KR102332671B1 - 미세돌기 어플리케이터 - Google Patents
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Abstract
적어도 하나의 개구(22, 82)를 가지는 플레이트 부재(12); 플레이트 부재의 상부 표면과 접촉되어 있고, 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 이동할 수 있는 차단 내지 보유 요소(14) 또는 굽힘 요소(64); 적어도 하나의 미세돌기가 그 위에 보유될 수 있는 플런저로서, 차단 내지 보유 요소 또는 굽힘 요소는 플런저를 보유하는, 플런저(16); 에너지-저장 요소(20); 및 힘의 적용을 위한 외부 표면을 가지고, 차단 내지 보유 요소 또는 굽힘 요소와 기계적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 표면을 가지는 작동 부재(18, 68);를 가지는 미세돌기 어레이용 어플리케이터(10, 100)가 제공되고, 여기서 작동 부재는 작동 부재의 외부 표면에 힘이 가해지는 경우 차단 내지 보유 요소 또는 굽힘 요소를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키고, 이로써 에너지-저장 요소의 해제를 달성한다.
Description
본 출원은 2013년 3월 12일자로 출원된 미국 가출원 제61/778,274의 이익을 주장하고, 그 내용은 전체로 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다.
본 명세서에 기술된 발명의 대상은 대체로 미세돌기를 사용하여 약을 전달하기 위한 방법 및 전달 시스템에 관한 것이고, 보다 상세하게는 어레이를 이루는 미세돌기를 적용하기 위한 어플리케이터에 관한 것이다.
미세바늘 어레이는, 예컨대 미국 특허 제3,964,482호에서와 같이 1970년대에 피부를 통한 투여의 한 방법으로 제안되었다. 미세바늘 또는 미세구조 어레이는 보통의 경피 투여가 적당하지 않는 상황에서 사람의 피부와 다른 생체막을 통하거나 그 속으로의 약의 통과를 수월하게 할 수 있다. 미세구조 어레이는 또한 생체막 근처에서 발견되는 간질액과 같은 체액을 샘플링하는데 사용될 수 있는데, 이 체액은 이후 생체지표(biomarker)의 존재에 대하여 테스트된다.
최근 수년간, 재정적으로 타당성 있으면서도 광범위하게 사용할 수 있도록 미세구조 어레이를 제조하는 것은 더욱 실현가능하게 되었다. 미국 특허 제6,451,240호에는 미세바늘 어레이를 제조하는 몇 가지 방법이 개시되어 있다. 예를 들어, 이 어레이가 충분히 저렴하다면, 일회용 디바이스로서 시장에서 유통될 수 있을 것이다. 일회용 디바이스는 먼저 사용하여 오염되는 디바이스의 완전성에 관한 의문을 피하기 위해서 뿐만 아니라, 매 사용 후 장치를 재살균하는 것과 제어되어 보관된 상태로 유지하는 것에 대한 잠재적인 필요를 피하기 위하여 재사용가능한 것이 바람직할 수 있다.
비용, 완전성 및 살균성에 더하여, 미세바늘 어레이에 있어서의 추가적인 이슈는 활성제의 생물학적 이용가능성이다. 피하 주사 또는 근육 주사는 정확한 량의 활성제를 조직 속에 전달하지만, 순환계에 전달되는 활성제의 양과 활성 성분이 전달되는 속도는 주변 조직, 순환 및 가능성 있는 다른 요인에 의해 영향을 받는다. 약이 구강으로 전달되는 경우, 그 결과 생기는 혈액 농도는 대사와 다른 요인들 때문에 환자들 중에 실질적인 변화를 나타낼 수 있지만, 최소한의 치료 수준은 대부분의 환자들에게 보장될 수 있는데, 이는 대사의 속도가 상한선을 가지기 때문이고 경구용 제제로부터의 여러 가지 약을 흡수하는 오랜 경험이 있기 때문이다. 약이 종래의 경피 패치에 의해 피부에 별 조치없이 전달되는 경우, 간 순환의 우회(bypassing)는 생물학적 이용가능성에 관한 간 대사의 효과를 줄일 수 있다. 다른 한편으로, 종래의 경피 패치와 관련하여, 피부 투과성의 차이는 생물학적 이용가능성에서의 차이를 초래하는 추가적인 요인이다.
미세바늘은 활성제에 관한 피부의 투과성을 조절한다. 미세바늘의 상이한 적용에 의해 생성되는 투과성 강화의 가변성은 피부를 통한 운반 속도, 피부를 통해 운반되는 양 및 생물학적 이용가능성에서의 변화를 유발할 수 있다. 미세바늘 어레이의 적용에 관한 피부 투과성 강화의 가변성은 상이한 환자들에 관한 적용에 기인한다. 물론 약의 투여가 환자 집단에 치료상 효과적인 투약(예컨대 적정한 혈중 농도)을 만들어낼 수 없을 정도로 그 강화가 특정 환자 집단에서 소규모인 경우라면, 특정 문제점은 일어나게 된다. 또한, 그 강화가 종종 어느 한 환자에 있어서 바람직하지 않게 소규모인 경우라면, 나아가 평소에 이 강화가 그 환자에 있어서 예상되는 바와 같은 경우라면, 미세바늘 어레이가 적용되는 방법과 위치에 관한 세부사항에 따라 문제점이 생길 수 있다.
통상적인 미세바늘 어레이는, 예컨대 정사각형, 직사각형, 삼각형 또는 원형과 같은 임의의 형상을 가질 수 있되 특정 두께의 베이스로부터 돌출되어 있는 미세바늘을 구비한다. 미세바늘 그 자체는 다양한 형상을 가질 수 있다. 어레이는 손에 의해 피부 속으로 가압될 수 있지만, 미세바늘 어레이를 적용되고 있는 대로 잡고 있는 것 또는 피부나 다른 생체막에 미세바늘 어레이를 적용하는 한가지 방법 또는 다른 과정을 수월하게 하는 것을 위해서 다양한 디바이스를 사용하는 것이 제안되어 왔다. 이러한 디바이스는 "어플리케이터(applicator)"로 널리 지칭될 수 있다. 예를 들어, 어플리케이터는 미세바늘 어레이가 손에 의해 피부 속으로 가압되는 경우 발생되는 힘, 속도 및 피부 장력에서의 변화를 줄일 수 있다. 힘, 속도 및 피부 장력에서의 변화는 투과성 강화의 변화를 유발할 수 있다.
미세바늘 어레이들의 일부 적용처에서, 이 어레이들은 미세채널을 형성하기 위하여 피부나 다른 생체막에 적용될 수 있고, 이후 어느 정도 즉시 빼내진다. 다른 적용처에서, 미세바늘 어레이는 오랜 기간 동안 적소에 유지될 수 있다. 어플리케이터의 설계는 미세바늘이 적소에서 머무르는 것이 예상되는 기간에 의해 자연스럽게 영향을 받게 될 수 있다.
2개의 안정 상태를 가지는 구성요소들을 구비하는 미세바늘용 어플리케이터는 미국 특허출원 공보 2008/0183144에 기술되어 있다. 2개의 안정 상태의 존재는 어플리케이터에서 일반적으로 요구되는 특징인데, 이는 2개의 안정 상태 사이의 에너지 차이가 침투를 일으키고 재현성을 향상시키기 위하여 어플리케이터의 매 사용시 정해진 양의 에너지가 이용되게 할 수 있기 때문이다.
일부 다른 종래 기술의 어플리케이터 설계에서, 스프링 또는 탄성 요소와 같은 에너지 저장 요소는 어플리케이터의 하나 이상의 구성요소 상에 힘을 가할 수 있고, 이는 장기간에 걸쳐 치수의 비틀림(distortion)과 크리프(creep)를 초래할 수 있다. 이러한 영향들은 바람직하지 않는데, 이는 시간이 지남에 따라 어플리케이터의 기하학적 구성의 변화 및 저장되는 탄성 에너지의 손실을 초래하기 때문이다. 따라서, 다음과 같은 어플리케이터, 즉 어플리케이터의 하나 이상의 구성요소들에 힘을 가하지 않는 에너지 저장 요소들을 가지는 어플리케이터 및/또는 치수의 비틀림과 크리프를 제거하거나 줄이기 위해서 어플리케이터의 구성요소들에 가해지는 스트레스를 줄이거나 제거하는 요소들을 가지는 어플리케이터가 필요하다.
일부 다른 종래 기술의 어플리케이터 설계에서, 플런저는 몇몇 돌기들을 플런저와 접촉된 상태로부터 떨어지도록 멀리 밀어냄으로써 하나 이상의 지점들에서 해제된다. 이 해제는, 피부 속으로의 미세구조 어레이(microstructure array; MSA)의 양호하지 않은 침투를 유발하는 해제 동안의 플런저의 기울어짐을 유발하여 동시적이지는 않을 수 있다. 따라서, 플런저의 궤적에 악영향을 미치지 않으면서 플런저를 해제하는 어플리케이터가 필요하다.
미세바늘 어레이의 사용시, 특히 이 어레이가 장기간 동안 적소에 유지되고 있는 경우, 약제 물질을 피부로 운반하는 디바이스가 이용될 수 있다. 매우 단순한 이러한 디바이스는, 예를 들어 액체 약제 물질인 경우에는 작은 구멍들을 통해 유동하면서 베이스와 접촉하여 유지되되 고체 약제 물질이 사용되는 경우에는 확산으로 베이스와 접촉하여 유지되는, 액체 또는 고체 약제 물질을 위한 저장소를 구비한다. 약제 물질을 피부에 전달하기에 적합한 다른 디바이스는 미국 특허출원 공보 2005/0094526에 기술되어 있다. 회전식 어플리케이터는 미국 특허출원 공보 2004/0087992에 개시되어 있다. 예를 들어 미국 특허 제6,537,242호, 제 6,743,211호 및 제7,087,035호에는 어플리케이터에 관하여 개시되어 있다.
당해 기술분야에서는, 예컨대 약물 전달 과정을 사용자에게 보다 용이하게 할 뿐만 아니라 여러 환자에게 균일하게 행하는 것을 보조하기 위하여 미세바늘 어레이와 사용하기에 적합하면서도 동일한 환자에 대한 다른 적용에 적합한 어플리케이터 및 관련 디바이스가 필요하다.
관련 기술분야에서의 앞선 예시들과 이와 관련되어 있는 제한들은 설명하기 위한 것이지 배제하기 위한 것은 아니다. 관련 기술분야에서의 다른 제한들은 도면을 참조하여 본 명세서를 읽는 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
아래에서 설명되면서 기술되는 다음에 오는 양태들 및 그 실시예들은 예시적이면서도 설명하기 위한 것이지 그 범위를 제한하려는 것은 아니다.
일 양태에서, 플레이트 부재, 차단 요소, 플런저, 에너지-저장 요소 및 작동 부재를 구비하는 어플리케이터가 제공된다. 일 실시예에서, 플레이트 부재는 상부 표면과 하부 표면을 가지는 강성 플레이트 부재이다. 추가 실시예에서. 플레이트 부재는 적어도 하나의 개구를 포함한다. 차단 요소는 플레이트 부재의 상부 표면과 접촉되어 있고, 일 실시예의 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 이동할 수 있다. 다른 실시예에서, 플런저는 근위 단부, 원위 단부, 및 그 사이에 뻗어있는 샤프트를 가진다. 샤프트의 근위 단부는 제 1 포지션에 있는 차단 부재에 의해 적어도 부분적으로 보유될 수 있다. 일 실시예에서, 에너지-저장 요소는 플레이트 부재의 하부 표면과 플런저의 원위 단부 사이에 포지셔닝된다. 추가 실시예에서, 작동 부재는 힘의 적용을 위한 외부 표면, 및 차단 요소가 제 1 포지션에 있는 경우 차단 요소와 기계적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 표면을 가진다. 다른 실시예에서, 작동 부재의 외부 표면에 힘이 가해지는 경우, 작동 부재는 차단 요소를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시킨다. 차단 요소가 그 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동됨에 따라, 에너지-저장 요소는 해제된다.
일 양태에서, 어플리케이터는 플런저 원위 단부의 바닥 표면 상에 포지셔닝되는 적어도 하나의 미세돌기를 더 구비한다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 미세돌기는 미세돌기 어레이(microprojection array), 피하 주사기(hypodermic needle) 또는 투관침(trocar)이다. 추가 실시예에서, 미세돌기 어레이는 복수의 가용성(dissolvable) 또는 침식성(erodible) 미세돌기를 구비한다. 다른 실시예들에서, 복수의 미세돌기들 중 적어도 일부는 미세돌기 어레이로부터 분리가능하다. 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 미세돌기는 적어도 하나의 치료제를 포함한다.
일 실시예에서, 어플리케이터는 차단 요소와 기계적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 굽힘 요소를 더 구비한다. 다른 실시예에서, 굽힘 요소는 차단 요소를 차단 요소 제 1 포지션에 있는 플런저 속으로 향하게 한다.
일 실시예에서, 작동 부재는 차단 요소가 직선 변위를 가지게 한다. 다른 실시예에서, 작동 부재는 차단 요소가 회전 변위를 가지게 한다.
일 실시예에서, 에너지-저장 요소는 탄성 에너지 요소이다. 다른 실시예에서, 탄성 에너지 요소는 압축 스프링, 코일 스프링 및 웨이브 스프링 중에서 선택된다.
일 실시예에서, 플런저 근위 단부는 그 제 1 포지션에 있는 차단 요소에 의해 보유될 수 있도록 치수형성되어 있다. 추가 실시예에서, 플런저 근위 단부는 플런저 샤프트를 적어도 부분적으로 에워싸는 렛지(ledge)에 의하여 그 제 1 포지션에 있는 차단 요소에 의해 보유된다.
일 실시예에서, 플런저 샤프트는 일정한 길이를 가지고, 에너지-저장 요소는 플런저가 샤프트의 길이보다 긴 거리를 움직이게 하는 힘을 플런저 상에 제공하기 위해서 선택된다.
일 실시예에서, 플레이트의 적어도 하나의 개구는 원형, 타원형, 직사각형 및 정사각형 중에서 선택된 형상을 가진다.
일 실시예에서, 어플리케이터는 하우징 부재를 더 구비한다. 다른 실시예에서, 하우징 부재는 작동 부재의 외부 표면이 접근될 수 있는 개구를 포함한다. 다른 실시예에서, 하우징 개구는 작동 부재의 외부 표면의 적어도 일부를 수용할 수 있는 크기를 가진다. 다른 실시예에서, 하우징은 하우징을 대상에 고정하기 위해서 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 포함한다. 추가 실시예에서, 접착제 레이어는 적어도 하나의 미세돌기를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 또 다른 실시예에서, 플런저 샤프트의 길이는 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 넘어서 뻗어있는 정도이다.
일 실시예에서, 어플리케이터는 플런저 원위 단부의 원위 표면 상에 포지셔닝되는 보강 부재를 더 구비하고, 여기서 보강 부재는 적어도 하나의 미세돌기를 구비한다. 추가 실시예에서, 보강 부재는 플런저 원위 단부로부터 분리가능하다. 다른 실시예에서, 보강 부재는 플런저 원위 단부의 원위 표면에 인접한 지지 레이어 및 접착제 레이어를 구비하고, 여기서 적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝된다. 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝되는 미세돌기 어레이이다.
