KR20020065570A - 채취되는 약물의 경피 유동을 강화하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

경피약물 채취 장치 (10,120) 를 제공한다. 상기 채취 장치 (12,120) 는 마이크로블레이드 배열 (2,2') 및 부분진공을 가하기 위한 장치 (11,12,20,122) 를 포함한다. 상기 마이크로블레이드 배열 (2,2') 은, 피부의 최외각 각질층에 미세틈을 생성하도록 피부에 매우 얕은 깊이(즉, 25㎛ 내지 400㎛)를 관통하기 위해 다수의 마이크로블레이드 (4) 를 구비한 시트 (6) 를 포함한다. 상기 부분진공 작용장치 (11,12,20,122) 는, 간질액내의 포도당등의 신체 분석물을 채취하기 위해, 약 0.1 내지 약 0.8 atm, 더 바람직하게는 약 0.3 내지 약 0.7 atm 의 범위로 부분진공을 가한다. 상기 부분진공은 약 2 내지 약 30 초, 더 바람직하게는 약 5 내지 약 15 초동안 가해진다. 신체 분석물(예를 들어, 포도당)의 내용물 또는 농도를 위해 상기 간질액이 분석된다.

Description

채취되는 약물의 경피 유동을 강화하기 위한 장치{DEVICE FOR ENHANCING TRANSDERMAL FLUX OF SAMPLED AGENTS}

조성물(예를 들어, 포도당)을 채취하기 위해 혈액을 얻는 것은, 일반적으로 란셋(lancet) 또는 다른 블레이드-형태의 요소를 사용하여 피부를 관통함으로써 얻어진다. 이러한 많은 피부 관통 장치는 스프링-구동이어서, 관통이 펜 또는 유사한 스프링-탑재 장치에 의해 자동으로 성취된다. 예를 들어, 스즈키(Suzuki) 등의 미국특허 제 5,368,047 호를 참조한다.

혈액 채취 장치는 또한, 란셋으로 관통을 시킨 후에 상처 부위에 흡입을 수행할 수 있다. 이러한 흡입은, 포도당과 같은 혈액 요소를 검사하기 위한 적절한 크기의 혈액 표본을 얻는데 도움을 준다. 예를 들어, 스즈키 등의 미국특허제 5,368,047 호; 스비어크젝(Swierczek) 등의 미국특허 제 5,054,499 호; 이시바시(Ishibashi)의 미국특허 제 5,320,607 호; 하버(Haber) 등의 미국특허 제 5,231,993 호; 및 스비어크젝의 미국특허 제 5,201,324 호를 참조한다.

흡입 발포제를 형성하기 위해서, 피부에 가해진 부분 진공이 또한 사용되었고, 피부의 상부 표피층은 피부의 진피층으로부터 분리된다. 진피로부터 표피를 분리하기 위해, 약 2 시간 동안 약 0.25 atm(200 mmHg)의 부분 진공이 가해진다. 진피로부터 표피를 분리할 때, 표피층은 관통 또는 제거되고, 이에 의해, 약물과 같은 치료 약물의 강화된 경피 전달을 위해, 밑에 위치된 진피층이 노출된다. 예를 들어, 스베드만(Svedman)의 미국특허 제 5,441,490 호를 참조한다.

부분 진공을 손상되지 않은 피부에 가함으로써 혈액 가스 함유량을 결정하기 위해, 부분 진공이 또한 사용되었다. 부분 진공으로 인해 "흡입 유출액"이 피부 표면에 나타나고, 표면으로부터 혈액 가스의 증발이 나타난다. 예를 들어, 카네요시(Kaneyoshi)의 미국특허 제 5,417,206 호를 참조한다.

혈액 채취 외에, 간질액(interstitial fluid)을 채취하고 혈액속의 분석물 함유량과 간질액의 분석물 함유량을 서로 관련시키기 위한 시도가 수행되었다. 예를 들어, 조셉(Joseph) 등의 미국특허 제 5,161,532 호; 에릭슨(Erickson) 등의 미국특허 제 5,582,184 호; 브린다(Brinda)의 미국특허 제 5,682,233 호; 에릭슨 등의 미국 특허 제 5,746,217 호 및 제 5,820,570 호를 참조한다. 간질액 채취의 한가지 유리한 점은, 피부에 형성된 상처 부위가, 혈액 채취를 위해 필요한 상처 부위 만큼 깊지 않다는 점이다. 따라서, 간질액 채취는 일반적으로 혈액 채취보다 덜 침입적으로 간주된다.

경피 약물 전달에 앞서 피부에 기계적으로 구멍을 뚫어 경피 유동을 강화하려는 시도가 있었다. 예를 들어, 그로스(Gross) 등의 미국특허 제 5,279,544 호, 리(Lee) 등의 미국특허 제 5,250,023 호, 및 거스텔(Gerstel) 등의 미국특허 제 3,964,482 호를 참조한다. 이들 장치는, 거스텔의 특허에서는 다른 형태의 구조물을 개시했지만, 피부의 외부층을 관통하기 위해 일반적으로 관형 또는 원통형 구조물을 이용한다. 이들 각각의 장치는, 제조상의 어려움 및/또는 피부의 바람직하지 못한 염증을 제공한다.

뱀의 물림(bite) 또는 벌레의 물림/찌름에 의해 관통된 피부로부터 뱀 또는 벌레의 독을 빨아들이기 위해, 다수의 장치가 개발되었다. 이들 장치는 개방 단부를 구비한 흡입 주사기로 이루어져 있고, 이 개방 단부는 뱀 또는 벌레에 물린 피부 부위 위에 위치된다. 피스톤/플런저를 압축함으로써, 부분 진공이 피부에 적용되고, 결과적으로, 적어도 주입된 독의 부분적인 추출이 나타난다. 예를 들어, 에머리(Emerit)등의 미국특허 제 4,287,819 호 및 국제 공개 번호 제 97/14452 호를 참조한다.

그러나, 혈액속의 분석물 농도, 예를 들어, 혈액 포도당 농도를 결정하기 위해 간질액을 덜 침입적으로 추출할 필요가 여전히 존재한다. 유감스럽게도, 덜 침입적인 기술은 더 적은 간질액 표본을 끌어당기는 경향이 있고, 이로 인해, 정확한 분석물 농도 분석이 이루어지지 않게 된다.

본 발명은 경피 약물 채취에 관한 것이다. 더 자세히는, 본 발명은, 포도당, 신체 전해질, 및 알콜과 불법 약물에 한정되지 않는 남용 물질등 약물의 경피 채취에 관한 것이다. 본 발명은, 경피 채취중에 약물의 경피 유동을 강화하기 위한 피부-관통 마이크로블레이드, 및 채취되는 약물/분석물을 운반하는 체액(즉, 간질액)의 경피 유출을 돕는 음압(negative pressure)(즉, 부분 진공) 장치를 사용한다.

도 1은, 본 발명에서 유용한 각질층 관통 부재의 피부 인접면의 확대 사시도이다.

도 2는, 본 발명에서 유용한 각질층 관통 부재의 또 다른 실시형태의 분해사시도이다.

도 3은, 시트의 평면으로부터 마이크로블레이드의 굽힘/구멍 뚫기 전의 도면으로서, 도 1 의 각질층 관통 부재의 부분 평면도이다.

