JPWO2019059265A1 - Microneedle sheet and method for manufacturing microneedle sheet - Google Patents
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Abstract
【課題】 中空のマイクロニードルに対して簡易な方法で充填液を充填することができ、中空針に充填液が充填されたマイクロニードルを簡易に製造することができる。【解決手段】本発明のマイクロニードルの製造方法では、複数の針山3が形成されており、それぞれの針山の頂点3A又は頂点3A近傍からシート裏面2Bまでを貫通する貫通孔4が形成されているシート状のマイクロニードル1の貫通孔端部を充填液9に接触させ、毛細管現象によって貫通孔に充填液を充填する。【選択図】図11PROBLEM TO BE SOLVED: To fill a hollow microneedle with a filling liquid by a simple method, and to easily produce a microneedle in which a hollow needle is filled with a filling liquid. In the method of manufacturing a microneedle according to the present invention, a plurality of needle peaks are formed, and a through hole is formed to penetrate from a vertex of a needle peak or a vicinity of the vertex to a sheet back surface. The end of the through hole of the sheet-like microneedle 1 is brought into contact with the filling liquid 9 and the filling liquid is filled into the through hole by capillary action. [Selection diagram] FIG.
Description
本発明は、例えば生体吸収高分子材料や金属・セラミック材料を使用した中空タイプのマイクロニードルの製造方法に好適なものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a method of manufacturing a hollow-type microneedle using, for example, a bioabsorbable polymer material or a metal / ceramic material.
近年、美容目的などで、生体吸収高分子などの高分子化合物を使用したマイクロニードルが広く知られている。(例えば特許文献1参照)。 BACKGROUND ART In recent years, microneedles using a polymer compound such as a bioabsorbable polymer have been widely known for cosmetic purposes and the like. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、上述したマイクロニードルは、目的物質をそのままマイクロニードル化するため、使用可能な目的物質に制限があるため、中空タイプのマイクロニードルが要望されている。 However, since the above-mentioned microneedles convert the target substance into microneedles as they are, there is a limit to the target substance that can be used, and thus a hollow-type microneedle is demanded.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、中空タイプのマイクロニードルの製造方法及びマイクロニードルを提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a hollow-type microneedle and a microneedle.
かかる課題を解決するため、本発明のマイクロニードルの製造方法は、 複数の針山が形成されており、それぞれの針山の頂点又は頂点近傍からシート裏面までを貫通する貫通孔が形成されているシート状のマイクロニードルの貫通孔端部を充填液に接触させ、毛細管現象によって貫通孔に充填液を充填することを特徴とする。 In order to solve such a problem, a method for manufacturing a microneedle according to the present invention is directed to a sheet-like method in which a plurality of needle ridges are formed, and a through-hole is formed to penetrate from the apex or near the apex of each needle ridge to the sheet back surface. The end of the through hole of the microneedle is brought into contact with the filling liquid, and the filling liquid is filled into the through hole by capillary action.
また、本発明のマイクロニードルは、
複数の針山が形成されており、それぞれの針山の頂点又は頂点近傍からシート裏面までを貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔内には充填液が充填されており、
h=貫通孔の高さ、T=表面張力(N/m)、θ=充填液と貫通孔内面との接触角(°)、ρ=充填液の密度(kg/m3)、g=重力加速度(9.80665m/sの2乗)、r=管の内径(半径:mm)としたとき、式(1)として表される毛細管現象の高さhは、前記貫通孔の高さHhの70%以上である
ことを特徴とする。Further, the microneedle of the present invention,
A plurality of needle ridges are formed, a through-hole penetrating from the top or near the top of each needle ridge to the sheet back surface is formed, and the filling liquid is filled in the through-hole,
h = height of through hole, T = surface tension (N / m), θ = contact angle between filling liquid and inner surface of through hole (°), ρ = density of filling liquid (kg / m3), g = gravitational acceleration (9.80665 m / s squared), and r = the inner diameter (radius: mm) of the pipe, the height h of the capillary phenomenon represented by the equation (1) is 70% of the height Hh of the through hole. Is over
It is characterized by that.
本発明は、中空タイプのマイクロニードルを簡易に製造できるマイクロニードルの製造方法及びマイクロニードルを実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can implement | achieve the manufacturing method of a microneedle which can manufacture a hollow type microneedle easily, and a microneedle.
<第1の実施の形態>
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。<First Embodiment>
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
近年、美容や医療用途において、皮膚をできるだけ傷付けないように目的物質である美容成分や薬剤を皮膚に注入することを目的として、直径が小さい微小突起でなるマイクロニードルが提案されている(例えば特許第5495034号参照)。このマイクロニードルは、金型などのモールド型を使用してパターンを転写することにより形成される。 2. Description of the Related Art In recent years, microneedles having small projections with small diameters have been proposed for the purpose of injecting a cosmetic ingredient or a drug, which is a target substance, into skin so as not to damage the skin as much as possible in cosmetics and medical applications (for example, see Patents). No. 5495034). The microneedles are formed by transferring a pattern using a mold such as a mold.