실시예들에서, 적어도 플레이트와 플런저는 탄성률이 약 0.5 KSI 내지 500 KSI인 재료로 형성된다. 다른 실시예들에서, 적어도 플레이트와 플런저는 금속으로 형성된다. 추가 실시예에서, 적어도 차단 부재는 탄성률이 약 0.5 KSI 내지 500 KSI인 재료로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 차단 부재는 금속으로 형성된다. 실시예들에서, 금속은 스테인리스 스틸, 탄소강, 티타늄 및 이들의 합금 중에서 선택된다.
일 실시예에서, 어플리케이터는 에너지-저장 요소와 플런저 원위 단부의 근위 표면 사이에 포지셔닝되는 댐퍼를 더 구비한다.
추가 양태에서, 적어도 하나의 치료제를 대상자에게 전달하기 위한 방법이 고려되어 있다. 일 실시예에서, 방법은, 어플리케이터 플런저의 원위 단부 상에 포함되어 있는 미세돌기 어레이를 대상자의 피부 부위에 적용하는 단계; 액추에이터를 제 1 포지션으로부터, 액추에이터가 차단 요소와 기계적으로 연결되는 제 2 포지션으로 작동시키기 위해서 어플리케이터 작동 부재의 외부 표면에 접촉하는 단계; 차단 요소를 플런저의 근위 단부와 접촉되는 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키는 단계; 플런저를 차단 부재와 접촉되어 있는 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 해제하는 단계; 플런저를 대상자의 피부와 접촉되도록 전개하기 위해서 에너지-저장 요소를 해제하는 단계; 및 적어도 하나의 치료제를 미세돌기 어레이로부터 대상자에게 전달하는 단계;를 구비한다. 다른 실시예에서, 방법은 어플리케이터를 대상자의 피부에 부착하는 단계를 추가로 구비한다. 추가 실시예에서, 차단 요소를 이동시키는 단계는 후퇴된 포지션으로부터 전개된 포지션으로의 플런저의 이동을 달성한다. 다른 실시예에서, 작동 부재의 외부 표면에 접촉하는 단계는 후퇴된 포지션으로부터 전개된 포지션으로의 플런저의 이동을 달성한다. 추가 실시예에서, 전개된 포지션에 있는 플런저는 미세돌기 어레이를 그 위에 붙일 수 있는 플런저의 원위 단부가 피부의 표면 아래에 포지셔닝되도록 평형 포지션(equilibrium position)을 가진다. 또 다른 실시예에서, 평형 포지션은 대상자의 피부의 표면 아래로 약 0.03 인치 내지 0.2 인치에 있다. 다른 실시예에서, 방법은 보강 부재와 미세돌기 어레이가 대상자의 피부 상에 보유되도록 보강 부재를 분리하는 단계를 추가로 구비한다.
다른 양태에서, 어플리케이터는, 상부 표면과 하부 표면 및 적어도 하나의 개구를 가지는 평평한 플레이트; 플레이트 부재의 상부 표면과 접촉되어 있는 평평한 굽힘 요소로서, (ⅰ) 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 이동할 수 있는 갭을 가지고 그리고 (ⅱ) 평평한 부재 내의 개구와 갭을 정렬하도록 포지셔닝되는, 평평한 굽힘 요소; 정렬된 갭과 개구 내부에서 미끄럼이동가능하게 배치되어 있는 플런저; 평평한 부재의 하부 표면과 플런저의 원위 단부 사이에 포지셔닝되는 에너지-저장 요소; 및 작동 부재;를 구비한다. 일 실시예에서, 플런저는 적어도 하나의 미세구조를 그 위에 보유할 수 있는 원위 단부가 있는 샤프트를 가진다. 추가 실시예에서, 플런저는, 갭이 제 1 포지션에 있는 경우에는 근위 단부가 갭에 의해 보유되되 갭이 제 2 포지션에 있는 경우에는 근위 단부가 갭을 통과할 수 있도록 치수형성되어 있는, 근위 단부를 가진다. 다른 실시예들에서, 작동 부재는 외부 표면 및 다면체 형상 부재를 가진다. 또 다른 실시예에서, 다면체 형상 부재는, 작동 부재의 외부 표면이 에너지 저장 요소의 해제를 달성하기에 충분한 힘으로 접촉되어 있는 경우 그 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 갭을 이동시킬 수 있도록 치수형성되어 있다. 추가 실시예들에서, 다면체 형상 부재는 2개 내지 8개의 면을 구비한다. 다른 추가 실시예들에서, 다면체 형상 부재는 플런저의 근위 단부를 수용할 수 있도록 치수형성되어 있는 갭을 가진다.
일 실시예에서, 에너지-저장 요소는 탄성 에너지 요소이다. 다른 실시예들에서, 탄성 에너지 요소는 압축 스프링, 코일 스프링, 웨이브 스프링 중에서 선택된다.
일 실시예에서, 플런저의 근위 단부는 플런저 샤프트를 적어도 부분적으로 에워싸는 렛지에 의하여 그 제 1 포지션에 있는 갭에 의해 보유될 수 있도록 치수형성되어 있다.
일 실시예에서, 플레이트 부재 개구는 원형, 타원형, 직사각형 및 정사각형 중에서 선택된 형상을 가진다. 다른 실시예에서, 개구는 플레이트 상의 중심에 위치된다.
일 실시예에서, 적어도 굽힘 요소와 플런저는 탄성률이 약 0.5 KSI 내지 약 500 KSI인 재료로 형성된다. 다른 실시예들에서, 재료는 금속이다. 추가 실시예에서, 금속은 스테인리스 스틸, 탄소강, 티타늄 및 이들의 합금 중에서 선택된다.
실시예들에서, 어플리케이터는 작동 부재의 외부 표면이 수용될 수 있는 개구가 있는 하우징 부재를 더 구비한다. 다른 실시예들에서, 하우징은 하우징을 대상에 고정하기 위해서 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 포함한다.
실시예들에서, 플런저 샤프트는 일정한 길이를 가지고, 에너지-저장 요소는 플런저가 샤프트의 길이보다 긴 거리를 움직이게 하는 힘을 플런저 상에 제공하기 위해서 선택된다. 추가 실시예에서, 플런저 샤프트의 길이는 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 넘어서 뻗어있는 정도이다.
실시예들에서, 적어도 하나의 미세돌기는 미세돌기 어레이, 피하 주사기 또는 투관침이다. 추가적인 실시예들에서, 미세돌기 어레이는 복수의 가용성 또는 침식성 미세돌기를 구비한다. 추가 실시예들에서, 복수의 미세돌기는 치료제를 포함한다. 다른 추가 실시예들에서, 복수의 미세돌기들 중 적어도 일부는 미세돌기 어레이로부터 분리가능하다. 또한 추가 실시예들에서, 어플리케이터는 플런저 원위 단부의 바닥 표면 상에 포지셔닝되는 보강 부재를 더 구비하고, 여기서 보강 부재는 적어도 하나의 미세돌기를 구비한다. 다른 실시예들에서, 보강 부재는 플런저 원위 단부로부터 제거가능하다. 추가적인 실시예들에서, 보강 부재는 플런저 원위 단부의 원위 표면에 인접한 지지 레이어 및 접착제 레이어를 구비하고, 여기서 적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝된다. 추가 실시예들에서, 적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝되는 미세돌기 어레이이다. 다른 추가 실시예들에서, 접착제 레이어는 적어도 하나의 미세돌기를 적어도 부분적으로 둘러싼다.
실시예들에서, 어플리케이터는 에너지-저장 요소와 플런저 원위 단부의 근위 표면 사이에 포지셔닝되는 댐퍼를 더 포함한다.
또 다른 양태에서, 치료제를 전달하기 위한 방법이 고려되어 있다. 일 실시예에서, 방법은 어플리케이터에 붙어있는 미세돌기 어레이를 적용하는 단계; 액추에이터를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 작동시키기 위해서 작동부재의 외부 표면에 접촉하는 단계로서, 이로써 갭은 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동되는, 단계; 플런저를 구속된 포지션으로부터 대상자의 피부와 접촉되는 전개된 포지션으로 해제하는 단계; 및 치료제를 미세돌기 어레이로부터 대상에게 전달하는 단계;를 구비한다. 일 실시예에서, 미세돌기 어레이는 플런저의 원위 단부에 붙어있다. 실시예들에서, 방법은 어플리케이터를 대상자의 피부에 부착하는 단계를 추가로 구비한다. 추가 실시예들에서, 미세돌기 어레이는 복수의 미세돌기를 구비하고, 전개된 포지션에 있는 플런저는 복수의 미세돌기들 중 적어도 일부를 그 위에 붙일 수 있는 플런저의 원위 단부가 피부의 표면 아래에 포지셔닝되도록 평형 포지션을 가진다. 추가 실시예들에서, 평형 포지션은 대상자의 피부의 표면 아래로 약 0.03 인치 내지 0.2 인치에 있다.
일 실시예에서, 플런저를 전개하는 단계는 보강 부재와 미세돌기 어레이가 대상자의 피부 상에 보유되도록 보강 부재를 분리하는 단계를 추가로 구비한다.
현재의 디바이스, 장치, 방법 및 이와 유사한 것에 관한 추가적인 실시예들은 다음에 오는 발명의 상세한 설명, 도면, 예시 및 청구범위로부터 자명할 것이다. 전술한 것과 다음에 오는 발명의 상세한 설명으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 명세서에 기술되어 있는 특징들 및 이러한 특징들 중 2개 이상의 조합은 어느 것이든 이러한 조합에 포함되어 있는 특징들이 상호간에 모순되지 않는다면 본 발명의 범위 내에 포함되어 있다. 더욱이, 특징 또는 이러한 특징들의 조합은 어느 것이라도 본 발명의 실시예로부터 특별히 배제되지는 않을 것이다. 현재의 디바이스, 장치 및 방법에 관한 추가적인 양태와 이점은, 특히 첨부의 예시와 도면과 관련하여 고려하면서 다음에 오는 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서 설명된다.
도 1a와 도 1b는 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터의 위에서 바라본 사시도이다.
도 2는 예시적인 어플리케이터의 측면도이다.
도 3은 예시적인 어플리케이터의 측면도이다.
도 4는 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 사용중인 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 6은 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 7은 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 8은 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 9에는 최종적인 뻗어있는 상태 또는 평형 상태에 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스가 나타나 있다.
도 10은 디바이스용 예시적인 하우스의 저면도이다.
도 11에는 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스가 나타나 있다.
도 12는 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스의 분해도이다.
도 13a 내지 도 13c에는 선택된 특징이 나타나 있는 사용중인 예시적인 어플리케이터 디바이스가 나타나 있다.
여러 가지 어플리케이터 및 미세구조 어레이에 관한 두께 및 형상이 디바이스의 이해를 돕기 위해서 도면에서 과장되어 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이 도면들은 반드시 정확한 축적인 것은 아니다.
도 2는 예시적인 어플리케이터의 측면도이다.
도 3은 예시적인 어플리케이터의 측면도이다.
도 4는 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 사용중인 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 6은 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 7은 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 8은 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스의 측면도이다.
도 9에는 최종적인 뻗어있는 상태 또는 평형 상태에 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스가 나타나 있다.
도 10은 디바이스용 예시적인 하우스의 저면도이다.
도 11에는 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스가 나타나 있다.
도 12는 선택된 특징이 나타나 있는 예시적인 어플리케이터 디바이스의 분해도이다.
도 13a 내지 도 13c에는 선택된 특징이 나타나 있는 사용중인 예시적인 어플리케이터 디바이스가 나타나 있다.
여러 가지 어플리케이터 및 미세구조 어레이에 관한 두께 및 형상이 디바이스의 이해를 돕기 위해서 도면에서 과장되어 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이 도면들은 반드시 정확한 축적인 것은 아니다.
여러 가지 양태들은 이제 이하에서 더욱 충분하게 설명될 것이다. 그러나, 이러한 양태들은 여러 가지 다른 형태로 구체화될 수 있고, 본 명세서에 설명된 실시예들로 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 이 실시예들은 본 발명이 전체에 걸쳐 완전히 이해될 수 있도록 그리고 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 그 발명의 사상이 충분하게 의미 전달되도록 제공된 것이다.
본 발명의 실시는 이와 달리 지시되지 않는 한 당해 기술분야에서의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 수준에서 화학, 생화학 및 약학과 관한 종래의 방법을 이용한다. 이러한 기술은 문헌에 충분하게 설명되어 있다. 예컨대, A.L. Lehninger 저 '생화학(Biocemistry)'(Worth Publishers, Inc., 증보판); Morrison 및 Boyd 저 '유기 화학(Organic Chemistry)'(Allyn and Bacon, Inc., 증보판); J. March 저 '고급 유기 화학(Advanced Organic Chemistry)'(McGraw Hill, 증보판); Remington 저 '약학의 과학 및 실제(The Science and Practice of Pharmancy)'(A. Gennaro, Ed., 20판); 및 Goodman & Gilman 저 '치료학적 약리학의 이해(The Pharmacological Basis of Therapeutics)'(Griffith Hardman,L. L. Limbird, A. Gilman, 10판)를 참조하기 바란다.
값의 범위가 제공되는 경우에는, 이 범위의 상한과 하한 사이의 각각의 중간 값 및 이 정해진 범위 내의 다른 정해진 값이나 중간 값은 본 명세서의 범위 내에 포함되어 있다. 예를 들어, 1 ㎛ 내지 8 ㎛의 범위가 정해진다면, 이는 2㎛, 3 ㎛, 4 ㎛, 5 ㎛, 6 ㎛ 및 7 ㎛도 명시적으로 개시되어 있을 뿐만 아니라 그 범위가 1 ㎛ 이상이면서 8 ㎛ 이하인 범위도 개시되도록 의도된 것이다.
Ⅰ.
정의 (Definitions)
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태인 "한(a)", "하나의(an)" 및 "그(the)"는 문맥상 명확하게 이와 달리 지시하지 않는 한 복수의 대상을 포함한다. 따라서, 예컨대 "폴리머(polymer)"와 관련된 것은 단수의 폴리머 뿐만 아니라 2개 또는 그 이상의 상이한 폴리머를 포함하고, "첨가물(excipient)"과 관련된 것은 단수의 첨가물 뿐만 아니라 2개 또는 그 이상의 상이한 첨가물 및 이와 유사한 것을 포함한다.
본 발명을 기술하고 주장함에 있어서, 다음의 용어는 아래에서 기술되는 정의에 따라 사용될 것이다.
어플리케이터와 어레이에 대하여 논하자면, "아래쪽을 향하여(downward)"라는 용어는 종종 미세돌기가 피부 속으로 가압되는 방향을 기술하는데 사용되고, "위쪽을 향하여(upward)"라는 용어는 그 반대 방향을 기술하는데 사용된다. 그러나, 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면, 미세돌기가 피부 속으로 지구의 중력 방향에 대한 각도로, 또는 경우에 따라서는 지구의 중력 방향에 대한 각도에 대해 정반대 방향으로 가압되는 경우에 어플리케이터가 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 명세서에서 설명되는 다수의 어플리케이터에서, 미세돌기를 가압하기 위한 에너지는 주로 에너지-저장 부재에 의해 제공되므로, 그 효율은 지구의 중력에 대한 피부의 배향에 의해 크게 영향을 받지는 않는다.
