JP7420809B2 - マイクロニードルを製造する方法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、上側の基面から下側の先端面に先細になる複数の収容部を有する型でマイクロニードルアレイを製造する方法、このような方法により型を使用してマイクロニードルアレイを製造する装置、及びニードル連結断面から最小端面に先細になる複数のニードルを備えたマイクロニードルアレイに関する。
このような方法、装置及びこれらを用いて製造されたマイクロニードルアレイは、欧州特許出願公開第2664323 号明細書から知られている。ここでは、薬剤及び溶剤を含む溶液をダイに充填する。気泡を避けるために、このような充填を溶液の正圧又は環境の負圧によって行う。
本発明の目的は、大量生産で十分な製剤品質を保証し、大量のマイクロニードルアレイを可能にすることである。
この目的を独立請求項の特徴で解決している。第１要素を、基面から間隔を空けて配置されている供給口を通して少なくとも２つの収容部に供給する。前記収容部に供給口の上側から更なる要素を充填する。第１要素及び更なる要素から形成された、前記少なくとも２つの収容部の充填物を基面の上側で互いに連結する。更に、第１要素及び更なる要素を固化した後、ニードルを形成すべく固化された充填物を有するマイクロニードルアレイを型から外す。
前記方法で使用される型は、上側の基面から下側の先端面に先細になる複数の収容部を有している。各収容部は、基面から間隔を空けて配置されている供給口を有している。
マイクロニードルアレイでは、ニードルはニードル連結断面で支持プレートに連結されている。更に、最小端面に隣接する領域は、固化された第１要素から構成されている。
上から下に先細になる複数の収容部を有する型でマイクロニードルアレイを製造する。前記収容部は、上側の基面及び下側の先端面を連結する内側シェル面を有している。各収容部は、シェル面又は先端面に配置された少なくとも１つの供給口を有している。前記供給口を閉鎖可能に形成することが可能である。
マイクロアレイの製造中、少なくとも２つの方法工程で連続して型に充填することが可能である。第１要素、例えば有効成分、有効成分を含有する要素などを供給口を通して収容部に導入する。更に、例えば第２要素、例えば充填物を収容部に導入する。ここでは、まず第１要素、次に第２要素を供給することが可能である。両方の要素を同時的に供給することが更に可能である。例えば、高粘性の要素、積層体、粉末などを供給することが可能である。
更なる要素を基面から又は供給口の上側の充填口から導入する。そのため、前記充填口は基面と供給口との間に配置されている。少なくとも２つの収容部の充填物を、基面の上側で互いに連結する。ここで、第２要素又は別の材料を使用することが可能である。少なくとも第１要素及び第２要素から構成される、収容部の充填物は固化されるか又は固化する。個々の要素を次々に固化することが更に可能である。例えば、水分含有量を減らすことにより、要素を乾燥する。個々の充填物は個々の剛性のニードルに固化する。その後、ニードルが基面の上側で互いに連結されているマイクロニードルアレイを型から外して適用することが可能である。
任意に、３以上の要素からマイクロニードルアレイを製造することが更に可能である。先端の材料、例えば有効成分及び助剤の混合物に関わらず、例えば有効成分を含まない第２要素を広範囲の製品に費用対効果高く使用することが可能である。
マイクロニードルアレイは少なくとも２つの要素から構成されており、円錐状のニードルの先端は、例えば有効成分を含有する要素である固化された第１要素から構成されている。例えば、前記先端は円形の端面を有している。例えば患者の皮膚に当てると、剛性で壊れにくいニードルが患者の皮膚を貫通し、先端が皮膚硬結の下の皮膚領域に達する。任意に、有効成分の供給中に先端は溶解してもよい。ニードルの先端及び／又は基部は、治療用途及び／又は診断用途のための一又は複数の物質を含んでもよい。
本発明の更なる詳細は、従属請求項、及び概略的に示された例示的な実施形態の以下の説明に記載されている。
型を示す図である。 図１の底面図である。 サブシェルを示す図である。 充填前の装置を示す等角断面図である。 エンボス加工されたチャネルを有するサブシェルを示す図である。 エンボス加工された径方向チャネルを有するサブシェルを示す図である。 有効成分の導入を示す図である。 型の開口部の閉鎖を示す図である。 第１要素を乾燥した後の装置を示す図である。 第２要素の導入を示す図である。 マイクロニードルアレイを示す図である。 患者の皮膚に当てた際のマイクロニードルアレイを示す図である。 外した後のマイクロニードルアレイを示す図である。 被覆面を有する装置を示す図である。 側部の供給口を備えた装置を示す図である。 供給チャネルの領域の図１５の断面図である。