このマイクロニードルでは、マイクロニードルそのものが目的物質を含んでおり、皮膚に刺さったマイクロニードルがそのまま体内に吸収される。しかしながら、マイクロニードルに含有させることができる目的物質の種類や量に制限がある。例えば、常温で液体や半固体状の物質を使用することが困難である。 In this microneedle, the microneedle itself contains the target substance, and the microneedle pierced into the skin is directly absorbed into the body. However, there are restrictions on the types and amounts of target substances that can be contained in the microneedles. For example, it is difficult to use a liquid or semi-solid substance at normal temperature.
しかしながら、マイクロニードルは微細な構造を有しているため、孔を形成したとしても該孔に充填液を充填することは容易ではない。 However, since the microneedles have a fine structure, it is not easy to fill the holes with the filling liquid even if the holes are formed.
本願発明人は、マイクロニードルに孔を形成し、当該孔を通じて目的物質を体内に注入するマイクロニードルの製造方法を見出した。 The inventor of the present application has found a method of manufacturing a microneedle in which a hole is formed in a microneedle and a target substance is injected into the body through the hole.
図1(A)に示すように、本願発明のマイクロニードル1は、基材シート2の表面側であるシート表面2Aから突出する複数の針山3が形成されている。図1(B)には、マイクロニードル1の断面図を示している。それぞれの針山3には、頂点3A又は頂点3A近傍からシート裏面2Bまでを貫通する貫通孔4が形成されている。
As shown in FIG. 1A, the
基材シート2の厚みとしては、特に制限はないが、10μm以上、300μm以下であることが好ましい。基材シート2が薄すぎると物理的に十分な剛性を得ることが困難で有り、厚すぎると、貫通孔4の高さである貫通孔高さHhが大きくなりすぎるからである。
The thickness of the
針山としては、シート表面2Aから頂点3Aまでの針山高さHnが30〜500μm程度であることが好ましい。30μmよりも小さいと、皮膚に対して十分な深度まで針山3の頂点3Aが到達できず、500μm以上になると構造上の強度を十分に得ることが困難となるため、好ましくない。
As the needle ridge, the needle ridge height Hn from the
貫通孔4の半径としては、特に制限はないが、1μm以上、30μm以下であることが好ましい。半径が小さすぎると、貫通孔4に充填可能な容量が小さくなりすぎ、半径が大きすぎると、針山3として必要な物理的強度が保てなくなるため、好ましくない。
The radius of the
基材シート2及び針山3の材料としては、特に限定されないが、例えばアルミニウムやステンレス合金などの金属、シリコン、カーボン、セラミック、カルシウム系鉱物を含む各種鉱物材料などの各種無機材料や、有機系の高分子化合物などを主成分として好適に使用することができる。特に医療や美容用途で使用される場合、基材シート2の材料としては、人体に無害であり、整体に吸収される生体吸収材料が使用されることが好ましい。
The material of the
本明細書において、高分子化合物とは、量平均分子量Mwが5000以上の有機化合物を意味する。主成分とは、高分子化合物が被加工物全体の50重量%以上であることを意味する。高分子化合物としては、Tg(ガラス転移点)が50℃以上、より好ましくは70℃以上であることが好ましい。Tgが低いと、常温での取り扱いがしづらくなるからである。 In this specification, a high molecular compound means an organic compound having a weight average molecular weight Mw of 5000 or more. The main component means that the polymer compound accounts for 50% by weight or more of the entire workpiece. The polymer compound preferably has a Tg (glass transition point) of 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher. If the Tg is low, it is difficult to handle at room temperature.
高分子化合物としては、1種類のみ含有しても良く、2種類以上混合しても良い。なお、この主成分の割合は、被加工物の全加工工程終了後の重量であり、微少突起の形成後の乾燥工程で意図して蒸発させる、いわゆる溶媒成分を含まない。すなわち、被加工物の加工終了後における割合である。 As the polymer compound, only one kind may be contained, or two or more kinds may be mixed. The ratio of the main component is the weight of the workpiece after the completion of all the processing steps, and does not include a so-called solvent component that is intentionally evaporated in a drying step after the formation of the microprojections. That is, the ratio after the end of the processing of the workpiece.
高分子化合物としては、既知の化合物(合成高分子及び天然高分子)を使用することができる。例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)や、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレンなど、種々のプラスチック材料の他、生体吸収高分子を使用することができる。 As the polymer compound, known compounds (synthetic polymer and natural polymer) can be used. For example, bioabsorbable polymers can be used in addition to various plastic materials such as PET (polyethylene terephthalate), polyethylene, polypropylene, acrylic resin, epoxy resin, and polystyrene.
