JPWO2015111672A1 - マイクロニードルユニット - Google Patents
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Abstract
Description
経皮吸収法においては、マイクロニードルを皮膚に刺すことによって、皮膚の内部に薬剤などを投与する方法が提案されている。マイクロニードルは、投与対象に痛みを与えない程度の大きさを有した突起部を備え、突起部が皮膚のバリア層である角質層を貫通する。そして、マイクロニードルが皮膚に形成した孔から薬剤が皮膚の内部に吸収されることによって、薬剤が経皮吸収される。
本開示の技術におけるマイクロニードルユニットの他の態様によれば、2つの接触面が相互に異なる形成材料で形成されるため、2つの接触面が相互に同じ形成材料で形成される構成と比べて、接着部の形成材料における自由度が高まる。
本開示の技術におけるマイクロニードルユニットの他の態様によれば、蓋部に段差を形成するという容易な方法によって、蓋部に対する第1接触面の接着力を、第2接触面の中で被接着面の周囲に位置する部分の対象に対する接着力よりも小さくすることが可能になる。
図1を参照してマイクロニードルユニットの構成を説明する。
図1が示すように、マイクロニードルユニット10は、マイクロニードル11、収容部21、蓋部31、および、接着部41を備えている。マイクロニードル11は、マイクロニードル11が刺される穿刺対象と対向する対向面12aと、対向面12aとは反対側の面である被接着面12bとを備えている。対向面12aには、1以上の突起部13が位置している。
次に、図1および図2を参照して、マイクロニードルユニット10の備える接着部41を詳しく説明する。
(A)図2が示すように、蓋部接触面41aと接触する蓋部31の内側面のうち、収容部21の備えるフランジ部24と向かい合わない部分、すなわち、内側面における接着部41の蓋部接触面41aと接触する部分に、例えば、エンボス加工によって凹凸部31cを形成する。これにより、蓋部31と接着部41とが接触する面積を、穿刺対象と接着部41とが接触する面積よりも小さくする。
(C)蓋部接触部42の形成材料、および、対象接触部43の形成材料として、接着力が相互に異なる材料を選択する。特に、蓋部接触部42の形成材料として、対象接触部43の形成材料よりも単位面積当たりの接着力が小さい形成材料を選択することが好ましい。例えば、蓋部接触部42の形成材料として、イージーピール性、言い換えれば、易剥離性を有した接着剤や、再接着性を有した接着剤が選択されればよい。具体的には、ポリウレタン系材料、アクリル系材料、ポリ塩化ビニル系材料、ポリ塩化ビニリデン系材料、酢酸ビニル系材料、および、シリコーン系材料などの接着材料を用いることができ、中でも易剥離シリコーン系接着剤といった、易剥離グレード(イージーピールタイプ)の接着剤が好ましい。
(D)蓋部接触部42の大きさを、支持部44および対象接触部43の大きさよりも小さくすることで、蓋部接触部42を支持部44の一部にのみ接触させる。これにより、蓋部31と蓋部接触部42とが接触する面積を小さくする。
図3を参照してマイクロニードル11の構成を説明する。図3は、蓋部31における接着部41と接する面に直交する平面であって、収容部21、マイクロニードル11、および、接着部41を通る平面に沿ったマイクロニードルユニット10の断面構造を示している。
突起部13が少なくとも先端に錐体形状を有するとき、突起部13においては、先端における角度が先端角θであり、先端角θは、基体12における対向面12aと直交する方向に沿った断面にて、突起部13が形成する角度の最大値である。例えば、突起部13が正四角錐形状を有するとき、突起部13の先端角θは、突起部13の基端における対角線を底辺とし、かつ、突起部13の先端を頂点とする二等辺三角形の頂角である。
マイクロニードル11の形成材料は、生体適合性を有する材料、すなわち、マイクロニードル11としての機能を発現しつつ、マイクロニードル11が適用される穿刺対象に対して負の影響を与えない材料であることが好ましい。マイクロニードル11の形成材料が生体適合性を有する材料であるとき、形成材料は、例えば、シリコン、金属、および、樹脂などである。マイクロニードル11の形成材料が金属であるとき、形成材料は、ステンレス鋼、チタン、および、マンガンなどである。マイクロニードル11の形成材料が樹脂であるとき、形成材料は、例えば、医療用シリコーン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカーボネート、および、環状オレフィンコポリマーなどである。