도 4는 도 3의 블레이드 배열형태의 블레이드 부분의 확대도이다.

도 5는 본 발명에서 유용한 각질층 관통 부재의 또 다른 실시형태의 개략적인 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 일체형 각질층-관통 및 음압 적용 장치의 사시도이다.

도 7은 도 6에 도시한 장치의 단면도이다.

도 8은, 장치가 손가락 압력에 의해 피부에 적용된 상태를 도시한 도면으로서, 도 7에 도시한 장치의 후속 도면이다.

도 9는, 본 발명에 따른 일체형 각질층-관통 및 음압 적용 장치의 또 다른 실시형태이다.

도 10은, 손잡이 (125) 가 부분적으로 압축된 상태를 도시한 도면으로서, 도 9에 도시한 장치의 후속 도면이다.

도 11은, 스프링-탑재 플런저 유니트 (123) 가 피부 (30) 에 접촉한 상태를 도시한 도면으로서, 도 9-10에 도시한 장치의 후속 도면이다.

도 12는, 손잡이 (125) 가 추가로 압축되고 관 (136) 이 단부 부분 (127) 밑에 위치되고 음압이 피부 (30) 에 가해진 상태를 도시한 도면으로서, 도 9-11에 도시한 장치의 후속 도면이다.

도 13은, 본 발명에 따라 신체 분석물을 추출하는데 사용될 수 있는 뱀 독추출 장치의 부분 단면도이다.

도 14는, 벤트(36)가 단부 부분(27) 밑으로 통과하고 음압이 피부(30)에 적용된 후의 상태를 도시한 도면으로서, 도 13에 도시한 장치의 부분 단면도이다.

본 발명은, 함유된 약물(즉, 포도당과 같은 신체 분석물)의 농도 또는 함유량을 측정하기 위해 간질액을 경피적으로 추출하는데 적절한 재생가능하고, 높은 부피 생산, 낮은 비용의 장치를 제공한다. 장치는, 다수의 각질층-관통 마이크로블레이드(microblade)를 구비한 관통 부재를 포함하고, 이 마이크로블레이드는 장치의 각질층-접촉 부분에 배열되어 있다. 각질층이 마이크로블레이드로 관통된 후에, 약 0.1 내지 약 0.8 atm, 바람직하게 약 0.3 내지 약 0.7 atm 범위의 부분 진공이, 관통된 피부각질층 부위에 가해진다. 가해진 음압으로 인해, 체액(즉, 간질액)은 마이크로블레이드에 의해 형성된 미소틈으로부터 추출된다. 마이크로블레이드는 약 25 내지 500 ㎛의 길이, 약 10 내지 400 ㎛의 폭, 및 약 10 내지 100 ㎛의 두께를 갖는다. 매우 짧은 길이 때문에, 마이크로블레이드는 피부의 가장 바깥쪽 층(즉, 각질층)만을 관통하고, 또한 마이크로블레이드는 모세관 또는 신경 종말을 운반하는 혈액과 접촉할 만큼 충분히 관통하지 않는다. 따라서, 본 발명의 관통 부재로 각질층을 관통하는 것은, 상당한 감각(즉, 통증) 또는 출혈을 발생시키지 않는다. 각질층의 얕은 절단을 통해 입수된 체액은 간질액이다. 간질액의 포도당 농도는 혈액 포도당 레벨과 서로 관련되기 때문에, 본 발명은 환자의 혈액 포도당 레벨을 모니터하는데 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 당뇨병의 관리에 있어서 특별한 유리함을 갖는다.

작은 크기에도 불구하고, 관통 부재의 마이크로블레이드는 매우 재생가능한 크기 및 형태로 제조될 수 있어서, 피부를 관통하는 블레이드에 의해 형성된 미소틈은 또한 매우 재생가능한 크기 및 깊이를 갖는다.

본 발명의 바람직한 일 실시형태에서, 관통 부재는 다수의 개구부를 구비한 시트(sheet)를 포함하고, 이 시트에는, 다수의 마이크로블레이드가 일체형으로 형성되어 있고 하부 방향으로 신장하고 있다. 마이크로블레이드가 피부에 대해 가압되고, 이에 의해 마이크로블레이드가 적어도 외부 각질층에 작고 얕은 상처를 만든다. 작은 길이(약 0.025 내지 약 0.5 mm) 때문에, 마이크로블레이드는, 간질액을 입수하기 위해 피부의 가장 바깥쪽 층(들)만을 관통하지만, 모세관 층을 운반하는 혈액의 깊이까지는 관통하지 않는다. 관통 부재는 다수의 체액 유동 경로를 갖는다. 관통 부재의 피부 말단면에 연결된 흡입 장치는, 관통 부재의 개구부를 통해 약 0.1 내지 약 0.8 atm, 및 바람직하게 약 0.3 내지 약 0.7 atm 범위의 부분 진공을, 관통된 각질층에 가한다. 부분 진공은 약 2 내지 약 30 초, 바람직하게 약 5 내지 약 15 초 동안 가해진다. 부분 진공은, 피부 관통후에 관통 부재가 피부의 원래 위치에 남아 있을 경우에, 관통 부재의 체액 유동 경로를 통해 선택적으로 적용된다. 가해진 흡입 작용에 의해 간질액이 미소틈으로부터 추출된다. 분석물 또는 그안에 함유된 다른 물질을 수집하고 채취하기 위해, 선택적으로 간질액은 시트의 개구부를 통해 추출될 수 있다.

본 발명은 피부의 적어도 최외부 층을 통해 미세틈을 형성하여, 그로부터 간질액 (interstitial fluid) 을 추출 하기 위해 미세틈 피부에 0.1 내지 0.8 기압 범위, 바람직하게는 대략 0.3 내지 대략 0.7 기압 범위의 부분 진공을 작용시키는 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 간질액은 그 속에 포함된 신체 분석물(예를 들어 포도당) 표본 채취의 목적으로 추출된다. 여기서 기술되는 장치는 일반적으로 두가지 유형이 있다. 첫번째 유형은, 미세틈을 형성하며 부분 진공을 작용하기 위한 장치가 별개이며 구분되는 것이고, 두번째 유형은 미세틈을 형성하고 부분 진공을 가하기 위한 장치가 단일 장치로 결합되어 있는 것이다. 일체적인 피부 틈내기 및 부분 진공 작용 장치는 도 6-12 에 도시된다. 피부 틈내기 장치는 도 1-5 에 도시된다. 별개의 부분 진공 작용 장치는 도 13 및 도 14 에 도시된다.