生体吸収高分子としては、既知の化合物(合成高分子及び天然高分子)を使用することができる。例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−εカプロラクトン、ポリ−ρ−ジオキサン、ポリリンゴ酸などのエステル化合物、ポリ酸無水物などの酸無水物、ポリオルソエステルなどのオルソエステル化合物、ポリカーボネートなどのカーボネート化合物、ポリジアミノホスファゼンなどのホスファゼン化合物、合成ポリペプチドなどのペプチド化合物、ポリホスホエステルウレタンなどのリン酸エステル化合物、ポリシアノアクリレートなどの炭素−炭素化合物、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸、ポリリンゴ酸などのエステル化合物、ポリアミノ酸、キチン、キトサン、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸ナトリウム、ペクチン酸、ガラクタン、デンプン、デキストラン、デキストリン、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、セルロース化合物(エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、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)、ゼラチン、寒天、ケルトロール、レオザン、キサンタンガム、プルラン、アラビアゴムなどのグリコシド化合物(多糖類)、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、グルテン、血清アルブミンなどのペプチド化合物(ペプチド、タンパク質)、デオキシリボ核酸、リボ核酸などのリン酸エステル化合物(核酸)、ポリビニルアルコールなどのビニル化合物などが挙げられる。 Known compounds (synthetic polymer and natural polymer) can be used as the bioabsorbable polymer. For example, ester compounds such as polylactic acid, polyglycolic acid, poly-εcaprolactone, poly-ρ-dioxane, polymalic acid, acid anhydrides such as polyanhydrides, orthoester compounds such as polyorthoesters, carbonates such as polycarbonate Compounds, phosphazene compounds such as polydiaminophosphazene, peptide compounds such as synthetic polypeptides, phosphate compounds such as polyphosphoester urethane, carbon-carbon compounds such as polycyanoacrylate, poly-β-hydroxybutyric acid, polymalic acid and the like Ester compounds, polyamino acids, chitin, chitosan, hyaluronic acid, sodium hyaluronate, pectic acid, galactan, starch, dextran, dextrin, alginic acid, sodium alginate, cellulose compounds (ethyl Cellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, methylcellulose), gelatin, agar, celtrol, leozan, xanthan gum, pullulan, gum arabic and other glycoside compounds (polysaccharides), collagen, gelatin, fibrin, gluten And peptide compounds (peptides and proteins) such as serum albumin, phosphate compounds (nucleic acids) such as deoxyribonucleic acid and ribonucleic acid, and vinyl compounds such as polyvinyl alcohol.
基材シート2及び針山3の材料としては、同一のものを使用しても良く、別のものを使用しても良い。基材シート2を削ったりなどして針山3を形成する場合には同一材料の物が使用され、基材シート2の上にモールド成型などによって針山3を形成する場合には、別材料又は同一材料が適宜選択される。
As the material of the
マイクロニードル1は、例えば図2に示すように、基材シート2に対して針山3を形成してから貫通孔4が形成される。針山3の形成方法としては、基材シート2に対する円偏光光渦レーザビームの照射や、モールド成型、エッチングやイオンミリングなどの各種方法が使用できる。針山3が形成された後、例えばレーザ照射やマイクロドリルによる微細孔加工などの手法によって貫通孔4が形成される。
In the
また、針山3と貫通孔4とを同時に形成することもできる。例えば、図3に示すように、マイクロニードルの転写パターンを有するモールド型11と、棒状部材15と、スペーサ19とが使用される。モールド型11では、マイクロニードルの転写パターンである突起用凹部12と、当該突起用凹部12に通じモールド型11の底面(突起用凹部12の対向面)へと抜ける貫通孔4を有している。この貫通孔4は、全ての突起用凹部12に対して1つずつ設けられている。
Further, the
棒状部材15は、貫通孔4の位置に合わせて形成された複数の棒部16と、平面状の板部17とを有しており、板部17から棒部16が突出するように固着されている。スペーサ19は、棒状部材15及びモールド型11から取り外すことができるフリー状態で存在する。
The rod-shaped
図3に示すように、まず、モールド型11に対して棒状部材15が挿入されると共に、棒状部材15及びモールド型11の間にスペーサ19が挟まれる。この結果、棒状部材15及びモールド型11の間に一定の隙間空間を残した状態で、棒状部材15がモールド型11の貫通孔4を突き抜け、モールド型11から突出する。
As shown in FIG. 3, first, the bar-shaped
図4に示すように、棒状部材15が挿入されたモールド型11に対し、基材シート2が充填される。基材シート2は、液状又は半液状の状態で充填される固化の方法としては、特に制限はなく、加温されて液状化した基材シート2の冷却や、低分子の基材シート2が架橋剤や硬化剤によって化学反応(高分子化)することによる硬化、結晶化、溶媒成分の蒸発などにより基材シート2が固化される。
As shown in FIG. 4, the
固化後、モールド型11から基材シート2が離型され、成形品となる。ここで、仮に棒状部材15が挿入されたまま基材シート2を離型しようとすると、基材シート2が変形したり、棒部16が折れてしまう恐れがあるため、棒状部材15を引き抜いてから基材シート2の離型を行う。図5(A)及び(B)に示すように、まずスペーサ19を取り除き、棒状部材15をモールド型11側に一旦移動させてから、棒状部材15をモールド型11から引き抜く。そして図6に示すように、モールド型11から基材シート2を離型することにより、マイクロニードル1を製造することができる。
After solidification, the
また、図7に示すように、板状の台座板111,113に貫通孔112,114がそれぞれ形成されている。台座板111,113は、成形品としてのマイクロニードル1において基材シート2を構成するものであり、その材質に制限はない。
As shown in FIG. 7, through
そして図8に示すように、被加工物120を突き抜けるようにして棒状部材115の棒部116が貫通され、図9に示すように、台座板103をゆっくり引き上げる(又は台座板101を引き下げる)と、台座板111,113近傍の上下(根元)部分は太くなる一方、中心付近が細くなる。この状態で被加工物110を固化させ、棒状部材105を引き抜いた後、中心部分でカットすると、図9に示すように、マイクロニードル1を製造することができる。また、中心部分が千切れるまで台座板103を引き上げて被加工物を固化させてから棒状部材105を引き抜くこともできる。
Then, as shown in FIG. 8, the
そして本願発明では、図11に示すように、シート状のマイクロニードル1の貫通孔4の端部4A又は4Bを溜めた充填液槽8に接触させ、毛細管現象によって貫通孔4に充填液9を充填する。
In the present invention, as shown in FIG. 11, the
毛細管現象が生じる高さは、式(1)によって表される。
ただし、h=毛細管現象の高さ、T=表面張力(N/m)、θ=充填液と貫通孔内面との接触角(°)、ρ=充填液の密度(kg/m3)、g=重力加速度(9.80665m/sの2乗)、r=管の内径(半径:mm)The height at which the capillarity occurs is represented by equation (1).