図4から図7を参照してマイクロニードルユニット10の作用を説明する。なお、マイクロニードル11の刺される穿刺対象は、例えば、人の皮膚でもよいし、人以外の動物の皮膚でもよい。また、以下では、マイクロニードルユニット10において、蓋部接着力が対象接着力よりも小さい構成例を用いてマイクロニードルユニット10の作用を説明する。
マイクロニードル11が穿刺対象の皮膚Sの上に乗せられると、蓋部31のうち、接着部41の周囲に位置する部分が、皮膚Sの表面に沿って位置する。マイクロニードル11が皮膚Sの表面に乗せられるとき、マイクロニードル11は、蓋部31に覆われた状態であるため、使用者がマイクロニードル11に触れにくい。それゆえに、使用者がマイクロニードル11を穿刺対象に刺すとき、マイクロニードルユニット10の取り扱いが容易である。
マイクロニードル11は、穿刺対象の皮膚Sの上に乗せられるときから、マイクロニードル11から蓋部31が剥がれる前までの間にわたって蓋部31に覆われている。そのため、使用者がマイクロニードル11を穿刺対象に刺すとき、マイクロニードル11を覆う部材がない構成と比べて、マイクロニードル11の形状が変わりにくくなる。それゆえに、使用者がマイクロニードル11を穿刺対象に刺すとき、マイクロニードルユニット10の取り扱いが容易である。
[マイクロニードルの製造方法]
マイクロニードル11を製造するときには、まず、マイクロニードル11の原版を、精密機械加工によってシリコン基板から作成した。シリコン基板には、36本の正四角錐形状の突起部を形成し、各突起部においては、高さHを150μmに設定し、底面における一辺の長さを60μmに設定した。36個の突起部の各々を、相互に1mmの間隔を空けて形成し、かつ、6列6行の格子状に配列した。
マイクロニードルユニット10の収容部21として、2つの筒端のうち、一方が閉じられた四角筒形状を有し、かつ、開口した筒端の周方向の全体にフランジ部を有したポリエチレンテレフタレート(PET)製の容器を用いた。接着部41として、蓋部接触部42と、対象接触部43と、蓋部接触部42と対象接触部43とに挟まれる支持部44とを有する接着部41を形成した。蓋部接触部42の形成材料には、易剥離シリコーン系接着剤を用い、対象接触部43の形成材料には、アクリル系接着剤を用い、支持部44の形成材料には、ポリエチレンを用いた。
蓋部31がマイクロニードル11に接着した状態でブタの皮膚に蓋部31を押し付け、マイクロニードル11の突起部13をブタの皮膚に刺した。そして、蓋部31をブタの皮膚に押し付けるのを止め、蓋部31をブタの皮膚の上から取り除いた。蓋部31を取り除いても、マイクロニードル11と、マイクロニードル11を覆う接着部41とが、ブタの皮膚の上に残っていることが認められた。
[マイクロニードルの製造方法]
マイクロニードル11を製造するときには、まず、マイクロニードル11の原版を、精密機械加工によってシリコン基板から作成した。シリコン基板には、36本の正四角錐形状の突起部を形成し、各突起部においては、高さHを150μmに設定し、底面における一辺の長さを60μmに設定した。36個の突起部の各々を、相互に1mmの間隔を空けて形成し、かつ、6列6行の格子状に配列した。
マイクロニードルユニット10の収容部21として、2つの筒端のうち、一方が閉じられた四角柱形状を有し、かつ、開口した筒端の周方向の全体にフランジ部を有したポリエチレンテレフタレート(PET)製の容器を用いた。接着部41として、蓋部接触部42と、対象接触部43と、蓋部接触部42と対象接触部43とに挟まれる支持部44とを有する接着部41を形成した。蓋部接触部42の形成材料には、アクリル系接着剤を用い、対象接触部43の形成材料には、アクリル系接着剤を用い、支持部44の形成材料には、ポリエチレンを用いた。
蓋部31がマイクロニードル11に接着した状態でブタの皮膚に蓋部31を押し付け、マイクロニードル11の突起部13をブタの皮膚に刺した。そして、蓋部31をブタの皮膚に押し付けるのを止め、蓋部31をブタの皮膚の上から取り除いた。蓋部31を取り除いても、マイクロニードル11と、マイクロニードル11を覆う接着部41とが、ブタの皮膚の上に残っていることが認められた。