"미세돌기(microprotrusion 또는 microprojection)", "미세구조(microstructure)" 또는 "미세바늘(microneedle)"이라는 용어들은 각질층 또는 다른 생체막의 적어도 일부를 침투하거나 뚫도록 되어 있는 요소들을 지칭하기 위해서 본 명세서에서 호환가능하게 사용된다. 예를 들어, 설명되어 있는 미세구조는 본 명세서에서 제공되는 것에 추가하여 미국 특허 제6,219,574호에 기술되어 있는 마이크로블레이드, 미국 특허 제6,652,478호에 기술되어 있는 미세바늘, 및 미국 특허 공보 U.S.2008/0269685에 기술되어 있는 미세돌기를 포함할 수 있다.
"미세돌기 어레이(microprotrusion array)"라는 용어는 본 명세서의 목적에 부합하도록 미세돌기들, 미세돌기들 또는 미세바늘들의 2차원 또는 3차원 배열을 표시하는 것이 의도되어 있다. 이 배열은 반복되는 기하학적 패턴에 따라 규칙적일 수 있고 또는 불규칙적일 수 있다.
"선택적인" 또는 "선택적으로"라는 용어는 차후에 기술되는 상황이 일어날 수도 일어나지 않을 수도 있다는 것을 의미해서, 발명의 상세한 설명은 그 상황이 발생하는 예시들 및 그 상황이 발생하지 않는 예시들을 포함한다.
"실질적으로" 또는 "본질적으로"라는 용어는, 예컨대 80-85%, 80-90%, 80-95%, 85-90%, 85-95%, 90-95% 또는 몇몇 주어진 양 이상의 것과 같은 것을 거의 전체적으로 또는 완전히 의미한다.
본 출원에서, 미세바늘이 침투하는 생체막과 같은 "피부"에 대한 참조사항이 편의상 기재된다. 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 대부분의 예시들 또는 모든 예시들에 있어서 동일한 발명의 원리가, 예컨대 수술 동안 노출되는 구강 또는 생체막의 내부를 가리키는 것과 같은 다른 생체막을 침투하는 미세바늘의 사용에 적용된다는 것을 알 수 있을 것이다. 다른 실시예들에서, 발명의 원리는 세포벽에 대한 미세바늘의 사용에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 미세바늘은 표면 상에 존재하는 특정 세포가 미세바늘에 의해 표적이되는 경우에 피부의 상태를 처리하는데 사용될 수 있다.
"경피(transdermal)"라는 용어는 피부 속으로의 약제의 전달 및/또는 피부를 통한 약제의 전달에 관한 것이고, 또는 국소 치료 및/또는 전신 치료에 관한 것이다. 동일한 발명의 원리는 복강경이나 내시경과 같은 시술 또는 수술 동안 노출되거나 접근가능한 구강의 내부, 위장관, 혈액-뇌 장벽 또는 다른 신체 조직이나 장기 또는 생체막을 가리키는 것과 같은 다른 생체막을 통한 투여에 적용된다.
Ⅱ.
미세구조
어플리케이터
(Microstructure Applicators)
본 발명의 대상을 상세하게 설명하기 전에, 본 발명이 달라질 수 있는 것과 같은 특별한 재료 또는 디바이스 구조로 제한되는 것은 아니라는 점은 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어가 특정 실시예들을 설명만 하기 위한 것이지 이를 제한하도록 의도된 것은 아니라는 것 역시 이해되어야 한다.
A. 차단 요소 해제 어플리케이터 (Blocking Element Release Applicator)
일 양태에서, 바늘, 미세바늘, 미세돌기, 미세 구조 또는 이들의 어레이의 전달을 위한 어플리케이터가 본 명세서에 기술되어 있다. 어플리케이터는 액추에이터 또는 작동 부재, 차단 요소 내지 부재, 플런저 내지 피스톤, 적어도 하나의 개구를 가지는 플레이트 내지 홀더 및 에너지-저장 요소를 구비한다. 어플리케이터는 차단 부재 내지 요소에 의해 보유되는 플런저를 해제하기 위해서 한계치 이상으로 작동 부재에 힘을 가하여 조작된다.
어플리케이터(10)는 상부 표면 내지 근위 표면(34) 및 하부 표면, 하면 내지 원위 표면(36)을 가지는 평평한 플레이트 부재 내지 홀더(12)를 포함한다. 플레이트 부재는 플레이트를 통해 뻗어있는 적어도 하나의 개구(22)를 가진다. 플레이트 부재는 가요성일 수 있고, 강성 또는 실질적으로 강성일 수 있다. 바람직하게는, 아래에서 보다 충분하게 설명되는 바와 같이, 플레이트 부재는 충분한 기계적 강도를 가지고 그리고/또는 플런저 원위 단부(28)를 따라 에너지 저장 요소(20)를 구속시킬 정도로 충분히 강성이다. 적어도 하나의 개구는 플런저 또는 피스톤(16)의 적어도 일부가 개구를 통과할 수 있도록 치수형성되어 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 개구는 플런저가 그 내부에 미끄럼이동가능하게 수용될 수 있는 적합한 치수를 가진다. 차단 요소 내지 보유 요소(14)는 적어도 하나의 개구에 있거나 그 근처에 있는 플레이트의 근위 표면에 인접하여 포지셔닝된다. 차단 요소는 플런저가 차단 요소에 의해 보유되어 있는 것으로 도 1a에 나타나 있는 제 1 포지션(38)으로부터, 플런저가 해제되어 있는 것으로 도 1b에 나타나 있는 제 2 포지션(40)으로 이동할 수 있다. 차단 요소는 잠금 시스템, 하나 이상의 패스너 및/또는 접착제와 같은 기계적 부재를 포함하되 이에 제한되지 않는 적합한 방식으로 플레이트에 의해 보유되거나 플레이트에 고정될 수 있다.
어플리케이터는 근위 단부 내지 근위부(24)와 원위 단부 내지 원위부(28)가 있는 중심 기둥 내지 샤프트(26)를 가지는 플런저, 피스톤 내지 다른 기다란 구조체(16)를 더 포함한다. 샤프트는 바람직하게는 근위 단부 내지 근위부와 원위 단부 내지 원위부 사이에 적어도 부분적으로 뻗어있다. 플런저의 근위 단부는 플레이트에 있는 적어도 하나의 개구를 통해 적어도 부분적으로 미끄럼이동가능하게 포지셔닝가능하도록 크기와 형상을 가지는 것이 바람직하다. 플런저가 임의의 적합한 형상 또는 크기를 가질 수 있다는 것을 알 수 있다. 적어도 도 1b와 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 하나의 적합한 형상은 원형 또는 실린더형 근위 단부를 가진 실린더형 샤프트를 구비한다. 특정 실시예에서, 원위 단부는 원형 플레이트 형상을 가진다. 그러나, 다른 형상이 직사각형 프리즘 또는 다른 다면체 프리즘을 포함하되 이에 제한되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 샤프트, 근위 단부 및 원위 단부가 상이한 기하학적 형상을 각각 가질 수 있다는 것을 추가로 알 수 있을 것이다. 일 예시로서, 샤프트와 근위 단부는 원위 단부가 정사각형 또는 직사각형 형상을 가지는 실린더형일 수 있다. 근위 단부와 원위 단부 중 어느 하나 또는 모두가 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형 또는 불규칙적인 형상을 가지는 플레이트일 수 있다는 것 역시 알 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 근위 단부는 중심 샤프트의 직경보다 더 넓은 직경을 가진다. 플런저는 적어도 하나의 플레이트 개구 내부에 적어도 부분적으로 미끄럼이동가능하게 배치되어 있으므로, 플런저의 근위 단부는 적어도 부분적으로 개구를 통과할 수 있다. 일 실시예에서, 플런저의 근위 단부는 통상적으로 차단 요소의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 치수형성되어 있는 개구, 컷-아웃, 에지, 렛지 또는 언더컷이 있는 플런저 보유 영역(32)을 포함한다. 도 1a에 나타나 있는 실시예에서, 플런저 근위부는 요소가 제 1 포지션에 있는 경우 차단 요소 중 적어도 일부를 수용하기 위한 컷-아웃부를 포함한다. 이 실시예에서, 플런저의 적어도 근위 단부는 차단 요소의 일부 상에 착좌되고 차단 요소의 일부에 의해 보유된다. 플런저 근위 단부는 플런저 근위 단부는 구속된 포지션 또는 구속되어 있는 포지션에 유지된다. 제 2 포지션에서, 차단 요소는 플런저 근위 단부의 컷-아웃부로부터 제거된다. 플런저 근위 단부는 그 후 환자의 피부를 향하여 적어도 하나의 개구를 통해 자유롭게 미끄럼이동한다. 일 실시예에서, 플런저의 근위 단부는 플런저 샤프트를 적어도 부분적으로 에워싸는 렛지에 의하여 그 제 1 포지션에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 구속될 수 있도록 치수형성되어 있다. 따라서, 플런저의 근위 단부의 렛지, 언더사이드 또는 언더컷의 적어도 일부는 차단 요소의 상부 또는 근위 표면 상에 착좌된다. 바람직하게는, 플런저 근위 단부는 차단 요소에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있으므로, 근위 단부는 적어도 플런저의 근위 단부의 에지 둘레에서 차단 요소의 근위 표면에 의해 지지되거나 차단 요소의 근위 표면 상에 보유된다. 플런저의 근위 단부는 적합한 크기와 형상을 가질 수 있다.
도 1a와 도1b에는 차단 요소를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키기 위한 하나의 예시적인 구성이 나타나 있다. 도 1a에 나타나 있는 바와 같이, 차단 요소의 일부는 플런저의 근위부에 있는 컷아웃부 또는 플런저 보유 영역(32) 속에 들어맞는다. 액추에이터 내지 작동 부재 내지 요소(18)는 차단 요소에 접촉하여 차단 요소를 그 제 1 포지션으로부터 그 제 2 포지션으로 이동시키는데 사용된다. 작동 부재(18)는 통상적으로 차단 요소의 적어도 일 단부에 있거나 그 근처에 있는 플레이트의 근위 표면에 인접하여 포지셔닝된다. 작동 부재는 도 1a에 나타나 있는 바와 같은 제 1 포지션(44)으로부터, 도 1b에 나타나 있는 바와 같이 작동 부재가 차단 부재에 접촉하여 차단 부재를 그 제 2 포지션(40)으로 이동시키는 제 2 포지션(46)으로 이동시킬 수 있다. 작동 부재는, 잠금 시스템, 하나 이상의 패스너 및/또는 접착제와 같은 기계적 부재를 포함하되 이에 제한되지 않는 적합한 방식으로 플레이트에 의해 보유되거나 플레이트에 고정될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 작동 부재는 도 1a와 도 1b에 나타나 있는 바와 같이 액추에이터 홀더 내지 리테이너(42)에 의해 플레이트에 고정된다.
액추에이터가 제 1 포지션(44)(도 1a)으로부터 제 2 포지션(도 1b)으로 이동됨에 따라, 액추에이터는 차단 요소에 접촉하고, 차단 요소를 그 제 1 포지션(38)으로부터 그 제 2포지션(40)으로 이동시키고, 이로써 플런저를 해제할 수 있다. 나타나 있는 예시적인 실시예에서, 차단 요소는 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 중심의 보유 지점(41)을 중심으로 피벗운동한다. 차단 요소는 적합한 형상과 크기를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 차단 요소는 작동 부재에 의하여 접촉되는 돌기를 포함한다. 도 1a와 도 1b의 실시예에서, 차단 요소는 L자형이다. 다른 실시예들에서, 차단 요소는 다면체 형상 또는 불규칙적인 형상이다. 작동 부재가 그 제 1 포지션으로부터 그 제 2 포지션으로 이동함에 따라, 작동 부재는 차단 부재 돌기에 접촉하고, 차단 부재를 피벗운동가능하게 이동시킨다. 차단 부재가 피벗 지점(41)을 중심으로 피벗운동함에 따라, 플런저를 보유하는 차단 부재의 일부는 플런저 보유 영역(32)으로부터 멀리 이동하고, 이로써 플런저를 해제할 수 있다. 일 실시예에서, 작동 부재는 다면체 형상을 가진다. 실시예들에서, 작동 부재는, 넓은 베이스를 가지면서 좁은 팁 쪽으로 점점 가늘어지는 쐐기(wedge) 형상을 가진다. 도 1a의 실시예에서, 차단 부재에 접촉하는 작동 부재의 영역은 경사진 형상을 가진다. 따라서, 작동 부재가 이동됨에 따라, 작동 부재의 점진적으로 넓어지는 부분은 차단 부재 돌기에 접촉한다. 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 다른 실시예에서, 작동 부재는 아래쪽을 향하는 방향으로 이동하여, 차단 부재에 접촉하고 차단 부재를 플런저 보유 영역(32)과의 접촉으로부터 이동시킨다. 차단 부재와 작동 부재가 각각, 작동 부재가 플런저 근위 단부와의 맞닿음으로부터 떨어지도록 또는 그 맞닿음을 벗어나도록 차단 부재를 밀어내거나 이동시키거나 회전시킬 수 있기에 적합한 형상을 가질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 실시예들에서, 작동 부재는 차단 부재가 직선 변위 또는 회전 변위를 가지게 한다. 실시예들에서, 플런저와 차단 요소는 플런저의 중심축(또는 회전축)에 가까이 설치된다.
압력은 수동식 또는 기계식을 포함하는 적합한 수단에 의해 작동 부재(18)를 그 제 1 포지션(44)으로부터 그 제 2 포지션(46)으로 이동시키도록 가해질 수 있다. 압력이 수동으로 가해지는 경우, 작동 부재는 사용자에 의한 접촉에 적합한 외부 표면을 가지고, 또는 이와 달리 사용자가 적절한 압력을 작동 부재에 가할 수 있는 구조를 포함한다. 제한 없는 실시예들에서, 약 0.5 lb 내지 10 lb의 힘이 작동 부재에 가해진다.
디바이스를 작동시키는데 요구되는 힘은 작동 부재를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키는데 필요로 하는 것이므로, 차단 부재를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시킨다. 힘은 부재들이 만들어지는 재료의 정밀한 치수 및 재료 특성(예컨대 영률)에 좌우된다. 다른 실시예들에서, 힘은 마찰 계수, 접촉력 및/또는 기계적 이점(mechnical advantage)에 좌우된다. 마찰 계수는 마감처리 및/또는 코팅에 의해 수정될 수 있다. 접촉력은 스프링 상수, 및 에너지 저장 요소에 저장되는 에너지에 좌우된다. 기계적 이점은 설계 요소 및 그 정밀한 치수에 좌우된다.
플런저(16)의 바닥 표면(30)은 적어도 하나의 바늘, 미세돌기 어레이, 수동 경피 패치, 또는 하나 이상의 치료제의 경피 투여를 위한 다른 전달 디바이스를 더 포함한다. 예시적인 실시예에서, 미세돌기 어레이(48)는 플런저의 바닥 표면(30)에 붙어있거나 부착되거나 부착되게 되고 또는 플런저의 바닥 표면과 일체를 이룬다. 일 실시예에서, 전달 디바이스는 플런저 원위 표면에 제거가능하게 부착된다. 미세돌기의 전체적인 특징들은, 예컨대 미국 공보 2008/0269685, 2011/0276028 및 미국 특허 제7,416,541호, 제 7,578,954호, 제 7,108,681호에 기술되어 있고, 이들 각각은 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다. 실시예들에서, 미세돌기는 피하 주사기 또는 투관침이다. 추가 실시예들에서, 미세돌기 어레이는 복수의 미세돌기를 구비하고, 이들 중 적어도 일부는 가용성 또는 침식성 미세돌기이다. 추가 실시예들에서, 미세돌기들 중 적어도 일부는 적어도 하나의 치료제를 포함한다. 게다가, 미세돌기들 중 적어도 일부는 미세돌기 어레이로부터 분리가능하다. 분리가능한 미세돌기 어레이는 미국 특허 출원 61/745,513에 기술되어 있고, 이는 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다.