図１及び図２は、マイクロニードルアレイ(61)を製造するための型(21)、例えば鋳型(21)を示す。この例示的な実施形態では、型(21)は円筒体から製造されている。型(21)の本体は、直方体、立方体、台形体、楕円体などとすることもできる。型(21)は、オーステナイト鋼、熱可塑性材料又は熱硬化性材料などから製造され得る。図１及び図２では、型(21)は、面内にある円形の上面(22)及び上面と平行な平坦な底面(23)を有している。外側のシェル面(24)が上面(22)を底面(23)に連結している。型(21)は複数の収容部(25)を有している。この例示的な実施形態では、前記収容部(25)は、上面(22)を底面(23)に連結する開口部(25)として形成されている。例示的な実施形態では、簡素化のために１０個の開口部(25)が図示されている。例えば、型(21)は、10平方ミリメートルのサブベース領域毎に600 ～700 個の収容部(25)を有し得る。
型(21)は、互いに中心を合わせられた複数の重なったディスクから構成され得る。個々のディスクは、取り外し可能に又は取り外し不可能に共に接合され得る。そのため、収容部(25)は、例えばディスクの一部又は全てを貫通している。
図示された例示的な実施形態では、個々の収容部(25)は、上面(22)及び下面(23)に垂直な中心線(26)を有する。収容部(25)は、上面(22)から底面(23)に円錐台状に先細になる。収容部(25)の内側シェル面(34)が、例えば中心線の夫々の点に円形の断面を有する。収容部(25)の上面(22)の面内にある基面(27)及び底面(23)の面内にある先端面(28)は、例えば円形に形成されている。中心線(26)は、これら２つの円形領域の中心を接続している。
基面(27)及び／又は先端面(28)の形状は円形とは異なってもよい。例えば、両方の面は正方形、三角形、楕円形などの断面を有してもよい。例えば、個々の収容部(25)を画定する壁は、角錐台形のシェル面の形状、円錐台形とは異なる先端が切られた錐体部分の形状などを有する。例えば角錐台形部分から先端が切られた部分への移行部分が更に可能である。個々の収容部(25)は、上面(22)に隣接する一定断面の部分を更に有し得る。例えば、前記部分は円筒形、三角形、正方形、矩形、六角形などとすることができる。
中心線(26)は、上面(22)及び／又は底面(23)と直角とは異なる角度をなすことが可能である。従って、円錐台は、例えば斜めに形成される。基面(27)及び先端面(28)を互いに非平行に配置することが更に可能である。収容部(25)は整列することが可能であり、例えば互いに平行な中心線(26)を有することが可能である。
図３には、サブシェル(41)が示されている。サブシェル(41)は、環状の縁部(43)によって画定されているディスク状の底部(42)を有している。例えば、縁部(43)の高さは、上面(22)に垂直な方向に型(21)の高さより小さい。この図３では、縁部(43)は、円筒状のシェルのように形成された内面(44)、及び内面(44)と同軸の外面(45)を有している。縁部(43)の内径は、型(21)の外径より、例えば10分の数ミリメートル大きい。型(21)が直方体に構成される場合、縁部(43)は矩形状に形成される。この場合、縁部(43)は型(21)を、例えば上記の距離で囲む。図３に示されているサブシェル(41)は、壁(43)に配置された充填連結部(46)を有している。充填連結部(46)は更に底部(42)に配置され得る。充填連結部(46)は閉鎖可能に構成され得る。閉鎖可能な充填連結部(46)を縁部(43)に有して、更に閉鎖可能な充填連結部(46)を底部(42)に有するサブシェル(41)を形成することが更に可能である。
図４は、型(21)及びサブシェル(41)を備えた装置(10)を示す等角断面図である。型(21)がサブシェル(41)に挿入されている。断面が、４つの収容部(25)の中心線(26)と、型(21)及びサブシェル(41)の共通の中心軸(29)とを通過している。収容部(25)の基面(27)を含む型(21)の上面(22)は上に向けられ、底面(23)はサブシェル(41)の底部(42)に向けられている。
