KR20160007664A - 역 작동기를 포함하는 마이크로니들 주사 장치 - Google Patents

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KR20160007664A
KR20160007664A KR1020157036755A KR20157036755A KR20160007664A KR 20160007664 A KR20160007664 A KR 20160007664A KR 1020157036755 A KR1020157036755 A KR 1020157036755A KR 20157036755 A KR20157036755 A KR 20157036755A KR 20160007664 A KR20160007664 A KR 20160007664A
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스캇 에이. 벌턴
친-이 엔쥐
리차드 알. 마티아스
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

역 작동기를 포함하는 마이크로니들 주사 장치(100). 장치는 베이스 및 공동을 갖는 하우징(102), 및 하우징의 공동 내에 마이크로니들 어레이(107)를 보유하도록 구성된 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 포함할 수 있다. 마이크로니들 어레이 홀더는 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 이동가능할 수 있다. 장치는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 하우징 및 마이크로니들 어레이 홀더에 대해 이동가능하여 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치로부터 연장 위치로 이동하게 하는 작동기(104)를 추가로 포함할 수 있다. 작동기의 적어도 일부는 장치의 피부 대면 측 상에 (예컨대, 하우징의 베이스에 인접하게) 위치될 수 있고 장치가 피부 표면을 향하여 가압되는 것에 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되도록 구성될 수 있다.

Description

역 작동기를 포함하는 마이크로니들 주사 장치{MICRONEEDLE INJECTION APPARATUS COMPRISING AN INVERTED ACTUATOR}
본 발명은 대체로 마이크로니들을 피부에 적용하고 그리고/또는 활성제를 피부로 전달하기 위한 마이크로니들 주사 장치에 관한 것이다.
활성제(또는 약물)는 통상 경구 투여되거나 주사에 의해 투여된다. 유감스럽게도, 많은 작용제들은 경구 투여되는 경우 효과적이지 못할 수 있거나 근본적으로 감소된 효능을 갖는데, 그 이유는 이들이 혈류내로 들어가기 전에 역효과를 받거나 흡수되지 못하여 원하는 작용을 갖지 못하기 때문이다. 더욱이, 경구 투여된 작용제는 주사된 작용제만큼 신속하게 효력을 발휘하지 못할 수 있다. 다른 한편으로, 작용제의 혈류 내로의 직접적인 주사는, 투여 동안 작용제가 변형되지 않음을 보장하지만, 난해하고, 용이하지 않고, 고통스럽고 편리하지 않은 처치로서, 이는 때때로 적절하지 못한 환자의 순응도를 초래한다.
경피 전달은 피하 주사 또는 정맥내 주입을 통해 전달될 필요가 있는 활성제가 아닌 경우 이 활성제를 투여하는 방법을 제공할 수 있다. 더욱이, 경구 전달과 비교하여 경피 전달은 소화관의 거친(harsh) 환경을 피하고, 위장관의 약물 대사를 우회하고, 일차-통과 효과를 감소시키고, 소화 효소 및 간 효소에 의해 일어날 수 있는 불활성화를 피한다.
그러나, 일부 경우에, 경피 전달을 사용하여 효과적으로 전달될 수 있는 분자들의 개수는 피부의 장벽 특성에 의해 제한될 수 있다. 피부를 통한 분자의 수송에 대한 주요 장벽은 피부 각질층(피부의 최외층)이다.
피부 각질층과 같은 피부 최외층의 투과도 또는 다공도를 증가시켜 이들 층을 통한 또는 이들 층 내로의 약물 전달을 향상시키기 위해서 다수의 상이한 피부 치료 방법들이 제안되어 왔다. 피부 각질층은 지질 도메인에 의해 분리되는 콤팩트(compact)한 각질화된 세포 잔부의 복합 구조이다. 피부 각질층은 표피 세포의 대부분을 구성하는 각질세포(keratinocyte)로 형성되는데, 이는 그들의 핵을 잃고 사세포(corneocyte)가 된다. 이들 죽은 세포들은 단지 약 10 내지 30 마이크로미터의 두께를 가지며 외인성 물질에 의한 침윤, 및 내인성 유체 및 용해된 분자들의 외향 이동으로부터 신체를 보호해주는 피부 각질층을 포함한다. 다양한 피부 치료 방법들에는 마이크로니들의 사용, 레이저 삭마(laser ablation), RF 삭마, 열 삭마, 초음파 치료, 이온 영동 요법, 또는 이들의 조합이 포함된다.
때때로 마이크로구조화 경피 시스템(MTS)이라고도 하는 마이크로니들 또는 마이크로-핀 어레이는, 달리 피부 각질층을 침투하지 못할, 활성제의 피내 전달을 제공한다. 예리한 마이크로니들 팁은 피부의 각질층을 침투할 수 있지만 신경 말단을 찌르지 않도록 충분히 짧게 설계되어서, 삽입 시 고통을 감소 또는 제거한다. 그러나, 마이크로니들이 피부 조직 내에 정확한 레벨로 그리고 우수한 재현성을 갖고 침투하는 것은 종종 매우 어려운 과제이다. 따라서, 전통적인 패치-기반 전달 시스템의 적용과 달리, 기존의 일부 MTS는 마이크로니들의 생물학적 조직 내로의 원하는 깊이의 효율적이고 재현가능한 침투를 보장하기 위하여 외부 에너지의 보조를 필요로 한다. 이러한 보조는 마이크로니들 어레이를 피부 표면 상에 위치시킨 후에 사용될 수 있는 장치를 이용함으로써 달성될 수 있거나, 또는 장치는 마이크로니들의 어레이와 일체일 수 있고 작동 시 마이크로니들 어레이를 피부 내로 전달할 수 있다. 마이크로니들은, 일부 실시 형태에서, 활성 성분의 전달을 가능하게 할 수 있는, 마이크로채널을 피부 내에 생성하는 것을 돕는다. 일부 구성에서, 활성 성분(들)은 마이크로니들 어레이 상에 코팅되어, 피부 각질층이 마이크로니들에 의해 천공된 경우에 피부를 통해 직접적으로 전달될 수 있다. 다른 피부 치료 방법보다 나은 MTS 시스템의 한 가지 이점은 감소된 고통 전달 모드이다.
본 발명의 일부 실시 형태는 베이스 및 베이스를 통하여 연장되어 베이스 내에 개구부를 형성하는 공동을 갖는 하우징을 포함할 수 있는 마이크로니들 주사 장치를 제공하는데, 하우징의 베이스는 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성된다. 장치는 하우징의 공동 내에 마이크로니들 어레이를 보유하도록 구성된 마이크로니들 어레이 홀더를 추가로 포함할 수 있다. 마이크로니들 어레이 홀더는 하우징의 공동 내에 적어도 부분적으로 위치되고 (i) 후퇴 위치와 (ii) 연장 위치 사이에서 하우징의 베이스 내의 개구부에 대해 이동가능하도록 구성될 수 있는데, (i) 후퇴 위치에서는, 하우징의 베이스가 피부 표면 상에 위치되고 마이크로니들 어레이가 마이크로니들 어레이 홀더에 결합된 경우 마이크로니들 어레이가 피부 표면과 접촉하지 않도록 마이크로니들 어레이가 하우징 내부에 놓이고, (ii) 연장 위치에서는, 하우징의 베이스가 피부 표면 상에 위치되고 마이크로니들 어레이가 마이크로니들 어레이 홀더에 결합된 경우 마이크로니들 어레이의 적어도 일부가 개구부를 통하여 피부 표면과 접촉하도록 위치된다. 장치는 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치로부터 연장 위치로 이동하게 하도록 제1 위치와 제2 위치 사이에서 하우징 및 마이크로니들 어레이 홀더에 대해 이동가능한 작동기를 추가로 포함할 수 있다. 작동기의 적어도 일부는 하우징의 베이스에 인접하게 위치될 수 있고, 장치가 피부 표면을 향하여 가압되는 것에 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 태양이 상세한 설명 및 첨부 도면을 고려함으로써 명백해질 것이다.
도 1은 커버, 주사 조립체, 및 주입 조립체를 포함하는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 마이크로니들 주사 장치의 조립된 전방 상부 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 장치의 측단면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 장치의 전방 상부 부분 분해 사시도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 장치의 전방 하부 부분 분해 사시도이다.
도 6은 도 1 내지 도 5의 장치의 전방 상부 분해 사시도이다.
도 7은 커버가 제거된 제1 상태로 도시된, 도 1 내지 도 6의 장치의 측단면도이다.
도 8은 커버가 제거된 제1 상태로 도시된, 도 1 내지 도 7의 장치의 확대된 후방 상부 부분 사시도이다.
도 9는 제2 상태로 도시된, 도 1 내지 도 8의 장치의 측단면도이다.
도 10은 제2 상태로 도시된, 도 1 내지 도 9의 장치의 확대된 후방 상부 부분 사시도이다.
도 11은 제3 상태로 도시된, 도 1 내지 도 10의 장치의 측단면도이다.
도 12는 제3 상태로 도시된, 도 1 내지 도 11의 장치의 확대된 후방 상부 부분 사시도이다.
도 13은 제4 상태로 도시된, 도 1 내지 도 12의 장치의 측단면도이다.
도 14는 제4 상태로 도시된, 도 1 내지 도 13의 장치의 확대된 전방 단면도이다.
도 15는 제5 상태로 도시된, 도 1 내지 도 14의 장치의 확대된 전방 단면도이다.
도 16은 제5 상태로 도시된, 도 1 내지 도 15의 장치의 측단면도이다.
도 17은 제6 상태로 도시된, 도 1 내지 도 16의 장치의 측단면도이다.
도 18은 제6 상태로 도시된, 도 1 내지 도 17의 장치의 평면도이다.
도 19는 도 9에서 "19"로 라벨링된 원 내에 둘러싸인 부분이 취해진, 도 9에 도시된 장치의 확대된 측단면도이다.
도 20은 도 11에서 "20"으로 라벨링된 원 내에 둘러싸인 부분이 취해진, 도 11에 도시된 장치의 확대된 측단면도이다.
도 21은 도 17에서 "21"로 라벨링된 원 내에 둘러싸인 부분이 취해진, 도 17에 도시된 장치의 확대된 측단면도이다.
도 22는 제7 상태로 도시된, 도 1 내지 도 21의 장치의 측단면도이다.
도 23은 제7 상태로 도시된, 도 1 내지 도 20의 장치의 평면도이다.
도 24는 도 1 내지 도 6의 커버의 상부 사시도이다.
도 25는 도 1 내지 도 6 및 도 24의 커버의 하부 사시도이다.
도 26은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 주입 조립체의 일부의 평면 단면도이다.
도 27은 도 1 내지 도 25의 장치와 함께 사용될 수 있는, 마이크로니들이 상향을 가리키는 채로 도시된 예시적인 마이크로니들 어레이의 확대된 측단면도이다.
본 발명의 임의의 실시 형태를 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 그의 응용에 있어서 하기의 설명에 기재되거나 하기의 도면에 도시되는 구성요소들의 구성 및 배열의 상세 사항으로 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 본 발명은 다른 실시 형태들이 가능하고 다양한 방식으로 실행 또는 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 표현 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로 간주되어서는 안됨을 이해하여야 한다. 본 명세서에서 "구비하는", "포함하는", 또는 "갖는" 및 이들의 변형의 사용은 그 뒤에 열거된 항목 및 그 등가물뿐만 아니라 추가 항목을 포함하는 것으로 의미된다. 달리 명시되거나 또는 제한되지 않으면, 용어 "장착된", "지지된", "결합된" 및 그의 변형은 널리 사용되며 직접 및 간접 둘 모두의 장착, 지지, 및 결합을 포괄한다. 다른 실시 형태가 이용될 수 있고, 구조적 또는 논리적 변화가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 더욱이, "전방", "후방", "상부", "하부" 등과 같은 용어는, 단지 요소들이 서로 관련될 때 요소들을 설명하기 위해 사용되지만, 결코 장치의 특정 배향을 말하거나, 필요한 또는 요구되는 장치의 배향을 암시하거나 또는 나타내거나, 본 명세서에 설명된 본 발명이 사용 중에 어떻게 사용, 장착, 디스플레이 또는 위치될 것인지를 명시함을 의미하지 않는다.
본 발명은 대체로 마이크로니들 주사 장치 및 이를 이용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 피부를 처리하도록 (즉, 작은 구멍 또는 천공부 또는 마이크로기공을 피부 내에 생성하도록) 피부(또는 생체 막)에 적용될 수 있고 활성제를 피부로 또한 전달할 수 있는 마이크로니들의 어레이를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 장치는 마이크로니들 어레이가 결합될 수 있는 마이크로니들 어레이 홀더의 해제를 작동시키기 위한 역 작동기(inverted actuator)를 포함하여, 요구되는 경우 마이크로니들 어레이가 환자의 피부에 충격을 가하고 그를 침투하게 한다. 그러한 작동기는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 (예컨대, 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치에 있는 경우) 하우징 및 마이크로니들 어레이 홀더에 대해 이동가능하여, 후퇴 위치로부터 마이크로니들 어레이가 환자의 피부와 접촉하도록 위치된 연장 위치로 마이크로니들 어레이 홀더가 이동되게 할 수 있다. 특히, 본 발명의 장치에서, 작동기의 적어도 일부는 장치의 하우징의 베이스에 인접하게, 즉 장치의 피부 대면 측 상에 위치될 수 있고, 장치가 피부 표면을 향하여 또는 피부 표면 상으로 가압되는 것에 응답하여 작동될 수 있다. 그러한 구성은 본 명세서에서 '역 작동기'라 지칭된다. '역 작동기' 사용의 다양한 이점은 아래에서 더 상세히 설명된다.
본 발명의 장치의 일부 실시 형태는 단일 작동에 의해 활성화되어 마이크로니들 어레이(예컨대, 중공형 마이크로니들 어레이)로 환자의 피부를 자동으로 그리고 신뢰성있게 침투(또는 주사)하도록 한 후 내장형(on-board) 주입 장치로부터 마이크로니들을 통하여 피부 내로 제어되는 방식으로 그에게 저장소(예컨대, 즉시 사용형 약물 카트리지)로부터의 저장된 유체(예컨대, 활성제)를 자동으로 방출하고 분배하도록 구성될 수 있다. 즉, 일부 실시 형태에서, 역 작동기는 사용자가 단일 초기 작동 후에 임의의 추가 단계들을 수행할 필요 없이 주사 및 주입 둘 모두를 개시하도록 구성될 수 있다.
용어 "중공형 마이크로니들"은 내부에 루멘(lumen)이 형성된 특정 미세 구조물을 말한다. 본 발명의 중공형 마이크로니들은 피부를 통하여, 예컨대 각각의 루멘을 통하여, 활성제의 전달을 가능하게 하기 위하여 각질층을 관통하도록 설계된다. 일례로서, 마이크로니들은 니들 또는 니들형 구조물뿐만 아니라 각질층을 관통하여 활성제를 전달할 수 있는 다른 구조물을 포함할 수 있다. 본 발명의 장치와 함께 사용될 수 있는 마이크로니들에 대한 추가의 세부사항이 아래에서 더 상세히 설명된다.
본 발명의 장치의 일부 실시 형태는 작동 후의 일련의 사건들의 시간 및 단계를 적절히 정하도록 구성되어, 예컨대, 활성제가 내장형 주입 장치로부터 분배 또는 방출되기 시작하기 전에, 마이크로니들이 제자리에 있게 하여 피부를 침투하게 할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 본 발명의 장치는 마이크로니들 어레이 홀더를 포함하는 주사 조립체 또는 장치, 및 활성제를 함유하도록 구성된 저장소를 형성하는 카트리지를 포함하는 주입 조립체 또는 장치를 포함할 수 있다. 작동기는 주사 장치가 마이크로니들을 피부 내로 주사하게 하도록 그리고 주사 장치로부터 주사 장치를 통하여 피부 내로의 활성제의 주입을 개시하도록 작동될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 주입 장치의 적어도 일부는 작동기가 주입 장치로 하여금 주사 장치를 이동 및 해제시킬 때까지 주사 장치를 후퇴 위치에 보유할 수 있다. 단지 일례로서, 그리고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 작동기는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되어, 카트리지를 보유 및 운반하는 주입 장치의 셔틀을 해제하고, 이어서 주사 장치의 적어도 일부(예컨대, 마이크로니들 어레이 홀더)를 해제할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 셔틀은 주사 장치가 피부를 침투한 후의 이동을 계속하여 카트리지의 저장소가 유체 통로(예컨대, 피부를 침투하는 중공형 마이크로니들을 포함)와 유체 연통 상태에 있는 주입 위치로 카트리지를 이동시킬 수 있다. 이어서, 활성제는 카트리지의 저장소로부터 활성제를 피부로 전달하는 유체 통로 내로 가압될 수 있다.
본 발명의 장치는 "사전처리" 단계로서 피부에 적용될 때, 즉 피부의 각질층을 파열시키도록 피부에 적용된 후에 제거될 때 유용할 수 있다. 이어서, 피부의 파열된 영역은 파열된 영역에 적용되는 활성제를 포함하는 패치 또는 국소 조성물(예를 들어, 용액, 크림, 로션, 겔, 연고, 등)의 향상된 전달을 허용하는 데 유용할 수 있다. 본 발명의 장치는 또한 마이크로니들이 피부 내로 삽입된 후에 마이크로니들로부터 용해되는 활성제를 포함하는 건조된 코팅이 마이크로니들에 마련된 경우에 유용할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 장치는, 예컨대 피부과적 치료 시에, 백신 전달 시에, 또는 백신 보조제의 면역 반응의 향상 시에, 피부로의 분자의 전달을 향상시키기 위한 유용성을 가질 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 활성제는 본 발명의 장치의 마이크로니들의 적용 전에 (예를 들어, 피부 표면 위에 면봉으로 바르는 용액의 형태로, 또는 피부 표면에 문질러지는 크림, 로션, 겔, 연고, 등으로서) 피부에 적용될 수 있다.
패치가 처리된 또는 파열된 부위에 적용되는 경우, 패치는 다양한 형태로 제공될 수 있고 처리된 부위로의 전달을 위한 활성제를 포함하는 약물 저장소를 포함할 수 있다. 적절한 약제의 치료상 유효한 양의 계속적인 경피 전달에 적합한 임의의 경피 패치가 사용될 수 있다. 적합한 경피 패치는, 예컨대 미국 특허 제4,834,979호(게일(Gale))에서의, "저장소" 패치라고 하는 겔화된 또는 액체 저장소; 예컨대 미국 특허 제6,004,578호(리(Lee) 등)에서의, "매트릭스" 패치라고 하는, 인접한 접착제 층에 의해 피부에 부착되는 매트릭스 저장소를 포함하는 패치; 및 예컨대 미국 특허 제6,365,178호(벤카테뉴바란(Venkateshwaran) 등), 제6,024,976호(미란다(Miranda) 등), 제4,751,087호(위크(Wick)) 및 제6,149,935호(치앙(Chiang) 등)에서의, "접착제 내 약물" 패치라고 하는 감압 접착제(PSA) 저장소를 포함하는 패치를 포함하는데, 이들 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 일부 실시 형태에서, 약물 저장소는, 패치의 피부 접촉 접착제에 접착된, 약물을 함유하는 매트릭스 층의 형태로 제공될 수 있다. 그러한 매트릭스는 접착제 층일 수 있다. 대안적으로, 매트릭스 층은 비접착성 또는 약한 접착성일 수 있고, 패치를 제자리에 고정시키고 약물 저장소를 피부 표면과 접촉 상태로 유지시키도록 접착제 패치 상의 주변 테두리의 피부 접촉 접착제에 의존할 수 있다.
다른 실시 형태에서, 약물 저장소는 패치의 피부 접촉 접착제 내에 또는 표면 상에 매립된 고체 입자의 형태로 제공될 수 있다. 특히, 이러한 입자는 친수성일 수 있어서, 처리된 피부의 표면에 노출된 수성 유체와의 접촉에 의해 입자가 용해 또는 분해되어서, 피부 내로 약물을 방출할 것이다.
다른 실시 형태에서, 약물 저장소는 패치의 피부 접촉 접착제 내에 제공될 수 있다. 약물은 패치를 형성하기 전에 피부 접촉 접착제와 혼합될 수 있거나 또는 별도의 공정 단계에서 패치의 피부 접촉 접착제에 적용될 수 있다. 접착제 층에 약물을 적용하기에 적합한 방법의 예는 미국 특허 출원 공개 제2003/054025호(칸토(Cantor) 등) 및 미국 특허 제5,688,523호(가베(Garbe) 등)에서 찾아볼 수 있는데, 이들의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
(i) 투과도를 증가시키기 위한 마이크로니들에 의한 피부의 처리와 (ii) 처리된 피부 영역과 접촉하는 활성제의 배치 사이의 기간은 가변될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 이러한 기간은 치유 과정을 통하여 피부 장벽 재형성의 어떠한 가능성도 피하기 위하여 최소로 유지될 수 있다. 최소 기간은 대체로 본 발명의 장치를 피부로부터 제거하고, 예를 들어, 면봉으로 용액을 바름, 크림 또는 로션을 문지름, 패치의 라이너를 제거하고 그의 접착제를 처리된 부위 위에 적용함(예를 들어, 패치가 사용되고 있는 경우), 등에 의해 활성제를 적용하기 위하여 걸리는 시간에 의해 조절될 수 있다. 이러한 시간은 약 1 분 미만, 약 30 초 미만, 약 10 초 미만, 또는 약 5 초 미만일 수 있다. 그러나, 이러한 시간이 원하는 경우 몇 분 또는 몇 시간까지 연장될 수 없을 이유는 없다. 처리 후 피부가 점점 더 투과성으로 유지될 기간이 처리의 유형 및 처리 후 피부가 폐색되는지 여부에 따라 좌우된다는 것은 통상 알려져 있다. 일부 경우에, 증가된 투과도는 처리된 부위가 폐색된 채로 남아 있는 한 최대 몇 일 동안 유지될 수 있고, 폐색이 없는 경우에도 피부는 최대 몇 시간 동안 증가된 투과도를 가질 수 있다. 따라서, 그가 약간의 편리함 또는 임상적 이점을 나타냈다면, 부위가 처리될 수 있고, 활성제의 전달을 시작하기 원하는 시간까지 - 그때, 활성제가 처리된 피부에 적용될 수 있음 - 일부 유형의 드레싱(dressing)을 처리된 부위 위에 걸쳐 놓음으로써 활성제/활성 성분의 전달이 지연될 수 있다.
본 발명의 장치의 논의 시, 용어 "하향" 및 그의 변형은 때때로 마이크로니들이 피부 내로 가압되는 방향을 기술하는 데 사용되고, "상향"은 반대 방향을 기술하는 데 사용된다. 그러나, 당업자는 마이크로니들이 지구 중력의 방향에 대해 일정 각으로 또는 심지어 지구 중력의 방향에 반대인 방향으로 피부 내로 가압되는 경우에 장치가 사용될 수 있고 이들 용어는 단지 상대적인 방향을 기술하는 데 단순함 및 명료함을 위해 사용된다는 것을 이해할 것이다.
도 1 내지 도 25는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 마이크로니들 주사 장치(100)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 장치(100)는 주사 조립체(또는 장치)(101) 및 내장형 주입 장치일 수 있는 주입 조립체(또는 장치)(103)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 형태가 주사 조립체(101) 및 주입 조립체(103) 둘 모두를 포함하더라도, 일부 실시 형태에서, 장치(100)는 주사 조립체(101)만을 포함할 수 있고, 중공형 마이크로니들을 통하여 피부로 전달되는 활성제를 내장하는 주입 조립체(103)와 같은 내장형 주입 장치를 포함하지 않는다.