제한 없는 일 실시예에서, 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스는 접착제를 사용하여 플런저에 붙어있거나 부착된다. 적합한 접착제에는 아크릴 접착제, 아크릴산염 접착제, 감압 접착제, 양면 접착 테이프, 부직포나 다공성 필름으로 코팅된 양면 접착제 및 UV 경화성 접착제가 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. 당해 기술분야에 알려진 의료용 디바이스 접착제가 적합할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 미세구조 어레이 또는 다른 전달 디바이스의 적어도 일부는 플런저 원위 단부의 적어도 일부와 일체를 이룬다.
본 발명에서 사용하기 위한 미세바늘 및 다른 돌기의 크기는 제조 기술 내지 정밀 응용분야에 관한 함수일 수 있다. 그러나, 일반적으로, 실제로 사용되는 미세바늘과 다른 미세돌기는 약 20 미크론 내지 약 1000 미크론의 길이, 보다 바람직하게는 약 50 미크론 내지 약 750 미크론의 길이, 가장 바람직하게는 약 100 미크론 내지 약 500 미크론의 길이를 가지는 것이 예상될 수 있다. 종종 미세돌기가, 예컨대 허벅지, 엉덩이, 팔 또는 몸통과 같은 신체 상의 일부 적합한 지점의 적용처에서 피부의 각질층을 통해 적어도 부분적으로 침투하기에 충분한 길이를 가지는 것이 요구될 수 있다.
플레이트 부재, 플런저 및 차단 부재는 적합한 재료로 형성될 수 있다. 제한 없는 일 실시예에서, 플레이트 부재 및 플런저는 탄성률이 약 0.5 KSI 내지 500 KSI인 금속으로 적어도 부분적으로 형성된다. 일 실시예에서, 플레이트 부재 또는 플런저 중 적어도 하나는 스테인리스 스틸, 탄소강, 티타늄 및 이들의 합금을 포함하되 이에 제한되지 않는 금속으로 형성된다.
어플리케이터는 플레이트 부재의 하부 표면과 플런저의 원위 단부 사이에 적어도 부분적으로 포지셔닝되는 적어도 하나의 에너지-저장 요소(20)를 더 포함한다. 바람직하게는, 에너지 저장 요소(들)은 플레이트와 플런저 원위 단부 사이에 보유되고 그리고/또는 지지된다.
적합한 에너지 저장 요소는 스프링 또는 탄성 구성요소를 포함하되 이에 제한되지 않는 것으로 고려되어 있다. 제한 없는 실시예들에서, 에너지 저장 요소는 탄성 저장 요소, 압축 스프링, 코일 스프링 또는 웨이브 스프링 디바이스이다. 플런저가 차단 부재에 의해 보유되는 경우 에너지-저장 부재는 저장된 에너지의 고 에너지 포지션으로 구속되고, 플런저가 차단 부재로부터 해제되는 경우 에너지-저장 부재는 그 저장된 에너지를 해제하고 그렇게 함으로써 플런저를 이동시킨다. 플런저 원위 단부가 차단 부재에 의해 보유되는 경우, 에너지 저장 요소는 통상적으로 플런저의 근위 표면과 플레이트 부재의 원위 표면 사이에 구속되어 있거나 구속되는 포지션에 유지되어 있다. 플런저 근위 단부가 차단 부재로부터 해제되는 경우, 에너지 저장 요소는 구속되어 있는 포지션으로부터 해제되고, 저장된 에너지는 플런저 원위 단부를 플레이트로부터 환자의 피부를 향하여 멀리 밀어낸다. 에너지 저장 요소에 의해 저장된 에너지의 양은 적용 영역 및/또는 미세구조 구조적 특징에 기초하여 조절될 수 있다. 저장된 에너지의 양은, 예컨대 약 0.1 J 내지 약 10 J의 범위, 또는 약 0.25 J 내지 약 1 J의 범위 내에 있다. 일 실시예에서, 에너지 저장 부재는 플런저가 플런저 샤프트의 길이보다 긴 거리를 움직이게 하기에 충분한 힘을 플런저 상에 제공하기 위해서 선택된다. 다른 실시예들에서, 아래에서 논의되는 하우징을 포함하는 에너지 저장 부재는, 플런저 원위 단부의 적어도 일부가 하우징 원위 단부를 빠져나가도록 플런저가 충분한 거리를 움직이게 하기에 충분한 힘을 플런저 상에 제공하기 위해서 선택된다.
당해 기술분야의 통상의 기술자라면 사용에 적합할 수 있는 매우 다양한 에너지-저장 부재를 알 수 있을 것이고, 일부 예시들은 미국 특허 공보 2011/0276027에 도시되어 있는데, 이는 그 전체로 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다. 다른 축대칭 형상을 포함하되 이에 제한되지 않는 다른 유사한 형상이 에너지-저장 부재를 생성하는데 사용될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 게다가, 비대칭 형상은 에너지-저장 부재를 생성하는데 사용될 수 있다. 에너지-저장 부재가 크기, 형상 및 재료가 동일하거나 동일하지 않을 수 있는 복수의 개별적인 에너지-저장 부재를 구비할 수 있다는 것 역시 이해되어야 한다. 복수의 개별적인 에너지-저장 부재의 사용은, 단일의 에너지-저장 부재로 획득할 수 없거나 이와 상이한 방식으로 플런저 속도, 에너지, 활성화 힘 또는 다른 성능 특성의 변경을 허용하는데 유용할 수 있다.
에너지 저장 부재가 제조되는 재료는 가변적이어서, 부재의 구성에 당연히 좌우될 수도 있되 보관 기간 및 예상되는 가해지는 힘을 포함하는 몇몇 설계 고려사항에 기초하여 재료가 선택된다는 것을 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 알 수 있을 것이다. 예시적인 재료는 금속, 합금, 플라스틱을 포함하고, 특별한 예시들은 스테인리스 스틸 및 열가소성수지를 포함한다.
피부와 접촉하는 시점의 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스의 속도는, 예컨대 에너지-저장 요소에 저장되는 에너지의 양을 다르게 함으로써 그리고/또는 플런저의 질량을 변경시킴으로써 조절될 수 있다. 이는, 예컨대 에너지-저장 요소의 기하학적 설계와 에너지-저장 요소가 만들어지는 재료(들)의 특성을 제어함으로써 행해진다. 에너지-저장 요소는 압축의 정도가 저장된 에너지의 양을 (예컨대 하나의 공간 방향으로)제어하는 압축된 형태를 가질 수 있다.
에너지 저장 요소가 압축된 형태로 저장되는 경우, 요소의 외부에 있지만 어플리케이터의 일부를 형성하는 다양한 메커니즘은 압축을 해제하고 요소를 압축해제하여 그 에너지의 일부나 전부를 해제하는데 이용될 수 있다.
피부와 접촉하는 시점의 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스의 속도는, 예컨대 0.1 m/s 내지 20 m/s의 범위 내, 또는 0.5 m/s 내지 10 m/s의 범위 내에 있을 수 있다. 일반적으로 저장된 에너지는 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스를 피부와 접촉하도록 이동시키는데 뿐만 아니라 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스 상에 작용하는 힘(예컨대 어플리케이터의 다른 구성요소들로부터의 힘)을 극복하는데 이용될 수 있다. 더욱이, 저장된 에너지는, 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스가 피부를 향하여 이동하는 만큼 어플리케이터의 설계에 따라 마찬가지로 이동해야만 하는 다른 구성요소들을 이동시키는데 이용될 수 있다.
어플리케이터는 어플리케이터를 적어도 부분적으로 둘러싸거나 둘러싸고 있는 외측 하우징(63)을 더 포함할 수 있다. 도 3에 나타나 있는 실시예에서, 보유되거나 구속되어 있는 포지션에 있는 플런저의 적어도 일부와 에너지-저장 요소(들)는 하우징에 의해 둘러싸인다. 바람직하게는, 작동 부재의 적어도 일부는 하우징으로부터 접근가능해서, 사용자는 작동 부재에 압력을 가할 수 있다. 플런저의 적어도 일부가 차단 부재로부터 해제되고 그리고/또는 평형상태에서 해제되는 경우 하우징의 원위 단부를 넘어서 뻗어있어서, 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스가 피부와 접촉할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 미세구조 그 자체의 일부만이 피부를 침투하기 위하여 하우징 원위 단부를 넘어서 뻗어있다는 것도 알 수 있을 것이다. 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 하우징의 원위 단부는 대상 또는 환자의 피부(60)에 대어 설치되는 피부 접촉 영역 또는 부재(54)를 포함할 수 있다. 피부 접촉 영역(54)은 도 10에 나타나 있는 바와 같이 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스를 위한 개구(58)를 중심으로 포지셔닝되는 환형 링일 수 있다. 피부 접촉 영역은 하우징을 피부에 부착하기 위한 접착제(56)를 더 포함할 수 있다. 접착제는 환형 피부 접촉 영역 상에 적어도 부분적으로 도포될 수 있다. 실시예들에서, 하우징은 하우징을 제 2 표면에 고정시키기 위해서 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 포함한다. 플런저의 원위 단부에 부착되는 미세구조 어레이 또는 다른 전달 디바이스가 통과하는 개구(58)의 일부나 모두를 피부 접촉 영역이 둘러쌀 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 명세서에 고려되어 있는 어플리케이터들은 공통적으로 적어도 2개의 상태 또는 구성을 가질 것이다. 제 1 상태 또는 구성에서, 플런저의 근위 단부는 플레이트 부재에 의해 보유된다. 제 1 상태 또는 구성에서, 에너지 저장 요소는 플레이트 요소와 플런저 원위 단부 사이에서 고 에너지 포지션으로 구속된다. 이는 통상적으로 제조 다음에 오는 선적 및 보관 동안의 어플리케이터의 상태인 것으로 예상된다. 플런저 근위 단부가 적어도 하나의 개구를 통과하는 경우, 에너지 저장 요소는 구속되어 있는 상태로부터 해제되고, 저장된 에너지의 일부나 모두를 해제한다. 작동 부재 또는 요소를 조작함으로써 도달되는 이러한 제 2 상태 또는 구성에서, 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스는 어플리케이터로부터 바깥쪽을 향하여 돌출된다.
어플리케이터 구성요소들이 제조되는 재료들은 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 알려진 매우 다양한 것 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 채워진 폴리머 재료는 적어도 외측 커버나 하우징, 차단 부재 및/또는 작동 부재의 제조에 적합하다. 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 각각의 구성요소 부품에 적합한 재료를 선택하는 경우 고려되는 여러 가지 재료 특성을 이해할 수 있을 것이다.
B. 개구 해제 어플리케이터 (Opening Release Applicator)
다른 양태에서, 바늘, 미세바늘, 미세돌기, 미세구조 및 이들의 어레이들 또는 다른 전달 디바이스의 전달을 위한 어플리케이터는 본 명세서에 기술되어 있다. 어플리케이터는 액추에이터 내지 작동 부재, 플런저 내지 피스톤, 개구를 가지는 플레이트 내지 홀더 및 에너지-저장 요소를 구비한다. 어플리케이터는 굽힘 요소나 플레이트의 개구에 의해 보유되는 플런저를 해제하기 위해서 한계치 이상으로 작동 부재에 힘을 가함으로써 조작된다.
도 7에는 다른 예시적인 액추에이터 또는 어플리케이터(100)가 나타나 있다. 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 평평한 플레이트 부재 내지 홀더(12)는 상부 표면 내지 근위 표면(34) 및 하부 표면 내지 원위 표면(36)을 가진다. 플레이트 부재는 플레이트를 통해 적어도 부분적으로 뻗어있는 개구(82)를 가진다. 제한 없는 일 실시예에서, 개구는 플레이트 상의 중심에 위치되거나 플레이트의 중심 근처에 위치된다. 플레이트 부재는 통상적으로 강성 또는 실질적으로 강성일 수 있다. 바람직하게는, 아래에서 더욱 설명되는 바와 같이, 플레이트 부재는 플런저 원위 단부를 따라 에너지 저장 요소를 구속시킬 정도로 충분히 강성이다.
일 실시예에서, 갭(66)을 가지는 굽힘 요소(64)는 플레이트 부재의 상부 내지 근위 표면(34)에 인접해 있다. 굽힘 요소는 플레이트 부재의 개구 내부에 적어도 부분적으로 보유될 수 있다. 굽힘 부재는 플레이트 부재에 의해 보유되거나 잠금 시스템, 접착제와 같은 기계적 부재를 포함하되 이에 제한되지 않는 적합한 방식으로 플레이트 부재에 고정될 수 있고, 그리고/또는 굽힘 요소 및 개구의 형상 때문에 보유되거나 고정될 수 있다. 굽힘 요소는 제 1 포지션(74)(도 13a)과 제 2 포지션(76)(도 13c) 사이에서 이동할 수 있는 갭을 포함한다. 바람직하게는, 제 1 포지션은 더 크거나 확장된 제 2 포지션에 비해 더 작거나 구속되어 있다. 굽힘 요소의 갭은 플레이트 부재의 개구(82)와 적어도 부분적으로 정렬되어 있다. 어플리케이터가 굽힘 요소를 포함하지 않는 경우 플레이트 부재의 개구가 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 이동할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 굽힘 요소는 통상적으로 적어도 부분적으로 플레이트 부재의 근위 표면 위에 놓이는 평평한 영역을 가진다. 실시예들에서, 굽힘 요소는 플레이트 개구의 적어도 일부 위에 놓인다. 추가 실시예들에서, 굽힘 요소는 개구의 적어도 일부에 접촉하거나 개구의 적어도 일부와 맞닿는 원위 표면으로부터 뻗어있는 구조 또는 요소를 포함한다. 이 방식으로, 굽힘 요소는 개구에 인접하여 보유된다.