この図４では、サブシェル(41)の縁部(43)は、型(21)のシェル面(24)の下部領域を囲んでいる。サブシェル(41)の底部(42)は、供給チャンバ(51)によって型(21)の底面(23)から間隔を置いて配置されている。供給チャンバ(51)は、サブシェル(41)及び底面(23)によって画定されている。ここでは、底部(42)は底面(23)と平行である。例えば、中間スペース(51)の高さ方向(11)の高さは５mm未満である。型(21)及びサブシェル(41)間の環状間隙(52)が密閉され得る。
この例では、充填連結部(46)は底部(42)の中央部に配置されている。図４では、充填連結部(46)は底部(42)を貫通して、供給チャンバ(51)を環境(1) に連通する。充填連結部(46)は内ねじ山を有することが可能である。ここでは、例えば容器、注射器、圧力連結部などが底部(42)の外側に螺合され得る。
型(21)及びサブシェル(41)は互いに対して移動可能であり、例えば変位可能である。例示的な実施形態では、型(21)及びサブシェル(41)は高さ方向(11)に互いに対して調整可能である。このため、供給チャンバ(51)のサイズは可変である。この例示的な実施形態では、供給チャンバ(51)の体積は、例えば型(21)に対するサブシェル(41)の高さ方向(11)のストロークによって制御可能である。図４では、供給チャンバ(51)は最大動作体積を有する。サブシェル(41)の底部(42)が型(21)の底面(23)に接している場合（図８参照）、供給チャンバ(51)は最小動作体積を有する。そのため、底部(42)は、先端面(28)側で型(21)の収容部(25)を閉じる。このとき、サブシェル(41)は型(21)に対して第２の動作位置にある。サブシェル(41)が全ての先端面(28)ではなく、幾つかの先端面(28)を閉じることが更に可能である。
装置(10)は、底部(42)がエンボス加工されたチャネル(48)を内側(47)に有するように更に構成され得る。図５及び図６参照。そのため、サブシェル(41)の底部(42)は、動作状態で型(21)の底面(23)に常時接する。図５に示されているように、チャネル(48)は互いに平行な直線状チャネル(48)とすることができ、直線状チャネルは、例えば第１の動作位置で底部(42)及び型(21)を貫通する中心軸(29)と同心の円に対して接線方向に夫々配置され得る。エンボス加工されたチャネル(48)の編状構成が更に可能である。この場合、サブシェル(41)は底面(23)と平行に変位可能である。例えば、サブシェル(41)がチャネルの長手方向を横断してピッチの半分、変位方向(12)に変位すると、型(21)の開口部(25)は、先端面(28)の領域の一側で閉鎖可能である。充填連結部(46)は底部(42)及び／又は縁部(43)に設けられ得る。
底部(42)の内側(47)にエンボス加工されたチャネル(48)が更に径方向に形成され得る。図６参照。任意に、底部(42)の中心と同心に配置された更なるチャネル(48)が設けられる。この例示的な実施形態では、径方向チャネル(48)のピッチは型(21)の開口部(25)のピッチと一致する。底部(42)は、動作状態では型(21)の底面(23)に接する。ここでは、型(21)の各開口部(25)は、最初の位置で円形チャネルの外側の径方向チャネルを指す。充填連結部(46)は底部(42)の中心部及び／又は縁部領域に設けられ得る。充填連結部(46)が縁部領域に設けられる場合、径方向チャネルは、例えば周方向分配チャネルによって液圧で相互に連通する。この例示的な実施形態では、型(21)もサブシェル(41)に対して変位可能である。例えば、型(21)は、サブシェル(41)に対して中心軸(29)を中心にして変位方向(12)に最小ピッチの半分、最初の位置から第２の動作位置に回動可能である。最小ピッチとは、中心線への２つの半径が２つの開口部(25)を通して最小角度を囲むピッチである。そのため、第２の動作位置では、全ての開口部(25)は一側で、例えば底部(42)によって閉じられる。
図７は、図４に示されている装置(10)への第１要素(2) の導入を示す。導入される第１要素(2) は、例えば液体である。材料の組成として有効成分が含有されてもよく、又は有効成分が含有されなくてもよい。第１要素(2) が有効成分を含有する場合、有効成分をマイクロカプセル又は粒子の形態で液体に溶解する、懸濁する又は埋め込むことが可能である。液体の第１要素(2) の代わりに、半固体状、ペースト状若しくは固体状の集合体、物質混合物又は粉末を導入することも可能である。