일체적인 피부 틈내기 및 부분 진공 작용 장치 (10) 는 도 6-8 에 도시된다. 장치 (10) 은 고무 또는 플라스틱과 같은 변형가능한 물질로 형성된 돔 형상 몸체 (12) 를 포함한다. 몸체 (12) 는 도 5 에 도시되는 바와 같이 접착제 (16) 와 함께 바람직하게는 아래측에 덮혀지는 플랜지 (14) 를 가진다. 접착제 (16) 는 접착 붕대에 이용되는 유형의 바람직하게는 접촉 접착제이다. 몸체 (12) 는 도8 에 도시되는 바와 같이 상기 돔-형상 부재 (12) 가 붕괴될 경우 챔버 (13) 내의 공기가 밸브 (11) 를 통해 빠져나가도록 하는 일-방향 공기 밸브 (11) 를 또한 가진다. 각질층 관통 부재 (2) 는 (예를 들어 아교접착에 의해) 상기 몸체 (12) 의 바닥 측에 설치된다. 부재 (2) 는 다수의 피부 관통 마이크로블레이드 (4) 및 그곳에 다수의 개구부 (8) 를 가지는 얇은 금속 시트이다. 부재 (2) 는 도 1-5 와 연관되어 더욱 상세히 설명된다. 부재 (2) 의 몸체 말단 면을 따라, 피부 (30) 틈으로부터 부재 (2) 의 개구부 (8) 를 통해 간질액을 흡수하는 기능을 하는 흡수 물질 (15) 이 배치된다. 작동 중에는, 상기 장치 (10) 는 도 7 에 도시되는 바와 같이, 피부 (30) 의 표면에 놓여진다. 도 8 에 도시되는 바와 같이, 예를 들어 손가락 (9) 에 의해 손가락 압력을 가함으로써 압력이 몸체 (12) 의 상단에 작용된다. 상기 하방으로 작용된 압력은 상기 마이크로블레이드 (4) 가 피부 (30) 의 최외부 층 (예를 들어 각질층) 을 관통하게 하며 또한 접착층 (16) 이 피부 (30) 에 접촉하여 부착되게 하다. 손가락 (9) 에 의해 작용된 상기 하방으로 작용하는 압력은 챔버 (13) 의 체적을 감소하게 한다. 챔버 (13) 내의 공기는 작용된 손가락 압력에 의해 상기 일-방향 밸브 (11) 를 빠져나가게 된다. 다음으로, 손가락 압력이 제거되며 상기 돔-형상 부재 (12) 는 그 탄성으로 인해 원래의 형상 (즉, 도 7 에 도시된 형상) 으로 복원한다. 대안적으로는, 부재 (12) 가 원래의 돔 형상으로 복원하는 것을 돕기 위해 작은 스프링 (도 7 및 8 에는 도시되지 않음) 이 챔버 (13) 내에서 돔 (12) 의 상부 내면과 관통 부재 (2) 사이에 배치될 수 있다. 부재 (12) 의 그 자체의 돔형상에 의한 복원은 대략 0.1내지 대략 0.8 기압, 바람직하게는 대략 0.3 내지 대략 0.7 기압 범위의 부분 진공을 상기 주위 접착층 (16) 에 의해 둘러쌓인 피부층의 부분 위로 발생시킨다. 이러한 부분 진공은 상기 개구부 (8) 를 통해 상기 마이크로블레이드 (4) 에 의해 형성된 미소틈으로부터 상기 흡수 물질 (15) 내로 간질액을 유입하게 한다.

선택적으로는, 상기 장치 (10) 는 투명한 창 (18) (예를 들어 투명한 플라스틱 물질로 제조된) 을 포함하며, 상기 물질 (15) 은 추출된 간질액에 포함된 분석물의 농도 또는 양에 기초하여 시각적 변화 (예를 들어 색깔 변화) 를 겪는 화학 시약을 포함한다. 상기 창 (18) 은 흡수된 분석물의 농도 분석을 위해 상기 장치 (10) 의 분해와 층 (15) 의 제거 없이도 흡수 물질 (15) 에서 발생하는 임의의 색깔 변화를 볼 수 있게 한다.

몸체 (12) 상의 손가락을 떼어냄에 의해 발생되는 음압 (negative pressure) 이 물질 (15) 을 통해 피부에 작용될 수 있도록, 흡수 물질 (15) 은 충분히 다공성이어야 한다. 예를 들어, 물질 (15) 는 짜여지거나 짜여지지 않은 섬유, 필터 페이퍼, 및 유사한 다공성 흡수 물질일 수 있다.

일체적인 각질층 관통 및 부분 진공 작용 장치의 또다른 실시형태가 도 9-12 에 도시된다. 장치 (120) 는 몸체 (122), 스프링-부하 펄런저 유닛 (123) 및 작동 손잡이 (125) 가 제공되는 피스톤-로드 유닛 (124) 을 포함한다. 이들 부재 각각은 금속 또는 성형 플라스틱 물질로서 제조될 수 있다.

몸체 (122) 는 일반적으로 실린더 형상이며, 편평한 단부 (127) 와 외부의 방사상 귀 (128) 를 가지는 튜브 (126) 를 포함한다. 단부 (127) 에는 상대적으로 가요성인 얇은 플랜지에 의해 윗부분이 제한되는 중심 오리피스 (129) 가 제공된다. 피스톤 (131) 은 그 외주에서, 짧은 축방 범위로 하방으로 신장하는 발산 각도 입술부 (132) 를 가진다. 축방 통로 (133) 가 피스톤 (131) 의 하부 면으로부터 로드 (134) 의 길이의 주요 부분을 관통하여 관 (136) 에 의해 외부 대기에 개방된다. 로드 (134) 와 단부 (127) 사이에 실질적으로 기밀 밀봉이 형성되도록 로드 (134) 의 직경은 대략 단부 (127) 의 상기 오리피스 (129) 의 하부와 동일하다.

상기 스프링-부하 플런저 유닛 (123) 은 (i) 스프링 (135) (상기 스프링 (135) 은 도 9 및 10 에서 압축 상태에서 도시된다) (ii) 플랜지 헤드 (139) 를 가지는 플런저 (137), 스프링 달린 래치 (140), 및 (iii) 플랜지 (142) 및 슬롯 (145) 을 가지는 플랜지 슬리브 (141) 를 포함한다. 플랜지 (142) 의 원주를 튜브 (126) 의 내면에 용접 또는 아교 접착함으로써 슬리브 (141) 는 튜브 (126) 의 내부에 고정 설치된다. 상기 플런저 (137) 는 슬리브 (141) 내에서 이동한다. 통로 (138) 와 상기 슬롯 (145) 은 하부 챔버 (144) 와 피부 (30) 사이에 공기통로 연결을 제공한다. 하부 챔버 (144) 와 피부 (30) 사이에 보다 양호한 공기 통로 연결을 제공하기 위해 플랜지 헤드 (139) 는 바람직하게는 다공성이거나 또는 그것을 관통하는 공기 통로를 가진다. 헤드 (139) 의 피부-접촉 면에는, 상세히 기술되었으며 도 1-5 에 도시된 관통 부재 (2) 가 설치된다.

상기 장치 (120) 는 다음과 같은 방식으로 작동한다. 도 9 에 도시되는 바와 같은 상부 위치의 피스톤 (131) 과 함께 상기 장치는 두 손가락을 귀 (128)에 엄지 손가락을 손잡이 (125) 에 두고서 종래의 방식으로 한손에 유지된다. 상기 손잡이 (125) 는 압착되어 상기 피스톤 (131) 을 하강시킨다. 챔버 (144) 내의 공기는 상기 통로 (133) 및 상기 관 (136) 을 통해 장치 (120) 의 외부로 빠져나간다.