어플리케이터는 중심 기둥 내지 샤프트(26), 근위 단부(24) 및 원위 단부(28)를 가지는 플런저(16)를 더 포함한다. 플런저의 근위 단부는 바람직하게는 제 1 포지션에 있는 굽힘 요소의 갭에 의해 보유되도록 크기와 형상을 가진다. 플런저가 적합한 형상과 크기를 가질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 하나의 적합한 형상은 실린더형 샤프트 및 원형 근위 단부와 원위 단부를 구비한다. 그러나, 직사각형 프리즘 또는 다른 다면체 프리즘을 포함하되 이에 제한되지 않는 다른 형상이 적합하다는 것을 알 수 있을 것이다. 샤프트, 근위 단부 및 원위 단부가 상이한 기하학적 형상을 각각 가질 수 있다는 것을 추가로 알 수 있을 것이다. 일 예시로서, 샤프트와 근위 단부는 원위 단부가 정사각형 또는 직사각형 형상을 가지는 실린더형일 수 있다. 근위 단부와 원위 단부 중 어느 하나 또는 모두가 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형 또는 불규칙적인 형상을 가지는 플레이트일 수 있다는 것 역시 알 수 있을 것이다. 바람직하게는, 근위 단부는 중심 샤프트의 직경보다 더 넓은 직경을 가진다. 위에서 언급된 바와 같이, 굽힘 요소의 갭은 플레이트 부재의 개구와 적어도 부분적으로 정렬되어 있고, 플런저는 정렬된 갭과 개구 내부에 미끄럼이동가능하게 배치되어 있으므로, 플런저의 원위 단부는 정렬된 개구와 갭을 통과할 수 있다. 일 실시예에서, 플런저의 근위 단부는 제 1 포지션에 있는 갭을 적어도 부분적으로 넘어서 뻗어있는 에지, 렛지 또는 언더컷을 포함한다. 일 실시예에서, 플런저의 근위 단부는 플런저 샤프트를 에워싸는 렛지에 의하여 그 제 1 포지션에 있는 갭/개구에 의해 보유될 수 있도록 치수형성되어 있다. 따라서, 플런저의 근위 단부의 렛지, 언더사이드 또는 언더컷의 적어도 일부는 굽힘 요소 및/또는 플레이트 부재의 근위 표면 상에 착좌된다. 바람직하게는, 근위 단부는 정렬된 개구와 갭에 의해 둘러싸이므로, 근위 단부는 근위 단부의 적어도 에지 둘레에서 또는 실질적으로 그 둘레에서 근위 표면에 의해 지지되거나 근위 표면 상에 보유된다. 근위 단부는 적합한 크기와 형상을 가질 수 있다. 근위 단부는, 갭/개구가 제 1 포지션에 있는 경우에는 갭 및/또는 개구를 통과할 수 없지만 제 2 포지션에 있는 경우에는 갭/개구를 통과할 수 있도록 치수형성되어 있다. 도 11에는 플런저 근위 단부(24)가 제 1 포지션에 있는 갭에 의해 보유되어 있는 예시적인 일 실시예가 나타나 있다. 작동 부재와 디바이스의 다른 부재들은 보유되어 있는 플런저 근위 단부를 보다 잘 나타내기 위해서 도면에 포함되어 있지 않다.
도 12에는 분해되어 있는 작동 부재(68), 굽힘 요소(64), 플레이트(12) 및 플런저(16)의 분해도가 나타나 있다. 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 플레이트 개구(82)는 갭이 제 2 포지션에 있는 경우 플런저 근위 단부가 통과하기에 충분히 큰 컷-아웃부 또는 다른 영역을 포함할 수 있다. 개구가 그 폭과 나란한 몇몇 지점 또는 모든 지점에서 플런저 근위 단부가 통과하기에 충분히 넓을 수 있다는 것 역시 알 수 있을 것이다. 플런저 근위 단부가 플런저 원위 단부 보다 더 작은 직경이 있는 것으로 나타나 있지만, 이 단부들이 동일한 직경일 수 있다는 것 또는 플런저 원위 단부가 플런저 근위 단부 보다 더 작은 직경을 가질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
플레이트 부재, 플런저 및 굽힘 요소는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 제한 없는 일 실시예에서, 플레이트 부재 및/또는 굽힘 요소와 플런저는 탄성률이 약 0.5 KSI 내지 500 KSI인 재료로 적어도 부분적으로 형성된다. 실시예에서, 플레이트 부재, 플런저 또는 굽힘 요소 중 적어도 하나는 스테인리스 스틸, 탄소강, 티타늄 및 이들의 합금을 포함하되 이에 제한되지 않는 재료로 형성된다. 바람직한 일 실시예에서, 존재하는 경우의 적어도 굽힙 요소와 플런저는 금속으로 형성된다.
플런저의 원위 단부는 바람직하게는 플런저 원위 단부(28)의 최원위 단부 또는 바닥 표면(30)에 붙어있거나 일체를 이루는 미세돌기 또는 미세돌기 어레이 또는 다른 약제 전달 디바이스를 포함한다. 위 전달 디바이스에 관한 논의는 이 실시예에 적용가능하다.
어플리케이터는 갭을 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키기 위한 작동 부재(68)를 더 구비한다. 작동 부재는 갭 및/또는 개구를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키는 역할을 한다. 갭/개구가 제 2 포지션으로 이동됨에 따라(또는 제 2 포지션에 도달함에 따라), 갭/개구는 샤프트의 원위 단부가 통과하고 해제되기에 충분히 크거나 넓게 될 수 있다. 작동 부재로부터의 중심 압력은 바람직하게는 갭까지 고르게 분포된다. 작동 부재는 압력을 수용하기 위한 근위 단부(70), 및 적어도 부분적으로 갭/개구에 포지셔닝하기 위한 원위 단부(72)를 포함한다. 근위 단부는 버튼, 핀 또는 플레이트를 제한 없이 포함하되 압력을 수용하기에 적합한 형상을 가질 수 있다. 통상적으로, 압력은 액추에이터의 근위 단부로부터 액추에이터의 원위 단부를 향하는(그리고 통상적으로 갭/개구를 향하는) 방향으로 아래쪽을 향하는 압력이다. 압력이 수동으로 가해지는 경우, 액추에이터 근위 단부는 사용자에 의한 접촉에 적합한 외부 표면(78)을 가진다.
액추에이터 원위 단부는 갭/개구를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키거나 밀어내기에 적합한 형상을 가진다. 도 8에 나타나 있는 실시예에서, 액추에이터 원위 단부는 다면체 형상 부재(80)일 수 있다. 실시예들에서, 다면체 형상 부재는 2개 내지 8개의 면을 가진다. 일 실시예에서, 다면체 형상 부재는 갭/개구가 제 1 포지션에 있는 경우 원위부가 갭/개구 내부에 적어도 부분적으로 들어맞도록 크기와 형상을 가진다. 압력이 액추에이터의 근위 단부에 가해지기 때문에, 다면체 형상 부재는 갭/개구 속으로 밀려가게 되고 폭이 넓어지게 되거나 제 2 포지션으로 개방되게 된다. 그러나 갭/개구가 제 1 포지션에 있는 경우 다면체 형상 부재가 갭/개구에 접촉하지 않거나 갭/개구에 인접할 수 있다는 것도 이해할 수 있을 것이다. 이 실시예에서, 액추에이터의 근위 단부에 가해지는 압력은, 우선 다면체 형상 부재가 갭/개구 속으로 들어가고 나서 개방되거나 폭이 넓어지도록 밀어내는 것을 유발한다. 도 8에 나타나 있는 실시예에서, 다면체 형상 부재는 이중 경사 쐐기형 부재이다. 쐐기 형상은 2개의 경사진 평면의 이점을 가져서, 갭/개구는 2개의 표면이나 모든 측면들에서 동시에 개방된다. 쐐기부의 각진 경사면은 스프링 굽힘 요소 상의 반대방향 힘들이 갭/개구를 늘리는 상태에서 가압된다. 언더컷이 갭/개구를 클리어(clear)하고 플런저가 해제될 때까지 플런저 근위 단부의 언더컷 또는 렛지가 착좌되는 경우, 액추에이터 상의 압력은 갭을 늘린다.
다면체 형상 부재는 갭, 컷-아웃부, 또는 플런저의 근위 단부의 적어도 일부 둘레에 수용되거나 들어맞도록 치수형성되어 있는 영역을 포함할 수 있다. 도 8에 나타나 있는 실시예에서, 다면체 형상 부재는 플런저 근위 단부가 굽힘 요소 상에 착좌되는 공간을 허용하는 갭 또는 개구를 가진다. 갭 또는 개구의 형상은 플런저의 근위 단부를 수용하기에 적합한 임의의 형상일 수 있다. 제한 없는 실시예들에서, 다면체 형상 부재 내의 갭 또는 개구는 원형, 타원형, 직사각형, 정사각형 또는 다면체 형상이다. 다면체 형상 부재 내의 갭 또는 개구가 그 내부에 플런저 근위 단부의 일부를 수용하도록 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 다면체 형상 부재 내의 갭 또는 개구는 플런저의 근위 단부와 같이 동일하거나 상이한 형상을 가질 수 있다. 게다가, 다면체 형상 부재 갭 또는 개구는 플런저의 원위부를 수용하기에 적합한 치수일 수 있다.
작동하는데 요구되는 에너지는 플런저 근위 단부가 통과하기에 충분하게 갭 및/또는 개구를 펴는데 요구되는 정도이다. 이 에너지는 부재들이 만들어지는 재료의 정밀한 치수 및 재료 특성(예컨대 영률)에 좌우된다.
도 13a 내지 도 13c에는 본 명세서에 기술되는 디바이스의 예시적인 사용예가 나타나 있다. 도 13a에는 갭이 제 1 포지션에 있거나 적어도 플런저 근위 단부를 보유하는 포지션에 있는 상태의 디바이스의 일부가 나타나 있다. 도 13b에는 작동 부재의 근위 표면에 가해지는 힘에 의한 갭의 확장이 나타나 있다. 작동 부재는 갭을 제 1 포지션으로부터, 도 13c에 나타나 있는 바와 같이 플런저가 갭/개구를 통과해서 해제되는 제 2 포지션으로 이동시키기 위해서 갭의 양쪽 측면이나 모든 측면에 작용한다.
일부 앞선 미세구조 어레이에 있어서의 한가지 문제점은 플런저의 해제 동안 고르지 않은 플런저 운동이다. 이러한 영향들은 바람직하지 않는데, 적용 동안 하우징 내부에서의 플런저의 기울어짐 또는 흔들림을 초래하기 때문이다. 플런저는 하우징에 접촉하거나 부딪힐 때 에너지를 손실하고, 이는 미세돌기로 피부를 침투하는데 이용할 수 있는 에너지를 감소시킨다. 다른 이슈는, 미세돌기들의 중심축이 피부에 대해 실질적으로 수직인 상태로 미세돌기가 "직선"이 아니라 일정한 각도로 피부에 접촉하게 하도록 플런저가 하우징 내에서 기울어질 수 있다는 것이다. 현재의 구성으로, 플런저의 원위부는 단일의 해제 지점에서 갭/개구로부터 해제된다. 이러한 구성들은 유리한데, 이는 플런저의 해제가 언더컷 또는 렛지 둘레에서 동시에 또는 실질적으로 동시에 발생하기 때문이다. 따라서, 해제는 플런저의 전개 방향과 간섭되지 않고, 미세돌기 어레이는 의도된 힘으로 의도된 방향에서 전개된다. 중심 해제는 플런저를 해제하는데 요구되는 에너지를 보존하고, 미세구조를 피부 속으로 전개하는데 사용되는 일정한 에너지를 유발하고, 그리고/또는 미세구조가 정확한 각도로 피부 속으로 전개됨에 따라 낮은 에너지를 필요로 한다.
플런저 근위 단부가 갭/개구를 통과하면 갭/개구가 그 제 1 포지션으로 되돌아갈 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이 실시예에서, 플런저 근위 단부가 갭/개구를 통과하면, 갭/개구는 그 제 1 포지션으로 되돌아오고, 플런저의 근위 단부는 플레이트 및/또는 굽힘 요소의 아래 또는 원위 표면에 대어 착좌될 수 있다. 플런저가 갭/개구로부터 해제되는 경우 플런저의 길이가 원하는 포지션을 제공하도록 선택되거나 조절될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 디바이스가 하우징을 포함하는 경우에는, 플런저의 길이는 플런저의 원하는 길이가 하우징 원위 단부를 넘어서 뻗어있도록 선택될 수 있다. 실시예들에서, 미세돌기 어레이와 함께 플런저 원위 단부가 평형상태에서의 피부 표면을 넘어서 뻗어있는 것이 바람직하다. 도 9에 나타나 있는 바와 같이 추가 실시예들에서, 플런저는 뻗어있는 최종 평형 포지션을 가진다.
도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 어플리케이터는 플런저 원위 단부의 상부 내지 근위 표면과 플레이트 부재의 하부 내지 원위 표면 사이에 포지셔닝되는 에너지 저장 요소(20)를 더 포함한다. 임의의 적합한 에너지 저장 요소는 스프링 또는 탄성 구성요소를 포함하되 이에 제한되지 않는 것으로 고려되어 있다. 위에서의 에너지 저장 요소에 관한 논의는 현재의 실시예의 일부와 관계가 있고 현재의 실시예의 일부로 여겨진다. 플런저가 갭/개구에 의해 보유되는 경우에는 에너지-저장 부재가 저장된 에너지의 최초의 힘을 가지고, 플런저가 갭/개구로부터 해제되는 경우에는 에너지-저장 부재가 그 저장된 에너지를 해제하고 그렇게 함으로써 플런저를 이동시킨다. 플런저 근위 단부가 갭/개구에 의해 보유되는 경우, 에너지 저장 요소는 통상적으로 플런저의 근위 표면과 플레이트 부재의 원위 표면 사이에서 구속되어 있는 포지션 또는 구속된 포지션으로 유지된다. 플런저 근위 단부가 갭/개구로부터 해제되는 경우, 에너지 저장 요소는 구속되어 있는 포지션으로부터 해제되고, 저장된 에너지는 플런저 원위 단부를 플레이트로부터 멀리 환자의 피부를 향하여 밀어낸다. 대상자의 고통이나 불편함을 방지하기 위해서 그리고/또는 충돌로부터 조직 손상을 방지하기 위해서 미세구조의 전개시 적합한 최소의 에너지를 사용하는 것이 대체로 요구된다.
현재의 실시예는 어플리케이터를 적어도 부분적으로 둘러싸거나 둘러싸고 있는 외측 하우징(63)을 더 포함할 수 있다. 위에서의 하우징에 관한 논의는 본 명세서와 관계가 있고, 본 명세서에 포함된다. 바람직하게는 액추에이터의 적어도 일부가 접근가능하거나 하우징의 근위 단부를 넘어서 뻗어있어서, 사용자는 액추에이터에 압력을 가할 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징은 액추에이터 접촉 영역 또는 요소를 포함하고, 여기서 사용자는 이 영역에서 하우징에 압력을 가하거나 액추에이터 근위 단부로 운반되는 요소에 압력을 가한다. 다른 실시예에서, 하우징은 사용자가 액추에이터에 접근할 수 있도록 근위 단부에 개구를 포함한다. 액추에이터 근위 단부는 적어도 부분적으로 하우징 내의 개구를 통해 뻗어있을 수 있고, 또는 개구는 사용자가 개구를 통해 액추에이터의 근위 단부에 접근할 수 있도록 치수형성될 수 있다.
위 실시예와 관련하여, 본 명세서에 고려되어 있는 어플리케이터는 보통은 적어도 2개의 상태 또는 구성을 가진다. 제 1 상태 또는 구성에서, 플런저의 근위 단부는 플레이트 부재 및/또는 굽힘 요소에 의해 보유된다. 제 1 상태 또는 구성에서, 에너지 저장 요소는 플레이트 요소와 플런저 원위 단부 사이에서 고 에너지 포지션으로 보유된다. 이는 통상적으로 제조 다음에 오는 선적 및 보관 동안의 어플리케이터의 상태인 것으로 예상된다. 플런저 근위 단부가 갭/개구를 통과하는 경우, 에너지 저장 요소는 구속되어 있는 상태로부터 해제되고, 저장된 에너지의 일부나 모두를 해제한다. 작동 부재를 가압하거나 다른 방법으로 조작함으로써 도달되는 이 제 2 상태 또는 구성에서, 미세돌기 어레이는 어플리케이터로부터 바깥쪽을 향하여 살짝 돌출된다.
