JPWO2015111673A1 - マイクロニードルユニット、および、マイクロニードルアセンブリー - Google Patents
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Abstract
Description
経皮吸収法は、例えば特許文献1に記載のように、マイクロニードルを皮膚に刺すことを含む。マイクロニードルは、角質層を貫通するための突起部を備え、突起部は、穿刺対象に痛みを与えない程度の大きさを有する。薬剤は、突起部が皮膚に形成した孔から皮膚の内部に吸収される。
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、マイクロニードルユニットが穿刺対象に押し付けられたとき、フランジ部が、穿刺対象の表面に沿って位置する。そのため、凹状容器が穿刺対象から取り除かれるとき、使用者は、凹状容器の有するフランジ部を摘むことができるため、凹状容器が穿刺対象から取り除かれやすくなる。
図1から図8を参照して、本開示の技術におけるマイクロニードルユニットを具体化した第1実施形態を説明する。以下では、マイクロニードルユニットの全体構成、マイクロニードルの構成、マイクロニードルユニットの構成材料、および、マイクロニードルユニットの作用を順番に説明する。
図1を参照してマイクロニードルユニットの全体構成を説明する。なお、図1は、マイクロニードルユニットの全体構成のうちの一例を示している。
複数の突起部13が対向面12aに位置するとき、複数の突起部13は規則的に並んでもよいし、不規則に並んでもよい。複数の突起部13が規則的に並ぶとき、複数の突起部13は、例えば、格子形状に並んだり、最密充填の状態で並んだり、同心円状に並んだりなどすればよい。
凹状容器である収容部21は、筒形状を有してもよいし、半球体形状を有してもよいし、半楕円体形状を有してもよい。収容部21が筒形状を有するとき、収容部21は、2つの筒端を有した筒形状の筒体23と、筒体23の2つの筒端のうち、一方の筒端を閉じる底部22とを有している。収容部21が半球体形状あるいは半楕円体形状を有するとき、収容部21は曲面形状の底部を有している。収容部21が筒形状を有するとき、筒形状は、円筒形状でもよいし、矩形などの多角形筒形状でもよい。収容部21が筒形状を有するとき、底部22は平板形状を有してもよいし、開口部23bに向けて窪んだ曲板形状でもよいし、開口部23bから離れる方向に突出した曲板形状でもよい。収容部21の底部22においては、基体12と接触する面の面積が基体12における被支持面12bの面積よりも大きい。
接着部31においては、収容部21の底部22に対する収容部接触面31aの接着力は、底部接着力である。また、対象接触面31bのなかで被支持面12bの周囲に位置する部分における穿刺対象に対する接着力は、対象接着力である。
図2を参照してマイクロニードル11の構成を説明する。図2は、対向面12a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31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、マイクロニードル11の形成材料は、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。
例えば、図3が示すように、収容部21の筒体23が、筒体23の延びる方向に沿って並ぶ複数の段差を有するとき、段差を有しない筒体23と比べて、収容部21の底部22を開口部23bに近付けるために必要な力が小さくなる。
(A)収容部接触面31aと接触する収容部21の内側面に、例えば、エンボス加工によって凹凸を形成して、収容部21と接着部31とが接触する面積を、穿刺対象と接着部31とが接触する面積よりも小さくする。
接着部31が、複数の部分、例えば、収容部接触部32、対象接触部33、および、支持部34から構成されるとき、上述した(A)、および、(B)の方法に加え、例えば以下の方法が用いられる。これにより、収容部接触部32の収容部21に対する接着力が、対象接触部33の被支持面12bの周囲に位置する部分における穿刺対象に対する接着力よりも小さくなる。
また、支持部34の形成材料は、対象接触部33の形成材料よりも剛性の高い材料であることが好ましい。支持部34は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、および、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂で形成された樹脂フィルムなどである。
図5から図8を参照して、使用者が穿刺対象に対してマイクロニードル11を刺すときのマイクロニードルユニット10の作用を説明する。なお、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、弾性変形を可能にした収容部21がフランジ部24を備え、マイクロニードルユニット10が封止部41を備え、底部接着力が対象接着力よりも小さい構成例を用いて説明する。