(1)マイクロニードル11に接着している蓋部31が穿刺対象に向かって押されることによって、突起部13が穿刺対象に刺さる。そして、突起部13が穿刺対象に刺さった後、マイクロニードル11が蓋部31から剥がされる。そのため、マイクロニードル11が穿刺対象に刺されるとき、使用者がマイクロニードル11に触れにくくなる。結果として、使用者がマイクロニードル11を穿刺対象に刺すとき、マイクロニードルユニット10の取り扱いがより容易になる。
(3)外周接触面31bの少なくとも一部が穿刺対象に対する粘着性を有する構成では、マイクロニードル11が穿刺対象に刺されるとき、マイクロニードル11の接着部41の一部とともに、外周接触面31bも穿刺対象に接着する。そのため、穿刺対象におけるマイクロニードル11の位置が外周接触面31bによって位置決めされた状態で、マイクロニードル11が穿刺対象に刺される。それゆえに、マイクロニードル11は、穿刺対象に対して押し付ける方向の力を受けたときに、穿刺対象に刺さりやすくなる。
・収容部21において、フランジ部24が省略されてもよく、この場合には、蓋部31のフランジ対向部31aが省略されてよい。こうした構成であっても、上述した(1)から(5)に準じた効果を得ることはできる。
Claims (8)
- マイクロニードルが刺される穿刺対象と対向する対向面と、前記対向面とは反対側の面である被接着面とを備え、前記対向面に1以上の突起部を有する前記マイクロニードルと、
前記マイクロニードルを収容する凹状容器であって、前記マイクロニードルを囲む開口部を備える前記凹状容器と、
前記開口部を塞ぐように前記凹状容器と接続する、板形状を有する蓋部であって、前記被接着面から前記被接着面の周囲に広がる前記蓋部と、
前記蓋部と前記被接着面との間に位置して、前記蓋部と前記被接着面とを接着する接着部と、を備え、
前記凹状容器は、前記蓋部から離れる方向の力を受けることによって、前記マイクロニードルが前記接着部によって前記蓋部に接着された状態で、前記蓋部との接続を解除するように構成され、
前記接着部は、前記蓋部に接触する第1接触面と、前記被接着面に接触し、かつ、前記被接着面から前記被接着面の周囲に広がり、前記突起部が前記穿刺対象に刺さるとき、前記穿刺対象の中で前記対向面の周囲に位置する部分と接触する第2接触面とを有している
マイクロニードルユニット。 - 前記接着部は、前記突起部が前記穿刺対象に刺さるとき、前記第2接触面の中で前記被接着面の周囲に位置する部分が前記穿刺対象に接着し、かつ、前記蓋部が前記穿刺対象から離れる方向の力を受けるとき、前記第1接触面が前記蓋部から剥がれるように、前記接着部が構成されている
請求項1に記載のマイクロニードルユニット。 - 前記接着部において、前記第2接触面の前記穿刺対象に対する接着力は、前記第2接触面と前記蓋部との間の距離を大きくすることに要する力よりも大きい
請求項1または2に記載のマイクロニードルユニット。 - 前記蓋部は、前記突起部が前記穿刺対象に刺さるとき、前記穿刺対象の中で前記接着部の周囲に位置する部分と接触する第3接触面を備え、
前記第3接触面の少なくとも一部は、前記穿刺対象に対する粘着性を有し、
前記穿刺対象に対する前記第3接触面の接着力は、前記第2接触面の中で前記被接着面の周囲に位置する部分の前記穿刺対象に対する接着力よりも小さい
請求項1から3のいずれか一項に記載のマイクロニードルユニット。 - 前記第1接触面の形成材料と前記第2接触面の形成材料とが相互に異なる
請求項1から4のいずれか一項に記載のマイクロニードルユニット。 - 前記蓋部は、前記第1接触面と接触する部分の少なくとも一部に複数の段差を有する
請求項1から5のいずれか一項に記載のマイクロニードルユニット。 - 前記接着部は、
前記第1接触面を有する第1部分と、
前記第2接触面を有する第2部分と、
前記マイクロニードルと前記穿刺対象とが対向する方向において、前記第1部分と前記第2部分との間に位置して、前記第2部分よりも剛性が高い第3部分と、をさらに備える
請求項1から6のいずれか一項に記載のマイクロニードルユニット。 - 前記凹状容器は、前記開口部の縁から外側に向けて延びるフランジ部をさらに備え、
前記蓋部は、前記フランジ部と対向するフランジ対向部をさらに備え、
前記フランジ部と前記フランジ対向部とが相互に接続する
請求項1から7のいずれか一項に記載のマイクロニードルユニット。
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