용어 "내장형 주입 장치"는 대체적으로 주사 조립체(101)의 일부를 형성하거나 또는 그에 결합되어 그와 함께 작동가능한, 환자의 피부로의 전달을 위한 주사 조립체(101)의 마이크로니들에 활성제를 전달할 수 있는 조립체 또는 장치를 지칭한다.
일부 실시 형태에서, 장치(100)는 "제어된 유체 방출 장치"라고 할 수 있다. 더욱이, 주사 조립체(101)는 또한 "어플리케이터" 또는 "마이크로니들 어플리케이터"라고 할 수 있고 주입 조립체(103)는 또한 "유체 저장 및 전달 시스템 또는 조립체"라고 할 수 있다.
장치(100)는 하우징(102); 작동기(104); 복수의 마이크로니들(108)을 포함하는 마이크로니들 어레이(107)를 보유 및 운반하도록 구성된 마이크로니들 어레이 홀더(106); 활성제를 함유하도록 구성된 저장소(111)를 형성하는 카트리지(110); 및 커버(113)를 추가로 포함할 수 있다. 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 하우징(102)은 융기된 또는 텍스처화된 표면 또는 부분(117)을 포함하여 장치(100)를 수동으로 파지 및/또는 조작하는 것을 가능하게 할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 카트리지(110)는 제조자, 조립자, 또는 사용자에 의해 설치될 수 있다. 더욱이, 카트리지(110) 및 마이크로니들 어레이(107)는 교체될 수 있어서, 그에 의해 장치(100)의 재사용이 허용될 수 있다. 교체가능 카트리지는 고정 또는 전용 카트리지가 일체로 형성된 마이크로니들 장치와 비교하여 세척, 소독, 충전, 및 재충전될 수 있는 이점을 제공할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 주사 조립체(101)는 마이크로니들 어레이 홀더(106) 및 마이크로니들 어레이(107)(즉, 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 결합된 경우)를 포함할 수 있고, 주입 조립체(103)는 카트리지(110)를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 장치(100)는, 마이크로니들 어레이(107)가 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 결합되는 경우, 마이크로니들 어레이(107)(예컨대, 그의 임의의 표면 또는 매니폴드, 및 중공형 마이크로니들(108))와 유체 연통 상태에 있거나 그를 포함하는 유체 통로(123)를 추가로 포함할 수 있다. 결과적으로, 유체 통로(123)는 활성제를 중공형 마이크로니들(108)로 그리고 그를 통하여 전달할 수 있다. 그러한 유체 통로(123)는 주사 조립체(101)와 주입 조립체(103) 사이에 유체 연통을 제공할 수 있고, 따라서, 일부 실시 형태에서, 이는 어느 한 조립체의 일부를 형성하는 것으로, 또는 조립체들 사이의 연결부로서 설명될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 유체 통로(123)의 적어도 일부는 카트리지(110) 및 마이크로니들(108)을 유체 연결하도록 위치된 도관 또는 채널에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 그러한 도관 또는 채널은 가요성 배관(129)에 의해 제공될 수 있다(도 3, 도 4 및 도 6 참조). 일부 실시 형태에서, 그러한 배관의 일 단부는 마이크로니들 어레이(107)에 결합될 수 있고 마이크로니들 어레이(107)(및 마이크로니들 어레이 홀더(106))와 함께 이동할 수 있다. 그러한 가요성 배관(129)은, 유체 통로(123)와 유체 연통 상태에 있고 카트리지(110)를 관통하거나 천공하도록 구성된 관통 요소(175)가 하우징(102) 내의 고정된 위치에 남아 있게 할 수 있다. 그와 같이, 관통 요소(175)는 마이크로니들 어레이(107) 및 홀더(106)와 함께 이동할 필요는 없다. 그러한 배관(129)은 중합체 재료, 예컨대, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 실리콘, 다른 적합한 중합체 재료, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이들에 한정되지 않는 다양한 재료로 형성될 수 있다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 관통 요소(175)는 홀더(106)에 고정식으로 결합될 수 있고, 장치(100)는 가요성 배관(129)을 포함할 필요가 없으며, 관통 요소(175)는 마이크로니들 어레이(107) 및 홀더(106)와 함께 하우징(102) 내에서 이동가능할 수 있다.
주입 조립체(103)는 카트리지(110)를 유체 통로(123)와 유체 연통 상태로 보유 및 운반하도록 구성된 셔틀(125)을 추가로 포함할 수 있다. 작동기(104)는 주사를 수행하게 하도록 작동가능할 수 있고, 일부 실시 형태에서, 셔틀(125)(및, 그에 따라서, 카트리지(110))의 이동 및 활성제의 유체 통로(123) 내로의 그리고 중공형 마이크로니들(108) 외부로의 주입을 추가로 수행하게 할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들(108)은 피부를 처리하도록 (즉, 작은 구멍 또는 천공부 또는 마이크로기공을 피부 내에 생성하도록) 그리고/또는 피부, 특히 포유류의 피부를 통하여, 그리고 특히, 경피적으로 활성제를 전달하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 장치 및 방법에 사용될 수 있는 다양한 마이크로니들이 아래에서 더 상세히 설명된다. 마이크로니들(108)이 중공형이고 활성제를 전달하도록 구성된 실시 형태에서, 각각의 중공형 마이크로니들(108)은 루멘(127)을 포함한다(도 14 및 도 15 참조). "복수의 마이크로니들"(108)이 본 발명에서 설명되어 있지만, 일정 사용 시에 일정 어레이(107) 내의 모든 마이크로니들(108)이 피부를 침투하도록 (또는 마이크로니들(108)이 코팅을 포함하는 실시 형태에서 활성제로 코팅되도록) 요구되지는 않는다는 것을 이해하여야 한다.
용어 "경피적으로" 및 그의 파생어는 대체로 임의의 피부 부분을 가로지르는 활성 성분의 임의의 전달 유형을 지칭하는 데 사용된다. 즉, 경피적으로는 일반적으로 전신 전달(systemic delivery)(즉, 활성 성분이 혈류 내로 전달되도록 진피를 가로질러 또는 사실상 진피를 통해 활성 성분이 수송되는 경우)뿐만 아니라, 피내 전달(즉, 활성 성분이 진피를 통해, 예를 들어 피부의 외층(피부 각질층)을 가로질러 부분적으로 수송되는 경우, 활성 성분이 예를 들어 건선 치료를 위해 또는 국소 마취제 전달을 위해 피부 내로 전달되는 경우)을 포함할 수 있다. 즉, 본 명세서에 사용되는 바와 같은 경피 전달은 단순히 피부의 외층에 국부적으로 적용되기 보다는, (반드시 피부의 모든 층들은 아니지만) 피부의 적어도 일부분을 가로질러 또는 그를 통하여 수송되는 활성 성분의 전달을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 하우징(102)은 자급식(self-contained)일 수 있으며, 다른 요인들 중에서 사용의 용이함 및 환자의 편안함을 위해 비교적 낮은 프로파일 및 작은 풋프린트(footprint)를 제공하도록 콤팩트하게 구성될 수 있다. 용어 "풋프린트"는 대체적으로, 예컨대 피부 표면 상에서, 물품(예컨대, 장치(100))에 의해 점유되는 표면적을 지칭한다. 주어진 물품의 풋프린트는 물품의 최외부 치수의 외곽선에 의해 취해진 면적으로서 고려될 수 있다. 일부 실시 형태에서, "낮은 프로파일"은 높이에 비하여 대체적으로 폭이 넓은 장치(100)를 지칭할 수 있다. 즉, "낮은 프로파일" 장치는 피부 표면을 따라 연장되는 치수가 피부 표면에 대체적으로 수직으로 (그리고 그로부터 멀리) 연장되는 치수보다 더 큰 장치일 수 있다. 달리 말하면, "낮은 프로파일"은 피부에 평행인 치수가 피부에 수직인 치수보다 더 큰 장치를 지칭할 수 있다.
도시된 바와 같이, 장치(100), 그리고 하우징(102)은, 종축(L)을 따라서 신장되고(예컨대, 도 1 및 도 2 참조), 사용 시에 피부 표면에 대해 실질적으로 평행하게 배향되도록 구성될 수 있다. 그러한 구성은 장치(100)에 대해 낮은 프로파일을 제공할 수 있다. 낮은 프로파일은 마이크로니들(108)이 침투 및/또는 주입 동안 제자리를 벗어나게 될 가능성을 감소시킬 수 있고 손을 사용하지 않고서 오랫동안 사용을 가능하게 할 수 있다. 사용 동안 종축(L)이 환자의 피부 표면에 대체로 평행하게 배향되도록 장치(100)를 설계하면 낮은 프로파일의 콤팩트한 설계를 제공할 수 있지만, 다른 배향들이 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 하우징(102)은 하나 초과의 부분으로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 하우징(102)은 제2 (또는 하부) 부분(122)에 (예컨대, 제거가능하게 또는 영구적으로) 결합되도록 구성된 제1 (또는 상부) 부분(120)을 포함할 수 있어서, 제1 부분(120)이 제2 부분(122)에 대한 커버로서 기능하게 할 수 있다. 하우징(102)의 적어도 일부(예컨대, 제1 부분(120))는 하나 이상의 투광성 윈도우(124)를 포함할 수 있는데, 이는, 일부 실시 형태에서, 사용자가 주입 프로세스의 적어도 일부의 진행을 관찰하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 18 및 도 23에 도시되고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 주입 조립체(103)는 주입의 진행을 표시하기 위한 하나 이상의 표시자(126)를 포함할 수 있고, 그러한 표시자(126)는 윈도우(124)를 통하여 가시적일 수 있다. 윈도우(들)(124)는 완전히 투명할 필요는 없으나, 가시 스펙트럼(즉, 약 400 nm 내지 약 700 nm)의 파장에 대해 적어도 부분적으로 투과성이어서 윈도우(들)(124)를 통한 표시자(들)(126)의 시각적 검출을 허용하게 할 필요는 있다.
하우징(102)의 제2 부분(122)은 주사 조립체(101) 및 주입 조립체(103)를 보유하고 유지하도록 구성될 수 있다. 하우징의 제1 부분(120) 및 제2 부분(122)의 각각은 하나 이상의 보유 벽(105)을 포함할 수 있다. 하우징(102)의 제1 부분(120) 및 제2 부분(122)은, 압입 끼워맞춤 결합(때때로 "마찰 끼워맞춤 결합" 또는 "억지 끼워맞춤 결합"이라고도 또한 지칭됨), 스냅 끼워맞춤 결합, 자석, 후크-루프(hook-and-loop) 체결구, 접착제, 점착제, 클램프, 바느질(stitch), 스테이플, 나사, 못, 리벳, 브래드 못(brad), 크림프, 디텐트(detent), 용접(예컨대, 음파(예컨대, 초음파) 용접), 임의의 열 접합 기술(예컨대, 결합될 구성요소들 중 하나 또는 둘 모두에 인가된 열 및/또는 압력), 다른 적합한 결합 수단, 또는 그들의 조합을 포함하지만 이들로 한정되지 않는 다양한 결합 수단에 의해 서로 결합되도록 구성될 수 있다. 단지 일례로서, 도 1 내지 도 25의 실시 형태에서, 제1 부분(120) 및 제2 부분(122)은 함께 초음파로 용접되도록 구성된다. 더욱이, 하우징(102)은 그의 길이를 따라서 제1 부분(120) 및 제2 부분(122)으로 분할되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 장치(100)의 사용 및/또는 조립을 또한 용이하게 하는 다른 구성이 가능하다.
일부 실시 형태에서, 하우징(102)(예컨대, 하우징(102)의 제2 부분(122))은 피부 표면(50)(예컨대, 도 7 참조)을 향하여 위치되도록 구성된 베이스(112)(예컨대, 도 3 내지 도 5 참조)를 포함할 수 있다. 베이스(112)는 주사 및/또는 주입 동안 피부 표면(50)을 터치하도록 구성될 수 있고, 피부 접촉 접착제를 포함할 수 있다. 그러나, 도 1 내지 도 25에 도시된 실시 형태의 베이스(112)는 접착제를 포함하지 않고 비접착 표면이다. 하우징(102)의 베이스(112)는 하우징(102)의 전체 길이를 따라서 연장될 수 있지만, 본 명세서에서 참조되는 하우징(102)의 베이스(112)는 베이스(112)에 대해 외향으로 돌출된 작동기(104) 및 주사 조립체(101)에 인접하게 위치된 베이스(112), 또는 그의 일부분을 특히 언급하고 있으며, 이는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같다. 특히, 본 명세서에서 참조되는 하우징(102)의 베이스(112)는 대체적으로, 하우징(102)의 나머지 부분에 대해 (예컨대, 하향으로) 돌출된 돌출부(119)에 의해 제공되거나 또는 그에 의해 형성된다(도 4 및 도 5 참조).
첨부 도면에서는, (예컨대, 주입 조립체(103)에 인접하고 주사 조립체(101)가 위치된 곳에 반대편인) 장치(100)의 후방 또는 꼬리 단부가 피부 표면(50)으로부터 상승되어 있는 것으로 보인다. 이것이 사실일 수 있지만, 장치(100)의 꼬리 단부가 또한 사용 시에 피부 표면(50)에 대항하여 놓일 것이라는 것이 분명 가능하다. 예를 들어, 장치(100)의 후방 단부는 피부(50)를 향하여 아래로 경사져서 후방 단부를 피부(50) 상에 놓는 것을 가능하게 할 수 있다. 더욱이, 일부 실시 형태에서, 그러한 영역에서의 (또는 장치(100)의 길이를 따라 연장되는) 하우징(102)의 베이스(112)는 피부 접촉 접착제를 추가로 포함할 수 있고 피부에 접착될 수 있다. 더욱이, 돌출부(119)가 단지 일례로서 도시되어 있지만, 장치(100)가 그러한 돌출부(119)를 포함하지 않는 것으로 구성될 수 있고, 일부 실시 형태에서, 하우징(102)의 전체 베이스(112)가 피부(50)와 동일 높이에 있을 수 있거나, 예컨대 작동 후에, 피부에 부착되도록 구성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하우징(102)은 공동(또는 챔버, 또는 포켓, 또는 리세스, 등)(114)을 추가로 포함 또는 형성할 수 있다. 도시된 바와 같이, 베이스(112)는 공동(114) 내로 개방된 개구부(115)를 형성할 수 있다. 달리 말해서, 공동(114)은 개구부(115)를 형성하도록 베이스(112)를 통하여 연장될 수 있다. 하우징(102)과, 특히, 공동(114)(또는 그의 일부)은 (예를 들어, 홀더(106)에 결합될 때), 즉, 마이크로니들(108)의 피부(50)로의 적용 이전에, 마이크로니들 어레이 홀더(106) 및 마이크로니들 어레이(107)의 적어도 일부를 내장하도록 구성될 수 있다.
마이크로니들 어레이 홀더(106)는 하우징(102)의 공동(114) 내에 적어도 부분적으로 위치되도록 구성될 수 있고, 하우징(102)의 공동(114) 내에 마이크로니들 어레이(107)를 보유하도록 구성될 수 있다. 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 또한 관심 대상의 기재(예컨대, 피부)에 마이크로니들(108)을 전달하도록 하우징(102)에 대해 (즉, 하우징(102) 내의 개구부(115)에 대해) 이동가능할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는, 피부 표면을 향하게, 즉, 피부 대면으로 위치되도록 구성될 수 있고 마이크로니들 어레이(107)를 수용하도록 구성될 수 있는 제1 (또는 하측) 면(또는 베이스)(121)을 포함할 수 있다. 단지 일례로서, 마이크로니들 어레이(107)는 압입 끼워맞춤 결합(때때로 "마찰 끼워맞춤 결합" 또는 "억지 끼워맞춤 결합"이라고도 지칭됨), 스냅 끼워맞춤 결합, 자석, 후크-루프 체결구, 접착제, 점착제, 클램프, 바느질, 스테이플, 나사, 못, 리벳, 브래드 못, 크림프, 디텐트, 용접(예컨대, 음파(예컨대, 초음파) 용접), 임의의 열 접합 기술(예컨대, 결합될 구성요소들 중 하나 또는 둘 모두에 인가된 열 및/또는 압력), 다른 적합한 결합 수단, 또는 그들의 조합을 포함하지만 이들로 한정되지 않는 다양한 결합 수단에 의해 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 결합(예컨대, 제거가능하게 결합)될 수 있다.
"마이크로니들 어레이"(107)는 마이크로니들(108), 및 마이크로니들(108)을 지지하는 데 그리고/또는 마이크로니들 어레이(107)를 마이크로니들 어레이 홀더(106)와 같은 장치(100)의 다른 구조물 또는 구성요소에 결합하는 데 사용되는 임의의 지지 구조물 또는 기재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, "마이크로니들 어레이"(107)는 마이크로니들(108)이 돌출되어 있는 기재(또는 "캐리어" 또는 "베이스")(109) 및 추가 층 또는 캐리어를 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 25에 도시된 실시 형태에서, 마이크로니들(108)은 기재(109)와 일체로 형성된다. 그러나, 추가 층이 마이크로니들 어레이(107)에 사용될 수 있고, 다른 적합한 구성이 가능하다는 것은 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 마이크로니들(108)은 직접 기재(109) 내로 형성될 수 있는데, 이는 이어서 베이스 또는 추가 층에 (예컨대, 기계 및 유체) 결합될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 장치(100)는 마이크로니들 어레이(107)를 포함하지 않지만, 오히려, 장치(100)는 마이크로니들 어레이(107)를 보유하고, 특정된 파라미터에 따라, 예컨대, 미리결정된 충격 속도 및/또는 힘으로 마이크로니들 어레이(107)를 피부에 전달하도록 구성될 수 있다. 그러한 특정된 파라미터는, 예를 들어, 마이크로니들(108)의 미리결정된 침투 깊이로의 전달을 보장하는 데 사용될 수 있다.
마이크로니들 어레이(107)(예를 들어, 기재(109))는 마이크로니들(108)을 포함하는 제1 측(116) 및 제1 측(116)에 반대편인 제2 측(118)을 포함할 수 있다. 제1 측(116)은 마이크로니들(108)이 돌출되어 있는 제1 주 표면(예를 들어, 도시된 실시 형태에서 기재(109)에 의해 형성됨)을 포함할 수 있다. 제1 측(116)은 하우징(102)의 베이스(112)를 향하여 배향(즉, 피부 표면(50)을 대면하도록 위치)될 수 있다. 즉, 마이크로니들 어레이(107)는 제2 측(118)이 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 대면하고 제1 측(116)이 하우징(102)의 베이스(112)를 향하여 배향되도록, 즉 피부 표면(50)을 대면하여, 또는 "피부 대면"으로 위치되도록 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 결합될 수 있다.
하우징(102), 작동기(104), 마이크로니들 어레이 홀더(106) 및/또는 마이크로니들 어레이(107)(예를 들어, 기재(109)), 커버(113) 및 셔틀(125)은 열경화성 플라스틱(예를 들어, 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 듀폰 코포레이션의 상표명 델린(DELRIN)® 하에서 입수가능한 아세탈 수지; 다른 적합한 열경화성 플라스틱, 또는 그들의 조합), 열가소성 물질(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 다른 적합한 열가소성 물질, 또는 그들의 조합), 또는 금속(예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 다른 적합한 금속, 또는 그들의 조합), 또는 그들의 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료로 형성될 수 있다.
작동기(104)는 하우징(102)의 공동(114) 내에 수용되도록 (또는 그 내로 연장되도록) 그리고 주사 조립체(101) 및, 일부 실시 형태에서는, 주입 조립체(103)와 상호작용 및/또는 결합하도록 구성된 내부 부분(130)을 포함할 수 있다. 작동기(104)는, 내부 부분(130)에 결합되고 하우징(102)의 공동(114)으로부터 하우징(102)의 개구부(115)를 통하여 연장되도록 구성되어 하우징(102)의 외향으로 돌출될 수 있고 하우징(102)의 외부 상에 적어도 부분적으로 놓일 수 있어서 사용자가 작동기(104)를 수동으로 조작 및 제어하게 하는 외부 부분(132)을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 외부 부분(132)은 버튼 또는 다른 수동 결합가능 부분 또는 요소를 포함하거나 그로서 기능할 수 있다. 외부 부분(132)은 일례로서 푸시 버튼인 것으로서 도시되어 있다. 추가 예로서, 도 1 내지 도 25의 작동기(104)의 내부 부분(130) 및 외부 부분(132)은 일체로 형성된다.
작동기(104)는 하우징(102)에 대해 (예컨대, 하우징(102)의 베이스(112) 내의 개구부(115)에 대해) 그리고 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 대해 제1 위치(P1)(도 3 내지 도 5, 도 7 및 도 8 참조)와 제2 위치(P2)(도 9 내지 도 13, 도 16, 도 17 및 도 22 참조) 사이에서 이동가능하여 마이크로니들 어레이 홀더(106)를, 각각, (i) 제1 후퇴 위치(H1)와 (ii) 제2 연장 위치(H2) 사이에서 이동하게 할 수 있는데,
(i) 제1 후퇴 위치(H1)(예컨대, 도 3, 도 4 및 도 7 내지 도 12 참조)에서, 마이크로니들 어레이(107)(마이크로니들 어레이 홀더(106)에 결합된 경우)는 하우징(102)(및/또는 작동기(104), 아래에서 설명되는 바와 같음) 내에 놓여서, 장치(100)가 피부(50) 상에 위치되는 경우 마이크로니들 어레이(107)는 피부(50)와 접촉하지 않고;
(ii) 제2 연장 (또는 "충격" 또는 "처리") 위치(H2)(예컨대, 도 15 내지 도 17 및 도 22 참조)에서, 마이크로니들 어레이(107)(마이크로니들 어레이 홀더(106)에 결합된 경우)의 적어도 일부는 장치가 피부(50) 상에 위치되는 경우 피부(50)와 접촉하도록 (예컨대, 개구부(115)를 통하여) 위치된다.
일부 실시 형태에서, 후퇴 위치(H1)로부터 연장 위치(H2)로의 홀더(106)의 이동이 하나 이상의 감쇠기(dampener) 또는 충격 흡수 요소 또는 재료에 의해 감쇠될 수 있는데, 이는 도 13 내지 도 15에 도시되어 있고, 도 6, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 감쇠기(163)에 관해 아래에서 설명되어 있다.
도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 작동기(104)는 그의 제1 위치(P1)로부터 그의 제2 위치(P2)로 편의(biasing) 요소(128)의 편의에 대항하여 이동가능할 수 있다. 그와 같이, 작동기(104)는 그의 제1 위치(P1)로 (예컨대, 하향으로) 편의될 수 있고 사용자가 편의 요소(128)의 편의를 극복하여 장치(100)를 작동시킬 필요가 있을 수 있다. 즉, 편의 요소(128)에 의해 제공되는 편의력은 사용자가 장치(100)를 작동시키기 위하여 극복할 필요가 있을 힘을 나타낸다. 이러한 편의력은 너무 높거나 너무 낮지 않도록 제어될 수 있다. 만일 편의력이 너무 낮은 경우, 장치(100)는 너무 민감할 수 있어서, 예컨대, 사용자가 단지 장치(100)를 피부(50)에 부착시키려고 의도할 때, 장치(100)는 이르게 작동될 수 있다. 그러나, 편의력이 너무 높은 경우, 장치(100)는 이를 연약한 피부 상에 가압함으로써 작동되지 않을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 편의력(예컨대, 편의 요소(128)에 의해 제공됨), 및 그에 따른, 또한 장치(100)의 작동력은 적어도 5 N, 일부 실시 형태에서는, 적어도 6 N, 그리고 일부 실시 형태에서는, 8 N일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 편의력(및 따라서, 작동력)은 15 N 이하, 일부 실시 형태에서, 12 N 이하, 그리고 일부 실시 형태에서, 10 N 이하일 수 있다.