상기 피스톤 (131) 이 도 10 에 도시된 위치에 접근함에 따라 로드 (134) 의 단부 (119) 는 상기 스프링 달린 래치 (140) 와 결합한다. 상기 손잡이 (125) 가 도 10 에 도시되는 위치로부터 도 11 에 도시되는 위치로 더욱 압축됨에 따라 단부 (119) 로부터 작용되는 하방 압력에 의해 상기 래치 (140) 가 휨점 (143) 에서 휘어진다. 상기 래치 (140) 의 이동/휨은 상기 래치 (140) 가 플렌지 (142) 를 방해받지 않도록 한다. (도 11 에 도시되는 바와 같은) 그 지점에서, 상기 스프링 (135) 은 압축으로부터 놓여지며 상기 헤드 (139) 및 그것에 설치된 관통 부재 (2) 를 피부 내로 이동시켜, 상기 관통 부재 (2) 의 마이크로블레이드 (4) (도 1) 가 피부 (30) 의 각질층을 관통하게 한다.

도 10 및 도 11 에 도시되는 위치에서, 관 (136) 은 여전히 상기 단부 (127) 위에 위치한다. 그러나, 손잡이 (125) 의 추가적인 압축은 상기 관 (136) 이 단부 (127) (도 12 에 도시됨) 아래를 지나도록 한다. 챔버 (142) (이제는 피스톤 (131) 의 하방 운동으로 인해 부분 진공 상태에 있다) 는 중앙 통로 9138), 상기 슬롯 (145) 을 통해, 그리고 선택적으로 헤드 (139) 를 통하는 상기 기공/공기 통로를 통해 하부 챔버 (144) 및 피부 표면 (30) 과 소통된다. 이것은 피부 가까운 튜브 (126) 단부의 범위 내에 위치한 피부 표면 (30) 부분에 작용되는 대략0.1 내지 대략 0.8 기압, 바람직하게는 대략 0.3 내지 대략 0.7 기압의 부분 진공을 일으킨다. 상기 관통 부재 (2) 는 그것을 관통하는 (도 1 에 도시됨) 다수의 개구부 (8) 를 가지므로, 상기 중앙 통로 (138) 내에 존재하는 부분 진공은 상기 관통 부재 (2) 의 개구부를 통해 상기 피부 표면에 작용된다. 헤드 (139) 는 바람직하게는 다공성이며, 또는 대안적으로 그것을 관통하는 다수의 공기 통로가 제공되어, 부압이 바람직하게는 관통 부재 (2) 의 전체 표면을 가로질러 작용된다.

도 6-12 에 도시되는 일체적 각질층-관통 및 부분 진공 작용 장치 (10 및 120) 에 대한 대안으로서, 상기 관통 부재 (2) 는 상기 피부 (30) 에 별개로서 작용되어 그곳에 미세틈을 형성하며, 미세틈 형성 이후에 제거될 수 있다. 상기 부재 (2) 의 제거 이후, 도 13 및 14 에 도시된 바와 같은 별개의 부분 진공 작용 장치가 간질액을 추출하기 위해 미세틈 피부 (30) 에 작용될 수 있다. 추출 이후, 상기 부압 장치의 제거 시에 간질액은 수집될 수 있으며 (예를 들어 상기 미세틈 피부 위에 흡수 물질을 배치함으로써) 이후 분석물 내용을 위해 분석된다. 본 발명에 따라 피부 표면에 부분 진공을 작용시키기 위해 이용될 수 있는 하나의 장치는 애메릿 미국 특허 제 4,287,819 호에 개시되며, 뱀 또는 곤충의 독을 추출하는데 이용되는 추출기라는 상표로서 세이프티 하버의 소오어 프라덕트에 의해 상업적으로 판매된다. 상기 추출기 장치는 도 13 및 14 에 도시되며, 몸체 (22), 캡 (23) 및 작동 손잡이 (25) 가 제공된 피스톤-로드 유닛 (24) 의 네개의 부재를 가지는 관 (20) 을 포함한다. 이들 부재 각각은 금속 또는 성형 플라스틱 물질로서 제조될 수 있다.

상기 몸체 (22) 는 일반적으로 실린더 형상이며, 편평한 단부 (27) 및 외부의 방사상 귀 (28) 를 가지는 튜브 (26) 를 포함한다. 설명의 편의를 위해, 상기 축은 수직이며 상기 단부 (27) 및 상기 귀 (28) 는 상기 튜브 (26) 의 상단에 위치하는 것으로 가정될 수 있다. 상기 튜브의 타단은 개방된다. 상기 단부 (27) 에는 상대적으로 가용성의 얇은 플랜지에 의해 상부가 제한되는 중앙 오리피스 929) 가 제공된다. 캡 (23)은 그 외경이 상기 튜브 (26) 의 외경과 동일한 디스크이며, 그 중심에서 상방으로 발산하는 오리피스 (21) 를 포함한다. 상기 피스톤 (31) 은 그 외주에서 짧은 축방 범위로서 하방으로 신장하는 발산 환상 입술부 (32) 를 가진다. 축방 통로 (33) 가 피스톤 (31) 의 하면으로부터 상기 로드 (34) 길이의 주요부분을 관통하여 신장하며 엘보우 (35) 에서 종결되며 관 (36) 에 의해 방사상으로 개방된다. 상기 로드 (34) 의 직경은 대략 단부 (27) 의 오리피스 (29) 의 하부 직경과 동일하다.

상기 관 (20) 은 다음과 같은 방식으로 결합된다.

상기 로드 (34) 는 상기 로드의 바닥을 통해 상기 튜브 (26) 내로 삽입되며 상기 오리피스 (29) 를 관통하게 된다. 상기 오리피스의 플랜지는 이후 상방으로 변형되며, 상기 피스톤 (31) 의 입술부 (32) 가 상기 튜브 (26) 의 내벽에 접하여 밀봉적으로 미끄러짐과 함께 환상 입술부가 로드를 미끄러지도록 할 경우 상기 로드 (34) 에 접하여 밀봉적으로 결합하는 환상 입술부 (32) 를 형성한다. 상기 손잡이는 예를 들어 부착에 의해 상기 로드 (34) 의 윗부분에 설치되며, 상기캡 (23) 은 마찬가지로 상기 튜브 (26) 의 하부의 평평한 단부면 (37) 에 설치된다.

상기 관 (20) 은 다음과 같은 방식으로 작동된다.

위쪽의 피스톤 (31) 과 함께 상기 관 (20) 은, 상기 귀 (28) 아래에 두개의 손가락을 대고 상기 손잡이 (25) 에 엄지손가락을 대고서 종래의 방식으로 한손에 유지된다. 상기 관 (20) 의 스커트 부 (40) 는 미세틈 피부 위치 위에 놓인다. 상기 관을 사용할 경우, 상기 관통 부재 (2) 를 도 13 및 14 에 도시되는 위치에 두는 것이 가능하다. 바람직하게는, 상기 관통 부재 (2) 는 피부 말단 표면에 분석물 시약을 구비하는 흡수 물질을 운반한다. 예를 들어, 물질 (45) 은, 장치 (10) 와 연관되어 기술된 물질과 유사한 물질로서 구성되며, 추출된 간질액에 포함된 포도당와의 반응에 의해 색깔이 변하는 그루코오스 시약을 포함한다. 대안적으로는, 관 (20) 의 스커트 부 (40) 는 상기 피부 관통 부재 (2) 의 작용 및 제거 이후에 상기 미세틈 피부 위치에 놓여질 수 있다. 그러한 사용에 있어, 관 (20) 에 의해 작용된 부분 진공은 간질액이 각질층의 상기 미세틈으로부터 유출되게하며, 이어서 수집되거나 또는 그 속에 포함된 신체 분석물의 분석을 위한 시약 시험대에 놓여지게 한다.