어플리케이터 구성요소들이 제조되는 재료들은 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 알려진 매우 다양한 것 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 채워진 폴리머 재료는 외측 커버나 하우징, 굽힘 부재 및/또는 작동 부재의 제조에 적합하다. 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 각각의 구성요소 부품에 적합한 재료를 선택하는 경우 고려되는 여러 가지 재료 특성을 이해할 수 있을 것이다.
상술된 실시예들 중 각각에 기술된 어플리케이터는 어플리케이터의 의도치 않은 작동 및 그 결과로 생기는 미세바늘 어레이의 전개를 방지하기 위해서 안전 메커니즘 또는 랫치를 선택적으로 포함할 수 있다. 안전 메커니즘의 여러 가지 실시예들은 미국 특허 공보 2011/0276027에 기술되어 있고, 이는 그 전체로 본 명세서에 통합되어 있다.
앞선 일부 어플리케이터에 있어서의 문제점은 플런저가 충분한 에너지로 전개되지 않는다는 것, 또는 플런저가 피부에 접촉한 후에 튈 수 있다는 것, 또는 피부가 충돌 때문에 멀리 이동할 수 있다는 것이다. 따라서, 피부는 초기 충돌 후에 미세돌기 어레이로부터 떨어져 나오게 될 수 있다. 보유하는 힘 없이도, 피부는 플런저가 저속으로 이동하면서 그 운동이 계속되는 플런저의 움직임 말미에 떨어져 나올 수 있다. 플런저가 튈 때 미세돌기 어레이가 피부에 접촉하도록 추후에 되돌아 올 수 있지만. 개별적인 미세돌기들은 피부와 어레이의 초기 충돌시 생성된 홀과 더 이상 정렬되지 않을 것이고, 플런저는 미세돌기와 새로운 홀을 생성하기에 충분한 에너지를 가지지 않을 것이다. 이와 달리, 앞선 일부 어플리케이터는 과도한 힘의 가해짐 또는 플런저의 변위를 겪는다. 피부 속으로의 플런저의 과도한 변위 또는 충격력은 불편함과 피부의 당겨짐을 유발할 수 있다. 추가적으로, 피부의 과도한 압축은 미세돌기 어레이를 둘러싸는 조직을 통한 유체 유동을 감소시킬 수 있고, 이는 미세돌기들로부터의 치료제의 용해 및 대상의 시스템 속으로의 차후의 운반을 늦춘다. 이러한 문제점들 모두는 약품의 질저하 및/또는 치료제의 부적절하거나 불완전한 전달을 초래할 수 있다.
미세돌기와 피부의 적절한 접촉은 플런저의 최종 평형 포지션을 조절함으로써 달성될 수 있다. 실시예들에서, 플런저 원위 단부의 변위는 평형상태에서 대상자의 피부의 표면 아래로 0.03-0.2"이다. 실시예들에서, 자유 대기에서의 플런저 평형상태에서 측정되는 정도인 적어도 0.030"의 플런저의 최종 변위가 요구된다. "최종 변위(final displacement)"라는 용어는 도 9에 나타나 있는 바와 같이 피부의 표면을 넘어서는 플런저 원위 표면의 뻗음을 지칭한다. 최종 변위 또는 평형 포지션은 플런저의 길이 및/또는 에너지 저장 부재의 평형 포지션에 의해 결정된다. 다른 실시예들에서, 최종 변위는 대략 0.2"이다. 특별한 실시예에서, 54 lb/in의 스프링과 대략 0.6"의 직경을 가지는 플런저를 사용하는 최종 변위는 0.2"이다. 일 실시예에서, 플런저 샤프트의 길이는 플런저가 평형상태에서의 하우징의 최원위 단부를 넘어서 뻗어있도록 선택된다. 다른 실시예에서, 하우징 원위 단부는 피부 접촉 표면을 포함하고, 플런저 샤프트의 길이는 플런저가 피부 접촉 표면을 넘어서 뻗어있도록 선택된다. 또 다른 실시예에서, 플런저 원위 단부는 평형상태의 피부 표면 아래로 뻗어있다. 최종 변위가 플런저를 뻗어있는 상태로부터 하우징과 같은 높이로 낮추는데 요구되는 힘에 좌우된다는 것을 알 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 플런저는 플런저 샤프트의 길이보다 긴 거리를 움직인다. 플런저 샤프트 및/또는 에너지 저장 요소의 길이는 플런저가 샤프트의 길이보다 긴 거리를 움직이도록 플런저 상에 힘을 제공하기 위해서 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
미세돌기가 가용성 또는 침식성인 경우, 뻗어있는 플런저 평형 포지션의 추가 이점은 힘을 계속하여 가하면 미세돌기가 용해됨에 따라 가용성 미세돌기가 피부 속으로 더 깊게 침투할 수 있게 된다는 것이다. 미세돌기를 뻗어있는 평형 포지션까지 피부 속으로 가압하는 바이어스 힘은 원위 팁이 용해됨에 따라 미세돌기가 피부 속으로 더 깊게 침투하게 할 수도 있다.
이론적으로 제한되지 않는다면, 미세돌기 상의 압력을 평형상태로 유지하는 것은 돌기부 원위 단부를 피부 내에 삽입된 상태로 유지시킨다. 미세돌기가 용해됨에 따라, 계속되는 압력은 돌기부가 실질적으로 또는 완전히 용해될 때까지 돌기부를 피부 속으로 더 깊이 밀게 된다.
스프링이나 탄성 요소와 같은 에너지 저장 요소를 사용하는 액추에이터에 있어서의 한가지 문제점은 에너지 저장 요소가 어플리케이터의 하나 이상의 구성요소 상에 힘을 가할 수 있다는 것이고, 이는 오랜 시간에 걸쳐 치수 비틀림 및/또는 크리프를 초래한다. 이러한 영향들은 바람직하지 않는데, 이는 시간이 지남에 따라 어플리케이터 기하학적 구성의 변화 및 저장된 탄성 에너지의 손실을 초래하기 때문이다. 일 실시예에서, 차단 요소 실시예의 적어도 플레이트와 플런저, 또는 개구의 해제 실시예의 굽힘 부재와 플런저는 크리프가 나타나 있지 않은 재료로 형성된다. 일 실시예에서, 적어도 플레이트와 플런저, 또는 굽힘 부재와 플런저는 일정한 금속으로 형성된다. 어플리케이터가 굽힘 부재를 포함하지 않는 경우에는, 적어도 플레이트 부재와 플런저는 크리프가 나타나 있지 않은 재료나 금속으로 형성될 수 있다. 예시적은 금속은 스테인리스 스틸, 탄소강, 티타늄 및 이들의 합금을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 이 실시예에서, 에너지 저장 요소로부터의 기계적 부하의 대부분 또는 모두는 시간이 지나도 치수 비틀림 및 크리프의 영향을 받지 않는 금속 부분으로 만들어진다. 다른 실시예에서, 차단 요소 실시예의 적어도 플레이트와 플런저 또는 개구 해제 실시예의 굽힘 부재/플레이트는 주어진 응력 수준에서 크리프 및/또는 치수 비틀림을 나타내지 않는 플라스틱 또는 폴리머로 형성된다. 이 실시예에서, 에너지 저장 요소로부터의 기계적 부하의 대부분 또는 모두는 시간이 지나도 치수 비틀림 및 크리프의 영향을 받지 않는 재료로 형성된 부분으로 만들어진다. 치수 비틀림 및 크리프를 줄이는 것은 동일한 저장된 탄성 에너지를 장기간 동안 유지하는 것을 초래한다. 일정 기간에 걸쳐 동일하거나 유사한 저장된 탄성 에너지를 유지하는 것은 적어도 바람직하게는 약 6개월, 보다 바람직하게는 약 12개월, 가장 바람직하게는 약 24개월로 유효 기간을 연장하는데 중요하다. 추가 실시예들에서, 동일한 저장된 탄성 에너지는 적어도 약 1-10년의 유효 기간 내내 유지된다. 특히, 실시예들로 제한되는 것은 아니지만, 동일하거나 유사한 저장된 탄성 에너지는 적어도 약 1년, 약 2년, 약 3년, 약 4년, 약 5년 또는 약 10년 또는 그 이상의 유효 기간 내내 유지된다.
현재의 미세구조 또는 미세바늘 어레이에 있어서의 다른 이슈나 문제점은 어플리케이터의 연장된 사용이나 착용에 관하여 생긴다. 장기간 동안의 잠재적으로 대용량인 어플리케이터의 착용은 정상적인 활동이나 운동시 불편하다. 다른 잠재적인 문제점은 미세바늘 어레이가 피부로부터 튀어서 약의 전달이 양호하지 않게 될 수 있다는 것이다. 더욱이, 다른 잠재적인 문제점은 미세바늘 어레이가 피부에 충돌한 후에 피부를 벗어나 당겨져서 약의 전달이 양호하지 않게 될 수 있다는 것이다. 일부 실시예들에서, 미세구조 어레이 또는 다른 전달 디바이스가 어플리케이터로부터 제거되는 것이 바람직하다. 이 실시예는 더 긴 시간 또는 장기간 동안 착용될 수 있는 낮은 프로파일(low profile) 및/또는 보다 쾌적한 전달 디바이스를 제공한다.
일 실시예에서, 현재의 어플리케이터는 어플리케이터로부터 제거가능한 보강 어셈블리를 포함할 수 있다. 도 4에 나타나 있는 바와 같이 일 실시예에서, 보강 어셈블리(50)는 지지 레이어(52), 미세구조 어레이 또는 다른 전달 디바이스(48), 및 미세구조 어레이 또는 전달 디바이스 둘레에 적어도 부분적으로 포지셔닝되는 접착제(56)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 접착제는 미세구조 어레이 둘레에서 링과 같이 포지셔닝된다. 보강 어셈블리는 처음에는 플런저 또는 어플리케이터의 바로 근처에 부착되거나 설치된다. 바람직하게는, 보강 어셈블리는 플런저의 원위 표면에 부착되거나 붙어있다. 어플리케이터가 활성화되면, 플런저는 미세구조를 피부 속으로 전개하거나 밀도록 해제된다. 접착제 링이 있는 보강 어셈블리는 적어도 부분적으로는 피부에 부착되고, 어플리케이터를 피부로부터 분리할 수 있으며 미세구조 어레이가 적어도 부분적으로 대상자의 피부 내에서 전개된다. 보강 어셈블리의 다른 이점은 장기간 착용 동안(예컨대 ≤ 5분) 피부 조직이 이완됨에 따라 미세구조가 피부를 벗어나 당겨지는 것이 방지된다는 점이다. 추가적으로, 이 구성은 충돌 후에 플런저가 피부로부터 튀기 때문에 미세구조가 당겨지는 것을 방지한다. 보강 어셈블리는 바람직하게는 충돌 후 즉시 플런저로부터 분리되고, 보강 어셈블리 상의 접착제 링은 피부 위에 미세구조 어레이를 잡고 있다. 플런저는 보강 어셈블리로부터 위쪽을 향하여 튀어서 분리되고, 또는 어플리케이터가 제거되는 경우 보강 어셈블리는 플런저로부터 분리된다. 미세구조가 있는 보강 어셈블리는 피부 상에 머무른다. 피부 접촉 영역과 관련하여 기술된 것을 포함하여 보강 어셈블리를 부착하기 위한 적합한 접착제가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 플런저가 피부로부터 멀리 튀는 경우 또는 어플리케이터가 대상자의 피부로부터 제거되는 경우 미세구조 어레이를 대상자의 피부 상에 보유하기 위해서, 접착제는 피부에 대해 충분한 접착력을 가진다. 지지 레이어는 폴리머 및 금속을 포함하되 이에 제한되지 않는 적합한 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 대상자의 피부에 접촉하는 적어도 지지부의 영역은 생체적합성이 있다. 지지 레이어는 강성, 반강성 또는 가요성일 수 있다. 일 실시예에서, 지지 레이어는 피부 적용 부위에 정합하기에 충분히 가요성이다. 도 5a 내지 도 5c에는 조작 중인 보강 어셈블리를 포함하는 예시적인 어플리케이터가 나타나 있다. 이 실시예에서, 플런저가 차단 부재에 의해 보유되어 있는 어플리케이터는 대상자의 피부에 대어 우선 설치된다(도 5a). 보강 어셈블리는 플런저의 원위 단부의 최원위 표면 상에 포지셔닝된다. 어플리케이터가 작동되고, 차단 부재는 환자의 피부를 향하여 아래쪽으로 전개되는 플런저를 해제한다(도 5b). 플런저의 원위 단부 상의 미세구조 어레이는 미세구조 어레이의 적어도 일부가 대상자의 피부를 적어도 부분적으로 침투하거나 뚫도록 전개되거나 구동된다. 도 5c에서 볼 수 있는 바와 같이, 플런저는 피부로부터 멀리 튀거나 이와 달리 피부로부터 멀리 수직방향으로 이동하고, 보강 어셈블리는 대상자의 피부 상에 남아있도록 플런저로부터 분리된다.
일 실시예에서, 어플리케이터는 대상으로부터 멀어지는 플런저의 튐, 위쪽을 향하는 동작이나 수직방향 동작을 감쇠시키는 댐퍼를 포함할 수 있다. 플런저 댐퍼는 시스템 동역학적 상태를 하방-감쇠상태(under-damped)로부터 임계적으로 또는 상방-감쇠상태(over-damped)로 변경시킨다. 제한 없는 실시예들에서, 발포제, 마찰 재료 또는 점성 재료는 플런저 댐퍼로서의 역할을 하기 위해서 플런저 및 에너지 저장 요소와 기계적으로 연결되어 설치된다. 플런저 댐퍼의 기능은, 어플리케이터가 활성화되고 플런저가 피부에 부딪힌 후에 플런저 튐(수직방향 위쪽을 향하는 동작)을 최소화하도록 에너지 손실을 제공하는 것이다. 도 6에 나타나 있는 바와 같이 일 실시예에서, 댐퍼(62)는 에너지 저장 디바이스(20)와 플런저 원위 단부(28) 사이에 포지셔닝된다. 플런저가 차단 부재로부터 해제되는 경우, 플런저는 전개되고 댐퍼는 에너지 저장 디바이스와 플런저 원위 단부 사이의 열린 공간을 적어도 부분적으로 채우도록 확장된다.
하나의 어플리케이터 실시예와 관련하여 상술된 요소들 및/또는 실시예들이 기술된 모든 어플리케이터 실시예들에 적용가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 실시예들 사이의 공통 요소들에 관한 논의는 모든 실시예들에 적용하도록 의도되어 있다. 특히, 제한 없이 일 실시예와 관련된 플레이트, 작동 부재, 플런저, 전달 디바이스, 에너지-저장 요소 및 하우징에 관한 논의는 다른 실시예들에도 적용하도록 의도되어 있다.
Ⅲ.