도시된 바와 같이, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 카트리지(110) 및 셔틀(125)과 같은 주입 조립체(103)의 임의의 부분과 독립적으로 후퇴 위치(H1)와 연장 위치(H2) 사이에서 이동가능할 수 있는데, 이는 마이크로니들(108)로 피부(50)에 충격을 가하도록 이동될 필요가 있는 구조물의 양을 최소화할 수 있다. 즉, 주사 조립체(103), 및 그의 부분들은 대체적으로 후퇴 위치(H1)와 연장 위치(H2) 사이에서 마이크로니들 어레이 홀더(106)와 함께 이동가능하지 않다. 결과적으로, 주사 조립체(101) 및 주입 조립체(103) 둘 모두가 전체 장치(100)의 일부를 형성하여 각각의 조립체가 그들 각각의 기능들에 충실하게 할 수 있더라도, 주사 조립체(101)는 주입 조립체(103)로부터 결합해제될 수 있고 그와 별도로 작동할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 주입 조립체(103)(예컨대, 셔틀(125) 및 카트리지(110))는 하우징(102)과 독립적으로, 피부 표면(50)에 대해 수직 또는 사실상 수직으로 배향된 방향으로 어떠한 인지가능한 양으로도 이동하지 않도록 구성될 수 있다. 즉, 일부 실시 형태에서, 주입 조립체(103)는 하우징(102)과 독립적으로, 피부 표면(50)을 향하여 또는 그로부터 멀리 어떠한 인지가능한 양만큼도 이동하지 않도록 구성될 수 있다. 도시된 실시 형태에서와 같이, 일부 실시 형태에서는, 장치(100)가 작동됨에 따라, 주입 조립체(103)가 이러한 방향으로 하우징(102)과 별도로 이동하지 않고서, 하우징(102)과 함께 주입 조립체(103)가 피부 표면(50)을 향하여 이동할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 주입 조립체(103)는, 장치(100)가 피부 표면(50)을 향하여 가압되어 작동기(104)를 작동시키는 경우, 장치(100)의 나머지 부분과 함께 피부 표면(50)을 향하여 가압될 수 있는 장치(100)의 일부(예컨대, 핸들 또는 연장부와 같은 신장된 부분)에 위치될 수 있다. 그러한 실시 형태에서도, 주입 조립체(103)는 피부 표면(50)을 향하는 또는 그로부터 멀어지는 방향으로 하우징(102)에 대해 이동하지 않도록 구성될 수 있다.
제1 후퇴 위치(H1) 및 제2 연장 위치(H2)는 작동 축(A')(도 3, 도 7 및 도 16 참조)을 따라서 서로로부터 일정 거리 이격될 수 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 작동 축(A')을 따라서, 예컨대, 하우징(102) 및 작동기(104)에 대해 (예컨대, 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2)로 이동된 후에), 제1 후퇴 위치(H1)와 제2 연장 위치(H2) 사이에서 이동가능하게 한다.
작동 축(A')은 대체적으로 피부 표면(50)(및 홀더(106)의 제1 측(121), 및 홀더(106)에 결합된 경우의 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116))에 대해 실질적으로 수직하게 배향될 수 있지만, 그러할 필요는 없다. 오히려, 일부 실시 형태에서, 작동 축(A')은 아치형일 수 있거나 달리 비선형 통로(들) 등을 형성할 수 있다. 작동 축(A')은 단순히 제1 후퇴 위치(H1)와 제2 연장 위치(H2) 사이에서의 이동과 관련된다.
작동기(104)는 피부 표면(50)을 향하여 위치되도록 구성된 베이스(133), 및 작동기(104)의 베이스(133) 내에 개구부(135)(예컨대, 도 7 참조)를 형성하도록 작동기(104)의 베이스(133)를 통하여 연장되는 공동(또는 챔버, 또는 리세스, 또는 포켓, 또는 보어)(134)을 추가로 포함할 수 있다. 베이스(133)는 작동기(104)의 외부 부분(132)에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있고, 공동(134)은 하우징(102)의 공동(114) 내에 수용되도록 치수가 정해진 내부 부분(130)에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다.
도 7과 도 9를 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 작동기(104)(예컨대, 그의 베이스(133))는 하우징(102)의 베이스(112)에 대해 이동가능할 수 있어서, 작동기(104)가 제1 위치(P1)에 있는 경우, 작동기(104)의 최외부 표면(예컨대, 베이스(133))이 하우징(102)의 베이스(112)를 지나서 제1 거리(d1)(예컨대, 도 7 참조)만큼 연장될 수 있게 하고; 그리고 작동기(104)가 제2 위치(P2)에 있는 경우, 작동기(104)의 최외부 표면이 하우징(102)의 베이스(112)를 지나서 더 이상 연장되지 않거나(예컨대, 베이스(112)와 동일 높이에 있거나 또는 그에 대해 내부로 들어가거나), 또는 작동기(104)의 최외부 표면이 하우징(102)의 베이스(112)를 지나서 제1 거리(d1)보다 짧은 제2 거리(d2)(예컨대, 도 9 참조)만큼 연장되게 할 수 있다. 즉, 일부 실시 형태에서, 작동기(104)는 하우징(102)의 베이스(112)에 대해 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이에서, 하우징(102)의 베이스(112)에 형성된 개구부(115) 내로 그리고 그 외부로, 이동가능할 수 있다. 달리 말해서, 일부 실시 형태에서, 작동기(104)가 제1 위치(P1)에 있는 경우, 작동기(104)의 적어도 일부는 하우징(102)의 베이스(112) 내의 개구부(115)로부터 또는 그를 통하여 돌출될 수 있고, 피부 표면(50)에 결합되도록 구성된 제1 표면(예컨대, 베이스(133))을 형성할 수 있다. 그러한 제1 표면은 피부 접촉 접착제(150)를 포함할 수 있고, 이는 아래에서 설명되는 바와 같다.
작동기(104)의 구성은 장치(100)의 피부 대면 표면 상에, 즉, 하우징(102)의 베이스(112)에 인접하게 위치되는 것으로서 도시되어 있다. 달리 말해서, 작동기(104)의 외부 (결합가능) 부분(132)은 하우징(102)의 하부 부분(즉, 제2 부분(122)) 상에 위치되고 그로부터 돌출되어 있는 것으로서 도시되어 있다. 즉, 작동기(104)는 '역 작동기'의 일례인데, 이는 작동기(104)가 장치(100)의 하측 상에 위치된 종래의 시스템에 대비되는 바와 같다. 그러한 구성은 장치(100)의 용이한 작동을 허용하고, 특히 장치(100)의 피부 비-대면(non-skin-facing) 또는 상부 부분 상에 가압함으로써 장치(100)가 피부 표면(50)을 향하여 가압되는 것에 응답하여 작동기(104)가 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동되게 한다. 그러한 장치(100)의 (예컨대, 하우징(102)의) 피부 비-대면 또는 상부 부분이 작동기(104)의 바로 반대편에 위치될 필요는 없다. 즉, 피부 비-대면 또는 상부 부분은 작동기(104)의 중심 종축 또는 작동 축에 대해 축외(off-axis) 위치에 위치될 수 있다.
용어 "축외"는 대체적으로 작동기(104)의 중심 종축 또는 작동 축과 정렬되지 않는 이동의 축, 방향, 또는 위치를 지칭한다. 예를 들어, 작동기(104)는, 도 1 내지 도 25에 도시된 실시 형태에서, 그의 중심 종축이기도 한 작동 축(A'')(도 7 참조)을 따라서 제1 방향으로 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동할 수 있다. 작동기(104)의 그러한 작동 또는 이동은 제2 방향에 바로 반대 방향이 아닌 또는 작동기(104)의 작동 축(A'')과 정렬되지 않은 제2 방향을 따라서 인가되는 힘에 의해 야기될 수 있다. 오히려, 작동기(104)의 그러한 이동은 작동기(104)의 작동 축(A'')에 대해 경사진 각으로 배향된 힘에 의해 야기될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 방향 또는 축은 제1 방향 또는 작동기(104)의 작동 축(A'')과 (예컨대, 경사진 각으로) 교차할 수 있거나, 또는 제2 방향 또는 축은 작동 축(A'')과 직접 일직선을 이루지 않고서 작동기(104)의 중심 종축에 대해 평행할 수 있다.
장치(100)의 축외 작동을 허용함으로써, 예를 들어 사용자가 장치(100) 상에 특정 위치 또는 요소를 결합하거나 이를 조작하는 것을 요구하지 않고서 장치(100)가 작동될 수 있다면, 장치(100)는 보다 신뢰성 있는 작동, 개선된 사용자 편의성 및 개선된 에르고노믹스(ergonomics)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 적어도 일부(예컨대, 하우징(102)의 제1 (상부) 부분(120))가 사용자의 손바닥 또는 주먹과 같은 손의 임의의 부분을 사용하여 피부(50)를 향하여 가압되도록 구성될 수 있는데, 이는 정밀한 솜씨의 손가락 조작을 요구하는 것과 대조적이다. 그러한 구성은, 예를 들어 관절염 및/또는 고령 환자들에게, 이점을 제공할 수 있다. 더욱이, 축외 작동은, 예컨대 직감적인 설계 또는 구성에 의해, 단지 단일 선택과 대조적으로, 사용자에 의해 분명히 이해되는 다양한 방식으로 장치(100)의 작동을 허용한다.
도시된 실시 형태의 '역 작동기'(104)가 개구부(135) - 이를 통하여 마이크로니들 어레이(107)가 피부 표면에 충격을 가하고 그를 침투하도록 배치될 것임 - 를 또한 제공하는 것으로 도시되어 있지만, 일부 실시 형태에서, 역 작동기는, 즉, 장치(100) 및 하우징(102)의 하측 또는 피부 대면 측 상에, 여전히 채용될 수 있는데, 이때 작동기(104)는 또한 공동(134) 또는 개구부(135) - 이를 통하여 마이크로니들 어레이(107) 및 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 이동함(아래에서 설명되는 바와 같이, 도시된 실시 형태의 경우인 것과 같음) - 를 형성하지 않고 있다. 즉, 일부 실시 형태에서, 작동기(104)는 여전히 반전되어 있을 수 있지만, 개구부 - 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 그의 연장 위치(H2)에 있는 경우 이 개구부를 통하여 마이크로니들(108)이 연장됨 - 에 바로 인접하게 위치되지는 않을 수 있다. 그러나, 특별한 이점은 작동기(104), 예컨대, 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 작동기(104)의 공동(134) 내에서 또한 이동가능한 예시된 것, 예컨대, 콤팩트한 설계를 채용하는 것으로부터 기인할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 예시된 실시 형태에 도시된 바와 같이, 작동기(104)는, 장치(100)를 작동시키기 위한 정밀한 사용자 조작을 필요로 하지 않고서도, 장치(100)의 작동을 정밀한 영역으로 국부화시킬 수 있는 장치(100)의 단지 일부에 위치되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 전체 장치(100)는 제1 영역을 갖는 제1 풋프린트를 갖거나 또는 형성할 수 있고, 작동기(104)는 제2 영역을 갖는 제2 풋프린트를 가질 수 있고, 제2 영역은 제1 영역보다 작을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 영역은 제1 영역의 절반보다 작을 (즉, 50% 미만일) 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 영역은 제1 영역의 사분의 일보다 작을 (즉, 25% 미만일) 수 있다.
도 1 내지 도 6, 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 커버(113)는 하우징(102)의 베이스(112) 내의 개구부(115)를 덮도록 구성될 수 있다. 도 3 내지 도 6에 도시되고 도 24 및 도 25에 관해 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 커버(113)는 개구부(115)에 인접한 하우징(102)의 베이스(112)의 적어도 일부를 덮도록 구성된 제1 부분(140) 및 하우징(102)의 공동(114) 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 구성되고 마이크로니들 어레이(107) 상의 복수의 마이크로니들(108)을 덮도록 추가로 구성되는 제2 부분(142)을 포함하는 '이중 커버'일 수 있다. '역 작동기'(104)를 채용한 도시된 실시 형태와 같은 실시 형태들에서, 커버(113)는 작동기(104)의 공동(134)으로의 개구부(135)(예컨대, 도 3 참조)를 덮도록 추가로 구성될 수 있다. 커버(113)(예컨대, 그의 제2 부분(142))는 마이크로니들(108) 및 유체 통로(123)의 살균을 유지하도록 (즉, 주입 조립체(103)를 채용한 실시 형태에서) 구성될 수 있다. 마이크로니들 어레이(107)가 작동기(104) 내의 개구부(135)를 통하여 배치될 실시 형태에서, 커버(113)(예컨대, 그의 제1 부분(140))는 또한 사용 이전에 작동기(104)를 덮고 그를 보호하도록 구성될 수 있고, 작동기(104)의 뜻하지 않은 이른 작동을 억제 또는 방지하는 데 사용될 수 있다. 마이크로니들 어레이(107)가 하우징(102) 내의 개구부(115)를 통하지만 작동기(104) 내의 개구부(135)를 반드시 통하지는 않고 배치될 실시 형태에서, 커버(113)(예컨대, 그의 제1 부분(140))는 피부 표면에 결합되도록 구성되는 하우징(102)의 베이스(112)의 적어도 일부를 덮고 그를 보호하도록 구성될 수 있다. 커버(113)는, 본 명세서에서 참고로 포함되는, 2013년 5월 31일자로 출원된 공계류 중인 미국 특허 출원 제61/829,659호에 추가로 설명되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 작동기(104)의 베이스(133)는 피부 접촉 접착제(150)(아래에서 더 상세히 설명됨)를 포함할 수 있고, 장치(100)는 장치(100)의 사용 이전에 그리고 조립, 보관 및 수송 동안 피부 접촉 접착제(150)를 보호할 수 있는 선택적인 이형 라이너(152)(아래에서 더 상세히 설명됨)를 추가로 포함할 수 있다. 이형 라이너(152)는 장치(100)를 피부에 적용하기 이전에 제거될 수 있다. 이형 라이너(152)는 피부 접촉 접착제(150)를 이형시키도록 구성될 수 있거나 또는 이형 특성을 피부 접촉 접착제(150)에 제공하도록 구성될 수 있어서, 장치(100)가 보관 및 수송 동안 이형 라이너(152)에 결합될 수 있고 장치(100)의 적용 동안 이형 라이너(152)로부터 용이하게 분리될 수 있게 할 수 있다. 단지 일례로서, 이형 라이너(152)는 원하는 경우 이형 라이너(152)를 피부 접촉 접착제(150)로부터 제거하는 것을 용이하게 하도록 위치된 탭(155)(도 4 및 도 5 참조)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 탭(155)은 하나 이상의 절첩부(153)를 포함하여, 탭(155)이 보관 동안 짧아지게 하지만 이형 라이너(152)의 제거를 용이하게 하기를 원하는 경우 길어지게 하도록 할 수 있다.
사용 시, 이형 라이너(152)는 (채용되는 경우) 피부 접촉 접착제(150)로부터 제거될 수 있고, 작동기(104)의 접착제 베이스(133)는 피부(50)에 결합될 수 있다. 작동기(104)의 작동은 작동기(104)의 베이스(133)의 피부(150)에 대한 결합 직후에 또는 심지어 베이스(133)의 피부(150)에 대한 결합과 실질적으로 동시에 일어날 수 있다. 작동기(104)의 베이스(133)는 주사 및, 선택적으로, 주입 내내 피부(50)에 결합된 채로 유지될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시 형태에서, 장치(100)는 유체의 피부(50) 내로의 주입/주사 동안 환자에 의해 "착용"되도록 구성될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 장치(100)는 보행 이동을 수용하는 동시에 마이크로니들(108)을 적절한 침투 깊이(들)에 유지하도록 환자의 피부(50)에 직접 적용될 수 있다. 즉, 하우징(102) 자체가 피부 접촉 접착제(150)를 포함하지 않는 실시 형태에서도, 하우징(102)(즉, 작동기(104), 하우징(102), 및 주입 조립체(103)의 요소들을 포함하는 전체로서의 장치(100))은 마이크로니들 어레이(107)가 피부(50)를 관통한 후 그리고 주입 동안에 피부 표면(50)에 결합된 채로 유지되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 그러한 실시 형태에서, 하우징(102)은 작동기(104) 상의 피부 접촉 접착제(150)를 통하여 피부(50)에 접착되도록 구성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 도시된 바와 같이, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 후퇴 위치(H1)와 연장 위치(H2) 사이에서 작동기(104)의 공동(134) 내에 위치되고 그 내에서 이동가능할 수 있다. 그와 같이, 일부 실시 형태에서, 작동기(104)는 마이크로니들 어레이(107)가 홀더(106)에 결합되는 경우, 적어도 홀더(106)가 연장 위치(H2)에 있는 경우, 마이크로니들 어레이(107)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 작동기(104)는, 적어도 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 연장 위치(H2)에 있는 경우, 작동기(104)의 적어도 일부(예컨대, 외부 부분(132))가 마이크로니들 어레이(107)(및/또는 마이크로니들 어레이 홀더(106))를 모든 측부 상에서 둘러싸거나 마이크로니들 어레이(107)(및/또는 마이크로니들 어레이 홀더(106))를 에워싸도록 구성될 수 있다.
도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 작동기(104)가 반전되고 동일한 개구부(115) - 이를 통하여 마이크로니들 어레이(107)가 피부(50)와 접촉할 것임 - 에 인접하게 위치된 실시 형태에서, 그리고 작동기(104)가 제1 위치(P1)에 있고 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 후퇴 위치(H1)에 있는 경우, 작동기(104)의 베이스(133)는 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 제1 측(또는 베이스)(121)(및/또는 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(또는 베이스)(116)) - 도 7 참조 - 으로부터 제1 거리(x1)에 위치될 수 있다. 작동기(104)가 제2 위치(P2)에 있는 경우, 작동기(104)의 베이스(133)는 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 제1 측(또는 베이스)(121)(및/또는 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(또는 베이스)(116)) - 도 9 참조 - 으로부터 제2 거리(x2)에 위치될 수 있고 제2 거리(x2)는 제1 거리(x1)보다 작을 수 있다. 결과적으로, 작동기(104)의 베이스(133)와 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 제1 측(121)(또는 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116)) 사이의 거리는 작동기(104)가 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동되는 경우 감소될 수 있다.
단지 일례로서, 도 1 내지 도 25에 도시된 실시 형태에서, 하우징(102) 내의 공동(114)의 적어도 일부는 원통형 보어의 형상을 가질 수 있고, 작동기(104)의 적어도 일부는 환형의 단면 형상을 포함할 수 있고(예컨대, 단면이 베이스(133)에 대해 실질적으로 평행하게 취해진 경우), 작동기(104)의 내부 부분(130)은 원통형 보어 형상인 하우징(102)의 공동(114) 내에 수용되도록 형상이 실질적으로 튜브형일 수 있고 치수가 정해질 수 있다. 더욱이, 작동기(104)의 내부 부분(130)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 공동(134)은 원통형 보어의 형상을 가질 수 있다. 단지 일례로서, 하우징(102) 및 작동기(104)에 의해 각각 형성된 보어-형상인 공동(114, 134)들의 중심 종축들은 실질적으로 정렬될 수 있고, 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 작동 축(A')(도 3, 도 7 및 도 16 참조)은 또한 공동(114, 134)의 중심 종축들과 실질적으로 정렬될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 작동 축(A') 및 공동(114, 134)의 중심 종축들은 모두가 정확하게 정렬되지 않을 수 있지만, 서로에 대해 실질적으로 평행할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 홀더(106)의 작동 축(A')은, 예시된 실시 형태에 도시된 바와 같이 작동기(104)의 작동 축(A'')에 대해 실질적으로 평행하게 배향될 수 있다. 더욱이, 일부 실시 형태에서, 도시된 바와 같이, 홀더(106)의 작동(A')은 작동기(104)의 작동 축(A'')과 실질적으로 정렬될 (즉, 그와 일직선으로 될) 수 있다.
마이크로니들 어레이 홀더(106)가 제1 후퇴 위치(H1)에 있는 경우, 홀더(106)는 홀더(106)(및 홀더(106)와 결합된 경우의 마이크로니들 어레이(107))가 하우징(102)의 베이스(112) 또는 작동기(104)의 베이스(133)를 지나서 연장되지 않도록 하우징(102) 및 작동기(104) 내에 놓일 수 있다. 마이크로니들 어레이(107)는 홀더의 후퇴 위치(H1)와 연장 위치(H2) 사이의 전체 거리를 따라서 홀더(106)와 함께 이동가능할 수 있다. 즉, 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 제1 후퇴 위치(H1)에 있고 마이크로니들 어레이(107)가 홀더(106)에 결합된 경우, 마이크로니들 어레이(107)는 또한, 예를 들어, 작동기(104)의 베이스(133)가 피부 표면(50) 상에 위치된 경우에 마이크로니들 어레이(107)가 피부 표면(50)과 접촉하지 않도록 (또는 그와 접촉하게 위치되지 않도록) 마이크로니들 어레이(107)가 하우징(102) 및 작동기(104) 내에 놓이는 제1 후퇴 위치(M1)(예를 들어, 도 3, 도 7, 도 9 및 도 11 참조)에 있을 수 있다. 마이크로니들 어레이(107)는 하우징(102)의 공동(114) 및 작동기(104)의 공동(134) 내에 내장될 수 있고, 그의 후퇴 위치(M1)에서 하우징(102)의 베이스(112) 및 작동기(104)의 베이스(133)에 대해 내부에 놓일 수 있다.
더욱이, 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 제2 연장 위치(H2)에 있고 마이크로니들 어레이(107)가 홀더(106)에 결합된 경우, 마이크로니들 어레이(107)는 또한, 예를 들어, 작동기(104)의 베이스(133)가 피부 표면(50) 상에 위치된 경우 마이크로니들 어레이(107)의 적어도 일부가 피부 표면(50)과 접촉하도록 위치된 제2 연장 위치(M2)(예를 들어, 도 15 내지 도 17 및 도 22 참조)에 있을 수 있다.
마이크로니들 어레이 홀더(106) 및 마이크로니들 어레이(107)가 그들 각각의 제2 위치(H2, M2)에 있는 경우, 마이크로니들 어레이(107)의 적어도 일부(및, 잠재적으로, 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 일부)는 작동기(104)의 베이스(133)를 지나서 연장될 수 있다. 그러나, 이는 그럴 필요가 없고, 일부 실시 형태에서, 그럴 필요가 없는 것이 바람직할 수 있다. 오히려, 일부 실시 형태에서, 마이크로니들(108)은 (여전히 하우징(102) 및 작동기(104) 내부에 그리고 작동기(104)의 베이스(133)를 지나서 연장되지 않은 채 놓여 있으면서) 작동기(104)의 베이스(133)에 충분히 가까이 위치될 수 있어서, 베이스(133)가 피부 표면(50) 상으로 가압되는 경우에, 피부(50)가 작동기(104)의 개구부(135)를 통하여 공동(134) 내로 그리고 피부(50)가 마이크로니들(108)에 의해 접촉되는 위치까지 변형되거나 돔형으로 상승되게 한다.
공동(114)을 형성하는 하우징(102)의 부분 및/또는 공동(134)을 형성하는 작동기(104)의 부분(예컨대, 내부 부분(130))은, 도 7에서 화살표(A)로 표시된 바와 같이, 작동기(104)의 베이스(133)(및/또는 하우징(102)의 베이스(112))에 대체적으로 직각인 통로를 따른 변위를 위하여 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 보유 및/또는 안내할 수 있다. 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 작동 축(A')은 장치(100)의 종축(L)의 것에 대체로 수직 또는 직각일 수 있다. 하나의 예시적인 실시 형태에서, 홀더(106)의 이동은 베이스(133)(및/또는 베이스(112))에 대해 실질적으로 90도일 수 있지만, 의도된 투약물을 전달하기에 충분히 깊이 침투할 수 있는 배향을 취하기 위해 대체로 수직인 통로가 90도로부터 벗어날 수 있음이 이해될 것이다.