상기 손잡이 (125) 가 압축되어 상기 피스톤 (31) 을 하강하게 한다. 챔버 (44) 내의 공기는 통로 (33) 및 관 (36) 을 통해 대기로 빠져나간다. 가능하게는, 만약 오리피스가 대기로 개방되어 있다면 공기가 또한 오리피스 (21) 를 통해 빠져나갈 수 있을 것이다.

상기 피스톤 (31) 이동의 끝에서, 피스톤이 상기 캡 (23) 에 접할 경우, 상기 관 (36) 이 상기 단부 (27) (도 14) 의 바로 아래를 지난다. 상기 몸체의 상기 챔버 (42 및 43) 는 상기 통로 (33) 에 의해 서로 소통하게 되어 피스톤 (31) 의 하강에 의해 상부 챔버 (42) 에서 발생된 진공이 상기 하부 챔버 (43) 에서 갑작스러운 부분 진공을 발생시키며 이 순간 하부 챔버의 체적은 매우 작게 된다.

단부 부재 (38) 가 상기 오리피스 (21) 내에 설치될 수 있으며, 하부에서 개방되며 플랜지에 의해 커넥터 (39) 에 연결된 원통형 하부 스커트 부 (40) 와 함께 축방향으로 제공된 절두 원추형 상부 커넥터 (39) 를 이 부재 (38) 가 포함한다. 상기 피스톤이 하방으로 이동되기 전에 또는 적어도 상기 피스톤이 상기 캡 (3) 에 이르기 전에 상기 스커트 부 (40) 가 피부 표면에 작용될 경우, 상기 피스톤의 하강 단부는 대략 0.1 내지 0.8 기압 범위, 바람직하게는 대략 0.3 내지 대략 0.7 범위의 기압 범위의 갑작스러운 부분 진공을 발생시키며, 이로 인해 미세틈 피부로부터 간질액을 유입하는 것이 가능해진다. 한손으로도 충분히 상기 흡입을 발생시킬 수 있어, 스스로 상기 관을 신체의 어떤 부분이든 매우 편리한 방식으로 작동시킬 수 있다.

포도당 표본을 채취할 목적으로 충분한 양의 간질액을 추출하기 위해, 대략 0.1 내지 대략 0.8 기압, 바람직하게는 대략 0.3 내지 대략 0.7 기압으로 대략 2 내지 30 초에, 바람직하게는 대략 5 내지 15 초에 걸친 부분 진공이, 채취된 분석물의 양 또는 농도를 결정하기 위해 이용되어질 수 있는 마이크로리터 량을 추출하기에 충분한 것으로 밝혀졌다. 대략 0.1 내지 대략 0.8 기압 범위의 부분 압력을 일분 이하의 시간동안 작용시키는 것은 흡입 기포를 생성시키지 못하며, 흡입 기포는 통상적으로 0.25 기압을 적어도 2 시간에 걸쳐 작용시킬 것을 요한다.

각질층 관통 부재 (2) 가 매우 확대되어 도 1-5 에 도시된다. 도 1 을 특별히 참조하면, 부재 (2) 는 시트 또는 플레이트 (6) (상기 마이크로블레이드를 도시하기 위해 부재 (2) 가 역전된 위치에 있는 도 1 에 도시됨) 의 일면으로부터 하방으로 신장하는 다수의 마이크로블레이드 (즉, 마이크로블레이드 열) 를 포함한다. 신체 표면 (즉, 동물 또는 특히 인간의 피부) 을 통해 물질의 표본 채취를 증가시키기 위해 압력이 상기 장치에 작용될 경우 상기 마이크로블레이드 (4) 가 표피의 각질층을 관통한다.

상기 마이크로블레이드 (4) 는 일반적으로 물질의 단일 피스 (piece) 로부터 형성되며 피부의 각질층을 관통하기 위해 충분히 날카로우며 길다. 일 실시예에서, 상기 마이크로블레이드 (4) 및 상기 시트 (6) 는 실질적으로 비침투성이거나 또는 약제의 통로에 대해 비침투성이다. 상기 시트 (6) 는 약제의 관통 운동을 강화하기 위해 상기 마이크로블레이드 (4) 사이에서 다수의 개구부 (8) 가 형성된다. 약제 (예를 들어, 신체 분석물) 표본 채취 동안에, 상기 마이크로블레이드 (4) 에 의해 절단되는 각질층의 미세틈을 통해 신체로부터 분석물이 (또는 분석물을 함유하는 간질액) 이동한다. 일 실시형태에서, 상기 미세브레이드 94) 가 하방의 의존 위치로 위치변화되기 이전에 각각의 마이크로블레이드 (4) 에 의해 차지된 시트 (6) 의 부분에 상기 개구부 (8) 가 대응된다. 단위 개구부 (8) 에 대한 상기 마이크로블레이드 (4) 의 갯수는 임의 갯수일 수 있으며, 바람직하게는단위 개구부당 1 내지 대략 30 개, 더욱 바람직하게는 단위 개구부당 1 내지 3 개이다. 또한, 단위 관통 부재 (2) 당 개구부 (8) 의 갯수 및 단위 관통 부재 (2) 당 블레이드의 갯수는 독립적이다.

도 1 에 잘 도시된 바와같이, 마이크로블레이드 (14) 은, 상기 마이크로블레이드 (14) 가 플레이트 (6) 에 부착되는 지점근처의 마이크로블레이드의 폭보다 훨씬 작은 두께를 갖는다. 이 마이크로블레이드의 형상은 약물삼투면적이 최대이며 블레이드 관통면적이 최소가 되게하여, 조직이 덜 상하게 한다. 상기 약물삼투면적은 블레이드와 접촉하는 피부면적이며, 상기 블레이드는 피부를 통해 세포간 체액유동 및 약물유동을 제공한다. 상기 마이크로블레이드는, 가능한 가장 큰 삼투면적을 주도록 최소의 횡단면이 있으며 가능한 가장 큰 표면적을 갖는 형상인 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해 얇은 마이크로블레이드가 둥근 돌출부보다 더 좋다. 왜냐하면 같은 횡단면에 대해, 얇은 마이크로블레이드는 둥근 돌출부보다 조직을 덜 상하게 하면서 더 많은 삼투면적을 제공하기 때문이다. 이것은 바늘과 튜브등의 둥근(횡단면) 싸인(sin) 관통에 유리하다. 얇은 마이크로블레이드는 또한 삽입하기 위하여 둥근 돌출부보다 적은 힘이 필요하다. 각 마이크로블레이드의 폭은 어떤 크기도 될 수 있다. 상기 폭은 마이크로블레이드의 배열형태에 따라 다를 수 있다. 이처럼, 상기 폭은 상기 마이크로블레이드의 길이에 따라 변할 수 있다. 마이크로블레이드 배치가 삽입된 후, 마이크로블레이드와 신체표면이 교차되는 곳에서의 마이크로블레이드의 폭은 약 25㎛ 내지 약 500㎛, 더 바람직하게는 약 50㎛ 내지 약 400㎛, 더욱 바람직하게는 100㎛내지 약 300㎛ 이다.