Where h = height of capillary action, T = surface tension (N / m), θ = contact angle between filling liquid and the inner surface of through-hole (°), ρ = density of filling liquid (kg / m3), g = Gravitational acceleration (9.80665 m / s squared), r = inner diameter of pipe (radius: mm)
従って、貫通孔高さHh≦毛細管現象の高さhであった場合、貫通孔4にはほぼ100%の充填率で充填液9が充填されることになる。また、充填率は必ずしも100%である必要性はないが、目的物質である充填液9が多く充填されていた方が好ましい。また、仮に充填率が低いと、充填液9の位置に偏りが生じて空洞ができ、充填液9が皮膚から体内に取込まれにくくなる恐れがある。そこで、貫通孔高さHh≦毛細管現象の高さh×70%であることが好ましい。
Therefore, when the through hole height Hh ≦ the capillary action height h, the through
また、貫通孔高さHhは、好ましくは50μm以上、1000μm未満である。貫通孔高さHhが小さすぎると、針山3の先端が到達する皮膚表面からの距離が十分でなく、大きすぎると、針山3の強度が不足する可能性が生じるため好ましくない。
The through hole height Hh is preferably not less than 50 μm and less than 1000 μm. If the through hole height Hh is too small, the distance from the skin surface where the tip of the
また、充填液9(目的物質)としては、特に制限されないが、液状であり、インシュリン、ホルモン剤、抗体、ワクチンなどの各種医薬として使用される薬効成分を液状化した薬剤や、コラーゲン、ヒアルロン酸などの各種美容成分を液状化した美容液、ブドウ糖やビタミンなどの各種栄養成分を液状化した栄養液が好適に使用される。 The filling liquid 9 (target substance) is not particularly limited, but is a liquid, and is a liquefied medicinal component used as various medicines such as insulin, hormonal agents, antibodies, vaccines, collagen, hyaluronic acid, and the like. For example, a serum obtained by liquefying various cosmetic ingredients such as glucose, a nutrient solution obtained by liquefying various nutrients such as glucose and vitamins are preferably used.
充填液9の粘度(25℃、60rpm、L型粘度計)は0.5mPa・s以上、500mPa・s以下、より好ましくは0.8mPa・s以上、200mPa・s以下であることが好ましい。粘度が低すぎると、衝撃などに対する充填液9の安定性が低下し、粘度が高すぎると、毛細管現象が生じにくくなるため好ましくない。
The viscosity (25 ° C., 60 rpm, L-type viscometer) of the filling
そして図12に示すように、充填液9が充填されたマイクロニードル1は、貫通孔4の上下端が開放された状態で、保護材50に設置される。この保護材50は、基材シート2における針山3の形成されていない平坦部2Cを支持する支持部51と、底面52とを有している。支持部51は、平坦部2Cに接触すると共に、支持部51の深さDが針山3の高さHnより高く形成されており、貫通孔4の頂点に何かが接触することを防止する。これにより、貫通孔4内の充填液9が外部へ漏れ出すことを防止することができる。
Then, as shown in FIG. 12, the
なお、天面52は必ずしも必要ではなく、底面52の一部若しくは全部が開放されていても良い。マイクロニードル1及び保護材50における上下方向に制限はなく、上下が反転してもよい(この場合、底面52は天面となる)。
Note that the
また、貫通孔4を針山3の頂点からオフセットさせて(ずらして)形成する(図10参照)ことにより、針山3の高さを維持できると共に、針山3における貫通孔4の先端から頂点までの領域が貫通孔4を保護する役割を果たすことが可能である。さらに、図示しないが、針山3の頂点からオフセットさせると共に、貫通孔4をオフセットした方向と反対方向に傾斜させても良い。これにより、傾斜分だけ貫通孔4内部の体積を増大させることができると共に、針山3の表面から貫通孔4までの距離を極力大きくして針山3の物理的強度を保つことができる。
Further, by forming the through
このようにして形成されたマイクロニードル1は、頂点3Aを皮膚に刺すことにより使用される。マイクロニードル1は、皮膚に刺されると、貫通孔4の内部の充填液9が体液に接触するため、表面張力により体液に引っ張られて体内に吸収される。針山3の材料として生体吸収高分子を使用した場合には、そのままマイクロニードル1を皮膚に貼り付けたままにすることにより、針山3自体をも体内に吸収させることが可能となる.