마이크로니들 어레이 홀더(106)(및 그에 결합된 마이크로니들 어레이(107))는 제1 에너지 저장 장치(138)에 의해 후퇴 위치(H1(및 M1))로부터 연장 위치(H2(및 M2))로 이동가능할 수 있는데, 제1 에너지 저장 장치(138)는 그의 포텐셜 에너지를 내보내도록 작동가능한 것으로 베이스(133)(및/또는 베이스(112))에 대체적으로 수직인 방향으로, 예를 들어 피부 표면(50)을 향하여 하향으로, 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 힘을 인가하기 위한 것이다. 일부 실시 형태에서, 그러한 작동력은 제어된 방식의 홀더(106)의 이동을 허용함으로써, 마이크로니들(108)이 환자의 피부에 침투하기 위해 필요한 힘의 인가를 보장한다. 결과적으로, 장치(100)는, 예컨대 원하는 깊이(들)의 침투를 달성하기 위하여, 마이크로니들 어레이(107)를 원하는 충격 속도로 피부에 신뢰성 있고 일관되게 전달할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 제1 에너지 저장 장치(138)는 약 2 내지 약 20 m/s 범위의 마이크로니들 어레이(107)의 충격 이전의 (즉, 홀더(106)에 의해 보유되는 마이크로니들 어레이(107)가 환자의 피부에 충격을 가하기 이전의) 속도를 달성하기 위하여 홀더(106)에 힘을 인가하도록 작동가능할 수 있다. 더 전형적으로, 마이크로니들 어레이(107)는 약 4 내지 약 12 m/s 범위의 충격 이전 속도, 일부 실시 형태에서, 적어도 5 m/s의 충격 이전 속도, 그리고 일부 실시 형태에서, 약 6 m/s의 충격 이전 속도로 환자의 피부를 타격할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 제1 에너지 저장 장치(138)는 편의 요소(예컨대, 스프링)를 포함할 수 있고, 도시된 실시 형태에서는 단지 일례로서 코일 스프링으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 에너지 저장 장치는 편의 요소(예컨대, 스프링), 추진체, 화학물질, 모터, 전기 장치, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나의 에너지 저장 장치를 포함할 수 있다.
마이크로니들 어레이 홀더(106)는 장치(100) 내에서 하향으로, 그의 연장 위치(H1)를 향하여, 편의된다. 결과적으로, 마이크로니들 어레이(107)는, 홀더(106)에 결합된 경우, 그의 연장 위치(M1)를 향하여 또한 편의된다. 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 (예컨대, 편의 요소가 에너지 저장 장치(138)로서 채용된 경우에) 후퇴 위치(H1)에 있을 때의 부하 상태 또는 편의에 대항하여 준비되어 있거나 보유되어 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 보유된 상태로부터 해제되는 경우, 에너지 저장 장치(138)는 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 그의 연장 위치(H2)로, 그리고 특히, 원하는 속도로 이동시키기 위한 힘을 제공할 것이다.
일부 실시 형태에서, 작동기(104)의 일부는 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2) - 이 지점에서 작동기(104)는 더 이상 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 보유하지 않고 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 에너지 저장 장치(138)에 의해 자유로이 구동됨 - 로 이동될 때까지 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 그의 후퇴 위치(H1)에서 보유할 수 있다.
그러나, 일부 실시 형태에서, 예시된 실시 형태에 도시된 바와 같이, 중간 구성요소, 즉 작동기(104)와 홀더(106) 사이의 중간 구성요소는 작동기(104)를 그의 제2 위치(P2)로 이동시킴으로써 이동되도록 (또는 해제되도록) 작동될 수 있고, 그러한 중간 구성요소가 작동되거나 또는 이동이 허용되는 경우, 이는 홀더(106)를 그의 후퇴 위치(H1)에서 더 이상 보유하지 않는 위치로 이동하고, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 에너지 저장 장치(138)에 의해 자유로이 구동된다. 결과적으로, 일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는, 작동기(104) 이외의 장치(100)의 요소, 구성요소 또는 구조물에 의해, 그의 후퇴 위치(H1)에서 하우징(102) 내에 보유된다.
도시된 실시 형태에서, 그러한 중간 구성요소는 주입 조립체(103)의 요소, 즉 셔틀(125)이다. 셔틀(125)은 (예컨대, 장치(100)의 종축(L)을 실질적으로 따라서) (i) 제1 비주입 위치(S1)와 (ii) 제2 주입 위치(S2) 사이에서 이동가능할 수 있는데,
(i) 제1 비주입 위치(S1)(예컨대, 도 3, 도 4 및 도 7 내지 도 10 참조)에서는, 카트리지(110)의 저장소(111)가 유체 통로(123)와 유체 연통 상태에 있지 않고 (즉, 카트리지(110)가 유체 고립되고),
(ii) 제2 주입 위치(S2)(예컨대, 도 17 및 도 22 참조)에서는, 카트리지(110)의 저장소(111)가 유체 통로(123)와 유체 연통 상태에 있다.
결과적으로, 일부 실시 형태에서, 작동기(104)의 그의 제2 위치(P2)로의 이동(즉, 작동기(104)의 "작동")은 (i) 셔틀(125)(즉, 카트리지(110))의 그의 제2 위치(S2)로의 이동 및 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 연장 위치(H2)로의 이동 둘 모두를 수행하게 할 수 있다.
도시된 실시 형태의 셔틀(125)이 카트리지(110)를 보유 및 운반하도록 구성되기 때문에, 셔틀(125)의 제1 위치(S1) 및 제2 위치(S2)는 또한 카트리지(110)의 위치를 한정한다. 결과적으로, 본 명세서에서 설명된 셔틀의 위치는 또한 카트리지(110)의 위치를 지칭할 수 있다. 그러나, 주입 조립체(103)를 채용하지 않은 실시 형태에서, 장치(100)는 중간 요소, 즉, 작동기(104)의 그의 제2 위치(P2)로의 이동에 응답하여 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 해제된 제2 위치(S2)로 이동가능한 셔틀(125)을 여전히 포함할 수 있다. 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 해제되는 위치는 제1 셔틀 위치(S1) 및 제2 셔틀 위치(S2)의 중간에 있는 것인 제3 위치(S3)로서 아래에서 설명되지만, 카트리지(110) 또는 주입 조립체(103)의 다른 요소를 포함하지 않는 실시 형태에서, 셔틀(125)의 제2 위치(S2)는 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 해제되는 위치로서 설명될 수 있다.
셔틀(125)은 그의 제1 위치(S1)에서 부하 상태에서 준비 또는 보유될 수 있고 그의 제2 위치(S2)를 향하여 편의될 수 있어서, 셔틀(125)이 작동기(104)에 의해 해제된 경우, 셔틀이 자유로이 이동하고 그의 제2 위치(S2)를 향하여 이동하기 시작하게 할 수 있다. 카트리지(110)를 운반하고 작동기(104)와 마이크로니들 어레이 홀더(106) 사이의 중간에서 작동하는 별도의 셔틀(125)을 채용함으로써, 충격(즉, 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 그의 연장 위치(H2)로의 이동)과 주입(예컨대, 적어도, 저장소(111)와 유체 통로(123) 사이에서 유체 연통이 확립되는 그의 제2 위치(S2)로 셔틀(125)이 이동되는 경우) 사이의 충분한 지연을 보장하는 일련의 사건들을 제공할 수 있다. 즉, 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)로의 그의 이동을 완료하기 전에, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 그의 연장 위치(H2)로 이동될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도시된 실시 형태와 같이, 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 그의 연장 위치(H2)에 도달할 수 있기 전에 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)로의 이동을 시작할 수 있지만, 장치(100)는 마이크로니들 어레이(107)가 피부(50)를 관통하기 전에 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)(즉, 카트리지(110)와 유체 통로(123) 사이에 유체 연통을 확립하는 지점)에 완전히 도달해 있지 않도록 구성될 수 있다.
달리 말해서, 작동기(104)가 셔틀(125) 및 마이크로니들 어레이 홀더(106) 둘 모두의 이동을 수행하게 하더라도, 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)에 도달한 경우 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 그의 연장 위치(H2)에 있을 수 있어서, 마이크로니들 어레이(107)가 피부(50) 내로 삽입될 때와 저장소(111)가 마이크로니들 어레이(107)와 유체 연통 상태에 놓일 때 사이에 뒤처짐 또는 지연이 존재하게 할 수 있다. 만일 그러한 경우가 아니라면, 마이크로니들(108)이 피부(50)를 침투하기 전에 활성제가 마이크로니들(108) 외부로 유출하기 시작할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 이러한 지연은 마이크로니들 어레이(107)가 피부(50)에 충격을 가함에 따라 마이크로니들 어레이(107)가 일부 파형(undulating) 운동을 겪을 수 있는, 약 8 내지 약 10 밀리초일 수 있는, 기간을 수용할 수 있다. 대체적으로, 마이크로니들 어레이(107)(및 홀더(106))가 정상 상태 조건에 도달하여 피부 표면(50) 상에서 더 이상 흔들거리지 않게 된 후에 유체 통로(123)와 카트리지(110) 사이에 유체 연통을 제공하는 것이 유리할 수 있다.
셔틀(125)은 그의 제1 위치(S1)와 그의 제2 위치(S2) 사이에서 홀더(106)의 작동 축(A') 및/또는 작동기(104)의 작동 축(A'')에 대해 영(0)이 아닌 각으로 배향된 방향으로 또는 축을 따라서 이동가능하도록 구성될 수 있다. 즉, 일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 후퇴 위치(H1)와 연장 위치(H2) 사이에서 제1 축(즉, 그의 작동 축(A'))을 따라서 이동가능할 수 있고, 작동기(104)는 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이에서 제2 축을 따라서 이동가능할 수 있고, 셔틀(125)은 제1 위치(S1)와 제2 위치(S2) 사이에서 제3 축을 따라서 이동가능할 수 있고, 제3 축은 제1 축 및 제2 축 중 하나 또는 둘 모두에 대해 영(0)이 아닌 각으로 배향될 수 있다. 특히, 일부 실시 형태에서 대체적으로 종축(L)을 따라서 또한 있을 수 있는, 피부 표면(50)에 실질적으로 평행한 방향으로 셔틀(125)이 이동하도록 구성될 수 있는 낮은 프로파일 구성을 채용하는 실시 형태에서, 제3 축은 제1 축 및 제2 축 중 하나 또는 둘 모두에 대해 실질적으로 직각으로 배향될 수 있다.
셔틀(125)은, 제1 위치(S1)와 셔틀(125)에 의해 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 그의 후퇴 위치(H1)에 보유된 상태에서 해제되는 제2 위치(S2) 사이 내의 중간 위치(즉, 제3 위치(S3) - 예컨대, 도 13 참조)에 셔틀(125)이 도달할 때까지 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 그의 후퇴 위치(H1)에 보유하기 위해 홀더(106)와 상호작용하도록 구성될 수 있다. 도 11 및 도 12는 셔틀(125)이 그의 제1 위치(S1)로부터 이동하기 시작한 후이지만 홀더(106)가 해제되는 제3 위치(S3)에 도달하기 전의 셔틀(125)을 도시한다.
셔틀(125)의 그의 제1 위치(S1)와 제2 위치(S2) 사이의 이동은 하나 이상의 에너지 저장 장치에 의해 달성되거나 구동될 수 있다. 도시된 실시 형태에서, 두 개의 에너지 저장 장치가 사용되어 셔틀(125)을 제1 위치(S1)로부터 제2 위치(S2)로 완전히 이동시킨다. 일례로서, 도시된 실시 형태에서, 제2 에너지 저장 장치(144)(도 3, 도 6, 도 7, 도 9, 도 11, 도 13, 도 16, 도 17 및 도 22 참조)는, 예컨대 셔틀(125)을 제1 위치(S1)로부터 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 그의 후퇴 위치(H1)로부터 해제될 수 있는 제3 위치(S3)로 이동시키도록, 셔틀(125)의 이동을 개시할 수 있다. 추가 예로서, 도시된 실시 형태에서, 제3 에너지 저장 장치(146)(도 3, 도 6, 도 7, 도 9, 도 11, 도 13, 도 16, 도 17 및 도 22 참조)는 셔틀(125)의 그의 제2 위치(S2)로의 이동을 완료할 수 있는데, 여기서 카트리지(110)의 저장소(111)는 유체 통로(123)와 유체 연통 상태에 있고 카트리지(110)의 저장소(111)로부터 유체 통로(123) 내로 그리고 중공형 마이크로니들(108) 외부로의 활성제의 주입을 추가로 개시하고 완료할 수 있다.
카트리지(110)는 활성제를 카트리지(110)로부터 유체 통로(123) 내로 그리고 중공형 마이크로니들(108) 외부로 가압하도록 카트리지(110)의 저장소(111) 내에서 이동가능한 피스톤(148)을 포함할 수 있다. 피스톤(148)은 카트리지(110)의 내부 벽에 대해 활주 및 밀봉 관계에 있을 수 있다. 이는 피스톤(148)과 카트리지(110)의 개방가능 단부(151) 사이에 형성되는 내부 가변 체적 챔버 내에 저장된 유체에 대한 적절한 밀봉을 제공할 수 있다. 피스톤(148)은, 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)에 도달하고 그 후에 플런저(149)가 하우징(102), 셔틀(125), 카트리지(110), 등에 대해 이동가능하여 피스톤(148)을 구동시켜 활성제를 분배할 수 있을 때까지, 셔틀(125) 및 카트리지(110)에 결합될 수 있고 그와 함께 이동가능할 수 있는 플런저(149)에 의해 카트리지(110) 내에서 이동 또는 가압될 수 있다. 즉, 일부 실시 형태에서, 주입 조립체(103)는, 셔틀이 그의 제2 위치(S2)에 있을 때까지 피스톤(148)(및 플런저(149))이 저장소(111) 내에서 셔틀(125)에 대해 이동가능하지 않도록 구성될 수 있다. 달리 말해서, 일부 실시 형태에서, 주입 조립체(103)는, 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)에 있을 때까지, 피스톤(148)이 그의 제2 위치로의 이동이 억제 또는 방지되도록 구성될 수 있다.
피스톤(148) 및 플런저(149)는 (i) 활성제가 저장소(111)의 외부로 그리고 유체 통로(123) 내로 가압되고 있지 않는 (즉, 활성제가 저장소(111) 내에 포함되어 있는) 제1 (비분배 또는 비전달) 위치와 (ii) 활성제가 저장소(111)의 외부로 그리고 유체 통로(123) 내로 가압되고 있는 제2 분배 위치 사이에서 함께 이동가능할 수 있다.
카트리지(110)의 저장소(111)의 체적 가변성을 고려해 볼 때, 카트리지(110)는 임의의 의도된 투약물 체적을 수용하도록 구성될 수 있다. 그러한 카트리지(110)는 미리 충전된 약물이 사용할 준비가 되어 있는 유형의 것일 수 있다. 카트리지(110)는 국제 표준 기구(International Organization for Standards, ISO)와 같은 국제 표준을 포함한 표준들을 충족시키는 종류의 것일 수 있다. 더욱이, 세척 및 소독하기가 비교적 용이할 수 있는 유리 실린더가 카트리지(110)로서 채용될 수 있다.
본 발명은 또한 유체 통로(123)로의 활성제의 이송을 허용하기 위해 카트리지(110)의 개방가능 단부(151)를 개방하기 위한 밸브 메커니즘의 사용을 고려하고 있다. 예를 들어, 카트리지(110)에 의해 보유되는 밸브 부재는, 이를 캐뉼러와 같은 구조물(도시되지 않음)과, 이들 둘이 작동 결합되는 것과 같이 협동하게 함으로써 유체 차단 또는 폐쇄 상태로부터 개방될 수 있다. 적합한 밸브 기구는 신드리치(Cindrich) 등의 국제 공개 WO2005/018705호에 개시된 것을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
다시 피스톤(148)을 참조하면, 피스톤은 활성제가 저장소(111)로부터 완전히(또는 거의 완전히) 가압되거나 짜내어질 때까지 (예컨대, 실질적으로 종축(L)을 따라서 배향될 수 있는) 저장소의 길이를 따라 이동하도록 구성된다. 전형적으로, 피스톤(148)은 카트리지(110)의 몸체에 대항하여 밀봉하지만 또한 활성제에 대해 불활성인 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 할로부틸 고무 및 실리콘 고무 재료와 같은 정제된 탄성중합체 재료가 전형적으로 그러한 피스톤에 사용될 수 있지만, 비-탄성중합체 재료와 같은 다른 재료가 또한 고려된다. 또한, 피스톤(148)은 라미네이팅된 구조를 포함하는 다양한 재료로 제조될 수 있다. 도시된 실시 형태가 한 종류의 피스톤을 사용하지만, 개방가능 단부(151)의 내부 형상과 실질적으로 정합하도록 윤곽 형성된 것을 비롯한 다른 것들이 이용될 수 있다.
카트리지 내의 공극(void) 공간을 감소시키기 위한 다른 수단이 고려된다. 예를 들어, 소형 구형 물체가 저장소(111) 내에 포함될 수 있다. 피스톤(148)이 전방으로 이동하여 카트리지(110) 외부로 활성제를 밀어낼 때, 소형 구형 물체가 또한 카트리지(110)의 목부 내로 그리고 관통 요소(175) 주위에서 전방으로 밀어내질 수 있다. 구형 물체는 바람직하게는 유체 통로(123)가 막히는 것을 피하기 위해 관통 요소(175) 내의 유체 통로(123)보다 더 크다. 대신에, 구형 물체는 관통 요소(175) 주위를 패킹하고 카트리지 목부 공간 내의 활성제를 변위시킬 수 있다. 구형 물체는 금속, 플라스틱, 유리, 세라믹, 또는 저장소(111) 내의 활성제와 양립할 수 있는 다른 재료로 제조될 수 있다.
카트리지(110)는 장치(100)의 종축(L)을 따라서 대체적으로 배향될 수 있고 그리고/또는 사용 시에 피부(50)에 대체적으로 평행하게 배향될 수 있는 종축을 갖는다. 다른 실시 형태에서, 카트리지(110)는 피부(50)에 대해 영(0)이 아닌 각으로 배치될 수 있다. 장치(100)(또는 적어도 그의 주입 조립체(103))에 대한 낮은 프로파일이 요구되는 실시 형태에서, 카트리지(110)의 종축은 마이크로니들 어레이(107)(마이크로니들 어레이 홀더(106)에 결합된 경우)의 (예컨대, 제1 측(116)의) 주 평면에 대체적으로 평행할 수 있다. 카트리지(110)는 (예컨대, 투명한) 유리 약물 카트리지일 수 있다. 그러한 유리 약물 카트리지는, 예를 들어 미국 뉴저지주 엘름스포드 소재의 쇼트 노스 아메리카(Schott North America) 및 미국 펜실베이니아주 리온스빌 소재의 웨스트 파머슈티컬 서비스즈, 인크.(West Pharmaceutical Services, Inc.)로부터 구매가능한 유형의 것일 수 있다. 유사한 특성을 갖는 다른 종류의 카트리지가 본 발명의 범주 내에서 만족스럽다.
유리로 제조되는 경우, 카트리지(110)는 또한 본 발명의 전달 시스템의 다능성(versatility)을 향상시키는 것에 관해서 유리할 수 있다. 하나의 가능한 이점은, 카트리지(110)가, 예컨대 시판되는 장비를 사용해 용이하게 충전가능할 수 있는, 의약품 분야에서 이미 익숙한 크기 및 형상에 일치할 수 있다는 것이다.
또한, 카트리지(110)가 장치(100)와는 개별적으로 패키징될 수 있기 때문에, 사용자는 주문 제작한 저장소를 사용하는 것이 가능하고 사용 시점에서 이를 장치(100) 내에 용이하게 설치하는 것이 가능할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 도어 또는 커버(147)가 채용되어 카트리지(110)가 위치될 수 있는 주입 조립체(103)의 위치에 대한 직접적인 액세스를 허용할 수 있다. 더욱이, 공지의 약물 카트리지를 사용할 수 있음으로써, 환자들은 그들에 특별히 맞추어진 방식으로 분배되는, 그리고 고정된 카트리지를 갖는 분배기의 제조업자에 의존하지 않는 매우 다양한 약물 및 투약물을 사용할 수 있다.
본 발명의 장치와 함께 채용될 수 있는 전형적인 유리 약물 카트리지는 길이가 2 cm 내지 약 8 cm의 범위인 치수를 가질 수 있고 4 mm 내지 12 mm의 범위의 내경을 가질 수 있다. 더 전형적으로, 길이는 4 cm 내지 6 cm 범위일 수 있고, 내경은 6 mm 내지 10 mm 범위일 수 있다. 본 발명은, 예를 들어, 전달되는 활성제의 체적에 따라 다른 치수들도 고려한다. 투명 유리 약물 카트리지가 사용될 수 있지만, 다른 재료가 또한 사용될 수 있다. 카트리지(110)의 재료 및 구조는 분배되는 원하는 활성제와 대체적으로 상용성이고 사용 동안 생성되는 압력을 견딜 수 있다.
일부 실시 형태에서, 전달되거나 주입되는 활성제의 체적은 적어도 0.1 mL, 일부 실시 형태에서, 적어도 0.2 mL, 그리고 일부 실시 형태에서, 적어도 0.5 mL일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 체적은 20 mL 이하, 일부 실시 형태에서, 10 mL 이하, 일부 실시 형태에서, 5 mL 이하, 그리고 일부 실시 형태에서, 3 mL 이하일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 체적은 0.1 mL 내지 20 mL, 일부 실시 형태에서, 0.1 mL 내지 10 mL, 그리고 일부 실시 형태에서, 0.1 내지 5 mL 범위일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 체적은 0.5 mL 내지 3 mL 범위일 수 있다.
단지 일례로서, 도시된 실시 형태에서, 셔틀(125)의 그의 제2 위치(S2)로의 이동을 완료시키는 동일한 제3 에너지 저장 장치(146)는 또한 주입 프로세스를 개시하고 완료하여, 즉, 플런저(149) 및 피스톤(148)의 이동을 개시하고 완료하여, 따라서, 활성제를 분배할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 제2 및 제3 에너지 저장 장치(144, 146)는 각각 스프링 또는 편의 요소를 포함할 수 있고, 각각은 도시된 실시 형태에서 단지 일례로서 코일 스프링으로 도시되어 있다. 그러나, 상기 에너지 저장 장치들 중 임의의 것이 제2 및 제3 에너지 저장 장치(144, 146)의 각각을 위해 채용될 수 있다. 편의 요소가 채용된 실시 형태에서, 셔틀(125)은, 예컨대 셔틀이 제1 위치(S1)에 있는 경우 편의 요소(144, 146)의 편의에 대항하여, 부하 상태에서 준비 또는 보유될 수 있다.
즉, 셔틀(125)은 그의 제2 위치(S2)에 또는 그를 향하여 편의될 수 있다. 예를 들어, 셔틀(125)은, 예컨대 제2 및 제3 에너지 저장 장치(144, 146)들 중 하나 또는 둘 모두가 편의 요소를 포함하는 경우, 제2 에너지 저장 장치(144) 및 제3 에너지 저장 장치(146) 중 하나 또는 둘 모두에 의해 편의될 수 있다. 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2)로 이동되었을 때까지 셔틀(125)은 그의 제1 위치(S1)에 유지될 수 있다. 일례로서, 도시된 실시 형태에서, 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2)로 이동되었을 때까지 작동기(104)는 셔틀(125)을 그의 제1 위치(S1)에 유지시키는 부분을 포함한다.