第１要素(2) を、例えば底部側で充填連結部(46)に取り付けられる容器に準備する。例えば弾性的に変形可能な容器に、例えば外圧を印加することにより、第１要素(2) を供給チャンバ(51)に搬送する。容器に正圧をかけることが更に可能である。第１要素(2) を供給チャンバ(51)に充填する。第１要素(2) は、供給チャンバ(51)から供給口(31)を通って収容部(25)に入る。この例示的な実施形態では、供給口(31)は開口部(25)の先端面(28)を有している。
例えば、個々の先端面(28)の表面積は、夫々の供給口(31)の断面積に相当する。前記断面積は、例えば0.01平方ミリメートル以下である。供給口(31)は、例えばレーザ、ホットスタンピング、マイクロフライス加工、射出成形、リソグラフィなどによって製造されている。この例示的な実施形態では、各収容部(25)は厳密に１つの供給口(31)を有している。全ての収容部(25)に、例えば均等に充填する。第１要素(2) のあらゆるガス含有物が気泡として上昇し、例えば基面(27)を通って収容部(25)を出る。例えば、全ての収容部(25)に一部分のレベルまでしか充填しない。充填後、収容部(25)内の第１要素(2) の充填レベルは、高さ方向(11)に先端面(28)と基面(27)との間にある。例えば、充填レベルは、先端面(28)から測定された上記の２つの面の距離の３分の１にある。
型(21)の個々の収容部(25)を単に充填するように充填することも可能である。例えば、他の収容部(25)の供給口(31)を、例えば一時的に閉じる。例えば、このような選択的充填後、残りの収容部(25)を充填しないままにすることが可能であり、又は別の要素、例えば有効成分を含有する別の溶液を充填することが可能である。このため、例えば最初に充填された収容部(25)を閉じることが可能である。
型(21)の環境(1) の負圧により、第１要素(2) を収容部(25)に導入することも可能である。例えば、流動性を有する第１要素(2) を、大気圧に対して高い内圧を有する容器から吸い込む。
限定的に流動可能な集合体、半固体状物質及び固体状物質の混合物又は粉末を、例えば機械的圧力又は薬注によって導入することが更に可能である。第１要素(2) を、毛細管力の作用により供給口(31)を通して収容部(25)に搬送することが更に可能である。
次の方法工程では、収容部(25)の供給口(31)を閉じる。このため、例えば、底部(42)が全ての開口部(25)を閉じるまで、サブシェル(41)を型(21)に対して変位方向(12)に変位させる。型(21)の底面(23)で供給口(31)を個別に閉じること、閉鎖プレートを挿入すること、継手を介してヒンジで取り付けられたフラップを作動させることなどが更に可能である。回動可能な閉鎖プレートを使用することも可能である。
図８には、収容部(25)が一側で閉じた状態の図４に示されている装置が示されている。サブシェル(41)の充填連結部(46)と収容部(25)との連通を遮断する。例えば、充填連結部(46)からリザーバを外すことが可能である。第１要素(2) は、最上部が開いている収容部(25)内にある。例えば、充填レベルは全ての収容部(25)で少なくとも略同一のレベルを有する。収容部(25)は上面(22)で開いている。
次に、例えば液体の第１要素(2) を、例えば乾燥によって固化する。型(21)の底面(23)は閉じたままであり、上面(22)は開いたままである。環境(1) の一定温度又は上昇した温度で乾燥を行うことが可能である。乾燥中、蒸発により、収容部(25)内の第１要素(2) の質量及び体積の両方が減少する。第１要素(2) は固化する。
例えば化学反応、熱反応、パルス誘起反応又は放射線誘起反応によって、第１要素(2) を固化し、任意に乾燥させることも可能である。任意に、第１要素(2) を固化する方法工程を省略してもよい。
図９は、第１要素(2) が先端(62)として固化された状態の装置(10)を示す。先端(62)が、例えば型(21)の底面(23)と面一の先端面(28)に隣接して各収容部(25)内に取り付けられている。個々の先端(62)は円錐状に形成されている。例えば、中心線に垂直な先端(62)の下側の最小端面(63)は平坦な円形表面である。最小端面(63)から離れる方向を向いた先端(62)の最大端面(64)は、最小端面(63)と平行な平坦な円形表面とすることができる。しかしながら、最大端面(64)は凸状又は凹状とすることもできる。更に、乾燥処理又は固化処理によって不規則な形状の表面を形成することが可能である。