The
なお、ヒアルロン酸ナトリウム(ヒアルロン酸85重量%、水15重量%)で作製された厚さ300μmの平板に直径20μmの貫通孔を形成し、赤色染料液(水0.5mlに食紅0.015gを溶解させ、エタノール5mlで希釈したもの)を平板の一面に接触させたところ、赤色染料液は貫通孔内に充填されると共に、充填された状態がそのまま保持されることが実験にて確認された。 In addition, a 20 μm diameter through-hole was formed in a 300 μm thick flat plate made of sodium hyaluronate (85% by weight of hyaluronic acid and 15% by weight of water), and a red dye solution (0.015 g of reddish red in 0.5 ml of water) was formed. (Dissolved and diluted with 5 ml of ethanol) was brought into contact with one surface of the flat plate, and it was confirmed in an experiment that the red dye liquid was filled in the through-hole and the filled state was maintained as it was. .
<動作及び効果>
以下、上記した実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて課題及び効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記各実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。また、各特徴に記載した用語の意味や例示等は、同一の文言にて記載した他の特徴に記載した用語の意味や例示として適用しても良い。<Operations and effects>
Hereinafter, the characteristics of the invention group extracted from the above-described embodiment will be described while showing problems and effects as necessary. In the following, for easy understanding, the corresponding configuration in each of the above embodiments is appropriately indicated in parentheses, but is not limited to the specific configuration indicated in parentheses. In addition, the meanings and examples of terms described in each feature may be applied as the meanings and examples of terms described in other features described in the same wording.
本発明のマイクロニードルの製造方法では、複数の針山(針山3)が形成されており、該針山が形成されたシート表面(シート表面2A)側からシート裏面(シート裏面2B)側までまでを貫通する貫通孔(貫通孔4)が形成されているシート状のマイクロニードル(マイクロニードル1)の貫通孔端部を充填液(充填液9)に接触させ、毛細管現象によって貫通孔に充填液を充填する。なお、シート表面側とは、針山部分及び針山が形成されていない平面部分を合わせた全ての面をいう。
In the microneedle manufacturing method of the present invention, a plurality of needle peaks (needle peaks 3) are formed, and the needle needles penetrate from the sheet surface (sheet
これにより、簡易な方法で充填液を充填してマイクロニードルの製造を簡易にすることができる。 Thereby, the filling liquid can be filled by a simple method, and the production of the microneedle can be simplified.
h=毛細管現象の高さ、T=表面張力(N/m)、θ=充填液と貫通孔内面との接触角(°)、ρ=充填液の密度(kg/m3)、g=重力加速度(9.80665m/sの2乗)、r=管の内径(半径:mm)としたとき、式(1)として表される毛細管現象の高さhは、貫通孔高さHhの70%以上である h = capillary phenomenon height, T = surface tension (N / m), θ = contact angle (°) between filling liquid and inner surface of through hole, ρ = density of filling liquid (kg / m3), g = gravitational acceleration (9.80665 m / s squared), and r = the inner diameter (radius: mm) of the pipe, the height h of the capillary phenomenon represented by the equation (1) is 70% or more of the height Hh of the through hole. is there
これにより、貫通孔4内部に充填される充填液の充填率を高めることができると共に、貫通孔4内部の空洞(空気含有)率を低下させて連続性を高めることができるため、針山が皮膚に入れられたときに、空気によって止まることなくスムーズに充填液を注入させることができる。
As a result, the filling rate of the filling liquid filled in the through-
前記針山の頂点側を前記充填液に接触させることにより、シート裏面側を充填液に接触させる方法と比較して、充填液に対して接触する部分が少なく済み、余分な充填液液を付着させずに済む。 By contacting the apex side of the needle crest with the filling liquid, compared with the method of contacting the back side of the sheet with the filling liquid, the portion to be contacted with the filling liquid is reduced, and excess filling liquid liquid is adhered. You don't have to.
前記マイクロニードルは、前記針山に対して、前記針山の先端方向から照射されるレーザを用いて前記貫通孔が形成されたことを特徴とする。これにより、貫通孔を任意の径で容易にかつ速やかに形成することができると共に、レーザによって熔解させた成分を貫通孔の周囲に付着させて盛り上がりを形成し、当該盛り上がりによって外部との接触を防止できるため貫通孔内部の充填液を保護する役割を果たすことができる。 In the microneedle, the through hole is formed in the needle peak using a laser irradiated from a tip direction of the needle peak. Thereby, the through-hole can be easily and quickly formed with an arbitrary diameter, and a component melted by the laser is attached to the periphery of the through-hole to form a bulge, and the bulge forms contact with the outside. Since it can be prevented, it can play a role of protecting the filling liquid inside the through hole.