구체적으로, 일부 실시 형태에서, 도 8, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 작동기(104)는 작동기가 그의 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이에서 이동되는 경우 작동기(104)와 함께 이동가능할 수 있는 하나 이상의 셔틀 정지부(또는 캐치(catch) 또는 디텐트)(154)를 포함할 수 있다. 장치(100)는 종축(L)에 대해 대체적으로 대칭이다. 그와 같이, 도시된 실시 형태는 두 개의 셔틀 정지부(154) - 장치(100)의 각 측부 상에 하나씩- 를 채용하고 있지만, 단지 하나만이 도 8, 도 10 및 도 12에 도시되어 있다. 그러나, 일부 실시 형태에서는, 장치(100)가 단지 하나의 셔틀 정지부(154)를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 하나 초과의 셔틀 정지부(154)가 채용되는 실시 형태에서, 본 명세서에서의 설명이 추가의 정지부에 동일하게 적용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
셔틀 정지부(154)는 셔틀(125)의 적어도 일부와 인접하고 그리고/또는 결합하도록 구성된다. 결과적으로, 셔틀 정지부(154)는 작동기(104)의 적어도 일부에 결합되거나 또는 그에 의해 형성될 수 있고, 작동기(104)와 함께,
(i) 셔틀 정지부(154)가 셔틀(125)을 그의 제1 위치(S1)에 보유하기 위해 셔틀(125)의 적어도 일부와 결합하도록 위치되는, 하우징(102), 셔틀(125) 및 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 대한 제1 위치(T1)(도 8 참조)와
(ii) 셔틀 정지부(154)가 셔틀(125)을 그의 제1 위치(S1)에 보유하기 위해 셔틀(125)의 적어도 일부와 결합하는 위치에 더 이상 있지 않는, 하우징(102), 셔틀(125) 및 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 대한 제2 위치(T2)(도 10 및 도 12 참조) - 셔틀 정지부(154)가 제2 위치(T2)에 있는 경우, 예컨대 제2 및 제3 에너지 저장 장치(144, 146)에 의해, 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)로 자유로이 이동함 - 사이에서 이동가능할 수 있다.
도 7 및 도 8에서, 작동기(104), 셔틀(125), 마이크로니들 어레이 홀더(106), 및 피스톤(148) (및 플런저(149)) 모두는 그들의 각각의 제1 위치들에 있다. 이들 각각의 제1 위치에서, 셔틀(125), 마이크로니들 어레이 홀더(106), 및 피스톤(148) (및 플런저(149))은 에너지 저장 장치(138, 144 및/또는 146)에 의해 발사, 즉 구동될 준비가 된 부하 상태에서 준비 또는 보유될 수 있다.
도 9 및 도 10에서, 작동기(104)는 그의 제2 위치(P2)에 있고 셔틀 정지부(154)는 그의 제2 위치(T2)에 있지만, 셔틀(125)은 그의 제2 위치(S2)를 향한 이동을 아직 시작하고 있지 않다 도 11 및 도 12에서, 작동기(104)는 그의 제2 위치(P2)에 있고, 셔틀 정지부(154)는 그의 제2 위치(T2)에 있고, 그리고 셔틀(125)은 그의 제2 위치(S2)를 향한 이동을 시작하였지만, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 그의 후퇴 위치(H1)로부터 아직 해제되고 있지 않다.
도 8, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 셔틀(125)은, 각각이 셔틀 정지부(154)와 결합 및 상호작용하도록 구성된 하나 이상의 연장부, 프롱(prong) 또는 돌기(156)를 포함할 수 있다. 연장부(156)는 일례로서 장치(100)의 측면을 따라서 연장되고 종축(L)을 대체적으로 따라서 신장된 측방향 연장부로서 도시되어 있다. 각각의 연장부(156)는, 작동기(104)가 셔틀(125)과의 결합이 해제되게 이동될 때까지, 예컨대 작동기(104)가 제2 위치(P2)로 이동되어 그에 의해 셔틀 정지부(154)를 그의 제2 위치(T2)로 이동시킬 때까지, 작동기(104)의 셔틀 정지부(154)와 결합하도록 구성된 플랜지를 포함할 수 있거나 노치가 형성될 수 있는 제1 부분(또는 표면, 예컨대 도시된 실시 형태에서 측방 또는 전방 표면)을 포함한다.
각각의 연장부(156)는 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2)로 이동된 후에 작동기(104)를 제2 위치(P2)에 보유하도록 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2)로 이동된 후에 셔틀 정지부(154)와 결합하도록 구성될 수 있는 제2 부분(또는 표면, 예컨대, 도시된 실시 형태에서 상부 표면)을 추가로 포함할 수 있다. 결과적으로, 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2)로 이동됨에 따라, 셔틀(125)은 해제되고; 셔틀(125)은 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)를 향하여 이동함에 따라 셔틀(125)이 작동기(104)를 파지하고 작동기(104)를 그의 제2 위치(P2)에 보유하도록 구성될 수 있다.
그러한 구성은, 예컨대, 사용 동안 잠재적으로 마이크로니들(108)을 피부(50)로부터 제자리에서 벗어나게 할 수 있는 작동 후에 작동기(104)가 그의 제1 위치(P1)를 향하여 다시 가압되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 각각의 셔틀 정지부(154)는 셔틀(125)의 그의 제1 위치(S1)로부터의 이동을 억제하도록 구성된 제1 부분(또는 표면, 예컨대, 도시된 실시 형태에서 측방 또는 후방 표면) 및 작동기(104)가 일단 그의 제2 위치(P2)로 이동되었다면 작동기(104)의 그의 제2 위치(P2)로부터의 이동을 억제하도록 구성된 제2 부분(또는 표면, 예컨대, 도시된 실시 형태에서 하부 표면)을 포함할 수 있다. 그러나, 셔틀(125)과 작동기(104) 사이의 이러한 배열 및 상호작용은 단지 일례로서 도시되어 있다. 일부 실시 형태에서, 작동기(104) 상의 셔틀 정지부(154)는 그의 제2 위치(P2)에 있는 경우 상이한 요소와 결합하여 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2)로 이동된 후 작동기(104)를 그의 제2 위치(P2)에 유지하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도 4, 도 6 및 도 7 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 홀더(106)는 셔틀(125) 상의 하나 이상의 홀더 정지부(160)와 결합하도록 구성된 하나 이상의 연장부 또는 프롱(158)을 포함할 수 있다. 작동기(104) 상의 셔틀 정지부(154)와 유사하게, 홀더 정지부(160)는, 셔틀(125)과 함께,
(iii) 홀더 정지부(160)가 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 그의 후퇴 위치(H1)에 보유하기 위해 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 적어도 일부(즉, 연장부(158))와 결합하도록 위치되는, 하우징(102), 작동기(104), 및 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 대한 제1 위치(R1)(도 7 내지 도 10 참조)와
(iv) 홀더 정지부(160)가 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 그의 후퇴 위치(H1)에 보유하기 위해 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 적어도 일부와 결합하는 위치에 더 이상 있지 않는, 하우징(102), 작동기(104), 및 마이크로니들 어레이 홀더(106)에 대한 제2 위치(R2)(도 13 참조) - 홀더 정지부(160)가 제2 위치(R2)에 있는 경우, 예컨대, 제1 에너지 저장 장치(138)에 의해, 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 그의 연장 위치(H2)를 향하여 자유로이 이동함 - 사이에서 이동가능하다.
도 11 및 도 12는 셔틀(125)이 그의 중간 제3 위치(S3) - 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 해제되어 도 13에 도시된 그의 연장 위치(H2)를 향하여 이동할 수 있음 - 에 완전히 도달하기 전의 셔틀(125)을 도시한다. 전술되고 도 14 및 도 15에 관해 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도 13은 홀더(106)가 도 15 내지 도 17 및 도 22에 도시된 그의 연장 위치(H2)에 완전히 도달하기 전의 홀더(106)의 선택적인 감쇠된 위치를 도시한다.
셔틀(125) 상의 홀더 정지부(들)(160)는 셔틀(125)의 일부에 결합되거나 그에 의해 형성될 수 있다. 단지 일례로서, 홀더(106) 상의 연장부(158)는 수직 연장부 또는 돌기인 것으로 도시되어 있다. 연장부(158)는 홀더 정지부(160)(예컨대, 그의 상부 표면)와 인접하도록 구성된 (예컨대, 연장부(158)가 하부 표면을 포함하도록 하는) 플랜지를 포함하거나 노치가 형성될 수 있다. 홀더 정지부(160)는 장치(100)의 종축(L)을 따라서 미리결정된 거리로 연장될 수 있어서, 홀더 정지부(160)가 그의 제2 위치(R2)로 이동한 경우, 홀더(106) 상의 연장부(158)는 홀더 정지부(160)를 통과하여, 홀더 정지부(160)와 더 이상 결합 상태에 있지 않고, 홀더(106)는 제1 에너지 저장 장치(138)에 의해 그의 연장 위치(H2)로 자유로이 구동된다. 추가 예로서, 홀더 정지부(160)는 하나 이상의 연장부, 프롱 또는 돌기(162)에 의해 형성 또는 한정될 수 있다. 구체적으로, 도시된 실시 형태에서, 셔틀(125)은, 장치(100)의 종축(L)을 대체적으로 따라서 연장되고 홀더 정지부(160)를 형성하는 상부 표면을 포함하는 하부 돌부(ledge) 또는 플랜지를 포함하는 두 개의 연장부(162)를 포함한다. 도시된 실시 형태에서, 홀더 정지부(160)는 돌부들 - 홀더(106)가 부하 상태에서 그의 후퇴 위치(H1)에 보유되는 경우에, 홀더(106)의 연장부(158)가 돌부들 상에 놓이거나 돌부들에 대항하여 가압됨 - 중 두 개에 의해 명확히 형성된다. 즉, 홀더 정지부(160)가 그의 제2 위치(R2)에 도달할 때까지(즉, 셔틀(125)이 그의 제1 위치(S1)와 그의 제2 위치(S2) 사이의 중간에 위치된 그의 제3 위치(S3)에 도달할 때까지), 셔틀(125)이 하우징(102) 내에서 장치(100)의 종축(L)을 대체적으로 따라서 그의 제2 위치(S2)를 향하여 이동됨에 따라 연장부(158) 및 홀더 정지부(160)는 서로에 대해 활주한다.
도 6, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 장치(100)는 마이크로니들 어레이 홀더(106)와 작동기(104) (또는, 홀더(106)가 작동기(104)에 인접한 그의 연장 위치(H2)로 이동하지 않는 실시 형태에서는 하우징(102)) 사이에 위치된 하나 이상의 감쇠기(163)를 포함할 수 있다. 감쇠기(163)는 제1 에너지 저장 장치(138)에 의해 홀더(106)가 그의 연장 위치(H2)로 구동됨에 따라 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 관성에 응답하여 적어도 부분적으로 변형하도록 구성될 수 있어서, 홀더(106)가 그의 연장 위치(H2) 내의 정지부로 이동함에 따라 홀더(106)를 감쇠 또는 감속시킬 수 있다. 도시된 실시 형태에서, 감쇠기(163)는, 작동기(104)의 공동(134) 내의 리세스 내에 위치되고 작동기(104)의 베이스(133)와 홀더(106)의 하측(도 14 참조) 사이에 위치된 불완전한 원(도 6 참조)으로 형성된 와이어를 포함한다. 도 15는 홀더(106)가 그의 이동의 단부에 있는 (즉, 홀더(106)가 완전히 그의 연장 위치(H2)에 있고 마이크로니들 어레이(107)가 완전히 그의 연장 위치(M2)에 있는) 것을 도시하는 데, 여기서 그의 가이드 레일이 작동기(104) 내에 형성된 가이드의 단부 상에 놓여 있다. 도 15의 감쇠기(163)는 홀더(106)에 의해 변형되어 있고 하부 리세스(164) 내로 가압되어 있다. 도시된 실시 형태에서, 감쇠기(163)가 내부로 가압된 리세스(164)는 작동기(104)에 의해 형성되지만, 홀더(106)가 작동기(104) 내에서 이동하지 않는 실시 형태에서, 그러한 리세스는 하우징(102) 또는 장치(100)의 다른 요소에 의해 제공될 수 있다. 도시된 감쇠기(163) 및 홀더(106)와 작동기(104) 사이의 상대적인 구성이 단지 일례로서 도시되어 있지만, 임의의 에너지 또는 충격 흡수 요소 또는 재료가 채용될 수 있고 다른 구성이 가능하며 본 발명의 사상 및 범주 내에 있다.
마이크로니들 어레이(107)가 피부(50)에 충격을 가하지만, 셔틀(125)은 종축(L)을 따라서 그의 제2 위치(S2)(도 17 및 도 22 도시된 바와 같음)를 향하여 이동을 계속한다. 도시된 실시 형태에서, 도 13, 도 16, 도 17 및 도 22에 도시된 바와 같이, 표시자(126)는, 예컨대 하나 이상의 래치 또는 디텐트(166)에 의해, 서로 제거가능하게 결합되도록 구성되는 제1 부분(또는 "본체")(126a) 및 제2 부분(또는 "미부")(126b)을 포함할 수 있다.
제2 에너지 저장 장치(144)(예컨대, 스프링)는 하우징(102)에 의해 제공되거나 그에 고정 결합되는 하나 이상의 보유 벽 또는 튜브(168)(예컨대, 도 13 참조) 내에 위치될 수 있다. 일례로서, 보유 벽(168)은 셔틀(125) 및 표시자(126)에 대해 하우징(102) 내에서 대체적으로 중심에 위치되고 종축(L)을 대체적으로 따라서 배향된 대체적으로 튜브형이다. 보유 벽(168)은, 예컨대 제2 에너지 저장 장치(144)의 적어도 일부를 수용할 수 있는, 리세스(또는 보어 또는 챔버)(173)를 형성할 수 있다. 더욱이, 도시된 실시 형태의 제1 표시자 부분(126a) 및 제2 표시자 부분(126b)은 각각, 래치(166)를 통하여 서로 (예컨대, 그들 각각의 전방 단부에서) 제거가능하게 결합되고 보유 벽(168)을 수용하도록 구성된 대체적으로 튜브형인 리세스(172)(도 13 참조)를 함께 형성하는 내부 (예컨대, 동심 및 전방 돌출) 벽(또는 프롱 또는 돌기)(170a, 170b)들을 각각 포함한다. 일례로서, 도시된 실시 형태에서, 제2 표시자 부분(126b)의 내부 벽(170b)은 제1 및 제2 표시자 부분(126a, 126b)이 래치(166)를 통하여 서로 결합된 경우 제1 표시자 부분(126a)의 내부 벽(170a)에 의해 형성된 내부 원주 둘레에 배열되도록 구성된 일련의 (원주방향으로 이격된) 프롱들에 의해 형성된다. 따라서, 제1 표시자 부분(126a)의 내부 벽(170a)은 내부 벽(170b)의 적어도 일부를, 즉, 하나 이상의 래치(166)를 형성하는 하나 이상의 프롱의 일부분(들)을 수용하도록 구성된 일련의 노치들 또는 개구부들을 포함할 수 있다.
셔틀(125)이, 표시자(126)와 함께, 초기에 제2 에너지 저장 장치(144)에 의해 그의 제1 위치(S1)로부터 이동됨에 따라, 래치(166)에 의해 제거가능하게 결합된 내부 벽(170a, 170b)은 보유 벽(168)을 따라서 활주 또는 주행한다(그리고, 보유 벽(168)은 내부 벽(170a, 170b)에 의해 형성된 리세스(172) 내에 수용된다). 이러한 단계에서, 보유 벽(168)은 내부 벽(170a, 170b)이 내향으로 만곡 또는 편향하는 것을 억제하여, 그에 의해 래치(166)를 폐쇄 또는 래치결합된 구성으로 유지하고 내부 벽(170a, 170b)을 서로 결합된 채로 유지한다.
단지 보유 벽(168)만은 하우징(102)의 후방 벽(169)으로부터 전방으로 비교적 짧은 거리를 (예컨대, 장치(100)의 종축(L)을 따라서) 연장된다. 따라서, 셔틀(125) 및 표시자(126)가 하우징(102) 내에서 계속 이동함에 따라, 제1 표시자 부분(126a) 및 제2 표시자 부분(126b)의 내부 벽(170a, 170b)은 보유 벽(168)을 지나서 내부 벽(170a, 170b)이 서로에 대해 만곡될 수 있는 위치로 이동한다. 특히, 도시된 실시 형태에서, 이때, 제2 표시자 부분(126b)의 내부 벽(170b)은 내향으로, 즉, 제1 표시자 부분(126a)의 내부 벽(170a)에 대해, 자유로이 만곡된다. 제3 에너지 저장 장치(146)는 이제 제1 및 제2 표시자 부분(126a, 126b)이 분리되게 하도록 래치 또는 디텐트(166)를 극복하는 데 필요한 에너지를 제공할 (또는 제공하는 것을 도울) 수 있는데, 이는 도 16에 도시된 바와 같다. 제3 에너지 저장 장치(146)는 제2 표시자 부분(126b)의 적어도 일부와 결합하도록 위치되어 제2 표시자 부분(126b)을 셔틀(125) 및 제1 표시자 부분(126a)과는 반대 방향으로, 예컨대 후방 벽(169)을 향하여 하우징(102) 내에서 후방으로, 이동시키는데, 이때 내부 벽(170b)은 보유 벽(168)을 따라 주행하고 그를 수용하고 있다.
일부 실시 형태에서, 표시자(126)의 적어도 일부는 셔틀(125)과 인접해 있는 관계에 있을 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)에 도달하기 전에, 즉, 제1 표시자 부분(126a) 및 제2 표시자 부분(126b)이 분리될 때까지, 제2 표시자 부분(126b)은 제1 표시자 부분(126a)의 후방 단부 및 셔틀(125)의 후방 단부와 인접해 있는 관계에 있을 수 있다.
제1 표시자 부분(126a) 및 제2 표시자 부분(126b)이 분리된 후에, 제2 에너지 저장 장치(144) 및 제3 에너지 저장 장치(146)는 둘 모두 셔틀(125) 및 제1 표시자 부분(126a)을 하우징(102) 내에서 제2 셔틀 위치(S2)를 향하여 계속 이동시키도록 위치된다. 제2 에너지 저장 장치(144)는 플런저(149)를 계속 밀도록 위치되는 한편, 제3 에너지 저장 장치(146)는 (예컨대, 내부 벽(170a)을 통하여) 플런저(149)에 결합된 제1 표시자 부분(126a)을 이동시키도록 위치된다. 플런저(149)는 카트리지(110)의 저장소(111)를 가압하도록 피스톤(148)과 접촉하여 이를 밀도록 위치되고, 카트리지(110)의 전방 단부(즉, 개방가능 단부(151))는 셔틀(125)의 내부 표면과 접촉하여 셔틀(125)을 그의 제2 위치(S2)로 계속 구동하도록 위치된다(도 17 및 도 22에 도시된 바와 같음). 일부 실시 형태에서, 카트리지(110) 내의 유체는 이러한 단계까지, 즉, 장치(100)가 작동되어 결과적인 일련의 사건들이 카트리지(110)를 가압하는 것을 포함할 때까지, 가압되지 않는다. 예를 들어, 도시된 실시 형태에서, 제2 에너지 저장 장치(144)는 셔틀(125) (및 카트리지(110))을 그의 제2 위치(S2)를 향하여 발진시키는 원인이 되고, 제2 에너지 저장 장치(144)보다 더 큰 힘을 제공하도록 구성된 제3 에너지 저장 장치(146)는 셔틀(125)의 이동을 완료하고, 카트리지(110)를 가압하여 그에 에너지를 제공하고, 피스톤(148)을 카트리지(110)의 저장소(111) 내에서 이동시킨다.
제1 표시자 부분(126a)에 제거가능하게 결합되도록 구성된 제2 표시자 부분(126b)은 단지 일례로서 표시자(126)의 일부분인 것으로 설명되어 있다. 이러한 요소는 셔틀(125)의 일부로서, 또는 표시자(126) 및 셔틀(125) 중 적어도 하나에 제거가능하게 결합되도록 구성된 전적으로 별개 요소로서 대신 설명될 수 있다.
단지 일례로서, 도시된 실시 형태의 플런저(149)는 표시자(126)에 결합되거나 그에 의해 제공되어 (예컨대, 그와 일체로 형성되어), 표시자(126)는 (i) 적어도 일부가 카트리지(110) 내에서 피스톤(148)과 결합하고 그를 이동시키는 원인이 되는 내부 부분(185)(즉, 플런저(149)를 포함하거나 그에 결합되도록 위치됨); 및 (ii) 활성제의 주입 과정을 디스플레이하도록 윈도우(124)를 통하여 가시적인 셔틀(125)의 외부 표면 또는 벽(188)을 따라서 주행하도록 구성된 외부 부분(187)을 포함한다(도 13, 도 16, 도 17 및 도 22 참조). 구체적으로, 도시된 실시 형태에서, 표시자(126)의 외부 부분(187)은 하우징(102)의 보유 벽(105)과 셔틀(125)의 외부 표면 또는 벽(188) 사이에 수용되도록 치수가 정해진다. 즉, 표시자(126)의 외부 부분(187)은 셔틀(125)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 정해질 수 있어서, 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)로 이동된 후에, 표시자(126)가 셔틀(125)에 대해 이동가능하게 될 수 있다.
더욱이, 도시된 실시 형태에서, 플런저(149)는 내부 리세스 또는 챔버(171)를 포함하거나 형성하고, 예컨대 스프링이 제2 에너지 저장 장치(144)로서 채용된 경우, 제2 에너지 저장 장치(144)는 플런저(149)를 하우징(102)의 후방 벽(169)으로부터 멀리 구동하거나 편의시키기 위해 보유 벽(168)에 의해 형성된 리세스(173) 내에 적어도 부분적으로 수용되고 내부 챔버(171) 내에 적어도 부분적으로 연장되도록 치수가 정해질 수 있다.
더욱이, 도시된 실시 형태에서, 표시자(126)의 외부 부분(187)은 표시자(126)의 외부 부분(187)의 내부 표면 또는 벽과 셔틀(125)의 외부 표면 또는 벽(188) 사이에 형성된 제1 외부 리세스 또는 챔버(190)를 포함하는데, 제1 외부 리세스(190)는 후방을 향하여 개방되어 있다. 제1 외부 리세스(190)는 (예컨대, 스프링이 제3 에너지 저장 장치(146)로서 채용된 경우) 제3 에너지 저장 장치(146)를 수용하도록 치수가 정해질 수 있다. 그와 같이, 제3 에너지 저장 장치(146)는 표시자(126)의 전방 또는 전면 단부를 하우징(102) 내에서 전방을 향하여 하우징(102)의 후방 벽(169)으로부터 멀리 구동하거나 편의시키도록 위치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도시된 바와 같이, 표시자(126)의 외부 부분(187)은 셔틀(125)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 정해진 제2 외부 리세스(191)를 추가로 포함할 수 있는데, 제2 외부 리세스(191)는 전방을 향하여 개방되어 있다.