先端(62)のシェル面(65)は、例えば最小端面(63)に隣接する領域に規則的に形成されている。シェル面(65)は、例えば収容部(25)の境界面と完全に接している。最大端面(64)に隣接する先端(62)の領域では、シェル面(65)は、乾燥時の収縮により個々の収容部(25)の内壁から外れ得る。乾燥後、先端(62)は固体状に形成されている。
更なる方法工程では、更なる要素、例えば第２要素(3) 、例えば充填集合体を型(21)に導入して型(21)に適用する。図１０参照。前記更なる要素(3) は、例えば有効成分を含有しない製剤を有する。型(21)に適用する際、更なる要素(3) を塑性変形することが可能である。例えば、更なる要素(3) を頑丈で変形可能に形成する。適用する際、更なる要素(3) を型(21)の上面(22)に適用して、例えば10ミリメートルの厚さまでの厚い層にする。更なる要素(3) は、例えば圧力下で変形可能且つ固化可能である。更なる要素(3) を、ウェブ状又はプレート状の積層体として又は粉末として適用することが可能である。ポンプを使用して液体材料として適用することが更に可能である。更なる要素(3) をリボン又はストリップとして形成することが更に可能である。
型(21)に適用される更なる要素(3) を、例えばローラ(4) の形態の圧縮装置(4) によって処理する。ここでは、ローラ(4) を型(21)及び／又は更なる要素(3) 上に転がす。更なる要素(3) を収容部(25)内に押し付ける。更に過剰に転がしている間に第２要素(3) は、収容部(25)及び型(21)の上面(22)の両方で固化される。第２要素(3) を、収容部(25)内で個々の先端(62)の夫々の最大端面(64)に押し付ける。この接合処理では、更なる要素(3) は、例えば先端(62)に接着接合する。任意に、更なる要素(3) の接着部分によって、更なる要素(3) と先端(62)との接合部分が強化され得る。従って、収容部(25)の充填物(8) は、少なくとも第１要素(2) 及び更なる要素(3) から夫々構成されている。例えば転がすことにより、更なる要素(3) を更に圧縮し、更なる要素(3) 全体を更に固化する。このとき、更なる要素(3) は、支持ストリップ(71)、例えば支持プレート(71)及び円錐状のニードル基部(72)から構成されている。先端(62)が、各ニードル基部(72)に取り付けられている。更なる要素(3) 及び先端(62)は固体であり、共に接合されている。１つのニードル基部(72)が１つの先端(62)に夫々連結されている。ニードル基部(72)及び先端(62)は、支持ストリップ(71)と共にマイクロニードルアレイ(61)を形成する。
更なる要素(3) を型(21)に適用するとき、更なる要素(3) を収容部(25)に既に部分的に導入することが可能である。鋳造、注入、拡散、転がりなどによって、このような導入が可能である。更に、ダイスタンプを使用して更なる要素(3) を固化することが可能である。固化のために更なる要素(3) を乾燥させることも可能である。更に、特定された方法の組み合わせが可能である。
第１要素(2) の導入直後、又は第１要素(2) の導入と同時的に更なる要素(3) を収容部(25)に搬送することも可能である。この場合、例えば第１要素(2) を個別に固化又は乾燥しない。
３以上の要素の適用が更に可能である。ここでは、ニードル基部(72)は、例えば更なる要素(3) から構成され得る。そのため、支持ストリップ(71)は、例えばニードル基部(72)と接合されたリボンである。
更なる要素(3) の固化後、マイクロニードルアレイ(61)を型(21)から外すことが可能である。図１１は、型から外した後のマイクロニードルアレイ(61)を示す。マイクロニードルアレイ(61)は、支持ストリップ(71)と、例えば全て同一方向に向いた複数の剛性のニードル(73)とから構成されている。各ニードル(73)は、ニードル連結断面(75)で支持ストリップ(71)上に形成されたニードル基部(72)を有しており、支持ストリップ(71)から離れる方向を向いたニードル基部(72)の側に先端(62)が接合されている。例示的な実施形態では、全てのニードル(73)は支持ストリップ(71)に対して垂直である。支持ストリップ(71)は弾性的に変形可能に構成され得る。全てのニードル(73)は、例えば同一の幾何学的寸法を有する。支持ストリップ(71)から離れる方向を向いた各ニードル(73)の端面は、先端(62)の最小端面(63)によって形成されている。この例示的な実施形態では、前記最小端面(63)は個々のニードル(73)の中心線(74)に垂直である。
