クロロフルオロメタン(chlorofluoromethane)、フッ化メチレン(difluoromethane)、塩化メチル(chloromethane)、フッ化メチル(fluoromethane)、メタン(methane)、ヘキサクロロエタン(hexachloroethane)、ペンタクロロフルオロエタン(pentachlorofluoroethane)、テトラクロロジフルオロエタン(tetrachlorodifluoroethane)、トリクロロトリフルオロエタン(trichlorotrifluoroethane)、ジクロロテトラフルオロエタン(1,2−Dichlorotetrafluoroethane)、ジブロモテトラフルオロエタン(dibromotetrafluoroethane)、クロロペンタフルオロエタン(chloropentafluoroethane)、ヘキサフルオロエタン(Hexafluoroethane)、ペンタクロロエタン(pentachloroethane)、ジクロロトリフルオロエタン(2,2−dichloro−1,1,1−trifluoroethane)、クロロテトラフルオロエタン(chlorotetrafluoroethane)、ペンタフルオロエタン(Pentafluoroethane)、テトラトリフルオロエタン(tetratrifluoroethane)、テトラフルオロエタン(tetrafluoroethane)、トリクロロエタン(methyl chloroform)、ジクロロフルオロエタン(1,1−dichloro−1−fluoroethane)、クロロジフルオロエタン(chlorodifluoroethane)、トリフルオロエタン(Trifluoroethane)、ジクロロエタン(dichloroethane)、ジフルオロエタン(difluoroethane)、塩化エチル(chloroethane)、エタン(ethane)、ジクロロヘキサフルオロプロパン(dichlorohexafluoropropane)、液体ヘリウム(liquid Helium)及び液体酸素(liquid oxygen)のうちの少なくともいずれか1つを含む冷却剤を用いる、請求項12に記載のマイクロニードルの製造方法。
  14. 前記コーティングステップは、前記薬液が含まれたコーティング剤を前記チップ部に噴射するか、または前記コーティング剤に前記チップ部を浸漬してコーティングし、真空、エアードライ及び湿度50%未満の空間で行われる、請求項12に記載のマイクロニードルの製造方法。
  15. 前記コーティング剤は、水に対して有効成分が0.1%〜30%の割合で混合される、請求項14に記載のマイクロニードルの製造方法。
  16. 前記コーティング剤は粘性剤を含み、
    前記粘性剤は、
    カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン、カラギーナン、コンドロイチン(硫酸)、デキストラン(硫酸)、キトサン、ポリリジン(polylysine)、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン、アガロース、プルラン、ポリ無水物(polyanhydride)、ポリオルトエステル(polyorthoester)、ポリエーテルエステル(polyetherester)、ポリエステルアミド(polyesteramide)、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、ポリアクリレート、エチレン−酢酸ビニル重合体、アクリル置換セルロースアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ(ビニルイミダゾール)、クロロスルホネートポリオレフィン(chlorosulphonatepolyolefins)、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース、シクロデキストリン、マルトース(Maltose)、ラクトース(Lactose)、トレハロース(Trehalose)、セロビオース(Cellobiose)、イソマルトース(Isomaltose)、ツラノース(Turanose)及びラクツロース(Lactulose)のうちのいずれか1つを含むか、またはこれらの高分子を形成する単量体の共重合体及びセルロースのうちの少なくとも1つを含む、請求項15に記載のマイクロニードルの製造方法。
  17. 前記有効成分は、
    α−インターフェロン、多発性硬化症のためのβ−インターフェロン、エリスロポイエチン、フォリトロピンβ、フォリトロピンα、G−CSF、GM−CSF、ヒト絨毛性腺刺激ホルモン、黄体形成(leutinizing)ホルモン、サケカルシトニン、グルカゴン、GNRHアンタゴニスト、インスリン、ヒト成長ホルモン、フィルグラスチン、ヘパリン、低分子ヘパリン及びソマトロピンのうちの少なくともいずれか1つを含むか、または
    日本脳炎ワクチン、ロタウイルスワクチン、インフルエンザワクチン、ポリオワクチン、水痘ワクチン、アルツハイマー病ワクチン、動脈硬化ワクチン、癌ワクチン、ニコチンワクチン、ジフテリアワクチン、子宮頸癌ワクチン、髄膜炎菌ワクチン、破傷風ワクチン、百日咳ワクチン、ライム病ワクチン、狂犬病ワクチン、肺炎双球菌ワクチン、黄熱病ワクチン、コレラワクチン、種痘疹ワクチン、結核ワクチン、風疹ワクチン、はしかワクチン、おたふくかぜワクチン、ボツリヌスワクチン、ヘルペスウイルスワクチン、他のDNAワクチン、B型肝炎ワクチン、ヒアルロン酸(Hyaluronic acid)、コエンザイムQ10(Coenzymeq10)、キトサン(Chitosan)、ボトックス(Botox)、ビタミン及びビタミン誘導体、ヒドロキシ酸(Hydroxy acid)、テトラサイクリン(Tetracycline)、オキシテトラサイクリン(oxytetracycline)、ドキシサイクリン(doxycycline)、ミノサイクリン(minocycline)、ベンゾカイン(Benzocaine)、メピバカイン(Mepivacaine)、リドカイン(Lidocaine)、プリロカイン(Prilocaine)、ブピバカイン(Bupivacaine)、エチドカイン(Etidocaine)、アルチカイン(Articaine)、プロカイン(Procaine)、プロポキシカイン(Propoxycaine)、テトラカイン(Tetracaine)、ロピバカイン(Ropivacaine)、ブタカイン(Butacaine)、ピペロカイン(Piperocaine)、コカイン(Cocaine)、クロロプロカイン(Chloroprocaine)、プロパラカイン(Proparacaine)及びジクロニン(Dyclonine)のうちの少なくともいずれか1つを含むワクチン類を含む、請求項15に記載のマイクロニードルの製造方法。