더욱이, 일부 실시 형태에서, 도시된 바와 같이, 표시자(126)의 내부 부분(185)은 또한 카트리지(110)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 정해진 내부 리세스 또는 챔버(192)를 포함하거나 형성할 수 있다. 특히, 내부 리세스(192)는, 예를 들어 압입 끼워맞춤 결합으로, (예컨대, 피스톤(148)을 포함하는) 카트리지(110)의 폐쇄 단부를 수용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 카트리지(110)는 피스톤(148)이 플런저(149)의 전방 또는 전면 단부와 인접하도록 내부 리세스(192) 내에 위치될 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 제2 에너지 저장 장치(144) 및 제3 에너지 저장 장치(146)에 의해 제공된 조합된 힘은 셔틀(125)의 그의 제2 주입 위치(S2) - 카트리지(110)의 저장소(111)가 유체 통로(123)와 유체 연통 상태로 놓임 - 로의 이동을 완성할 수 있다. 일례로서, 전술된 바와 같이, 유체 통로(123)는, 단지 일례로서, 하우징(102) 및 셔틀(125)에 대해 고정된 채로 유지될 수 있는 관통 요소(175)(예컨대, 중공형 니들)를 포함하거나 또는 그에 결합될 수 있다. 추가 예로서, 카트리지(110)에는 캡(176) 및 캡(176)을 통하여 액세스가능한 격벽(septum)(177)이 설치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 카트리지(110)는 유리 실린더를 포함할 수 있고, 개방 또는 개방가능 단부(151)가 캡(176)에 의해 폐쇄 또는 밀봉될 수 있다. 캡(176)은 공지된 방식으로 카트리지(110)의 개방 단부(151)에 크림핑(crimp)될 수 있는 알루미늄 캡과 같은 금속 캡을 포함할 수 있다 캡(176)은 카트리지(110)의 그와 달리 개방된 단부(151)를 밀봉식으로 폐쇄하는 격벽(177)을 보유할 수 있다.
격벽(177)은 저장소(예를 들어, 약물 카트리지)에 전형적으로 사용되는 것을 포함한 많은 상이한 재료들로 제조될 수 있다. 격벽(177)은 카트리지(110)의 개방 단부(151)를 가로질러 크림핑되거나 또는 크림핑됨이 없이 단단히 장착된, 관통가능하고 해제가능한 탄성중합체 시일(seal) 또는 격벽으로 제조될 수 있다. 일부 실시 형태에서, (예컨대, 탄성중합체로 형성된) 격벽(177)은, 예컨대 알루미늄으로 형성된 가단성 캡(176)에 의해 카트리지(110)의 단부 상으로 크림핑될 수 있다. 다른 유사한 격벽 재료 및 이를 카트리지(110)의 개방 단부(151)에 고정하는 방식이 사용될 수 있다. 예를 들어, 실린더의 몸체 내로 성형된 격벽, 예컨대 미국 펜실베이니아주 리온빌 소재의 웨스트 파머슈티컬 서비스즈, 인크로부터 입수가능한 CZ 시리즈, 캡, 예를 들어 표준 주사기 루어 캡(luer cap), 또는 관통되기에 충분히 얇은 성형된 단부가 사용될 수 있다. 적합한 재료는 충분한 관통력으로 관통되고 일단 관통되면 밀봉을 유지한다. 앞서 언급된 바와 같이, 격벽(177)은 사용 동안에 관통될 수 있으며, 활성제의 가압 및 저장소(111)로부터의 이송 동안에 유출을 방지하기에 충분한 힘으로 관통 요소(175) 둘레를 밀봉할 수 있다. 소정의 격벽 재료는 격벽(177)이 사용 후에 관통 요소(175)의 후퇴에 이어 재밀봉될 수 있게 한다. 본 발명은 다양한 접근법에 의해 달리 폐쇄된 격벽(177)을 밀봉해제하거나 개방하는 것을 구상하고 있다.
셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)로 이동하는 경우, 관통 요소(175)는 격벽(177)을 관통 또는 천공할 수 있어서, 그에 의해 유체 통로(123)를 (즉, 관통 요소(175)의 내부를 통하여) 카트리지(110)의 저장소(111)와 유체 연통 상태에 둘 수 있는데, 이는 도 17에 도시된 바와 같다. 이러한 점에서, 도 17에 추가로 도시된 바와 같이, 카트리지(110)의 개방 단부(151)(예컨대, 및 캡(176))는 관통 요소(175)의 베이스(178)와 인접하는데, 이는 셔틀(125)의 제2 위치(S2)를 형성한다. 결과적으로, 셔틀(125) 및 카트리지(110)는 하우징(102) 내에서 정지한다. 일 단부가 표시자(126)의 일 단부와 결합하도록 위치되는 제3 에너지 저장 장치(146)는 이제 그의 남아 있는 저장된 에너지를 플런저(149)와 함께 표시자(126)(즉, 제1 표시자 부분(126a))를 이동시키는 데 전달하여, 피스톤(148)을 저장소(111) 내에서 구동하고 활성제를 유체 통로(123) 내로, 관통 요소(175)를 통하여, 중공형 마이크로니들(108)로 가압할 수 있다. 도 18은 주입 과정이 시작됨에 따라 하우징(102)의 윈도우(124)를 통하여 디스플레이되기 시작하는 표시자(126)를 도시한다. 표시자(126)는 사용자에게 뚜렷하게 가시적이도록 장치(100)의 다른 구성요소들에 비해 채색되거나 또는 달리 눈에 띌 수 있다.
도시된 실시 형태에서, 홀더(106)의 제1 측(121) 및 마이크로니들 어레이(107)의 제2 측(118)은 마이크로니들 어레이(107)가 이들 사이에 저장소 또는 매니폴드(180)(도 14, 도 15, 도 17 및 도 22 참조)를 형성하도록 홀더(106)에 결합된 경우 일정 거리 이격되도록 구성될 수 있다. 특히, 마이크로니들 어레이(107)가 홀더(106)에 결합된 경우, 마이크로니들 어레이(107)의 제2 측(118), 또는 그의 일부는 저장소(180)를 형성하도록 홀더(106)의 제1 측(또는 베이스)(121)으로부터 일정 거리 이격될 수 있다. 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 저장소(180)는 유출을 억제하도록 모든 면 상에서 폐쇄되도록 구성될 수 있다. 추가 밀봉 부재가 필요에 따라 채용될 수 있다. 유체 통로(123)는 저장소(180)를 포함할 수 있거나 그와 유체 연통 상태에 있을 수 있고, 저장소(180)는 중공형 마이크로니들(108)과 (즉, 마이크로니들 어레이(107)의 제2 측(118)을 통하여) 유체 연통 상태에 있을 수 있다. 즉, 일부 실시 형태에서, 기재(109)는 그를 가로질러 연장되도록 위치되어 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116)과 제2 측(118) 사이에 유체 연통을 제공하는 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 결과적으로, 활성제가 카트리지(110)의 저장소(111) 외부로 그리고 유체 통로(123) 내로 구동됨에 따라, 활성제는 활성제를 복수의 중공형 마이크로니들(108)로 전달 또는 공급하고 이어서 활성제를 마이크로니들(108)을 통하여 피부(50)로 전달하도록 위치되는 저장소(180)로 이동된다. 관통 요소(175)(예컨대, 유체 통로(123)의 나머지)와 마이크로니들(108) 사이에 유체 연통을 제공하는 다른 구성이 가능하고, 저장소(180)는 단지 일례로서 도시되어 있다.
도 7, 도 9, 도 11, 도 13, 도 16, 도 17, 및 도 19 내지 도 21은 격벽(177)을 관통하여 관통 요소(175)를 카트리지(110)의 저장소(111)와 유체 연통 상태에 위치시키기 전에 관통 요소(175)를 둘러싸고 그의 살균 상태를 유지하도록 위치된 살균 시일(182)을 도시한다. 특히, 도 19 내지 도 21은 관통 요소(175) 및 살균 시일(182)의 확대 측단면도를 도시하고, 특히, 각각 시일(182)이 천공되기 전, 시일(182)이 천공될 때, 그리고 시일(182)이 천공되고 좌굴(collapse)된 후의 도 9, 도 11 및 도 17의 관통 요소(175) 및 살균 시일(182)의 확대도를 도시한다.
셔틀(125)이 카트리지(110)를 제2 위치(S2)로 이동시킴에 따라, 카트리지(110)의 개방 단부(151) 위에 위치된 격벽(177)은 관통 요소(175)가 시일(182)을 관통 또는 천공할 때까지 시일(182)과 접촉하고 그를 변형시킨다(도 20 참조). 셔틀(125)(및 카트리지(110))이 계속 이동함에 따라, 관통 요소(175)는 그가 격벽(177)을 관통함에 따라 시일(182)을 통하여 계속 이동한다. 즉, 시일(182)은 관통 요소(175)의 베이스(178)를 향하여 변형되고 좌굴되도록 구성될 수 있고, (예컨대, 그의 원래 위치 또는 구성으로 복귀할 수 없는) 관통된 후의 좌굴된 구성으로 남아 있도록 추가로 구성될 수 있으며, 이는 도 21에 도시된 바와 같다.
일부 실시 형태에서, 시일(182)은 시일(182)이 사용 동안 관통되게 하고 그리고 활성제의 가압 및 저장소(111)로부터의 이송 동안 또는 적어도 관통 요소(175)가 격벽(177)을 관통하고 격벽(177)이 유출을 방지할 수 있을 때까지 유출을 방지하기에 충분한 힘으로 관통 요소(175) 둘레를 밀봉하게 하는, 격벽(177)에 대해 전술된 것들과 유사한 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 시일(182)은 단지 관통 요소(175) 둘레에서 좌굴되고 관통 요소(175) 둘레를 밀봉하지는 않는다.
도 19 내지 도 21에 추가로 도시된 바와 같이, 살균 시일(182)은 살균 시일(182)이 관통 요소(175)를 내장하도록 구성된 챔버(예컨대, 살균 챔버)(184)를 형성하는 제1 상태(도 19 참조)로부터 살균 시일(182)이 관통 요소(175)에 의해 관통되었고, 특히 격벽(177)(또는 카트리지(110)의 개방 단부(151) 또는 캡(176))과 관통 요소(175)의 베이스(178) 사이에서 좌굴되는 제2 상태(도 21 참조)로 변하도록 구성될 수 있다. 도 20은, 시일(182)이 관통 요소(175)에 의해 관통되는, 도 19 및 도 21에 도시된 것의 중간인 제3 상태 또는 상황을 도시한다.
전술된 바와 같이, 피스톤(148) 및 플런저(149)는 (예컨대, 도 17에 도시된 바와 같은) 제1 비분배 위치와 (예컨대, 도 22에 도시된 바와 같은) 제2 분배 위치 사이에서 각각 함께 이동가능할 수 있다. 도 22 및 도 23은 피스톤(148) 및 플런저(149)가 그들 각각의 제2 위치에 있는 장치(100)를 도시한다. 즉, 유체 통로(123)와 카트리지(110)의 저장소(111) 사이에 유체 연통이 확립(도 17 참조)된 후, 셔틀(125)은 그의 제2 위치(S2)에 유지되고, 제3 에너지 저장 장치(146)는 표시자(126)를 하우징(102) 내에서, 예컨대, 종축(L)을 따라서 계속 구동하는데, 이는 또한 플런저(149)를 구동하고, 이는 이어서 카트리지(110) 내의 피스톤(148)을 이동시켜 활성제를 유체 통로(123) 내로 가압한다. 도 23은 활성제의 주입 또는 전달이 완료되고 장치(100)가 피부(50)로부터 제거될 수 있는 경우 사용자가 볼 수 있는 것을 도시하고 있다.
사용 시에, 커버(113) 및 이형 라이너(152)는 제거될 수 있다. 작동기(104)의 베이스(133) 상의 (그리고/또는 하우징(102)의 베이스(112) 상의) 피부 접촉 접착제(150)는 피부(50)에 적용될 수 있다. 장치(100)의 하우징(102)의 상부 부분(예컨대, 제1 부분(120))은 피부(50)를 향하여 가압되어 작동기(104)가 그의 제1 위치(P1)(장치(100)의 제1 상태를 도시하는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같음)로부터 그의 제2 위치(P2)(장치(100)의 제2 상태를 도시하는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같음)로, 예컨대 편의 요소(128)의 편의에 대항하여, 이동하게 할 수 있다.
작동기(104)의 그의 제2 위치(P2)로의 이동은 (즉, 셔틀 정지부(154)를 이동시킴으로써) 셔틀(125)을 해제하여, 예컨대 제2 에너지 저장 장치(144)에 의해 구동된 결과(도 11에 도시된 바와 같음)로서, 셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)(장치(100)의 제3 상태를 도시하는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같음)를 향하여 이동하기 시작하게 한다. 셔틀(125)이 그의 제1 위치(S1)와 제2 위치(S2) 사이에 위치된 제3 위치(S3)로 이동된 후에, 셔틀(125) 상의 홀더 정지부(160)는 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 그의 후퇴 위치(H1)에 보유하는 위치에 더 이상 있지 않아서, 홀더(106)는 해제되고, 제1 에너지 저장 장치(138)는 마이크로니들 어레이 홀더(106)를 그의 연장 위치(H2)(장치(100)의 제4 상태를 도시하는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같음)를 향하여 구동시키는 힘을 제공하기 시작할 수 있다. 도시된 실시 형태에서, 도 13 및 도 14는 홀더(106)의 감쇠된 위치를 도시하고, 홀더(106)는 그의 완전 연장 위치(H2)로 계속 갈 수 있는데(그리고, 그에 따라, 마이크로니들 어레이(107)는 그의 연장 위치(M2)로 계속 갈 수 있음), 이는 장치(100)의 제5 상태를 도시하는 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같다. 그러나, 일부 실시 형태는 감쇠기(163) 또는 도 13 및 도 14에 도시된 홀더(106)의 감쇠된 위치를 채용하지 않는다. 이어서, 셔틀(125)은 그의 제2 위치(S2)를 향하여 계속 이동하고 제1 표시자 부분(126a) 및 제2 표시자 부분(126b)은 (도 16에 도시된 바와 같이) 분리가 허용되는 데, 이때 제3 에너지 저장 장치(146)는 셔틀(125)을 제2 위치(S2)로 계속 이동시키는 힘을 제공할 수 있거나 또는 이를 제공하도록 도울 수 있다.
셔틀(125)이 그의 제2 위치(S2)(장치(100)의 제6 상태를 도시하는 도 17에 도시된 바와 같음)에 도달하는 경우, 주입 조립체(103)의 카트리지(110)의 저장소(111)는 유체 통로(123)와, 특히 주사 조립체(101) 내의 마이크로니들(108)과 유체 연통 상태로 놓인다. 또한, 이때, 표시자(126)(예컨대, 제1 표시자 부분(126a))는 저장소(111) 내에서 피스톤(148)을 (예컨대, 플런저(149)와 함께) 구동시킬 수 있는 셔틀(125)에 대해 이동하기 시작할 수 있고, 피스톤(148)의 진행은 (도 18에 도시된 바와 같이) 하우징(102) 내의 윈도우(124)를 통하여 가시적일 수 있는 표시자(126)에 의해 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 피스톤(148) 및 플런저(149)(및 표시자(126))가 그들 각각의 제2 위치(장치(100)의 제7 상태를 도시하는 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같음)에 도달하는 경우, 활성제의 주입은 완료된다. 이는, 예컨대 윈도우(124)를 채우는 것으로 표시자(126)를 보여줌으로써, 하우징(102)의 윈도우(124)를 통하여 가시적일 수 있는 표시자(126)에 의해 사용자에게 표시될 수 있다.
도 24 및 도 25는 커버(113)를 더 상세히 도시한다. 전술된 바와 같이, 커버(113)는 (i) 작동기(104)의 베이스(133)뿐만 아니라 개구부(115)에 인접한 하우징(102)의 베이스(112)의 적어도 일부를 덮도록 구성된 제1 (예컨대, 외부) 부분(140); 및 (ii) 하우징(112)의 공동(114) 내에 수용되도록 구성되고 마이크로니들 어레이 홀더(106)가 후퇴 위치(H1)에 있는 경우 마이크로니들 어레이(107) 상의 복수의 마이크로니들(108)을 덮도록 추가로 구성된 제2 (예컨대, 내부) 부분(142)을 포함할 수 있다. 제2 부분(142)은 또한, 예컨대 작동기(104)를 채용하여 이를 통하여 마이크로니들 어레이(107)가 배치되는 실시 형태에서, 작동기(104)의 공동(134) 내에 수용되도록 구성될 수 있다. 더욱이, 제1 부분(140)은, 작동기(104)를 채용하여 이를 통하여 마이크로니들 어레이(107)가 배치되는 실시 형태에서, 개구부(135)에 인접한 작동기(104)의 베이스(133)를 덮을 수 있다.
전술된 바와 같이, 작동기(104)의 베이스(133) 및/또는 하우징(102)의 베이스(112)는 피부 접촉 접착제(150) 및 임의의 선택적인 이형 라이너(152)를 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 커버(113)(즉, 그의 제1 부분(140))는, 특히 작동기(104)가 제1 위치(P1)에 있는 경우, 피부 접촉 접착제(150) 및, 선택적으로, 채용되는 임의의 이형 라이너(152)를 포함하는 베이스(133)(및/또는 베이스(112))의 적어도 일부를 덮도록 구성될 수 있다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 장치(100)가 사용되고 피부(50)로부터 제거된 후에, 커버(113)는, 작동기(104)가 그의 제2 위치(P2)에 있는 채로, 작동기(104) 및 하우징(102)의 베이스(112)를 다시 덮는 데 사용될 수 있다.
도시된 실시 형태에서, 커버(113)의 제1 부분(140) 및 제2 부분(142)은 서로 일체로 형성된다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 부분(140, 142)은 (예컨대, 임의의 전술된 제거가능한 결합 수단에 의해) 서로 제거가능하게 결합될 수 있는데, 이는 마이크로니들(108)과 무관하게 베이스(133)(및/또는 베이스(112))가 덮이게 그리고/또는 덮이지 않게 할 수 있다.
단지 일례로서, 제2 부분(142)은 형상이 대체적으로 튜브형인 것으로 도시되어서, 제2 부분(142)은 베이스(133)(및/또는 베이스(112)) 내의 개구부(135)(및/또는 개구부(115))를 통하여 작동기(104)의 공동(134)(및/또는 하우징(112)의 공동(114)) 내로 연장될 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, 제1 부분(140)은 작동기(104)의 베이스(133)의 적어도 일부 및/또는 하우징(102)의 베이스(112)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 정해진 (즉, 폐쇄 단부(197)를 갖는) 리세스(또는 챔버 또는 포켓)(195)를 포함 또는 형성할 수 있다. 커버(113)가 작동기(104)를 덮는 실시 형태에서, 리세스(195)의 폐쇄 단부 또는 베이스(197)는 커버(113)가 장치(100)에 결합된 경우 작동기(104)의 베이스(133)로부터 일정 거리 이격될 수 있어서, 작동기(104)가 사용 전에 바람직하지 않게 또는 이르게 작동되지 않도록 한다.
추가로 도시된 바와 같이, 제2 부분(142)은 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116)의 제1 주 표면으로부터 돌출된 복수의 마이크로니들(108)을 수용하도록 치수가 정해진 (즉, 폐쇄 단부(198)를 갖는) 리세스(또는 챔버 또는 포켓)(196)를 포함 또는 형성할 수 있다. 제2 부분(142) 내의 리세스(196)(예컨대, 폐쇄 단부(198))는 내부 표면에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있고, 리세스(196)의 내부 표면 및 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116)은 장치(100)의 조립 후 및 사용 전에 복수의 마이크로니들(108)을 내장하기 위한 살균 챔버를 함께 형성할 수 있다. 그러한 살균 챔버는, 오염물이 살균 후 챔버 내로 들어오는 것을 방지하면서, 둘러싸인 체적에 대한 살균 작용제(들)의 자유로운 액세스를 허용할 수 있다.
도 25에 추가로 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 커버(113)의 제2 부분(142)은 돌기 및 리세스 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116)(및/또는 홀더(106)의 제1 측(121))은 커버(113)의 제2 부분(142)의 돌기를 수용하고 그리고/또는 그의 리세스 내로 돌출하도록 각각 치수가 정해진 리세스 및 돌기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러한 배열은 제2 부분(142)이 마이크로니들 어레이(107)(및/또는 홀더(106))와 정합식으로 결합하게 그리고 커버(113)의 제2 부분(142)을 이용하여 마이크로니들 어레이(107)를 내장하고 보호하는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 3 및 도 25에 도시된 바와 같이, 도시된 실시 형태에서, 마이크로니들 대면 (예컨대, 상향 대면) 리세스(199)가 커버(113)의 제2 부분(142) 내에 일례로서 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116)은 복수의 마이크로니들(108)을 둘러싸는 커버 대면 (예컨대, 하향 대면) 리세스(139)를 포함할 수 있다. 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 커버(113)의 제2 부분(142) 내의 리세스(199) 및 마이크로니들 어레이(107) 내의 리세스(139) 내에 수용되도록 치수가 정해져서 마이크로니들(108)을 내장하고 커버(113)의 제2 부분(142)의 리세스(196)의 폐쇄 단부(198)와 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116) 사이에 추가 간격을 제공하도록 구성된 챔버를 밀봉 또는 폐쇄하는 밀봉 부재(136)가 채용될 수 있다. 이러한 특정 배열이 단지 일례로서 도시되어 있지만, 대체로, 커버(113)의 제2 부분(142)은, 사용 전에 복수의 마이크로니들(108)을 둘러싸서 보호하도록, 즉, 마이크로니들(108)의 살균 상태를 유지하도록, 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116)(및/또는 홀더(106))에 몇몇 방식으로 결합되도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀봉 부재(136) 및/또는 커버(113)의 일부에는 살균 작용제(들)가 침투할 수 있는 한편 오염물이 살균 후 챔버 내로 들어오는 것을 방지할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 부분(142)은 밀봉 부재(136)를 포함 또는 제공할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 밀봉 부재(136)는 커버(113)와 일체로 형성될 수 있고 마이크로니들 어레이(107)의 제1 측(116) 및 마이크로니들 어레이 홀더(106)의 제1 측(121) 중 적어도 하나에 결합되도록 구성될 수 있다.
전술된 바와 같이, 하우징(102)은 베이스(112)를 형성하거나 포함하는 돌출부(119)를 포함할 수 있다. 작동기(104)(예컨대, 그의 외부 부분(132))는, 예컨대 작동기(104)가 그의 제1 위치(P1)에 있는 경우에, 돌출부로부터 외향으로 (예컨대, 하향으로) 연장될 수 있다. 커버(113)의 제1 부분(140) 내의 리세스(195)는 하우징(119)의 돌출부 및/또는 작동기(104)의 외부 부분(132)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 정해질 수 있다.
커버(113)는 임의의 전술된 결합 수단에 의해 하우징(102)(예컨대, 돌출부(119)) 및/또는 작동기(104)에 결합되도록 구성될 수 있다. 커버(113)는 또한 돌출부(119)가 돌출되는 하우징(102)의 일부와 인접하도록 구성될 수 있는데, 이는 커버(113)가 장치(100)에 결합된 경우 커버(113)가 작동기(104)를 가압하는 것을 억제하는 것을 가능하게 하여 작동기(104)의 이른 작동을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 25의 실시 형태가 주사 및, 선택적으로, 주입을 달성하기 위한 요소들 및 에너지 저장 장치들의 특정 구성 및 배열을 채용하고 있지만, 예시된 실시 형태에서 도시된 특정 구조물 및 배열의 변형예가 본 발명의 사상 및 범주 내에 있다는 것을 이해하여야 한다.
예를 들어, 도 26은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 장치(100'), 및 특히, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 주입 조립체(103')의 일부를 도시하고 있다. 일부 실시 형태에서, 도 26에 도시된 바와 같이, 제3 에너지 저장 장치(146')는 플런저(149') 및/또는 피스톤(148')과 (간접적이기 보다는 오히려) 직접적으로 결합하도록 구성될 수 있고, 표시자(126')(예컨대, 그의 외부 부분(187'))는, 주입의 진행을 표시하도록 하우징(102')의 윈도우를 통하여 가시적이기 위하여, 셔틀(125')의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 외부 리세스(190')를 여전히 포함할 수 있고 하우징(102')의 하나 이상의 보유 벽(105')과 셔틀(125') 사이에서 셔틀(125')의 외부 표면을 따라서 주행할 수 있다.