例示的な実施形態では、支持ストリップ(71)は円形の断面を有するディスクとして形成されている。支持ストリップ(71)は、ニードル連結断面(75)のニードル(73)のエンベロープ輪郭を越えて突出している。ニードル(73)の上記のエンベロープ輪郭の構成にかかわらず、支持ストリップ(71)は、ニードル(73)の長手方向に垂直な面に円形、楕円形、矩形、三角形などの断面を有することが可能である。
固化された充填物(8) の個々のニードル(73)を、支持ストリップ(71)を介して連結せずに最初に製造することが更に可能である。その後、ニードル(73)を収容部(25)から外すために、例えば支持ストリップ(71)をニードル(73)に連結する。このため、支持ストリップ(71)を、例えばニードル連結断面(75)でニードル(73)と接着接合する。支持ストリップ(71)は、支持プレート、支持層として、例えばポリマー接着フィルム、接着テープなどとして構成され得る。この場合、装置(10)から外されたマイクロニードルアレイ(61)は、少なくとも２個のニードル(73)及び支持ストリップ(71)から構成されている。
装置(10)からマイクロニードルアレイ(61)を外した後、装置を例えば再利用することが可能である。例えば、装置(10)を清浄化した後、前記装置(10)を使用して更なるマイクロニードルアレイ(61)を製造する。この製造の繰り返しを上述したように行う。
図１２には、マイクロニードルアレイ(61)の適用が示されている。支持ストリップ(71)を患者の皮膚(5) に当ててマイクロニードルアレイ(61)を置く。例えば有効成分を含有しないニードル基部(72)と支持ストリップ(71)とにより、例えばマイクロニードル(61)の幾何学的位置合わせ及び固定が保証される。例えば、マイクロニードルアレイ(61)を接着テープによって更に固定することが可能である。ここでは、マイクロニードルアレイ(61)が絆創膏として形成され得る。剛性のニードル(73)は皮膚硬結(6) を貫通し、少なくとも１つの皮膚層(7) に突出する。その際、ニードル(73)は、例えば塑性変形せず破損しない。貫通後、先端(62)全体が、例えば皮膚硬結(6) の下の皮膚層(7) に置かれる。有効成分は、例えば定量的且つ空間的に定められたように先端(62)にある。皮膚層(7) の環境状態により、有効成分が皮膚層(7) に供給される。その際、先端(62)は崩壊し得る。例えば、皮膚層(7) に液体を吸収する際に先端(62)が溶解する。従って、有効成分は患者の身体に供給される。用途に従った装着期間に応じて、例えば10分後、マイクロニードルアレイ(61)を患者の皮膚(5) から外すことが可能である。
図１３は、患者の皮膚(5) から外した後の図１２のマイクロニードルアレイ(61)を示す。このとき、マイクロニードルアレイ(61)は、固化された不可溶性の更なる要素(3) 又は支持ストリップ(71)、及び、これに取り付けられたニードル基部(72)のみから構成されている。このような使用されたマイクロニードルアレイ(61)は、無くなった先端(62)による意図しない再使用から保護される。これらのマイクロニードルアレイ(61)を処分することが可能である。そのため、特に患者の安全性が保証される。
ニードルの先端(62)、並びにニードル基部又はニードル台部、及び可溶性の要素又は物質の混合物の支持ストリップ(71)を製造することが更に可能である。
或いは、ニードルの先端(62)、ニードル基部、及び不可溶性の要素又は物質の混合物の支持ストリップ(71)を製造することが更に可能である。例えば、治療用途及び／又は診断用途に含まれる一又は複数の物質が、吸湿による膨張後に周囲の皮膚層に供給される。
ニードルの先端(62)は比較的急速に溶解しない要素から構成され得る一方、ニードル基部及び支持プレート(71)は急速に溶解する要素から構成され得る。このため、夫々の要素からの有効成分の放出速度が変化する。