[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個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する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31として、収容部接触部32と、対象接触部33と、収容部接触部32と対象接触部33とに挟まれる支持部34とを有する接着部31を形成した。収容部接触部32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33の形成材料には、アクリル系接着剤を用い、支持部34の形成材料には、ポリエチレンを用いた。
マイクロニードルユニット10を収容部21がマイクロニードル11に接着した状態でブタの皮膚に収容部21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、収容部21をブタの皮膚に押し付けるのを止め、収容部21をブタの皮膚の上から取り除いた。収容部21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31とが、ブタの皮膚の上に残っていることが認められた。
(1)突起部13が穿刺対象に刺さるとき、マイクロニードル11を収容していた収容部21は、突起部13の少なくとも一部を依然として囲っている。そして、底部22が開口部23bに向かって押されることによって、突起部13による穿刺が進められ、突起部13が穿刺対象に刺さった後、マイクロニードル11が収容部21から剥がれる。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。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の取り扱いが容易になる。
図9を参照して、本開示の技術におけるマイクロニードルアセンブリーを具体化した第2実施形態を説明する。第2実施形態のマイクロニードルアセンブリーは、上述の第1実施形態にて説明されたマイクロニードルユニット10に加えて、マイクロニードル11の突起部13を穿刺対象に刺すときに用いられるアプリケーターをさらに備える。そのため、以下では、アプリケーターを詳しく説明し、マイクロニードルユニット10の詳しい説明を省略する。また、図9においては、第1実施形態のマイクロニードルユニット10の構成と共通する構成の各々に、第1実施形態のマイクロニードルユニット10と同じ符号が付されている。
各固定部51においては、各固定面51aの面積が、フランジ部24における固定部51と対向する面の面積以下であることが好ましい。すなわち、各固定面51aがフランジ部24の外縁を外側へ越えないように配置されることが好ましい。言い換えれば、押圧方向から見て、各固定面51aの全体がフランジ部24と重なり合うことが好ましい。これにより、アプリケーター50がマイクロニードルユニット10を穿刺対象に固定するとき、アプリケーター50の固定面51aが、穿刺対象の皮膚に直に接しないため、穿刺対象の表面がアプリケーター50によって汚染されにくくなる。そのため、使用者は、アプリケーター50の消毒を行わなくとも、アプリケーター50を繰り返し用いることが可能である。
(7)穿刺対象に対するマイクロニードル11の位置が、収容部21の有するフランジ部24、および、アプリケーター50によって固定される。そのため、マイクロニードルの突起部が、穿刺対象における使用者が所望とする位置に刺さりやすくなる。
・図10が示すように、アプリケーター60は、マイクロニードルユニット10の周囲を取り囲む筒形状を有し、2つの筒端のうちの一方の筒端である固定面61aにてフランジ部24と接する固定部61であってもよい。固定部61は、円筒形状を有してもよいし、多角形筒状を有してもよいし、有端の筒形状を有してもよい。固定部61は、マイクロニードル11の周囲を囲む上では、マイクロニードル11の筒体23と同じ形状を有することが好ましく、筒体23が円筒形状を有するとき、固定部61も円筒形状を有することが好ましい。
図11から図14を参照して、本開示の技術におけるマイクロニードルアセンブリーを具体化した第3実施形態を説明する。第3実施形態のマイクロニードルアセンブリーは、第2実施形態のマイクロニードルアセンブリーと比べて、アプリケーターの構成が異なる。そのため、以下では、こうした相違点を詳しく説明し、それ以外の構成についての詳しい説明を省略する。
図12が示すように、マイクロニードルユニット10が穿刺対象の皮膚Sの上に乗せられて、アプリケーター70の固定面72aがマイクロニードルユニット10のフランジ部24の上に置かれる。あるいは、アプリケーター70の固定面72aがマイクロニードルユニット10のフランジ部24に接着した状態で、アプリケーター70がマイクロニードルユニット10とともに穿刺対象の皮膚Sの上に乗せられる。