예를 들어, 그러한 실시 형태에서, 제3 에너지 저장 장치(146')는 (즉, 셔틀(125)의 외부 표면과 표시자(126)의 외부 부분(187') 사이에 위치되는 것과는 대조적으로) 플런저(149')를 형성하는 표시자(126')의 내부 부분(185')의 내부 챔버(171') 내에 위치될 수 있다. 플런저(149')의 전방 단부 또는 벽은 피스톤(148')과 여전히 접촉할 수 있다. 더욱이, 그러한 실시 형태에서, 제2 에너지 저장 장치(144')는 여전히, 제1 및 제2 표시자 부분(125a', 125b')들의 결합해제는 물론 셔틀(125')의 이동을 개시할 수 있다. 도 1 내지 도 25의 장치(100)와 유사하게, 장치(100')에서, 제1 표시자 부분(126a')은 셔틀(125')과 제2 표시자 부분(126b') 사이에 위치된다(그리고 이들 사이에 결합을 제공한다). 여전히 추가적으로, 표시자(126')(또는, 그의 일부, 특히, 제1 표시자 부분(126a'))는 셔틀(125')이 그의 제2 위치에 도달할 때까지 셔틀(125')과 함께 이동할 수 있고, 그 후에, 외부 부분(187')은 보유 벽(193)을 지난 종축(L')을 따른 종방향 위치에 도달할 수 있어서, 표시자(126')의 외부 부분(187')을 형성하는 벽들이 외향으로 만곡되게 할 수 있다. 이때, 제3 에너지 저장 장치(146')는 표시자(126')(즉, 제1 표시자 부분(126a')) 및 셔틀(125')을 결합하는 래치 또는 디텐트(194)를 극복하는 힘을 제공할 수 있어서, 표시자(126')가 셔틀(125')에 대해 종축(L')을 따라서 이동하기 시작하게 하고, 셔틀(125')이 외부 부분(187') 내측에서 (즉, 외부 리세스(190') 내에서) 주행하여 카트리지(110') 내의 피스톤(148')을 구동시켜 활성제를 주입하게 할 수 있다.
도면에 도시된 각각의 실시 형태는 본 발명의 장치의 다양한 특징을 도시하는 데 있어서의 명확성을 위하여 개별 실시 형태로서 예시되어 있다. 그러나, 도면에 도시되고 본 명세서에서 설명된 임의의 실시 형태의 요소들 및 특징부들의 임의의 조합이 본 발명의 장치에서 채용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
적용 시간, 마이크로니들, 피부 접촉 접착제, 이형 라이너, 및 활성제의 하기 설명들은 본 발명의 장치의 어떠한 실시 형태에도 적용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본 발명의 장치가 피부(50) 상에 유지될 수 있는 시간은 긴 시간일 수 있지만, 본 발명의 장치는 더 짧은 지속기간 동안 피부(50) 상에 유지될 가능성이 더 많다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 본 발명의 장치는 적어도 1 초, 일부 실시 형태에서, 적어도 5 초, 일부 실시 형태에서, 적어도 10 초, 일부 실시 형태에서, 적어도 15 초, 그리고 일부 실시 형태에서, 적어도 30 초의 처리 기간 동안 피부 상에 유지될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 장치는 1 시간 이하, 일부 실시 형태에서, 30 분 이하, 일부 실시 형태에서, 20 분 이하, 일부 실시 형태에서, 10 분 이하, 그리고 일부 실시 형태에서, 5 분 이하의 기간 동안 피부 상에 유지될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 장치는 1 초 내지 1 시간, 일부 실시 형태에서, 10 초 내지 10 분, 그리고 일부 실시 형태에서, 30 초 내지 5 분의 처리 기간 동안 피부 상에 유지될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 장치(100)는 적어도 1 초, 일부 실시 형태에서, 적어도 5 초, 일부 실시 형태에서, 적어도 10 초, 일부 실시 형태에서, 적어도 15 초, 그리고 일부 실시 형태에서, 적어도 30 초의 주입 기간에 걸쳐 활성제를 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 장치는 1 시간 이하, 일부 실시 형태에서, 30 분 이하, 일부 실시 형태에서, 20 분 이하, 일부 실시 형태에서, 10 분 이하, 그리고 일부 실시 형태에서, 5 분 이하의 주입 기간을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 장치는 1 초 내지 1 시간, 일부 실시 형태에서, 10 초 내지 10 분, 그리고 일부 실시 형태에서, 30 초 내지 5 분의 처리 기간 동안 피부 상에 유지될 수 있다.
피부 접촉 접착제
일부 실시 형태에서, 피부 접촉 접착제(150)는 작동기(104)의 전체 베이스(133)(및/또는 하우징(102)의 베이스(112))를 덮을 수 있다. 대안적으로, 일부 실시 형태에서, 피부 접촉 접착제(150)는, 예컨대 (예컨대, 랜덤하게, 또는 일정 패턴으로) 갭들을 생성하는 피부 접촉 접착제(150) 및/또는 베이스(133)(및/또는 베이스(112))의 폭보다 작은 폭을 갖는 완전 링 형상의 피부 접촉 접착제(150)의 간헐적인 적용을 포함하여, 베이스(133)(및/또는 베이스(112))를 부분적으로 덮을 수 있다.
피부 접촉 접착제(150)는 대체적으로 감압 접착제이고, 특히 피부(예컨대, 포유류 피부)에 단단히 그러나 제거가능하게 접착 또는 접합할 수 있는 감압 접착제이다. 피부 접촉 접착제(150)는 또한 대체적으로 안전하고 비독성이다. 피부 접촉 접착제 층은 대체적으로 장치(100)의 원하는 최종 용도에 따라 선택될 것이다. 일부 실시 형태에서, 장치(100)는 하나 초과의 피부 접촉 접착제(150)를 포함할 수 있다. 장치(100)가 하나 초과의 피부 접촉 접착제 층(150)을 포함하는 경우, 각 피부 접촉 접착제 층(150)은 사용되는 재료 및 두께에 관하여 서로 독립적으로 선택될 수 있다. 적합한 접착제의 예에는 아크릴레이트, 실리콘, 폴리아이소부틸렌, 합성 고무, 천연 고무, 및 이들의 공중합체 및 혼합물이 포함된다. 아크릴레이트 및 실리콘이 바람직한 피부 접촉 접착제(150)일 수 있다. 일반적으로, 피부 접촉 접착제(150)는 의도된 착용 기간 동안 피부의 자극 또는 감작을 거의 또는 전혀 야기하지 않아야 한다.
일부 실시 형태에서, 피부 접촉 접착제(150)는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 공중합체일 수 있다. 아크릴레이트는 전형적으로 약 0.2 dL/g 초과의 고유 점도를 가질 것이며, 하나 이상의 중합된 1차 단량체 및 선택적으로 하나 이상의 극성 공단량체를 포함할 것이다. 사용하기에 적합한 1차 단량체는 알킬 기 내에 4 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 아크릴레이트 및 알킬 기 내에 4 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 메타크릴레이트를 포함한다. 적합한 알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 예에는 n-부틸, n-펜틸, n-헥실, 아이소헵틸, n-노닐, n-데실, 아이소헥실, 2-에틸옥틸, 아이소옥틸 및 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 메타크릴레이트가 포함된다. 일부 실시 형태에서, 알킬 아크릴레이트는 아이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 및 사이클로헥실 아크릴레이트를 포함할 수 있다 사용하기에 적합한 극성 단량체는 하이드록실, 아미드, 또는 카르복실산, 설폰산, 또는 포스폰산 작용기를 갖는 것들을 포함할 수 있다. 대표적인 예에는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-비닐-2-피롤리돈, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 피롤리도닐 에틸 아크릴레이트, 및 알콕시에틸 아크릴레이트, 예컨대 2-카르복시에틸아크릴레이트가 포함된다. 일부 실시 형태에서, 최종 PSA 제품의 과도한 단단함(firmness)을 피하기 위하여, 중량 기준의 극성 단량체의 양은 모든 단량체들의 총 중량의 약 40%를 초과하지 않을 것이다. 전형적으로, 극성 단량체는 약 1 중량% 내지 약 20 중량% 정도로 혼입될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 극성 단량체는 아크릴아미드일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 아크릴레이트 공중합체는 1차 및 극성 단량체와 추가의 선택적인 단량체의 반응 생성물을 포함할 수 있는데, 추가의 선택적인 단량체가 존재하는 경우, 이는 접착제 조성물이 비점착성이 되게 하지 않을 정량으로 중합 반응에 포함된다. 추가의 선택적인 단량체는, 예를 들어 성능을 개선하거나, 비용을 감소시키거나, 또는 다른 목적을 위하여 첨가될 수 있다. 그러한 선택적인 단량체의 예에는 비닐 에스테르, 예를 들어 비닐 아세테이트, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 스티렌, 및 다른 단량체들과 공중합가능한 거대단량체(macromonomer)가 포함된다. 적합한 거대단량체는 폴리메틸메타크릴레이트, 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체, 폴리에테르, 및 폴리스티렌 거대단량체를 포함한다. 유용한 거대단량체 및 그의 제조의 예가 미국 특허 제4,693,776호(크램프(Krampe) 등)에 기재되어 있으며, 이의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
실리콘 또는 폴리실록산 감압 접착제는 두 가지 주 성분: 중합체, 또는 검(gum), 및 점착부여 수지(tackifying resin)를 기재로 한 감압 접착제를 포함한다. 폴리실록산 접착제는, 적절한 유기 용매 중에서 축합 반응을 통해, 검, 전형적으로는 고분자량 폴리다이오가노실록산을 수지와 가교결합시켜 3차원 실리케이트 구조를 생성함으로써 제조될 수 있다. 폴리실록산 접착제의 물리적 특성을 변경시키기 위하여 수지 대 중합체의 비가 조정될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 약물 안정성을 증가시키고 분해를 감소시키도록 하기 위하여, 캡핑된(capped)(또는 아민-상용성) 폴리실록산의 사용이 바람직할 수 있다. 유용할 수 있는 실리콘 감압 접착제의 추가의 상세한 설명 및 예가 미국 특허 제4,591,622호(블리자드(Blizzard) 등); 제4,584,355호(블리자드 등); 제4,585,836호(호만(Homan) 등); 및 제4,655,767호(우더드(Woodard) 등)에 기재되어 있다. 적합한 실리콘 감압 접착제는 구매가능하며, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation), 의료 제품부(Medical Products)에 의해 상표명 BIO-PSA®로 판매되는 실리콘 접착제를 포함한다.
적합한 접착제의 추가의 설명은 미국 특허 제5,656,286호(미란다 등), 제5,223,261호(넬슨(Nelson) 등), 및 제5,380,760호(웬델(Wendel) 등)에서 찾아볼 수 있으며, 그의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 일부 실시 형태에서, 피부 접촉 접착제(150)의 두께는 약 10 μm 이상, 일부 실시 형태에서는 약 20 μm 이상, 그리고 일부 실시 형태에서는 약 40 μm 이상일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 피부 접촉 접착제(150)의 두께는 약 2 mm(0.07874 인치) 미만, 일부 실시 형태에서는 약 1 mm(0.03937 인치) 미만, 그리고 일부 실시 형태에서는 약 150 마이크로미터(5906 마이크로인치) 미만일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 의료 등급 접착제가 피부 접촉 접착제(150)에 바람직할 수 있다. 그러한 의료 등급 피부 접촉 접착제(150)는 장치(100)의 작동 전에, 동안, 및 후에 피부(50)와의 친밀한 접촉을 유지할 수 있는 물리적 성질 및 특성을 가질 수 있다. 작동기(104)(또는 하우징(102))를 피부(50)에 고정시키는 것은 마이크로니들(108)이 피부(50) 내로 삽입된 상태를 유지하는 데 도움이 될 수 있다.
이형 라이너
(예컨대, 베이스(112)의 적어도 일부를 덮도록, 채용되는 다른 이형 라이너에 더하여) 이형 라이너(152)의 적어도 일부로서 사용될 수 있는 이형 라이너는 다양한 제조자들로부터 매우 다양한 독점적인 제형으로 입수가능하다. 당업자는 통상 원하는 이형 특성을 갖는 제품에 도달하도록 접착제 선택에 대한 모의 사용 조건으로 이들 라이너를 시험한다. 본 발명의 장치에 사용하기 적합할 수 있는 라이너는 크라프트지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 임의의 이들 재료의 복합체로 제작될 수 있다. 라이너 재료는 불소 화합물 또는 실리콘과 같은 이형제 또는 저 접착 코팅으로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 개시 내용이 본 명세서에서 참조로 포함된 미국 특허 제4,472,480호(올슨(Olson))는 저 표면 에너지 퍼플루오로 화합물 라이너를 설명한다. 라이너는 실리콘 이형 재료로 코팅된 종이, 폴리올레핀 필름, 또는 폴리에스테르 필름일 수 있다. 구입 가능한 실리콘 코팅 이형지의 예는 로파렉스(Loparex)(미국 일리노이주 윌로우브루크)로부터 입수 가능한 폴리슬릭(POLYSLIK®) 실리콘 이형지이다.
활성제
앞서 논의된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 활성 성분 또는 활성제(예를 들어, 약물)는 마이크로니들(108)을 통하여 (예컨대, 중실형 또는 중공형 마이크로니들을 통하여) 전달될 수 있다. 유체로 제형화되어 피하 주사를 통해 전달될 수 있는 임의의 물질이 활성제로서 사용될 수 있으며, 이는 임의의 의약품, 건강 보조 식품(nutraceutical), 약용 화장품(cosmeceutical), 진단제, 및 치료제(본 명세서에서 편의상 "약물"로 총칭됨)를 포함한다. 본 발명은 심지어 기체 상태의 유체가 이용될 수 있음을 구상하고 있다.
본 발명의 장치 내로 포함될 수 약물의 예는 피부에 투여될 때 국부적 또는 전신적 효과를 가능하게 하는 것이다. 일부 예에는 경피 장치의 형태로 구매가능한 부프레노르핀, 클로니딘, 다이클로페낙, 에스트라다이올, 그라니세트론, 아이소소바이드 다이니트레이트, 레보놀게스트렐, 리도카인, 메틸페니데이트, 니코틴, 니트로글리세린, 옥시부티닌, 리바스티그민, 로티고틴, 스코폴라민, 셀레길린, 테스토스테론, 툴로부테롤, 및 펜타닐이 포함된다. 다른 예에는 스테로이드(예를 들어, 하이드로코티손, 프레드니솔론, 트라이암시놀론) 및 비스테로이드(예를 들어, 나프록센, 피록시캄) 둘 모두의 항염증 약물; 세균발육 저지제(예를 들어, 클로르헥시딘, 헥실레조르시놀); 항세균제(예를 들어, 페니실린 예컨대 페니실린 V, 세팔로스포린 예컨대 세팔레키신, 에리스로마이신, 테트라사이클린, 젠타마이신, 술파디아졸, 니트로푸란토인, 및 퀴놀론 예컨대 노르플록사신, 플루메퀸, 및 아이발플록사신); 항원충제(예를 들어, 메트로니다졸); 항진균제(예를 들어, 니스타틴); 관상혈관확장제; 칼슘 채널 차단제(예를 들어, 니페디핀, 딜티아젬); 기관지 확장제(예를 들어, 테오필린, 피르부테롤, 살메테롤, 아이소프로테레놀); 효소 억제제, 예컨대, 콜라게나제 억제제, 프로테아제 억제제, 아세틸콜린에스테라제 억제제(예를 들어, 도네페질), 엘라스타제 억제제, 리폭시게나제 억제제(예를 들어, A64077), 및 안지오텐신 전환 효소 억제제(예를 들어, 카프토프릴, 리시노프릴); 기타 항고혈압제(예를 들어, 프로프라놀롤); 류코트리엔 길항제(예를 들어, ICI204,219); 항궤양제 예컨대 H2 길항제; 스테로이드 호르몬(예를 들어, 프로제스테론); 항바이러스제 및/또는 면역조절제(예를 들어, 1-아이소부틸-1H-이미다조[4,5-c]퀴놀린-4-아민, 1-(2-수산기-2-메틸프로필)-1H-이미다조[4,5-c]퀴놀린-4-아민, N-[4-(4-아미노-2-에틸-1H-이미다조[4,5-c]퀴놀린-1-일)부틸]메탄설폰아미드, 및 아시클로비르); 국소 마취제(예를 들어, 벤조카인, 프로포폴, 테트라카인, 프릴로카인); 강심제(예를 들어, 디지탈리스, 디곡신); 진해제(예를 들어, 코데인, 덱스트로메토르판); 항히스타민제(예를 들어, 다이펜하이드라민, 클로르페니라민, 테르페나딘); 마약성 진통제(예를 들어, 모르핀, 펜타닐 시트레이트, 설펜타닐, 하이드로모르폰 하이드로클로라이드); 펩티드 호르몬(예를 들어, 인간 또는 동물 성장 호르몬, LHRH, 부갑상선 호르몬); 심장작용 제품, 예를 들어, 아트리오펩티드(atriopeptide); 당뇨병 치료제(예를 들어, 인슐린, 엑산나타이드); 효소(예를 들어, 안티-플라크 효소, 리소자임, 덱스트라나제); 항구토제; 항경련제(예를 들어, 카르바마진); 면역억제제(예를 들어, 사이클로스포린); 심리치료제(예를 들어, 다이아제팜); 진정제(예를 들어, 페노바르비탈); 항응혈제(예를 들어, 헤파린, 에녹사파린 소듐); 진통제(예를 들어, 아세트아미노펜); 항편두통제(예를 들어, 에르고타민, 멜라토닌, 수마트립탄, 졸미트립탄); 항부정맥제(예를 들어, 플레카이니드); 구토억제제(예를 들어, 메타클로프로미드(metaclopromide), 온단세트론, 그라니세트론 하이드로클로라이드); 항암제(예를 들어, 메토트렉사트); 신경학적 제제 예컨대 항불안제; 지혈제; 항비만제; 도파민 작용제(예를 들어, 아포모르핀); GnRH 작용제(예를 들어, 류프로라이드(leuprolide), 고세렐린(goserelin), 나파렐린(nafarelin)); 생식 호르몬(예를 들어, hCG, hMG, 우로폴라이트로핀(urofollitropin)); 인터페론(예를 들어, 인터페론-알파, 인터페론-베타, 인터페론-감마, 페길레이트된 인터페론-알파); 등뿐만 아니라 약학적으로 허용가능한 염 및 그의 에스테르가 포함된다. 치료적 유효량을 구성하는 약물의 양은 특정 약물, 특정 캐리어, 및 원하는 치료적 효과를 적절히 고려하여 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 펩티드 치료제(천연, 합성, 또는 재조합)가 마이크로니들(108)을 통하여 (예를 들어, 중실형 또는 중공형 마이크로니들을 통하여) 전달될 수 있다.본 발명의 장치 내로 포함될 수 있는 펩티드 치료제의 예에는 부갑상선 호르몬(PTH), 부갑상선 호르몬 관련 단백질(PTHrP), 칼시토닌, 라이소자임, 인슐린, 인슐리노트로픽 유사체, 글라티라머 아세테이트, 고세렐린 아세테이트, 소마토스타틴, 옥트레오타이드, 류프로라이드, 바소프레신, 데스모프레신, 티모신 알파-1, 심방 나트륨 이뇨 펩티드(ANP), 엔돌핀, 혈관 내피 성장 인자(VEGF), 섬유모세포 성장 인자(FGF), 에리트로포이에틴(EPO), 골형성 단백질(BMP), 표피 성장 인자(EFG), 과립구 콜로니-자극 인자(G-CSF), 과립구 대식 세포 콜로니 자극 인자(GM-CSF), 인슐린-유사 성장 인자(IGF), 혈소판-유래된 성장 인자(PDGF), 성장 호르몬 방출 호르몬(GHRH), 도나제(dornase) 알파, 조직 플라스미노겐 활성제(tPA), 유로키나제, ANP 제거 억제제, 황체화 호르몬 방출 호르몬(LHRH), 멜라닌세포 자극 호르몬(알파 & 베타 MSH), 뇌하수체 호르몬(hGH), 부신 피질 자극 호르몬(ACTH), 인간 융모성 고나도트로핀(hCG), 스트렙토키나제, 인터류킨(예를 들어 IL-2, IL-4, IL-10, IL-12, IL-15, IL-18), 단백질 C, 단백질 S, 앤지오텐신, 엔지오제닌, 엔도텔린, 펜티게타이드, 뇌 나트륨이뇨 펩티드(BNP), 신경펩티드 Y, 섬 아밀로이드 폴리펩타이드(IAPP), 혈관작용성 장 펩티드(VIP), 히루딘, 글루카곤, 옥시토신, 및 상기 펩티드 치료제들 중 임의의 것의 유도체가 포함된다.
일부 실시 형태에서, 큰 분자량을 갖는 약물이 경피적으로 전달될 수 있다. 약물의 분자량 증가는 전형적으로 무지원 경피 전달의 감소를 야기할 수 있다. 이러한 큰 분자의 예에는 단백질, 펩티드, 뉴클레오티드 시퀀스, 단일 클론 항체, 백신, 다당류, 예컨대 헤파린, 및 항생제, 예컨대 세프트리악손이 포함된다. 적합한 백신의 예에는 치료용 암 백신, 탄저 백신, 독감 백신, 라임병(Lyme disease) 백신, 광견병 백신, 홍역 백신, 볼거리 백신, 수두 백신, 천연두 백신, 간염 백신, A형 간염 백신, B형 간염 백신, C형 간염 백신, 백일해 백신, 풍진 백신, 디프테리아 백신, 뇌염 백신, 일본 뇌염 백신, 호흡기 세포융합 바이러스 백신, 황열병 백신, 재조합 단백질 백신, DNA 백신, 폴리오 백신, 치료 암 백신, 헤르페스 백신, 인간 유두종 바이러스 백신, 폐렴구균 백신, 수막염 백신, 백일해 백신, 파상풍 백신, 장티푸스백신, 콜레라 백신, 결핵 백신, 중증 급성 호흡기 증후군(SARS) 백신, HSV-1 백신, HSV-2 백신, HIV 백신 및 이들의 조합이 포함된다. 따라서, 용어 "백신"은 단백질, 다당류, 올리고당류, 또는 약화되거나 사멸된 바이러스의 형태의 항원을 제한 없이 포함한다. 적합한 백신 및 백신 보조제의 추가 예는, 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 출원 공개 제2004/0049150호(달톤(Dalton) 등)에 설명되어 있다.
다른 실시 형태에서, 수동적 경피 전달에 의해 전달하기 달리 어렵거나 또는 불가능한 소분자 약물이 사용될 수 있다. 이러한 분자의 예에는 염 형태; 소듐 알렌드로네이트 또는 파메드로네이트를 비롯한 비스포스포네이트와 같은 이온성 분자; 및 수동적 경피 전달에 도움이 되지 않은 물리화학적 특성을 갖는 분자가 포함된다.
마이크로니들
본 발명의 실시에 유용한 마이크로니들 어레이는 다양한 구성 및 특징부, 예를 들어 하기 특허 및 특허 출원에 기재된 것을 가질 수 있으며, 하기 특허 및 특허 출원의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 마이크로니들 어레이에 대한 일 실시 형태는, 절두형 테이퍼 형상(truncated tapered shape) 및 제어된 종횡비를 갖는 마이크로니들을 설명하는 미국 특허 공개 제2005/0261631호(클라크(Clarke) 등)에 개시된 구조체를 포함한다. 마이크로니들 어레이에 대한 다른 실시 형태는 피부를 관통하기 위한 블레이드형 미세돌출부를 설명하는 미국 특허 제6,091,975호(대돈나(Daddona) 등)에 개시된 구조를 포함한다. 마이크로니들 어레이에 대한 또 다른 실시 형태는 중공형 중심 채널을 갖는 테이퍼진 구조체를 설명하는 미국 특허 제6,312,612호(셔만(Sherman) 등)에 개시된 구조를 포함한다. 마이크로니들 어레이에 대한 또 다른 실시 형태는 마이크로니들의 팁의 상부 표면에 적어도 하나의 종방향 블레이드를 갖는 중공형 마이크로니들을 설명하는 미국 특허 제6,379,324호(가트스테인(Gartstein) 등)에 개시된 구조를 포함한다. 마이크로니들 어레이에 대한 추가 실시 형태는 둘 모두가 중공형 마이크로니들을 설명하는 미국 특허 출원 공개 US2012/0123387호(곤잘레스(Gonzalez) 등) 및 US2011/0213335호(부르톤(Burton) 등)에 개시된 구조를 포함한다. 마이크로니들 어레이의 다른 추가 실시 형태는 둘 모두가 중공형 마이크로니들 어레이 및 그의 제조 방법을 설명하는 미국 특허 제6,558,361호(예서런(Yeshurun)) 및 제7,648,484호(예서런 등)에 개시된 구조를 포함한다.