有効成分が横方向に充填される装置(10)の場合、例えば図３に示されているサブシェル(41)を使用することが可能である。そのため、第１要素(2) は、サブシェル(41)に対して横方向にフランジが付けられた容器に保存される。例えば、容器の内側には大気圧が存在する。容器のバルブを開くと、容器に保存されている液体の第１要素(2) がサブシェル(41)に流れる。第１要素(2) は、サブシェルから、供給口(31)を形成する先端面(28)を通って収容部(25)に上昇する。収容部(25)内のレベルが容器内のレベルと少なくとも同じ高さになるまで上昇し続ける。任意に、収容部(25)内の液体のレベルは、毛細管効果により容器内の第１要素(2) のレベルを超える場合がある。
図１４は、表面が領域毎に変更されている装置(10)を示す。型(21)では、収容部(25)の内面、上面(22)及び底面(23)は、先端(62)の材料及び更なる要素(3) に対して非接着性であるように構成されている。型(21)に対する上記の材料の静止摩擦は、変更されていない表面と比較して減少する。例えば、サブシェル(41)では、型(21)に対向する底部(42)の内側(47)及び縁部(43)の内面(44)は、先端(62)の最初の材料の接着を防止するように構成されている。
上記の表面の被覆体(13)、剥離剤の塗布及び／又は表面の機械加工により、接着を低減することが可能である。この点に関して、適用される方法及び被覆材料及び／又は剥離剤は異なってもよい。マイクロニードルアレイ(61)の製造中、更なる要素(3) のみと接する表面に、先端(62)の材料のみと接する表面とは異なる処理を行ってもよい。
表面の被覆体(13)の場合、被覆体(13)は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどから構成され得る。例えば、上記の表面に塗布される剥離剤としてポリソルベート又は別の油性剥離剤を使用することが可能である。
表面を機械的に処理する場合、例えば電解研磨、コロナ処理、レーザ研磨などによって表面粗さを低減することが可能である。これら全ての処置により、マイクロニードルアレイ(61)の投与中の損失が減り、マイクロニードルアレイ(61)を型(21)から破損無く外すことが容易になる。
図１５は、サブシェル(41)無しの装置(10)の等角断面図である。装置(10)は、例えば直方体の型(21)から構成されている。収容部(25)は、互いに偏移して複数の列に配置されている。収容部(25)の配置及び構成は、上記の例示的な実施形態に関連して記載された収容部(25)の配置及び構成に主に対応している。収容部(25)は夫々の先端面(28)で閉じられている。
供給口(31)は、収容部(25)の内側シェル面(34)に開いている。供給口(31)は基面(27)の下に配置されている。例えば、供給口(31)は、先端面(28)から高さ方向(11)に収容部(25)の高さの下半分に配置されている。高さの下３分の１又は下５分の１への配置も可能である。個々の供給口(31)の断面は、例えば個々の先端面(28)の表面に相当する。
供給口(31)は、型(21)の外側からアクセス可能な供給連結部(33)に供給チャネル(32)によって連結されている。例えば、ここには図示されていないリザーバが供給連結部(33)に連結されている。例えば、前記リザーバは、前述した例示的な実施形態に関連して説明したように構成されている。例えば交差する網状の供給チャネル(32)が、例えば供給チャンバ(51)を形成している。全ての供給連結部(33)を型(21)の外側に配置することが更に可能である。
図１６は、供給チャネル(32)を内側に備えた、このような型(21)の断面図である。断面は、例えば水平であり、断面は底面(23)と平行である。供給連結部(33)は、例えば型(21)の２つの側面に配置されている。供給チャネル(32)は、個々の収容部(25)を互いに連結している。
型(21)をリザーバに連結した後、第１要素(2) は供給チャネル(32)を通って収容部(25)に流れる。互いに連通する収容部(25)のため、全ての収容部(25)は同一レベルで充填される。例えば、第１要素(2) が圧力無しで充填される場合、収容部(25)の充填レベルは、供給口(31)及び供給口と整列した供給チャネル(32)の断面の範囲内にある。第１要素(2) を個別に固化することが可能である。このため、例えば第１要素(2) と供給口(31)との連結部分が分離される。供給チャンバ(51)からの残りの液体は供給チャネル(32)に沿って収容部(25)に流れる。供給チャネル(32)を、例えば空にする。