사용 방법 (Methods of Use)
다른 양태에서, 대상에게 활성제 또는 치료제를 투여하기 위한 방법이 제공된다. 바람직하게는, 활성제 또는 치료제는 진피로, 경피로, 점막으로 그리고/또는 경점막으로 투여된다. 방법은 본 명세서에 기술된 어플리케이터들 중 임의의 하나와 결합되어 있는 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스를 제공하는 단계를 구비하고, 미세돌기 어레이 또는 전달 디바이스는 적어도 하나의 활성제를 구비한다. 바람직하게는, 미세돌기 어레이 또는 다른 전달 디바이스는 적어도 하나의 치료제를 전달하도록 구성된다. 이 치료제는 미세돌기의 적어도 일부 상에 코팅될 수 있고 그리고/또는 미세구조의 적어도 일부 내부에 코팅될 수 있다. 이 치료제는 미세돌기 어레이를 피부, 또는 보다 일반적으로는 대상의 막 또는 신체 표면과 접촉하도록 전개하기 위해서 어플리케이터를 작동하여 진피로, 경피로, 점막으로 또는 경점막으로 전달된다. 투여되는 활성제는 당해 기술분야에서 알려진 활성제들 중 하나 이상일 수 있고, 설명하기 위한 것이되 제한하기 위한 것이 아닌 광범위한 부류의 혼합물을 포함할 수 있는데, 이 혼합물에는 다음과 같은 것들, 즉 강장제; 진통제; 항관절염제; 항종양제를 포함하는 항암제; 항콜린제; 항경련제; 항울제; 항당뇨병제; 지사제; 항기생충제; 항히스타민제; 항고지혈증제; 항고혈압제; 항생제, 항진균제, 항바이러스제, 정균 및 살균 혼합물과 같은 항감염제; 항염제; 항편두통 제제; 항구토제; 항파키슨제; 항소양제; 항정신병제; 해열제; 항경련제; 항결핵제; 항궤양제; 항불안제; 식욕 억제제; 주의력 결핍 및 과잉행동 장애 약제; 심장혈관 제제; 칼슘 길항제, 항협심증제, 중추신경계 약제, 베타-차단제 및 항부정맥제를 포함하는 심장혈관 제제; 부식제; 중추신경계 각성제; 소염제를 포함하는 기침 및 감기 제제; 사이토카인; 이뇨제; 유전 물질; 한방 치료제; 호르몬제(hormonolytics); 최면제; 저혈당제; 면역 억제제; 각질 용해제; 류코트리엔 억제제; 유사분열 억제제; 근육 이완제; 마취 길항제; 니코틴; 비타민, 필수 아미노산 및 지방산과 같은 영양제; 항녹내장제와 같은 안과 약제; 마취제와 같은 통증 완화제; 부교감신경억제제; 펩티드제; 단백질분해 효소; 정신자극제; 천식 약제와 같은 호흡기 약제; 진정제; 프로게스토젠, 에스트로젠, 코르티코스테로이드, 안드로겐 및 동화 약제를 포함하는 스테로이드제; 금연 보조제; 교감신경흥분제; 조직 치유 강화제; 정신안정제; 전체적인 관상동맥, 말초혈관 및 대뇌혈관을 포함하는 혈관확장제; 및 이들의 조합들이 있다. 실시예들에서, 치료제는 단백질 또는 펩티드이다. 다른 실시예들에서, 치료제는 백신이다.
미세돌기 어레이와 함께 사용될 수 있는 펩티드 및 단백질에 관한 제한 없는 예시들은 여러 가지 호르몬들을 포함하되 이에 제한되지 않는데, 이 호르몬들에는 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone; PTH), 옥시토신, 바소프레신, 부신 피질 자극 호르몬(adrenocorticotropic hormone; ACTH), 표피 생장 인자(epidermal growth factor; EGF), 프롤락틴, 황체 형성 호르몬, 여포 자극 호르몬, 룰리베린 또는 황체 형성 호르몬 분비 호르몬(luteinizing hormone releasing hormone; LHRH), 인슐린, 소마토스타틴, 글루카곤, 인터페론, 가스트린, 테라가스트린, 펜타가스트린, 우로가스트린, 세크레틴, 칼시토신, 엔케팔린, 엔도르핀, 키요토핀(kyotorphin), 타프트신(taftsin), 티모포이에틴(thymopoietin), 티모신, 티모스티뮬린, 흉선 체액 인자, 혈청 흉선 인자, 종양 괴사 인자, 집락 자극 인자, 모틸린, 봄베신, 디노르핀(dinorphin), 뉴로텐신, 세룰레인(cerulein), 브래디키닌, 우로키나아제, 칼리크레인, 물질 P 유사물질 및 길항제, 안지오텐신 Ⅱ, 신경 생장 인자, 혈액 응고 인자 Ⅶ 및 Ⅸ, 라이소자임 클롤라이드, 레닌, 브래디키닌, 티로시딘(tyrocidin), 그라미시딘, 성장 호르몬, 멜라닌세포 자극 호르몬, 갑상선 호르몬 분비 호르몬, 갑상선 자극 호르몬, 판크레오지민, 콜레시스토키닌, 인간 태반 젖샘발육 호르몬, 인간 융모성 생식선 자극 호르몬, 단백질 합성 자극 펩티드, 위억제 펩티드, 혈관활성 장관 펩티드, 혈소판 유래 성장 인자, 성장 호르몬 방출 인자, 골 형성 단백질, 합성 유사물질과 수정물질, 및 이들의 약리학적 활성 단편(pharmacologically active fragment)이 있다. 펩티딜 약 역시, 예컨대 부세렐린(buserelin), 데슬로렐린(deslorelin), 페티렐린(fertirelin), 고세렐린(goserelin), 히스트렐린(histrelin), 루프롤라이드(leuprolide)(루프로렐린(leuprorelin)), 루트렐린(lutrelin), 나파렐린(nafarelin), 트립토렐린(tryptorelin) 및 이들의 약리학적 활성염과 같은 LHRH의 합성 유사물질을 포함한다. 올리고뉴클레오티드의 투여 역시 고려되어 있고, DNA와 RNA, 자연스럽게 발생한 다른 올리고뉴클레오티드, 인공 올리고뉴클레오티드 및 이들의 임의의 조합 및/또는 단편을 포함한다. 치료용 항체는 Orthoclone QKT3 (뮤로모납(muromonab) CD3), ReoPro (에이비시맙(abciximad)), Rituxan (리투시맙(rituximab), Zenapax (데클리주맙(daclizumab), Remicade (인플리시맙(infliximab)), Simulect (바실리시맙(basiliximab)), Synagis (팔리비주맙(palivizumab)), Herceptin (트라스투주맙(trastuzumab)), Mylotarg (겜투주맙 오조가미신(gemtuzumab ozogamicin)), CroFab, DigiFab, Campath (알렘투주맙(alemtuzumab)) 및 Zevalin (이브리투모맙 티욱세탄(ibritumomab tiuxetan))을 포함한다.
다른 실시예들에서, 원위 레이어의 적어도 일부는 예방 백신 및/또는 치료 백신으로 사용하기에 적합한 약제를 구비한다. 일 실시예에서, 백신은 운반 단백질 그 자체나 그 위에 결합되는 항원 에피토프(antigen epitope)를 구비한다. 보조제가 있거나 없더라도 백신들을 조제할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 적합한 백신은 여러 가지를 포함하되 이에 제한되지 않는 질병에 대비하여 사용하기 위한 백신을 포함하는데, 이 질병에는 탄저, 디프테리아/파상풍/ 백일해, A형 간염, B형 간염, 인플루엔자 간균 B군, 인유두종 바이러스, 인플루엔자, 일본 뇌염, 홍역/유행성 이하선염/풍진, 수막구균성 수막염(예컨대 수막염균 다당류 백신 및 수막구균 단백결합 백신), 폐렴구균성 질병(예컨대 폐렴구균 다당류 백신 및 수막구균성 단백결합 백신), 폴리오, 광견병, 로터바이러스, 대상포진, 천연두, 파상풍/디프테리아, 파상풍/디프테리아/백일해, 장티푸스, 수두 및 황열이 있다.
다른 실시예에서, 원위 레이어의 적어도 일부는 수의적 사용에 적합한 약제를 구비한다. 이러한 사용에는 치료용 및 진단용 수의적 사용을 포함하되 이에 제한되지 않는다.
조작 중인 도 13a 내지 도 13c를 다시 참조하면, 에너지-저장 요소를 구비하는 어플리케이터는 피부 접촉 표면이 외부 피부 표면(각질)에 직접 접촉하도록 피부와 접촉되게 설치되고, 선택적으로는 피부 접촉 표면 상에 배치되는 접착제를 이용하여 피부에 부착된다. 굽힘 요소의 갭은 플런저의 근위 단부가 갭에 의해 보유되어 있는 제 1 포지션에 있다. 에너지-저장 요소는 구속되어 있지 않은 제 1 상태에 있고, 뻗어있거나 구속되지 않은 제 2 상태나 구성으로 이동가능하다. 작동 부재는 아래쪽을 향하여 가압되고, 작동 부재의 원위 단부를 아래쪽을 향하여 이동시키고, 굽힘 요소의 갭을 맞닿게 하고, 제 1 포지션으로부터 더 넓거나 개방된 제 2 포지션으로 이동시키기 위해서 갭의 내측 에지들을 밀어낸다. 갭이 제 2 포지션에 있는 경우, 굽힘 요소에 의해 보유되어 있는 플런저 근위 단부는 갭/개구를 통과하고 해제된다. 굽힘 요소로부터의 플런저의 해제는 또한 구속되거나 압축된 포지션으로부터 뻗어있는 포지션으로 움직이도록 에너지-저장 요소를 해제한다. 에너지-저장 부재의 이동의 결과로서, 플런저 원위 단부와 접촉되어 있는 미세어레이는 강제로 피부에 접촉하게 된다. 일 실시예에서, 플런저는 갭으로부터 해제된 후 미세돌기 어레이를 그 위에 붙일 수 있는 플런저의 원위 단부가 피부의 표면 아래에 포지셔닝되도록 평형 포지션을 가진다.
Ⅳ,
예시 (Examples)
다음에 오는 예시들은 본질적으로 설명하기 위한 것이지 제한하는 것으로 의도된 것은 결코 아니다.
예시 1
차단 요소의 해제를 이용한 미세구조 어레이의 투여
미세구조 어레이를 구비하는 어플리케이터는 대상자의 피부에 적용된다. 어플리케이터는 플런저 근위 단부 내의 컷-아웃부 속으로 적어도 부분적으로 삽입됨으로써 플런저 근위 단부를 보유하는 차단 부재를 포함한다. 액추에이터는 아래로 가압된 상태로 이동되므로, 부착되는 다면체 형상 부재의 각진 경사면은 굽힘 부재 상의 반대방향 힘들이 굽힘 부재 내의 갭의 폭을 늘이는 상태에서 가압된다. 플런저 컷-아웃부가 차단 부재를 클리어하고 플런저가 해제될 때까지, 액추에이터는 차단 부재를 플런저 근위 단부와 접촉된 상태로부터 떨어지도록 회전시키기 위해서 차단 부재와 접촉된 상태로 이동된다. 플런저는 플레이트와 플런저 원위 단부 사이에 설치되어 있는 스프링이 확장됨으로써 대상자의 피부를 향하여 이동된다. 플런저는 피부에 충돌하고, 미세구조 어레이는 피부 표면을 뚫거나 파열시킨다.
예시 2
개구의 해제를 이용한 미세구조 어레이의 투여
미세구조 어레이를 구비하는 어플리케이터는 대상자의 피부에 적용된다. 액추에이터는 아래로 가압되므로, 부착되는 다면체 형상 부재의 각진 경사면은 굽힘 부재 상의 반대방향 힘들이 굽힘 부재 내의 갭의 폭을 늘이는 상태에서 가압된다. 갭 폭이 늘어날 때까지 그리고 플런저 중심 기둥의 언더컷이 굽힘 요소를 클리어하고 플런저가 해제될 때까지 액추에이터는 가압된다. 플런저는 굽힘 요소와 플런저 원위 단부 사이에 설치되어 있는 스프링이 확장됨으로써 대상자의 피부를 향하여 이동된다. 플런저는 피부에 충돌하고, 미세구조 어레이는 피부 표면을 뚫거나 파열시킨다.
다수의 예시적인 양태들과 실시예들이 상술되어 있지만, 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 특정 수정, 치환, 추가 및 이들의 하위 조합들을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 이하에서 소개되는 다음에 오는 첨부의 청구범위가 그 진정한 발명의 사상과 범위 내에 있는 바와 같이 이러한 수정, 치환, 추가 및 하위 조합들 모두를 포함하는 것으로 해석되도록 의도되어 있다.
본 명세서에 언급된 모든 특허, 특허출원 및 공보는 그 전체로 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다. 그러나, 명확한 정의를 내포하고 있는 특허, 특허출원 또는 공보가 참조사항으로 통합되어 있는 경우에는, 명확한 정의는 이러한 정의가 발견되는 통합된 특허, 특허출원 또는 공보에 적용할 수 있도록 이해되어야 하지만, 본 출원서에 표현된 것, 특히 본 출원서의 청구범위에 대해 반드시 그런 것은 아니며, 일 예로 본 명세서에 제공되는 정의가 대체될 수 있다는 것을 의미한다.
상부 표면과 하부 표면이 있고, 적어도 하나의 개구를 가지는 강성 플레이트 부재;
플레이트 부재의 상부 표면과 접촉되어 있고, 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 이동할 수 있는 차단 요소;
근위 단부, 적어도 하나의 미세돌기가 그 위에 보유될 수 있는 원위 단부, 및 근위 단부와 원위 단부 사이에 뻗어있는 샤프트를 가지는 플런저로서, 근위 단부는 제 1 포지션에 있는 차단 요소에 의해 적어도 부분적으로 보유되는, 플런저;
플레이트 부재의 하부 표면과 플런저의 원위 단부 사이에 포지셔닝되는 에너지-저장 요소; 및
힘의 적용을 위한 외부 표면을 가지고, 차단 요소와 기계적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 표면을 가지는 작동 부재;
를 구비하는 어플리케이터로서,
작동 부재는 작동 부재의 외부 표면에 힘이 가해지는 경우 차단 요소를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키고, 이로써 에너지-저장 요소의 해제를 달성하는 어플리케이터.
제 1 실시예에 있어서,
플런저 원위 단부의 바닥 표면 상에 포지셔닝되는 적어도 하나의 미세돌기를 더 구비하는 어플리케이터.
제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 있어서,
차단 요소와 기계적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 굽힘 요소를 더 구비하고,
굽힘 요소는 차단 요소를 차단 부재의 제 1 포지션에 있는 플런저 속으로 향하게 하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 3 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
작동 부재는 차단 요소가 직선 변위를 가지게 하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 4 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
작동 부재는 차단 요소가 회전 변위를 가지게 하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 5 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
에너지-저장 요소는 탄성 에너지 요소인 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 6 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
탄성 에너지 요소는 압축 스프링, 코일 스프링 및 웨이브 스프링 중에서 선택되는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 7 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저의 근위 단부는 플런저 샤프트를 적어도 부분적으로 에워싸는 렛지에 의하여 그 제 1 포지션에 있는 차단 요소에 의해 보유될 수 있도록 치수형성되어 있는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 8 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 하나의 개구는 원형, 타원형, 직사각형 및 정사각형 중에서 선택된 형상을 가지는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 9 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 플레이트 부재와 플런저는 탄성률이 약 0.5 KSI 내지 500 KSI인 재료로 형성되는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 10 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 플레이트 부재와 플런저는 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 11 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 차단 부재는 탄성률이 약 0.5 KSI 내지 500 KSI인 재료로 형성되는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 12 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
차단 부재는 금속으로 형성되는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 13 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
금속은 스테인리스 스틸, 탄소강, 티타늄 및 이들의 합금 중에서 선택되는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 14 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
작동 부재의 외부 표면이 접근될 수 있는 개구가 있는 하우징 부재를 더 구비하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 15 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
하우징 개구는 작동 부재의 외부 표면의 적어도 일부를 수용할 수 있는 크기를 가지는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 16 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저 샤프트는 일정한 길이를 가지고, 에너지-저장 요소는 플런저가 샤프트의 길이보다 긴 거리를 움직이게 하는 힘을 플런저 상에 제공하기 위해서 선택되는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 17 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
하우징은 하우징을 대상에 고정하기 위해서 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 포함하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 18 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저 샤프트의 길이는 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 넘어서 뻗어있는 정도인 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 19 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 하나의 미세돌기는 미세돌기 어레이, 피하 주사기 또는 투관침인 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 20 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
미세돌기 어레이는 복수의 가용성 또는 침식성 미세돌기를 구비하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 21 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 하나의 미세돌기는 적어도 하나의 치료제를 포함하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 22 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
복수의 미세돌기들 중 적어도 일부는 미세돌기 어레이로부터 분리가능한 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 23 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저 원위 단부의 원위 표면 상에 포지셔닝되는 보강 부재를 더 구비하고,
플런저 원위 단부로부터 분리가능한 보강 부재는 적어도 하나의 미세돌기를 구비하는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 24 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
보강 부재는 플런저 원위 단부의 원위 표면에 인접한 지지 레이어 및 접착제 레이어를 구비하고,
적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝되는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 25 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝되는 미세돌기 어레이인 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 26 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
접착제 레이어는 적어도 하나의 미세돌기를 적어도 부분적으로 둘러싸는 어플리케이터.