바람직하게, 도 4에 도시된 것처럼, 상기 마이크로블레이드 (4) 는 또한 상기 마이크로블레이드를 피부조직에 가하는데 필요한 삽입힘을 더 줄이기 위해 경사진(즉, 각이있는)선단부 (64) 가 있다. 상기 선단부의 각을 α라고 하였다. 상기 경사진 선단부는 금속의 양을 감소시키면서 피부를 통해 피부조직내 상기 마이크로블레이드 (4) 의 전체 면적과 동일한 절단부를 제공한다. 즉, 평면 선단부(즉, α가 90°)는 경사진 선단부가 있는 마이크로블레이드보다도 피부조직내 더 많은 블레이드 재료를 갖는 마이크로블레이드를 제공한다. 각 마이크로블레이드의 선단부는 모두 같은 각이거나 도 4 에 도시된 것처럼 다른 각일 수 있다. 각 선단부의 각 α는 약 10° 내지 약 90°사이의 어떤 각도 될 수 있으며, 더 바람직하게는 약 10°내지 약 60°이며, 더욱 바람직하게는 약 10°내지 약 40°이다. 상기 선단부는 또한 다른 각의 두부분으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 제 1 부분은 약 10°내지 약 40°사이의 α각을 가질수 있으며 제 2 부분은 약 20°내지 약 60°사이의 각을 가질수 있다. 또 다르게는, 각 마이크로블레이드의 선단부는, 예를 들어 오목부 또는 볼록부를 갖는 아치형(즉, 곡선형)일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 선단부는 마이크로블레이드의 전체 폭을 가로지르는 곡선 팁이다.

선택적으로, 관통부재 (2) 는 피부에 대한 상기 장치의 부착을 향상시켜 몸체표면의 이동중 삼투면적과 연속적인 경로를 보전시킨다. 도 2 에 도시된 실시예에서, 1 이상의 마이크로블레이드 (4) 위에 바브 (50) 형상의 돌기가 관통부재(2) 및 피부에 함께 조합하여 사용되는 대응 장치 또는 구조와의 고정을 돕는다. 바브 (50) 는 1 마이크로블레이드로부터 모든 마이크로블레이드까지 수개의 마이크로블레이드위에 있을 수 있다.

상기 마이크로블레이드 (4) 는 광-에칭 공정을 사용하여 형성될 수 있으며, 이것은 WO 제 97/48,440 호에 상세히 서술되어 있다. 이 공정은 상기 마이크로블레이드 (4) 를 매우 작은 크기(즉, 수십 미크론)의 형상으로 재생산하도록 한다.

미리 배치된 관통부재 (2) 의 일면 (48) 에는 각질층을 뚫기 위한 다수의 마이크로블레이드 (4) , 예를 들어, 필요한 수의 열에 일정한 간격으로 밀집하거나 또는 서로 일정한 간격으로 떨어진 마이크로블레이드가 있다. 도 1 에 도시된 관통부재 (2) 는 도 3 에 도시된 형태로 생산된다. 도 3 의 실시예에서, 시트 (6) 의 각 개구부 (8) 당 6 개의 마이크로블레이드 (4) 이 있다. 이 실시예에서 각 개구부 (8) 는 길이가 1mm 이며 폭이 300㎛이다. 따라서, 각 마이크로블레이드의 폭은 약 137.5㎛ 내지 약 175㎛ 사이이며 길이는 약 250㎛ 이다. 상기 마이크로블레이드의 필요한 길이는 관통되는 신체표면의 변화에 따르며 상기 각질층의 고유두께에 일치하는데, 그 이유는, 상기 마이크로블레이드가 표피속으로 각질층을 뚫는 것이 본 발명의 원천적인 특징중의 하나이기 때문이다. 보통, 상기 마이크로블레이드의 길이는 약 25㎛ 내지 약 500㎛ 이며, 가장 바람직한 길이는 약 50㎛ 내지 약 400㎛ 사이의 값이다.

일반적으로, 상기 마이크로블레이드 (4) 은, 관통후 시트 (6) 의 표면 (48) 에 대하여 약 90°의 각에 있으나, 각질층을 용이하게 뚫기 위해 수직위치로부터어떤 각만큼 앞 또는 뒤에 있을 수 있다.

일 예(도 5)에서, 시트 (6) 의 표면 (48) 을, 또한 선택적으로 각 마이크로블레이드 (4) 의 표면 (82) 을 접착제로 코팅함으로써 상기 장치를 고정한다. 이 실시예의 한 방법은 화살표 (84) 가 지시하는 방향으로 상기 관통부재 (2) 에 접착제를 분무하는 방법을 포함한다. 이 실시예에서, 상기 약물은 접착제로 방해받지 않은 각 마이크로블레이드의 표면 (86) 을 따라 개구부 (8) 를 자유롭게 통과한다. 또한 마이크로블레이드의 표면 (82) 이 아니라 오직 시트의 표면 (48) 에만 접착제를 도포하는 것도 가능하다. 이것은, 예를 들어, 상기 마이크로블레이드 (82) 가 관통된 후 접착제를 블레이드 (82) 의 축과 평행한 방향으로 분무함으로써 상기 접착제를 표면 (48) 에 도포함으로써 성취될 수 있다. 상기 장치를 고정하기 위해 시트 (6) 의 표면 (48) 이 아닌 오직 마이크로블레이드의 표면 (82) 에만 접착제를 도포하는 것도 가능하지만, 이것은 접착제 고정수단으로써 가장 바람직하지 않다.

도 1 및 도 3 내지 5 에 도시된 모든 관통부재 (2) 는, 시트 (6) 의 평면에 일정각으로 경사지고 피부표면에 대해 대략 평행하게 경사지워진 시트 (6) 를 구비한다. 관통부재 (2') 의 다른 실시예가 도 2 에 도시되어 있다. 이것은 시트의 평면이 피부표면에 어떤 각(예를 들어, 수직)으로 기울어진, 시트의 동일평면상에 마이크로블레이드를 구비한다. 상기 시트 (106) 는, 시트와 동일한 평면에, 신체표면을 관통하도록 신체와 인접한 시트의 단부로부터 바깥쪽으로 신장하는 다수의 마이크로블레이드를 구비한다. 관통부재 (2') 는 함께 쌓여 고정된 다수의 개별 시트 (106) 를 포함한다. 각 시트 (106) 에는 볼트 (105) 가 삽입되는 한쌍의 구멍 (102,103) 이 있다. 스페이서 (예를 들어, 튜브) (107) 는 인접한 각 시트 (106) 사이에 위치하여 그 사이에 공간 (108) 을 형성한다. 떨어진 시트 (106) 는 볼트 (105) 의 단부상에 너트 (104) 를 고정하거나, 또는 공지의 다른 고정수단을 사용하여 일체로 함께 유지된다. 상기 공간 (108) 은, 추출되는 신체 분석물을 수용하는 저장 매트릭스물질(예를 들어, 도 7 의 물질 (15) 로 사용되는 형태의 흡수물질 또는 겔)로 채워질 수 있다. 당업자라면, 튜브이외의 형태(예를 들어, 정사각형 또는 직사각형 블록)를 갖는 스페이서가 인접한 시트 (106) 사이의 공간 (108) 을 제공하는데 또한 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 더욱기, 2 세트 이상의 볼트 (105) 또는 다른 고정핀들이 시트 (106) 와 스페이서 (105) 를 함께 고정하기 위해 사용될 수 있다. 얇은 시트 (106) 는, 도 1 에 도시된 관통부재 (2) 보다 얇은 시트내에서 작용힘이 실질적으로 덜 손실되면서, 신체에서 먼 시트 (106) 의 단부에 가해진 힘을 마이크로블레이드로 전한다. 얇은 시트 (106) 를 고정하고 조립하여 형성된 강체는, 용이하고, 완전하고 재생가능한 피부관통을 위해 상기 장치의 일부를 휘는데 에너지를 낭비하지 않고, 외부에서 가해진 하중을 마이크로블레이드에 확실히 전달한다. 상기의 얇은 시트 (106) 에 의해 형성된 강체때문에, 마이크로블레이드에 의한 피부의 향상된 관통은 증가된 약물유동을 생산하는데 특히 유리하다. 전달된 하중은 모든 마이크로블레이드에 의한 거의 완벽한 관통을 제공하여, 지속적이고 재생가능하게 피부를 통한 약물유동을 위해 틈내에 실질적인 수의 틈을 제공한다.