第２要素(3) を、上述したように収容部(25)に充填する。その後、例えば更なる要素(3) 及び支持ストリップ(71)を固化する。この例示的な実施形態では、充填物(8) も共に固化することが可能である。充填物(8) が固化した後、支持ストリップ(71)をニードル(73)に固定すること、又は支持ストリップ(71)をニードル(73)に形状嵌め若しくは物質的な接合で連結することが更に可能である。
この例示的な実施形態では、更なる要素(3) を収容部(25)の内側シェル面(34)の充填口を通して供給することが可能であり、充填口は高さ方向(11)に供給口(31)と基面(27)との間に配置されている。
例えば、複数の共に製造されたマイクロニードルアレイ(61)を、上述したように型(21)から外す。その際、必要に応じて、充填物(8) と供給チャネル(32)との間の残りの連結部分が分離され得る。型(21)は、再使用可能な型又は使い捨ての型(21)、例えば使用済型(21)として使用され得る。
個々のマイクロニードルアレイ(61)は、上述したように適用される。
特定された例示的な実施形態を互いに組み合わせることが更に可能である。
１ 環境
２ 第１要素、溶液
３ 更なる要素、充填集合体、第２要素
４ ローラ、圧縮装置
５ 皮膚
６ 皮膚硬結
７ 更なる皮膚層
８ 充填物
10 装置
11 高さ方向
12 変位方向
13 被覆体
21 型、鋳型
22 上面
23 底面
24 シェル面
25 収容部、開口部
26 中心線
27 基面
28 先端面
29 中心軸
31 供給口
32 供給チャネル
33 供給連結部
34 内側シェル面
41 サブシェル
42 底部
43 縁部
44 内面
45 外面
46 充填連結部
47 内側
48 チャネル、底部チャネル
51 供給チャンバ
52 環状間隙
61 マイクロニードルアレイ
62 先端
63 最小端面
64 最大端面
65 (62)のシェル面
71 支持ストリップ、支持プレート
72 ニードル基部
73 ニードル
74 (73)の中心線
75 ニードル連結断面

Claims (9)

  1. 上側の基面から下側の先端面に先細になる複数の収容部を有する型でマイクロニードルアレイを製造する方法であって、
    第１要素を、前記基面から間隔を空けて配置されている供給口を形成する前記先端面を通して少なくとも２つの収容部に供給し、
    更なる要素を前記供給口の上側から前記収容部に充填し、
    少なくとも前記第１要素及び前記更なる要素から形成された、前記少なくとも２つの収容部の充填物を、前記基面の上側で互いに連結し、
    前記第１要素及び前記更なる要素を固化した後、ニードルを形成すべく固化された前記充填物を有するマイクロニードルアレイを前記型から外すことを特徴とする方法。
  2. 前記第１要素を供給した後、少なくとも複数の先端面を、前記型に対して移動可能なサブシェルによって閉じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 請求項１に記載の方法によってマイクロニードルアレイを製造する装置であって、
    型を備えており、
    前記型は、上側の基面から下側の先端面に先細になる複数の収容部を有しており、
    前記収容部は、前記基面から間隔を空けて配置されている供給口を夫々有しており、
    個々の収容部の供給口は、前記収容部の先端面を有していることを特徴とする装置。
  4. 前記供給口は、リザーバを形成する供給チャンバに前記収容部を連結することを特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 個々の供給口の断面の表面積が0.01平方ミリメートル以下であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  6. 前記先端面は一平面内にあることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  7. 前記先端面は閉鎖可能であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  8. 前記型の上側に配置される圧縮装置を備えていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  9. 前記型の上面、底面及び前記収容部の表面が少なくとも一部の領域で非接着性を有するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
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