제 1 실시예 내지 제 27 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
에너지-저장 요소와 플런저 원위 단부의 근위 표면 사이에 포지셔닝되는 댐퍼를 더 구비하는 어플리케이터.
치료제를 대상자에게 전달하기 위한 방법으로서,
제 1 실시예 내지 제 28 실시예 중 어느 한 실시예에 따르는 어플리케이터의 플런저의 원위 단부에 붙어있는 미세돌기 어레이를 대상자의 피부 부위에 적용하는 단계;
작동 부재를 제 1 포지션으로부터, 차단 요소와 기계적으로 연결되는 제 2 포지션으로 작동시키기 위해서 작동 부재의 외부 표면에 접촉하는 단계;
차단 요소를 플런저의 근위 단부와 접촉되는 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키는 단계로서, 이로써 플런저는 차단 부재와의 접촉으로부터 해제되는, 단계;
플런저를 대상자의 피부와 접촉되도록 전개하기 위해서 에너지-저장 요소를 해제하는 단계; 및
치료제를 미세돌기 어레이로부터 대상자에게 전달하는 단계;
를 구비하는 방법.
제 29 실시예에 있어서,
어플리케이터를 대상자의 피부에 부착하는 단계를 추가로 구비하는 방법.
제 29 실시예 또는 제 30 실시예에 있어서,
차단 요소를 이동시키는 단계는 후퇴된 포지션으로부터 전개된 포지션으로의 플런저의 이동을 달성하는 방법.
제 29 실시예 내지 제 31 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
전개된 포지션에 있는 플런저는 미세돌기 어레이를 그 위에 붙일 수 있는 플런저의 원위 단부가 피부의 표면 아래에 포지셔닝되도록 평형 포지션을 가지는 방법.
제 29 실시예 내지 제 32 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
평형 포지션은 대상자의 피부의 표면 아래로 약 0.03 인치 내지 0.2 인치에 있는 방법.
제 29 실시예 내지 제 33 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
보강 부재와 미세돌기 어레이가 대상자의 피부 상에 보유되도록 보강 부재를 분리하는 단계를 추가로 구비하는 방법.
상부 표면과 하부 표면이 있고, 적어도 하나의 개구를 가지는 평평한 플레이트 부재;
플레이트 부재의 상부 표면과 접촉되어 있는 평평한 굽힘 요소로서, (ⅰ) 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 이동할 수 있는 갭을 가지고 그리고 (ⅱ) 평평한 부재 내의 개구와 갭을 정렬하도록 포지셔닝되는, 평평한 굽힘 요소;
정렬된 갭과 개구 내부에서 미끄럼이동가능하게 배치되는 플런저로서, 적어도 하나의 미세구조를 그 위에 보유할 수 있는 원위 단부가 있는 샤프트, 및 갭이 제 1 포지션에 있는 경우에는 근위 단부가 갭에 의해 보유되되 갭이 제 2 포지션에 있는 경우에는 근위 단부가 갭을 통과할 수 있도록 치수형성되어 있는 근위 단부를 가지는, 플런저;
평평한 부재의 하부 표면과 플런저의 원위 단부 사이에 포지셔닝되는 에너지-저장 요소; 및
외부 표면 및 다면체 형상 부재를 가지는 작동 부재로서, 다면체 형상 부재는 작동 부재의 외부 표면이 에너지-저장 요소의 해제를 달성하기에 충분한 힘으로 접촉되어 있는 경우 그 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 갭을 이동시킬 수 있도록 치수형성되어 있는, 작동 부재;
를 구비하는 어플리케이터.
제 35 실시예에 있어서,
에너지-저장 요소는 탄성 에너지 요소인 어플리케이터.
제 35 실시예 또는 제 36 실시예에 있어서,
탄성 에너지 요소는 압축 스프링, 코일 스프링, 웨이브 스프링 중에서 선택되는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 37 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저의 근위 단부는 플런저 샤프트를 적어도 부분적으로 에워싸는 렛지에 의하여 그 제 1 포지션에 있는 갭에 의해 보유될 수 있도록 치수형성되어 있는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 38 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
다면체 형상 부재는 2개 내지 8개의 면을 구비하는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 39 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
다면체 형상 부재는 플런저의 근위 단부를 수용할 수 있도록 치수형성되어 있는 갭을 가지는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 40 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플레이트 개구는 원형, 타원형, 직사각형 및 정사각형 중에서 선택된 형상을 가지는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 41 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플레이트 개구는 플레이트 상의 중심에 위치되는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 42 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 굽힘 요소와 플런저는 탄성률이 약 0.5 KSI 내지 약 500 KSI인 재료로 형성되는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 43 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
재료는 금속인 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 44 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
금속은 스테인리스 스틸, 탄소강, 티타늄 및 이들의 합금 중에서 선택되는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 45 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
작동 부재의 외부 표면이 수용될 수 있는 개구가 있는 하우징 부재를 더 구비하는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 46 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저 샤프트는 일정한 길이를 가지고, 에너지-저장 요소는 플런저가 샤프트의 길이보다 긴 거리를 움직이게 하는 힘을 플런저 상에 제공하기 위해서 선택되는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 47 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
하우징은 하우징을 대상에 고정하기 위해서 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 포함하는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 48 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저 샤프트의 길이는 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 넘어서 뻗어있는 정도인 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 49 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 하나의 미세돌기는 미세돌기 어레이, 피하 주사기 또는 투관침인 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 50 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
미세돌기 어레이는 복수의 가용성 또는 침식성 미세돌기를 구비하는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 51 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
복수의 미세돌기는 치료제를 포함하는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 52 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
복수의 미세돌기들 중 적어도 일부는 미세돌기 어레이로부터 분리가능한 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 53 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저 원위 단부의 원위 표면 상에 포지셔닝되는 보강 부재를 더 구비하고,
플런저 원위 단부로부터 분리가능한 보강 부재는 적어도 하나의 미세돌기를 구비하는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 54 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
보강 부재는 플런저 원위 단부의 원위 표면에 인접한 지지 레이어 및 접착제 레이어를 구비하고,
적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝되는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 55 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝되는 미세돌기 어레이인 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 56 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
접착제 레이어는 적어도 하나의 미세돌기를 적어도 부분적으로 둘러싸는 어플리케이터.
제 35 실시예 내지 제 57 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
에너지-저장 요소와 플런저 원위 단부의 근위 표면 사이에 포지셔닝되는 댐퍼를 더 포함하는 어플리케이터.
치료제를 대상자에게 전달하는 방법으로서,
제 35 실시예 내지 제 58 실시예 중 어느 한 실시예에 따르는 어플리케이터의 플런저의 원위 단부에 붙어있는 미세돌기 어레이를 대상자의 피부 부위에 적용하는 단계;
액추에이터를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 작동시키기 위해서 작동 부재의 외부 표면에 접촉하는 단계로서, 이로써 굽힘 요소 갭은 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동되는, 단계;
플런저를 구속된 포지션으로부터 대상자의 피부와 접촉되는 전개된 포지션으로 해제하는 단계; 및
치료제를 미세돌기 어레이로부터 대상에게 전달하는 단계;
를 구비하는 방법.
제 59 실시예에 있어서,
어플리케이터를 대상자의 피부에 부착하는 단계를 추가로 구비하는 방법.
제 59 실시예 또는 제 60 실시예에 있어서,
미세돌기 어레이는 복수의 미세돌기를 구비하고, 전개된 포지션에 있는 플런저는 복수의 미세돌기들 중 적어도 일부를 그 위에 붙일 수 있는 플런저의 원위 단부가 피부의 표면 아래에 포지셔닝되도록 평형 포지션을 가지는 방법.
제 59 실시예 내지 제 61 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
평형 포지션은 대상자의 피부의 표면 아래로 약 0.03 인치 내지 0.2 인치에 있는 방법.
제 59 실시예 내지 제 62 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
플런저를 전개하는 단계는 보강 부재와 미세돌기 어레이가 대상자의 피부 상에 보유되도록 보강 부재를 분리하는 단계를 추가로 구비하는 방법.
제 1 실시예 내지 제 28 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
치료제는 약, 작은 분자, 단백질이나 펩티드 또는 백신 중에서 선택되는 어플리케이터.
제 29 실시예 내지 제 34 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
치료제는 약, 작은 분자, 단백질이나 펩티드 또는 백신 중에서 선택되는 방법.
제 35 실시예 내지 제 58 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
치료제는 약, 작은 분자, 단백질이나 펩티드 또는 백신 중에서 선택되는 어플리케이터.
제 59 실시예 내지 제 63 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
치료제는 약, 작은 분자, 단백질이나 펩티드 또는 백신 중에서 선택되는 방법.
Claims (67)
- (a) 상부 표면과 하부 표면이 있고, 평평한 강성 플레이트 부재를 통과하여 적어도 하나의 개구를 가지는 평평한 강성 플레이트 부재;
(b) 플레이트 부재의 상부 표면과 접촉되어 있고, 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에서 이동할 수 있는 차단 요소;
(c) 근위 단부, 적어도 하나의 미세돌기가 원위 단부 위에 보유되는 원위 단부, 및 근위 단부와 원위 단부 사이에 뻗어있는 샤프트를 가지고, 근위 단부의 적어도 일부는 제 1 포지션에 있는 차단 요소 상에 착좌되고 제 1 포지션에 있는 차단 요소에 의해 적어도 부분적으로 보유되는 플런저로서, 상기 플런저는 상기 평평한 강성 플레이트 부재의 개구 내에 미끄럼이동가능하게 배치되는 플런저;
(d) 플레이트 부재의 하부 표면과 플런저의 원위 단부 사이에 포지셔닝되는 에너지-저장 요소; 및
(e) 힘의 적용을 위한 외부 표면을 가지고, 차단 요소와 기계적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 표면을 가지는 작동 부재;
를 구비하는 어플리케이터로서,
작동 부재는 작동 부재의 외부 표면에 힘이 가해지는 경우 차단 요소를 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키고, 이로써 플런저 및 에너지-저장 요소의 해제를 달성하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항에 있어서,
플런저 원위 단부의 바닥 표면 상에 포지셔닝되는 적어도 하나의 미세돌기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
차단 요소와 기계적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 굽힘 요소를 더 구비하고,
굽힘 요소는 차단 요소를 차단 부재의 제 1 포지션에 있는 플런저 속으로 향하게 하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
작동 부재는 차단 요소가 직선 변위 또는 회전 변위를 가지게 하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
플런저의 근위 단부는 플런저 샤프트를 적어도 부분적으로 에워싸는 렛지에 의하여 그 제 1 포지션에 있는 차단 요소에 의해 보유될 수 있도록 치수형성되어 있는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
작동 부재의 외부 표면이 접근될 수 있는 개구가 있는 하우징 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 6 항에 있어서,
하우징 개구는 작동 부재의 외부 표면의 적어도 일부를 수용할 수 있는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
플런저 샤프트는 일정한 길이를 가지고, 에너지-저장 요소는 플런저가 샤프트의 길이보다 긴 거리를 움직이게 하는 힘을 플런저 상에 제공하기 위해서 선택되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 6 항에 있어서,
하우징은 하우징을 대상에 고정하기 위해서 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 9 항에 있어서,
플런저 샤프트의 길이는 접착제가 그 위에 도포되거나 도포될 수 있는 표면을 넘어서 뻗어있는 정도인 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
적어도 하나의 미세돌기는 복수의 가용성 또는 침식성 미세돌기를 구비하는 미세돌기 어레이인 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
적어도 하나의 미세돌기는 적어도 하나의 치료제를 포함하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 11 항에 있어서,
복수의 미세돌기들 중 적어도 일부는 미세돌기 어레이로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
플런저 원위 단부의 원위 표면 상에 포지셔닝되는 보강 부재를 더 구비하고,
플런저 원위 단부로부터 분리가능한 보강 부재는 적어도 하나의 미세돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 14 항에 있어서,
보강 부재는 플런저 원위 단부의 원위 표면에 인접한 지지 레이어 및 접착제 레이어를 구비하고,
적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 15 항에 있어서,
적어도 하나의 미세돌기는 접착제 레이어의 원위에 포지셔닝되는 미세돌기 어레이인 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 14 항에 있어서,
접착제 레이어는 적어도 하나의 미세돌기를 적어도 부분적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
에너지-저장 요소와 플런저 원위 단부의 근위 표면 사이에 포지셔닝되는 댐퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 1 항에 있어서,
상기 어플리케이터는 치료제를 대상에게 전달하는 방법을 위해 사용되고, 상기 방법은
(a) 어플리케이터의 플런저의 원위 단부에 붙어있는 미세돌기 어레이를 대상의 피부 부위에 적용하는 단계;
(b) 작동 부재를 제 1 포지션으로부터, 차단 요소와 기계적으로 연결되는 제 2 포지션으로 작동시키기 위해서 작동 부재의 외부 표면에 접촉하는 단계;
(c) 차단 요소를 플런저의 근위 단부와 접촉되는 제 1 포지션으로부터 제 2 포지션으로 이동시키는 단계로서, 이로써 플런저는 차단 부재와의 접촉으로부터 해제되는, 단계;
(d) 플런저를 대상의 피부와 접촉되도록 전개하기 위해서 에너지-저장 요소를 해제하는 단계; 및
(e) 치료제를 미세돌기 어레이로부터 대상에게 전달하는 단계;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 19 항에 있어서,
상기 단계 (a)는, 어플리케이터를 대상의 피부에 부착하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
차단 요소를 이동시키는 단계는, 후퇴된 포지션으로부터 전개된 포지션으로의 플런저의 이동을 초래하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 21 항에 있어서,
전개된 포지션에 있는 플런저는 미세돌기 어레이를 그 위에 붙일 수 있는 플런저의 원위 단부가 피부의 표면 아래에 포지셔닝되도록 평형 포지션을 가지는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
보강 부재와 미세돌기 어레이가 대상의 피부 상에 보유되도록 보강 부재를 분리하는 단계를 단계 (d) 후에 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 어플리케이터. - 삭제
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