前記マイクロニードルは、針山形成時において、予め貫通された棒状部材を引き抜くことにより前記貫通孔が形成され、前記棒状部材は、前記針山の根元方向へ引き抜かれたことを特徴とする。これにより、根元部分が盛り上がり、当該盛り上がりによって外部との接触を防止できるため貫通孔内部の充填液を保護する役割を果たすことができる。 The microneedle is characterized in that the through hole is formed by pulling out a rod-like member that has been previously penetrated when forming the needle ridge, and the rod-like member is pulled out in the root direction of the needle ridge. Accordingly, the root portion rises and the contact with the outside can be prevented by the rise, so that the filling liquid inside the through hole can be protected.
前記貫通孔は、前記頂点から所定のオフセット量だけずらした位置に形成されていることにより、頂点が貫通孔を保護する役割を果たすことができる。なお、オフセット量に制限は無いが、針山の半径の1/4以上のオフセット量を確保することにより、針山頂点近傍の強度を維持できる。また、針山の半径の2.0倍未満、より好ましくは1.5倍未満に設定することにより、充填液を確実に皮膚内に導入することが可能である。なおオフセット量とは、針山頂点から貫通孔の中心までの平面距離(シート表面の平面部分に平行な距離)とする。また針山の半径とは、針山頂点からの斜面部分に沿う稜線とシート表面の平面を延長した平面線との交点から針山頂点までの距離とする。針山頂点が針山において完全な中心位置にない場合には、平均値を半径とみなすものとする。 Since the through hole is formed at a position shifted from the apex by a predetermined offset amount, the apex can play a role of protecting the through hole. Although there is no limitation on the offset amount, by securing an offset amount equal to or more than 1/4 of the radius of the needle peak, the strength near the needle peak can be maintained. Further, by setting the radius to less than 2.0 times, more preferably less than 1.5 times the radius of the needle peak, it is possible to reliably introduce the filling liquid into the skin. Note that the offset amount is a plane distance (a distance parallel to a plane portion of the sheet surface) from the needle peak to the center of the through hole. The radius of the needle ridge is defined as the distance from the intersection of the ridge line along the slope portion from the peak of the needle ridge and a plane extending from the plane of the sheet surface to the peak of the needle ridge. If the peak of the needle ridge is not completely at the center of the needle ridge, the average value is regarded as the radius.
貫通孔の高さhは、50μm以上、1000μm未満であることにより、皮膚に注射するのに適したマイクロニードルを提供することができる。 When the height h of the through hole is 50 μm or more and less than 1000 μm, a microneedle suitable for injection into the skin can be provided.
前記充填液の粘度は、0.5mPa・s以上、500mPa・s以下であることにより、毛細管現象を生じさせつつ貫通孔内部に充填液を安定的に保持し得る。 When the viscosity of the filling liquid is 0.5 mPa · s or more and 500 mPa · s or less, the filling liquid can be stably held inside the through hole while causing a capillary phenomenon.
前記貫通孔は、前記針山の根元部分の近傍に形成されている。これにより、針山が形成されていない平面部分に貫通孔を設ければ良いため、針山の強度を維持できる。 The through hole is formed near a root portion of the needle ridge. Thus, the through-hole may be provided in a plane portion where the needle ridge is not formed, so that the strength of the needle ridge can be maintained.
前記シートに対向する対向面と、前記対向面から突出して形成され、前記シート表面から針山の頂点までの針山高さよりも高く形成された支持部(支持部51)とを有する保護材(保護材50)を、
前記支持部の頂点と、前記シートにおける前記針山の形成されていない平坦部とが接触するように配置することを特徴とする。A protective material (protective material) having an opposing surface facing the sheet, and a supporting portion (supporting portion 51) formed so as to protrude from the opposing surface and formed at a height higher than a height of a needle from a surface of the sheet to a peak of a needle. 50)
It is characterized in that the apex of the support portion and the flat portion of the sheet where the needle ridges are not formed are in contact with each other.
これにより、貫通孔の先端が接触しないようにマイクロニードルを適切に保護することができる。 Thus, the microneedles can be appropriately protected so that the tips of the through holes do not come into contact with each other.
前記貫通孔における2つの端部は、開放されていることにより、製造工程を簡易にできる。 Since the two ends of the through hole are open, the manufacturing process can be simplified.
また、マイクロニードルは、針山の頂点側を皮膚に刺し、皮膚内部の体液と接触させることにより、表面張力を用いて充填液を体内に吸収させる。これにより、マイクロニードルは、特段加圧などを要することなく簡単な手順でユーザの体内に目的物質を吸収させることができる。 In addition, the microneedle pierces the skin at the apex of the needle peak and contacts the bodily fluid inside the skin, thereby absorbing the filling liquid into the body using surface tension. This allows the microneedle to absorb the target substance into the user's body by a simple procedure without requiring any special pressurization or the like.