다수의 마이크로블레이드를 갖는 시트 (106) 는, 별도의 관통작업이 필요하지 않기 때문에, 수직으로 관통된 마이크로블레이드 (4) 를 가진 얇은 시트 (6)(도 1) 로 구성된 디자인보다 더 쉽고 더 싸게 제조될 수 있다.

마이크로블레이드 장치 (2) 용 시트 및 블레이드는, 유리, 실리콘, 세라믹, 강성 중합체, 금속 및 금속합금등의 블레이드를 형성하기에 충분한 강도 및 제조성을 갖는 재료로 만들어질 수 있다. 금속들 및 금속 합금들의 예들은 스테인레스강, 철, 강, 주석, 아연, 구리, 백금, 알루미늄, 게르마늄, 니켈, 지르코늄, 티타늄, 및 니켈, 몰리브덴과 크롬으로 이루어진 티타늄 합금, 및 니켈, 금, 로듐, 이리듐, 티타늄, 백금등으로 도금된 금속을 포함하지만, 이것들에 한정되지는 않는다. 유리들의 예는 뉴욕 Corning 의 Corning사로부터 습득가능한 "Photoceram"과 같은 불투명 유리를 포함한다. 강성 중합체의 예는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, "바켈라이크", 셀룰로오스아세테이트, 에틸셀룰로오스, 스티렌/아크릴로니트릴 코우폴리머, 스티렌부타디엔 코우폴리머, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 (ABS) 코우폴리머, 폴리비닐클로라이드, 및 폴리아크릴레이크 및 폴리메타아크릴레이트를 포함하는 아크릴산폴리머를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다.

매우 치밀한 형태가 도 3 에 예시된 바와 같이 두께 A를 갖고 길이 B를 갖는 유닛 셀로터 생성될 수 있다. 일 실시예 (도면에 미도시) 에서, 형태는 다음 특징을 갖는다: 유닛 셀 영역은 0.63mm×3.8mm이고; 유닛 셀 내의 절단 선형 길이는 약 15mm이며; 제곱 센티미터당 개방된 피부길이는 625mm이다.

본 발명의 마이크로블레이드들은, 피부내에서 블레이드의 부분들에 대한 최소의 블레이드 횡단면을 발생시키는 작은 두께를 갖기 때문에, 피부 표면에서 신장되고, 얇은 미세절단(즉, 틈)을 만든다. 블레이드 (4) 의 모양은 피부의 최대 블레이드 표면 영역을 갖으며 피부의 최소의 블레이드 부피를 야기한다. 본 발명의 이점들은 (1) 얇은 블레이드 모양은 최대의 약물 삼투영역을 생성하고; (2) 피부내에서 블레이드 물질의 양 및 이에 따른 부피 부하의 양이 최소화되기 때문에, 조직이 최소로 손상되며; (3) 큰 삼투영역을 보존하는 한편, 기울어진 앞쪽 모서리들 (또는 등가적인 뾰족한 모양) 이 부피 부하의 양 또는 조직 손상을 더 최소화하고; (4) 주어진 체적 부하에 대해, 표면 영역이 크면 클수록, 피부의 마찰 지속력은 커지며; (5) 주어진 원하는 삼투영역에 대해, 필요한 블레이드들이 있고, 피부 침투를 더 용이하게 하는, 각각의 팁상에서의 힘이 더 커진다는 것이다.

상기 장치 (2) 의 구현예 중 마이크로블레이드 및 개구부의 수는 원하는 유동률, 약물 채취, 사용된 채취장치, 및 당업자들에게 명백한 다른 요소들과 관련하여 변한다. 통상, 피부를 통한 약물 이동통로의 수가 더 많기 때문에, 단위 영역당 블레이드들의 수 (즉, 블레이드 밀도) 가 크면 클수록, 피부를 통하는 플럭스의 수가 더 많이 분포된다. 결국, 단위 영역당 블레이드들의 수가 작을수록, 통로들의 수가 더 작아지기 때문에, 피부를 통한 약물유동이 더 집중된다. 바람직하게는, 블레이드 밀도는 적어도 약 20 블레이드/㎠이고, 약 1000블레이드/㎠미만이고, 더 바람직하게는, 적어도 약 100블레이드/㎠이고, 훨씬 더 바람직하게는, 적어도 약 200블레이드/㎠이다. 내부에 개구부 (8) 를 갖는 시트 (6) 로구성된 실시예에서, 약물이 통과하는 단위 면적당 개구부의 수는 적어도 약 10 개구부/㎠이고, 약 1000 개구부/㎠ 미만이다. 일 실시예에서, 본 발명은 신체 표면의 약 0.005 내지 0.05 ㎠/㎠, 바람직하게는, 신체 표면의 약 0.01 ㎠/㎠의 삼투면적을 생성한다.

통상, 채취된 분석물은 (예를 들면, 이 후의) 분석을 위해 저장 매트릭스내에 집합된다. 이 저장 메트릭스는 채취된 약물 및 그 안에 포함된 어떤 물질 (예를 들면, 분석물 시약) 들과도 모순되지 않아야 한다. 간질액에 포함된 분석물을 채취할 때, 물질 (예를 들면, 종이 또는 흡수성 하이드로필릭 폴리머) 을 흡수하는 종래의 어떤 물도 채취 저장 매트릭스로서 이용될 수 있다.

본 발명의 장치들이 포도당, 신체 전해액, 알콜, 혈액 가스, 및 남용되는 약물과 같은 금제의 물질에 한정되지 않고, 이들을 포함하는 신체 표면을 통과하는 다양한 약물들 중 어떤 것을 채취하는데 이용될 수 있다. "물질", "약물" 및 "분석물"의 단어들이 여기에서 교환가능하게 사용되고, 넓게는, 인간 및 영장류, 조류, 유익한 애완동물, 스포츠용 또는 가축용 동물들, 또는 실험실 동물로부터의 채취를 위한 생쥐, 쥐, 모르모트 등을 포함하는 동물의 피부를 통해 채취될 수 있는, 포유류에 있어서의 포도당, 전해액, 알콜, 불법적인 약물 등과 같은 물질들을 포함한다.