  18. 前記コーティング剤は水溶性物質を含み、
    前記水溶性物質は、トレハロース(trehalose)、オリゴサッカライド(oligosaccharide)、スクロース(sucrose)、マルトース(maltose)、ラクトース(lactose)、セロビオース(cellobiose)、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン(Pectin)、カラギーナン(Carrageenan)、コンドロイチン硫酸(Chondroitin Sulfate)、デキストラン硫酸(dextran Sulfate)、キトサン(Chitosan)、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン(fibrin)、アガロース(Agarose)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリメタクリレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)、シクロデキストリン(Cyclodextrin)及びゲンチオビオース(gentiobiose)のうちの少なくともいずれか1つが添加される、請求項14に記載のマイクロニードルの製造方法。
  19. 前記コーティングされた前記マイクロニードルから溶媒を蒸発させ、前記コーティングされた表面が溶液から影響を受けないように防水コーティングするステップを含み、
    前記防水コーティングステップは、前記コーティングされたチップ部を超音波コーティング(Ultrasonic spray coating)、微粒化コーティング(Atomization coating)、電気紡糸コーティング(Electro−spinning coating)及び浸漬コーティング(Dip−coating)のうちの少なくともいずれか1つによって溶媒を蒸発させる、請求項12に記載のマイクロニードルの製造方法。
  20. 前記防水コーティングステップは、
    前記マイクロニードルの端部又は表面全体にミネラル系列物質又は脂質系列物質を含む防水剤で防水コーティングし、
    前記防水剤は、蜜蝋(Beeswax)、オレイン酸(Oleic acid)、大豆脂肪酸(Soy fatty acid)、ヒマシ油(Castor oil)、ホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine)、ビタミンE(d−α−tocopherol/Vitamin E)、トウモロコシ油モノ−ジ−トリジグリセリド(Corn oil mono−di−tridiglycerides)、綿実油(Cottonseed oil)、オリーブ油(Olive oil)、ピーナッツ油(Peanut oil)、薄荷油(Peppermint oil)、サフラワー油(Safflower oil)、ゴマ油(Sesame oil)、大豆油(Soybean oil)、硬化植物油(Hydrogenated vegetable oils)、水素添加大豆油(Hydrogenated soybean oil)、トリカプリルグリセリル(Caprylic/capric triglycerides derived from coconut oil or palm seed oil)及びホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine)のうちの少なくともいずれか1つ以上を含むか、またはこれらの混合物で形成される、請求項19に記載のマイクロニードルの製造方法。
  21. 前記ガイダ部結合ステップは、
    モールドのチップ溝の外部にモールディングされた前記薬液を除去するステップと、
    前記チップ溝にモールディングされた前記少なくとも1つ以上のチップ部に前記ガイダ部を結合するステップと、
    前記チップ部とガイダ部が結合された状態で、前記モールドを除去するステップと
    を含む、請求項6に記載のマイクロニードルの製造方法。
  22. 前記少なくとも1つ以上のガイダ部はベース部によって支持され、
    前記ベース部は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレンビニルアセテート(EVA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリウレタン(PU)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリラクチド(PLA)、ポリラクチド−グリコリド共重合体(PLGA)、及びポリグリコリド(PGA)のうちの少なくともいずれか1つを含む、請求項21に記載のマイクロニードルの製造方法。
  23. 前記ベース部とガイダ部は、互いに同じ材質で形成される、請求項22に記載のマイクロニードルの製造方法。
  24. 前記チップ部形成ステップと前記ガイダ部結合ステップとの間に、前記チップ部を乾燥させる乾燥ステップが設けられる、請求項6に記載のマイクロニードルの製造方法。
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