さらに、図13に示すように、マイクロニードル2の使用直前に充填液9を貫通孔4の内部に充填することも可能である。この場合、保護材150は、支持部151の底部又は底部近傍において支持部150間を貫通する孔155が設けられている。ユーザは保護材150に別添付された、若しくは自身が保有している美容液や化粧水、専用液などの充填液9を保護材150に流し入れると、孔155を介して保護材150の全域に充填液9が行き渡り、充填液槽8が形成される。
Further, as shown in FIG. 13, it is also possible to fill the inside of the through
この保護材150における支持部151の深さDは針山3の高さHhよりも僅かに大きく形成されて(例えば0.05〜0.5mm)いる。従って、ユーザが保護材150に充填液9を流し入れ、マイクロニードル1を載置するだけで、針山3の頂点3Aが底面152に接触することがなく位置決めされ、ユーザは簡単に頂点3Aを充填液槽8に接触させてマイクロニードル1の貫通孔4内部に充填液9を充填することができる。
The depth D of the
すなわち、保護材150における支持部151の深さDは針山3の高さHhよりも僅かに大きく形成すると共に、支持部151間を液体が行き来できるように孔又は支持部151に間隙を設ける。これにより、充填液9を保護材151の全域に行き渡らせて充填液槽8を形成できると共に、支持部151によって頂点3Aの位置を底面152より僅かに上の位置に配置させ、毛細管現象によって充填液9を簡単に充填させることができる。
That is, the depth D of the
また、図14に示すように、マイクロニードル1のシート裏面2B側から充填液9を吸上げることもできる。この場合、例えば平らなトレイ250の中心付近に規定量の充填液を滴下し、これを充填槽8とする。マイクロニードル1を折り曲げながら中心近傍が充填槽8に最初に接触するようにマイクロニードル1をセットし、空気が入らないように気をつけながら外側が徐々にトレイ250に接触するようにしてマイクロニードル1をトレイ250上に載置する。これにより、充填槽8がマイクロニードル1の全域に広がり、毛細管現象によって貫通孔4の内部に充填液9を充填することができる。なお、図14では、液漏れ防止用途でトレイ250に底面252から盛り上がる外枠251が形成されているが、必ずしも必須ではない。このトレイ250は、マイクロニードル1の先端3Aを保護する保護材と兼用されても良く、別添付や別売りにされていても良い。
Further, as shown in FIG. 14, the filling
また、図15に示すように、針山2の根元部分の近傍、すなわち針山の先端からのオフセット量を針山2の半径よりも大きくかつ針山2の半径の2倍未満、より好ましくは1.5倍未満に設定するように貫通孔4Xを設けても良い。言い換えると、針山のすぐ横に貫通孔が形成されている。この場合であっても、針山2によって皮膚に傷をつけたところに貫通孔4Xに充填した充填液を供給できるため、針山に貫通孔を設けた場合と同様の効果(皮膚への充填液の浸透)を得ることができる。なお、貫通孔4Xは、針山が形成される前又は後、もしくは針山と同時に形成されることができる。モールド成形により針山が形成される場合には、金型における針山のない位置に貫通孔を設け、棒状部材を貫通させれば良い。
As shown in FIG. 15, the offset amount from the root portion of the
また、マイクロニードル1のシート裏面2B上に充填液を滴下してへらなどを用いて広げることにより充填液9を充填することもできる。
Also, the filling
本発明は、例えば注射用途でのマイクロニードルに適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, microneedles for injection use.
1 :マイクロニードル
2 :基材シート
2A :シート表面
2B :シート裏面
2C :平坦部
3 :針山
3A :頂点
4 :貫通孔
4A :端部
8 :充填液槽
9 :充填液
1: Microneedle 2:
Claims (14)
ことを特徴とするマイクロニードルの製造方法。A plurality of needle ridges are formed, and the end of the through-hole of the sheet-shaped microneedle in which a through-hole that penetrates from the sheet surface side where the needle ridges are formed to the sheet back side is brought into contact with the filling liquid, A method for producing a microneedle, characterized in that a filling liquid is filled in a through hole by a capillary phenomenon.
ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロニードルの製造方法。h = height of capillary action, T = surface tension (N / m), θ = contact angle (°) between filling liquid and inner surface of through hole, ρ = density of filling liquid (kg / m3), g = gravitational acceleration (9.80665 m / s squared), and r = the inner diameter (radius: mm) of the pipe, the height h of the capillary phenomenon represented by the equation (1) is 70% of the height Hh of the through hole. Is over
The method for producing a microneedle according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のマイクロニードルの製造方法。The method for producing a microneedle according to claim 1, wherein a vertex side of the needle ridge is brought into contact with the filling liquid.
前記針山に対して、前記針山の先端方向から照射されるレーザを用いて前記貫通孔が形成された
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のマイクロニードルの製造方法。The microneedle is
The method for producing a microneedle according to claim 1, wherein the through-hole is formed on the needle ridge by using a laser irradiated from a tip direction of the needle ridge.