다음 예는 단지 본 발명을 예시하는 것이고, 어떤 방식으로든 본 발명이 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 아니되고, 이 예 및 그 다른 등가물들이 종래의 기술, 및 본 발명의 명세서, 도면 및 첨부된 청구범위에 비추어 당업자에게 명백할 것이다.

실시예

정상적인 남성 지원자의 팔뚝에 각질층 관통 및 음압을 가하여 간질액 추출을 실시하였다. 도 1 에 도시된 통상의 형태를 갖는 각질층 관통부재를 갖는 스프링-부하 주입기 헤드를 사용하여 상기 각질층 관통을 실시하였다. 상기 관통부재는 두께 0.025mm(1mil)의 스테인리스강 시트로 구성되었다. 이 시트는 1cm²의 면적과 190 마이크로블레이드/cm²의 마이크로블레이드 밀도를 갖는다. 상기 시트는 190 개구부/cm²및 시트의 개구부당 1마이크로블레이드를 가지며 각 마이크로블레이드는 0.4mm의 길이를 갖는다. 관통부재의 주입후 즉시, 상기 주입기 및 관통부재를 피부위치로부터 제거하였으며 상기 관통된 피부위치에 음압을 가하기 위해 추출기(Safety Harbor, FL의 Sawyer상품으로 매매되는)를 사용하였다. 상기 추출기는 2cm²의 크기를 갖는 컵으로 장착되었다. 약 0.2 atm 의 음압을 약 5초동안 가하였다. 음압을 가한후 즉시 피부의 표면에서 스며나오는, 약간의 혈액이 혼합된 간질액을 시각으로 관찰하였다. 피부위치로부터 상기 추출기를 제거한후, 혈액 포도당시험을 위해 상표명 First Choice^TM시약대를 상기 피부위치에 수초동안 갖다댔다. 즉시 시험대의 색변화를 관찰하였고 정상적인 혈액 포도당농도를 나타냈다.

약 0.5 atm 의 음압을 사용하여 동일한 결과를 발생시켰으며, 이것은 감각적인 견지에서 더욱 만족스럽다. 0.5 atm 에서 길이 400㎛, 300㎛ 및 230㎛ 의 마이크로블레이드를 갖는 유사한 마이크로블레이드 배열을 사용하여 동일한 결과를 얻었다. 피실험자가 용인할 수 있고 고통없이 모든 실시를 하였다.

비교로서, First Choice^TM시약 시험대를 마이크로블레이드 배열 관통 및 음압 둘다가 처리되는 피부위치가 아닌 이들중 하나의 위치에 가하였다. 이러한 모든 비교실시예에서 포도당 시험대의 어떤 색변화도 관찰되지 않았다.

본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 서술되었으나, 실시예뿐만 아니라 전술한 설명은 본 발명의 범위에 한정되지 않고 서술되는 것임을 이해하여햐 할 것이다. 다른 견지에서, 본 발명의 범위내에서의 이점 및 수정들은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (25)

1. 체액중의 약물을 채취하기 위해 각질층을 관통하여 체액을 추출하며, 다수의 각질층-관통 마이크로블레이드 (4) 를 가지는 관통부재 (2) 를 포함하는 장치로서,

   상기 마이크로블레이드 (4) 는 약 25 내지 약 400 ㎛ 범위의 깊이까지 각질층을 관통하기에 충분한 길이를 가지며, 상기 마이크로블레이드 (4) 는 상기 장치의 각질층-접촉부 (48) 에 배열되며, 상기 관통부재 (2) 는 그곳을 통과하는 다수의 체액유동 통로 (8) 를 구비하는 장치 (10) 에 있어서,

   상기 관통부재 (2) 에는, 상기 체액유동 통로 (8) 를 통하여 상기 관통된 각질층에 약 2 내지 약 30 초 주기동안 약 0.1 내지 약 0.8 atm 의 범위내에서 부분진공을 가하여 체액을 추출하도록한 부분진공 작용장치 (11,12) 가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 약물은 신체 전해질, 금제 약물 및 포도당으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 체액은 간질액인 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 체액은 실질적으로 혈액이 없는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 관통부재 (2) 는 다수의 개구부 (8) 를 구비하는 시트 (6) 및 그 아래로 신장하는 다수의 마이크로블레이드 (4) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 마이크로블레이드 (4) 는 상기 시트 (6) 를 통해 개구부 (8) 의 원주를 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 관통부재 (2') 는 이격된 다수의 시트 (106) 를 포함하며, 상기 각 시트 (106) 는 이로부터 신장하는 다수의 마이크로블레이드를 구비하는 각질층-접촉 단부를 구비하며, 체액 유동통로는 인접한 시트 (106) 사이의 공간 (127) 인 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 관통부재 (2) 는 약 20 내지 약 1000 마이크로블레이드/cm²를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 부분진공 작용장치는 약 0.3 내지 약 0.7 atm 의 부분진공을 가하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 부분진공 작용장치는 약 5 내지 약 15 초 주기동안 부분진공을 가하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 부분진공 작용장치는 상기 관통부재 (2) 에 기밀하게 장착되는 흡입컵 (12) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 흡입컵 (12) 은 가요성 물질로 구성되며, 상기 컵은 압축력을 가한후 크기와 형태가 탄성적으로 회복되는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입컵은 일방향 공기밸브 (11) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 부분진공 작용장치는 동물독액 추출기 (20) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 동물독액 추출기 (20) 는, 각질층 장착 스커트 (40) 를 구비하는 주사몸체 (22) 와, 공기통로 (33) 를 구비하는 로드 (34) 및 피스톤 (31) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 부분진공 작용장치 (120) 는 개방된 각질층-장착 단부를 갖는 주사몸체 (122), 및 공기 통로 (133) 를 갖는 피스톤-로드 조립체 (124) 를 포함하며, 상기 주사몸체 (122) 는 또한 관통부재 (2) 를 구비한 스프링-부하 플런저유닛 (123) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 각질층을 통해 체액을 추출하여 그 체액중의 약물을 채취하는데 이용하는 제 1 항에 따른 장치의 용도.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 약물은 신체 분석물, 전해액, 혈액가스, 금제약물, 금제 약물 및 포도당으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 체액은 간질액인 것을 특징으로 하는 용도.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 체액은 실질적으로 혈액이 없는 것을 특징으로 하는 용도.
21. 제 17 항에 있어서, 상기 관통부재 (2) 는 다수의 체액유동통로 (8) 를 갖는 시트 (6) 및 그로부터 신장하는 다수의 마이크로블레이드 (4) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 용도.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 부분진공은, 체액유동 통로 (8) 를 통해 체액을 추출하기 위해 체액유동통로 (8) 를 통해 가해지는 것을 특징으로 하는 용도.
23. 제 17 항에 있어서, 체액을 수집하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 용도.
24. 제 17 항에 있어서, 상기 부분진공은 약 0.3 내지 약 0.7 atm 인 것을 특징으로 하는 용도.
25. 제 17 항에 있어서, 상기 부분진공은 약 5 내지 약 15 초 동안 가해지는 것을 특징으로 하는 용도.