図13が示すように、使用者が、例えば親指で操作部74を本体部71の先端に向けて押すと、押し込み機構73の先端が、本体部71の先端に向けて動くことによって、マイクロニードルユニット10における収容部21の底部22が、開口部23bに向けて押し込まれる。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・底部22に対する収容部接触部32の接着力は、支持部34に対する収容部接触部32の接着力よりも大きく、かつ、支持部34に対する対象接触部33の接着力よりも大きくてもよい。そして、支持部34に対する収容部接触部32の接着力と、支持部34に対する対象接触部33の接着力とのなかで小さい方の接着力である剥離用接着力は、対象接着力よりも小さい。言い換えれば、対象接触面31bの皮膚に対する接着力は、対象接触面31bと底部22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。
Claims (10)
- 1つ以上の突起部を有する対向面と、前記対向面とは反対側の面である被支持面とを備えるマイクロニードルと、
開口部と底部とを有する凹状容器であって、前記開口部を通じて前記対向面が前記凹状容器の外部と対向するように前記マイクロニードルを収容する収容空間が形成された前記凹状容器と、
前記底部と前記被支持面とに接着する接着部と、を備え、
前記底部から前記開口部に向かう方向が押圧方向であり、
前記凹状容器は、前記押圧方向の外力を前記底部が受けることによる変形を許容するように構成され、前記凹状容器の変形が、前記押圧方向への前記底部の変位を含み、かつ、前記収容空間の外側において前記突起部を前記押圧方向へ変位させ、
前記接着部は、前記底部に接触する第1接触面を有するとともに、前記被支持面に接触し、かつ、前記被支持面から前記被支持面の周囲に広がる第2接触面をさらに有し、前記凹状容器の変形が、前記被支持面の周囲において、前記第2接触面を前記開口部から前記収容空間の外側へ出す
マイクロニードルユニット。 - 前記凹状容器の変形は、第1の変形であり、
前記凹状容器は、前記押圧方向とは反対の方向の力を前記底部が受けることによって第2の変形を許容し、前記第2の変形が、前記押圧方向とは反対の方向への前記底部の変位を含み、
前記接着部は、前記凹状容器が前記第2の変形を進めるとき、前記第2接触面の中で前記被支持面の周囲に位置する部分と、穿刺対象である皮膚との接着を保ち、かつ、前記底部から前記第1接触面が剥がれることを許容する接着性を有する
請求項1に記載のマイクロニードルユニット。 - 前記第2接触面の皮膚に対する接着力は、前記第2接触面と前記底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部分とを備える
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。 - 前記凹状容器は、
前記開口部の縁から前記凹状容器の外側に向けて延びるフランジ部をさらに備える
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。 - 前記第2の変形は、
前記押圧方向の力が前記底部から解除されることによって前記押圧方向とは反対の方向に向けて前記底部を変位させる弾性変形である
請求項2に記載のマイクロニードルユニット。 - マイクロニードルユニットと、
アプリケーターと、を備え、
前記マイクロニードルユニットは、
1つ以上の突起部を有する対向面と、前記対向面とは反対側の面である被支持面とを備えるマイクロニードルと、
底部と開口部とを有する凹状容器であって、前記開口部を通じて前記対向面が前記凹状容器の外部と対向するように前記マイクロニードルを収容する収容空間が形成され、前記開口部の縁から外側に向けて延びるフランジ部を備える前記凹状容器と、
前記底部と前記被支持面とに接着する接着部と、を備え、
前記底部から前記開口部に向かう方向が押圧方向であり、
前記凹状容器は、前記押圧方向の外力を前記底部が受けることによる変形を許容するように構成され、前記凹状容器の変形が、前記押圧方向への前記底部の変位を含み、かつ、前記収容空間の外側において前記突起部を前記押圧方向へ変位させ、
前記接着部は、前記底部に接触する第1接触面を有するとともに、前記被支持面に接触し、かつ、前記被支持面から前記被支持面の周囲に向けて広がる第2接触面を有し、前記凹状容器の変形が、前記被支持面の周囲において、前記第2接触面を前記開口部から前記収容空間の外側へ出し、
前記アプリケーターは、
前記フランジ部に接触し、穿刺対象に前記フランジ部を押し付けるための面を有する
マイクロニードルアセンブリー。 - 前記フランジ部における前記アプリケーターと対向する面の面積は、前記アプリケーターにおける前記フランジ部と接する面の面積以上の大きさである
請求項8に記載のマイクロニードルアセンブリー。 - 前記アプリケーターは、前記マイクロニードルユニットの前記底部を前記穿刺対象に向けて押し込む押し込み部をさらに備える
請求項8または9に記載のマイクロニードルアセンブリー。
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