針山形成時において、予め貫通された棒状部材を引き抜くことにより前記貫通孔が形成され、
前記棒状部材は、前記針山の根元方向へ引き抜かれた
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のマイクロニードルの製造方法。The microneedle is
At the time of needle ridge formation, the through-hole is formed by pulling out a rod member that has been previously penetrated,
The method for manufacturing a microneedle according to any one of claims 1 to 3, wherein the rod-shaped member is pulled out in a root direction of the needle ridge.
前記頂点近傍から所定のオフセット量だけずらした位置に形成されている
ことを特徴とするに請求項1〜請求項5のいずれかに記載のマイクロニードルの製造方法。The through hole,
The method for manufacturing a microneedle according to claim 1, wherein the microneedle is formed at a position shifted from the vicinity of the vertex by a predetermined offset amount.
ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載のマイクロニードルの製造方法。The method of manufacturing a microneedle according to any one of claims 1 to 6, wherein a height h of the through hole is 50 µm or more and less than 1000 µm.
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のマイクロニードルの製造方法。The method for manufacturing a microneedle according to any one of claims 1 to 7, wherein the viscosity of the filling liquid is 0.5 mPa · s or more and 500 mPa · s or less.
前記支持部の頂点と、前記シートにおける前記針山の形成されていない平坦部とが接触するように配置する
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のマイクロニードルの製造方法。A protective material having a facing surface facing the sheet and a supporting portion formed so as to protrude from the facing surface and having a height higher than a needle height from the sheet surface to a peak of the needle,
The method for manufacturing a microneedle according to claim 1, wherein the apex of the support portion and a flat portion of the sheet on which the needle ridges are not formed are arranged to be in contact with each other. .
ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のマイクロニードルの製造方法。The method for manufacturing a microneedle according to any one of claims 1 to 8, wherein two ends of the through hole are open.
前記針山の根元部分の近傍に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロニードルの製造方法。The through hole,
The method for manufacturing a microneedle according to claim 1, wherein the microneedle is formed near a root portion of the needle ridge.
h=貫通孔の高さ、T=表面張力(N/m)、θ=充填液と貫通孔内面との接触角(°)、ρ=充填液の密度(kg/m3)、g=重力加速度(9.80665m/sの2乗)、r=管の内径(半径:mm)としたとき、式(1)として表される毛細管現象の高さhは、前記貫通孔の高さHhの70%以上である
ことを特徴とするマイクロニードル。A plurality of needle ridges are formed, a through-hole penetrating from the top or near the top of each needle ridge to the sheet back surface is formed, and the filling liquid is filled in the through-hole,
h = height of through hole, T = surface tension (N / m), θ = contact angle between filling liquid and inner surface of through hole (°), ρ = density of filling liquid (kg / m3), g = gravitational acceleration (9.80665 m / s squared), and r = the inner diameter (radius: mm) of the pipe, the height h of the capillary phenomenon represented by the equation (1) is 70% of the height Hh of the through hole. Is over
A microneedle characterized in that:
ことを特徴とする請求項11に記載のマイクロニードル。The microneedle according to claim 11, wherein the filling liquid is absorbed into the body using surface tension by piercing the apex side of the needle crest with the body fluid and contacting the body fluid inside the skin.
ことを特徴とするマイクロニードルの使用方法。
A plurality of needle ridges are formed, a through-hole is formed to penetrate from the top or near the top of each needle ridge to the sheet back surface, and the through-hole of the sheet-like microneedle filled with a filling liquid in the through-hole is formed. A method of using a microneedle, wherein a tip portion is pierced into the skin and brought into contact with a body fluid inside the skin to absorb a filling liquid into the body using surface tension.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008020633A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Toppan Printing Co., Ltd. | Microneedle and microneedle patch |
US20080058726A1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-06 | Arvind Jina | Methods and Apparatus Incorporating a Surface Penetration Device |
JP2013153959A (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Toppan Printing Co Ltd | Structure of needle shape body |
WO2015125475A1 (en) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | 凸版印刷株式会社 | Hollow needle-shaped body manufacturing method and hollow needle-shaped body |
WO2016147476A1 (en) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | 凸版印刷株式会社 | Drug administration device, and manufacturing method for drug administration device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2522309A (en) * | 1948-12-01 | 1950-09-12 | Frank A Simon | Allergy testing instrument |
US6623457B1 (en) * | 1999-09-22 | 2003-09-23 | Becton, Dickinson And Company | Method and apparatus for the transdermal administration of a substance |
GB0017999D0 (en) * | 2000-07-21 | 2000-09-13 | Smithkline Beecham Biolog | Novel device |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008020633A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Toppan Printing Co., Ltd. | Microneedle and microneedle patch |
US20080058726A1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-06 | Arvind Jina | Methods and Apparatus Incorporating a Surface Penetration Device |
JP2013153959A (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Toppan Printing Co Ltd | Structure of needle shape body |
WO2015125475A1 (en) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | 凸版印刷株式会社 | Hollow needle-shaped body manufacturing method and hollow needle-shaped body |
WO2016147476A1 (en) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | 凸版印刷株式会社 | Drug administration device, and manufacturing method for drug administration device |
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