본 발명의 마이크로니들 어레이에 채용될 수 있는 마이크로니들의 다양한 실시 형태가 액정 중합체(LCP) 마이크로니들을 설명하는 PCT 공개 WO2012/074576호(두안(Duan) 등); 및 본 발명의 마이크로니들에 채용될 수 있는 마이크로니들의 여러 상이한 유형 및 조성물을 설명하는 PCT 공개 WO2012/122162호(장(Zhang) 등)에 기재되어 있다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들 재료는 규소, 유리, 또는 금속 예컨대 스테인리스강, 티타늄, 또는 니켈 티타늄 합금일 수 있다(또는 이들을 포함할 수 있다). 일부 실시 형태에서, 마이크로니들 재료는 중합체 재료, 예컨대, 의료 등급 중합체 재료일 수 있다(또는 이들을 포함할 수 있다). 의료 등급 중합체 재료의 예시적인 유형에는 폴리카보네이트, 액정 중합체(LCP), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 사이클릭 올레핀 공중합체(COC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)가 포함된다. 의료 등급 중합체 재료의 특히 유용한 유형에는 폴리카보네이트 및 LCP가 포함된다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들 재료는 생분해성 중합체 재료, 특히 의료 등급 생분해성 중합체 재료일 수 있다(또는 이들을 포함할 수 있다). 의료 등급 생분해성 재료의 예시적인 유형에는 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), PGA 및 PLA 공중합체, 폴리에스테르-아미드 중합체(PEA)가 포함된다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들은 본 명세서에서 "분해가능한 마이크로니들"로 칭해지는 분해가능한, 용해가능한, 또는 해체가능한 재료로 제조될 수 있다. 분해가능한, 용해가능한, 또는 해체가능한 재료는 사용 중에 분해되거나, 용해되거나, 또는 해체되는 임의의 중실형 재료이다. 특히, "분해가능한 마이크로니들"은 피부 각질층 하부의 조직에서 충분히 분해, 용해, 또는 해체되어 치료제가 조직 내로 방출되게 한다. 치료제는 분해가능한 마이크로니들 상에 코팅될 수 있거나 그 내에 포함될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 분해가능한 재료는 탄수화물 또는 당으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 분해가능한 재료는 폴리비닐 피롤리돈(PVP)이다. 일부 실시 형태에서, 분해가능한 재료는 하이알루론산, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 수크로스, 포도당, 덱스트란, 트레할로스, 말토덱스트린 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들은 상기 언급된 재료들 중 임의의 둘 이상의 조합으로 제조될 (또는 조합을 포함할) 수 있다. 예를 들어, 마이크로니들의 팁은 분해가능한 재료일 수 있는 한편, 마이크로니들의 나머지 부분은 의료 등급 중합체 재료이다.
본 발명을 수행하기에 유용한 마이크로니들 어레이 내의 마이크로니들 또는 복수의 마이크로니들은 피부 각질층을 관통할 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들 중 하나 이상은 정사각형 피라미드 형상, 삼각형 피라미드 형상, 계단형 피라미드 형상, 원추 형상, 마이크로블레이드 형상, 또는 피하 주사 니들의 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들 중 하나 이상은 정사각형 피라미드 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들 중 하나 이상은 삼각형 피라미드 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들 중 하나 이상은 계단형 피라미드 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들 중 하나 이상은 원추 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들 중 하나 이상은 마이크로블레이드(microblade) 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들 중 하나 이상은 피하 주사 니들의 형상을 가질 수 있다. 형상은 대칭이거나 비대칭일 수 있다. 형상은 절두형일 수 있다(예를 들어, 복수의 마이크로니들이 절두 피라미드 형상 또는 절두 원추 형상을 가질 수 있다). 일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 내의 복수의 마이크로니들은 중실형 마이크로니들이다(즉, 마이크로니들이 전체에 걸쳐 속이 채워져 있다). 일부 실시 형태에서, 중실형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중실형 마이크로니들은 정사각형 피라미드 형상, 삼각형 피라미드 형상, 계단형 피라미드 형상, 원추 형상, 또는 마이크로블레이드 형상을 가질 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 중실형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중실형 마이크로니들은 각각 정사각형 피라미드 형상을 갖는다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 내의 복수의 마이크로니들은 중공형 마이크로니들이다(즉, 마이크로니들은 마이크로니들을 통한 중공 보어를 포함한다). 중공 보어는 마이크로니들의 베이스로부터 마이크로니들의 팁까지 있을 수 있거나, 보어는 마이크로니들의 베이스로부터 마이크로니들의 팁에서 오프셋된 위치까지 있을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중공형 마이크로니들 중 하나 이상은 원추 형상, 원통 형상, 정사각형 피라미드 형상, 삼각형 피라미드 형상, 또는 피하 주사 니들의 형상을 가질 수 있다.
일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중공형 마이크로니들 중 하나 이상은 원추 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중공형 마이크로니들 중 하나 이상은 원통형 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중공형 마이크로니들 중 하나 이상은 정사각형 피라미드 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중공형 마이크로니들 중 하나 이상은 삼각형 피라미드 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중공형 마이크로니들 중 하나 이상은 피하 주사 니들의 형상을 가질 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들 어레이 내의 복수의 중공형 마이크로니들은 각각 종래의 피하 주사 니들의 형상을 갖는다.
도 27은 4개의 마이크로니들(108) (이들 중 2개가 도 27에서 언급됨)이 마이크로니들 기재(109) 상에 위치된 것을 포함하는 마이크로니들 어레이(107)의 일부분을 나타낸다. 각각의 마이크로니들(108)은 높이 h를 가지며, 상기 높이는 기재(109)에서 마이크로니들(108)의 팁(tip)으로부터 마이크로니들의 기부까지의 길이이다. 단일 마이크로니들의 높이 또는 마이크로니들 어레이 상의 모든 마이크로니들들의 평균 높이 중 어느 하나가 마이크로니들의 높이(h)로 칭해질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 100 내지 약 3000 마이크로미터, 일부 실시 형태에서, 약 100 내지 약 1500 마이크로미터, 일부 실시 형태에서, 약 100 내지 약1200 마이크로미터, 그리고 일부 실시 형태에서, 약 100 내지 약 1000 마이크로미터이다.
일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 200 내지 약 1200 마이크로미터, 약 200 내지 약 1000 마이크로미터, 약 200 내지 약 750 마이크로미터, 또는 약 200 내지 약 600 마이크로미터이다.
일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 250 내지 약 1500 마이크로미터, 약 500 내지 약 1000 마이크로미터, 또는 약 500 내지 약 750 마이크로미터이다.
일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 800 내지 약 1400 마이크로미터이다.
일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 500이다.
일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 3000 마이크로미터 미만이다. 다른 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 1500 마이크로미터 미만이다. 또 다른 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 1200 마이크로미터 미만이다. 또 다른 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 1000 마이크로미터 미만이다. 추가의 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 750 마이크로미터 미만이다. 다른 추가의 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 600 마이크로미터 미만이다.
일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 적어도 약 100 마이크로미터이다. 다른 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 적어도 약 200 마이크로미터이다. 또 다른 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 적어도 약 250 마이크로미터이다. 추가의 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 적어도 약 500 마이크로미터이다. 다른 추가의 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 적어도 약 800 마이크로미터이다.
중실형 마이크로니들을 채용하는 일부 실시 형태에서, 복수의 중실형 마이크로니들의 각각의 마이크로니들은 (또는 복수의 중실형 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 100 내지 약 1500 마이크로미터, 약 100 내지 약 1200 마이크로미터, 약 200 내지 약 1000 마이크로미터, 약 200 내지 약 750 마이크로미터, 약 200 내지 약 600 마이크로미터, 또는 약 500 마이크로미터이다.
중공형 마이크로니들을 채용하는 일부 실시 형태에서, 복수의 중공형 마이크로니들의 각각의 마이크로니들은 (또는 복수의 중공형 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 100 내지 약 3000 마이크로미터, 약 800 내지 약 1400 마이크로미터, 또는 약 500 마이크로미터이다.
일부 실시 형태에서, 복수의 중공형 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 중공형 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 900 내지 약 1000 마이크로미터이다. 다른 실시 형태에서, 복수의 중공형 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 중공형 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 900 내지 약 950 마이크로미터이다. 또 다른 실시 형태에서, 복수의 중공형 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 중공형 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 높이가 약 900 마이크로미터이다.
또한 마이크로니들 어레이 내의 복수의 마이크로니들들 또는 단일 마이크로니들은 그 종횡비에 의해 특성 확인될 수 있다. 마이크로니들의 종횡비는 마이크로니들의 높이(h) 대 (마이크로니들의 베이스에서의) 폭(w)의 비이다(도 27에 도시된 바와 같음). 종횡비는 h:w로 제시될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들 모두는 평균적으로) 종횡비가 2:1 내지 5:1의 범위 내에 있다. 이들 실시 형태 중 일부에서, 복수의 마이크로니들 각각의 종횡비 (또는 복수의 마이크로니들 전부의 평균 종횡비)는 3:1 이상이다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들의 어레이는 마이크로니들의 어레이의 ㎠당 약 100 내지 약 1500개의 마이크로니들을 포함한다.
중실형 마이크로니들을 채용하는 일부 실시 형태에서, 중실형 마이크로니들의 어레이는 중실형 마이크로니들의 어레이의 ㎠당 약 100 내지 약 1500개의 중실형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중실형 마이크로니들의 어레이는 중실형 마이크로니들의 어레이의 ㎠당 약 200 내지 약 500개의 중실형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중실형 마이크로니들의 어레이는 중실형 마이크로니들의 어레이의 ㎠당 약 300 내지 약 400개의 중실형 마이크로니들을 포함한다.
중공형 마이크로니들을 채용하는 일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들의 어레이는 중공형 마이크로니들의 어레이당 약 3 내지 약 30개의 중공형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들의 어레이는 중공형 마이크로니들의 어레이당 약 10 내지 약 30개의 중공형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들의 어레이는 중공형 마이크로니들의 어레이당 약 3 내지 약 20개의 중공형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들의 어레이는 중공형 마이크로니들의 어레이당 약 13 내지 약 20개의 중공형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들의 어레이는 중공형 마이크로니들의 어레이당 약 8 내지 약 18개의 중공형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들의 어레이는 중공형 마이크로니들의 어레이당 약 18개의 중공형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들의 어레이는 중공형 마이크로니들의 어레이당 약 12개의 중공형 마이크로니들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 내의 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 약 50 내지 약 1500 마이크로미터, 약 50 내지 약 400 마이크로미터, 또는 약 50 내지 약 250 마이크로미터의 깊이까지 피부 내로 침투할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 내의 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 약 100 내지 약 400 마이크로미터, 또는 약 100 내지 약 300 마이크로미터의 깊이까지 피부 내로 침투할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 내의 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 약 150 내지 약 1500 마이크로미터, 또는 약 800 내지 약 1500 마이크로미터의 깊이까지 피부 내로 침투할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들 어레이 내의 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 약 400 내지 약 800 마이크로미터의 깊이까지 피부 내로 침투할 수 있다.
상기 실시 형태의 모든 경우에, 마이크로니들 어레이 내의 복수의 마이크로니들의 각각은 (또는 복수의 마이크로니들의 모두는 평균적으로) 침투 깊이(DOP)가 마이크로니들 그 자체의 전체 길이가 아닐 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시 형태에서, 본 발명에 따른 마이크로니들 어레이(107)는 마이크로니들 어레이(107), 전술된 것들과 같은 피부 접촉 접착제, 및 선택적으로 배킹(backing)을 포함할 수 있는 패치의 형태일 수 있다. 패치 상이든 아니든, 마이크로니들(108)은 임의의 원하는 패턴 또는 배열로 배열될 수 있다. 예를 들어, 마이크로니들(108)은 정렬되거나 오프셋될 수 있는 균일하게 이격된 열(row)들로 배열될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 마이크로니들(108)은 다각형 패턴, 예컨대 삼각형, 정사각형, 직사각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형, 또는 사다리꼴로 배열될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 마이크로니들(108)은 원형 또는 타원형 패턴으로 배열될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 마이크로니들(108)에 의해 덮인 기재(109)의 표면적은 약 0.1 ㎠ 내지 약 20 ㎠일 수 있다. 이들 실시 형태 중 일부에서, 마이크로니들(108)에 의해 덮인 기재(109)의 표면적은 약 0.5 ㎠ 내지 약 5 ㎠이다. 이들 실시 형태 중 다른 일부에서, 마이크로니들(108)에 의해 덮인 기재(109)의 표면적은 약 1 ㎠ 내지 약 3 ㎠이다. 이들 실시 형태 중 또 다른 일부에서, 마이크로니들(108)에 의해 덮인 기재(109)의 표면적은 약 1 ㎠ 내지 약 2 ㎠이다.
일부 실시 형태에서, 본 발명의 마이크로니들(108)은 (예를 들어, 기재(109)의) 어레이(107)의 사실상 전체 표면에 걸쳐 배치될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 기재(109)의 일부에는 마이크로니들(108)이 구비되어 있지 않을 수 있다(즉, 기재(109)의 일부가 비구조화되어 있다). 이들 실시 형태 중 일부에서, 비구조화된 표면은 면적이 피부 표면(50)과 대면하는 장치 표면의 총 면적의 약 1% 초과 및 약 75% 미만이다. 이들 실시 형태 중 다른 실시 형태에서, 비구조화된 표면은 면적이 약 0.65 ㎠(0.10 제곱인치) 초과 내지 약 6.5 ㎠(1 제곱인치) 미만이다.
중공형 마이크로니들의 경우, 중공 채널 또는 보어가 기재(109) 및 마이크로니들(108)을 통하여 연장된다. 일부 실시 형태에서, 보어는 중공형 마이크로니들의 팁에서의 또는 그 근처의 채널 개구부에서 끝난다. 채널은 바람직하게는 중공형 마이크로니들의 팁 근처의 개구부에서 끝난다. 가장 바람직하게는, 채널 또는 보어는 마이크로니들의 중심축을 따라서 연속하지만, 삽입시 조직에 의한 채널의 막힘을 방지하는 것을 보조하도록, 피하 주사 니들과 유사하게, 마이크로니들의 경사 측벽에서 끝난다. 일부 실시 형태에서, 채널 보어의 직경은 약 10 내지 약 200 마이크로미터이다. 다른 실시 형태에서, 채널 보어의 직경은 약 10 내지 약 150 마이크로미터이다. 또 다른 실시 형태에서, 채널 보어의 직경은 약 30 내지 약 60 마이크로미터이다.
중공형 마이크로니들의 일부 실시 형태에서, 채널 보어의 평균 단면적은 약 75 내지 약 32,000 마이크로미터이다. 중공형 마이크로니들의 다른 실시 형태에서, 채널 보어의 평균 단면적은 약 75 내지 약 18,000 마이크로미터이다. 중공형 마이크로니들의 또 다른 실시 형태에서, 채널 보어의 평균 단면적은 약 700 내지 약 3,000 마이크로미터이다.
중공형 마이크로니들 어레이의 일부 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격(마이크로니들 팁으로부터 마이크로니들 팁까지 측정된 경우)은 약 0.7 mm 내지 약 20 mm이다. 중공형 마이크로니들 어레이의 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 0.7 mm 내지 약 10 mm이다. 중공형 마이크로니들 어레이의 또 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 2 mm 내지 약 20 mm이다. 중공형 마이크로니들 어레이의 또 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 2 mm 내지 약 10 mm이다. 중공형 마이크로니들 어레이의 바람직한 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 2 mm이다.
중공형 마이크로니들 어레이의 일부 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격(마이크로니들 팁으로부터 마이크로니들 팁까지 측정된 경우)은 약 0.7 mm 초과이다. 중공형 마이크로니들 어레이의 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 2 mm 초과이다.
중공형 마이크로니들 어레이의 일부 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 20 mm 미만이다. 중공형 마이크로니들 어레이의 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 10 mm 미만이다.
중실형 마이크로니들 어레이의 일부 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격(마이크로니들 팁으로부터 마이크로니들 팁까지 측정된 경우)은 약 200 마이크로미터 내지 약 2000 마이크로미터이다. 중실형 마이크로니들 어레이의 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 200 마이크로미터 내지 약 600 마이크로미터이다. 중실형 마이크로니들 어레이의 또 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 200 마이크로미터 내지 약 300 마이크로미터이다. 중실형 마이크로니들 어레이의 또 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 500 마이크로미터 내지 약 600 마이크로미터이다.
중실형 마이크로니들 어레이의 일부 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격(마이크로니들 팁으로부터 마이크로니들 팁까지 측정된 경우)은 약 200 마이크로미터 초과이다. 중실형 마이크로니들 어레이의 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 500 마이크로미터 초과이다.
중실형 마이크로니들 어레이의 일부 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 2000 마이크로미터 미만이다. 중실형 마이크로니들 어레이의 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 1000 마이크로미터 미만이다. 중실형 마이크로니들 어레이의 또 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 600 마이크로미터 미만이다. 중실형 마이크로니들 어레이의 또 다른 실시 형태에서, 인접한 마이크로니들들 사이의 평균 간격은 약 300 마이크로미터 미만이다.
본 발명의 마이크로니들 어레이는 사출 성형, 압축 성형, 금속 사출 성형, 스탬핑, 포토리소그래피 또는 압출 성형에 의해서와 같은 임의의 적합한 방식으로 제조될 수 있다. 일 실시 형태에서, 중공형 마이크로니들 어레이는 의료 등급 폴리카보네이트 또는 LCP와 같은 중합체의 열사이클식(thermocycled) 사출 성형에 이어서 마이크로니들의 채널을 형성하기 위한 레이저 드릴링에 의해 제조될 수 있다
하기의 실시 형태는 본 발명을 예시하는 것이며 비제한적인 것으로 의도된다.
실시 형태
1. 마이크로니들 주사 장치로서,
베이스 및 베이스를 통하여 연장되어 베이스 내에 개구부를 형성하는 공동을 갖는 하우징 - 하우징의 베이스가 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성됨 -;
하우징의 공동 내에 마이크로니들 어레이를 보유하도록 구성되고, 하우징의 공동 내에 적어도 부분적으로 위치되도록 그리고 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 하우징의 베이스 내의 개구부에 대해 이동가능하도록 구성된 마이크로니들 어레이 홀더 -
후퇴 위치에서는, 하우징의 베이스가 피부 표면 상에 위치되고 마이크로니들 어레이가 마이크로니들 어레이 홀더에 결합된 경우 마이크로니들 어레이가 피부 표면과 접촉하지 않도록 마이크로니들 어레이가 하우징 내부에 놓이고,
연장 위치에서는, 하우징의 베이스가 피부 표면 상에 위치되고 마이크로니들 어레이가 마이크로니들 어레이 홀더에 결합된 경우 마이크로니들 어레이의 적어도 일부가 개구부를 통하여 피부 표면과 접촉하도록 위치됨 -; 및
마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치로부터 연장 위치로 이동하게 하도록 제1 위치와 제2 위치 사이에서 하우징 및 마이크로니들 어레이 홀더에 대해 이동가능한 작동기를 포함하고, 작동기의 적어도 일부가 하우징의 베이스에 인접하게 위치되고 장치가 피부 표면을 향하여 가압되는 것에 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
2. 실시 형태 1에 있어서, 작동기는 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성된 베이스를 포함하고, 마이크로니들 어레이 홀더는 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성된 베이스를 포함하고, 작동기의 베이스와 마이크로니들 어레이 홀더의 베이스 사이의 거리는 작동기가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되는 경우 감소되는, 마이크로니들 주사 장치.
3. 실시 형태 1 또는 실시 형태 2에 있어서, 작동기는 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성된 베이스를 포함하고, 마이크로니들 어레이 홀더는 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성된 베이스를 포함하고, 작동기의 베이스는 작동기가 제1 위치에 있는 경우 마이크로니들 어레이 홀더의 베이스로부터 제1 거리에 위치되고, 작동기의 베이스는 작동기가 제2 위치에 있는 경우 마이크로니들 어레이 홀더의 베이스로부터 제2 거리에 위치되고, 제2 거리는 제1 거리보다 짧은, 마이크로니들 주사 장치.
4. 실시 형태 1 내지 실시 형태 3 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 장치의 피부 대면 측 상에 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
5. 실시 형태 1 내지 실시 형태 4 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치에 있는 경우 하우징 및 마이크로니들 어레이 홀더에 대해 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동가능한, 마이크로니들 주사 장치.
6. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 장치는 제1 영역을 갖는 풋프린트를 갖고, 작동기는 제2 영역을 갖는 풋프린트를 갖고, 제2 영역은 제1 영역의 절반보다 작은, 마이크로니들 주사 장치.
7. 실시 형태 1 내지 실시 형태 6 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 마이크로니들 주사 장치는 하우징 내에 위치된 카트리지를 추가로 포함하고, 카트리지는 활성제를 함유하도록 구성된 저장소를 형성하는, 마이크로니들 주사 장치.
8. 실시 형태 7에 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더는 카트리지와 독립적으로 이동가능한, 마이크로니들 주사 장치.
9. 실시 형태 7 또는 실시 형태 8에 있어서, 카트리지는 저장소가 유체 통로와 유체 연통 상태에 있지 않는 제1 위치와 저장소가 유체 통로와 유체 연통 상태에 있는 제2 위치 사이에서 이동가능한, 마이크로니들 주사 장치.
10. 실시 형태 7 내지 실시 형태 9 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기의 제2 위치로의 이동은 (i) 마이크로니들 어레이 홀더의 연장 위치로의 이동 및 (ii) 카트리지의 제2 위치로의 이동 둘 모두를 일으키는, 마이크로니들 주사 장치.
11. 실시 형태 9 또는 실시 형태 10에 있어서, 카트리지를 하우징 내에 보유하고 카트리지를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 운반하도록 구성된 셔틀을 추가로 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
12. 실시 형태 11에 있어서, 셔틀은 작동기가 제2 위치로 이동된 후에 작동기를 제2 위치에 보유하도록 구성된, 마이크로니들 주사 장치.
13. 실시 형태 1 내지 실시 형태 12 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 주입 장치를 추가로 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
14. 실시 형태 1 내지 실시 형태 13 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 마이크로니들 어레이는 제1 주 표면 및 제1 주 표면으로부터 돌출된 복수의 마이크로니들을 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
15. 실시 형태 1 내지 실시 형태 14 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 복수의 마이크로니들이 중공형이고, 마이크로니들 주사 장치는 활성제를 함유하도록 구성된 저장소를 포함하는 카트리지를 추가로 포함하며, 저장소 및 복수의 중공형 마이크로니들 중 적어도 일부는 마이크로니들 어레이가 마이크로니들 어레이 홀더에 결합되고 마이크로니들 어레이 홀더가 연장 위치에 있는 경우 유체 연통 상태에 있지만, 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치에 있는 경우 유체 연통 상태에 있지 않도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
16. 실시 형태 15에 있어서, 카트리지는 저장소가 복수의 마이크로니들과 유체 연통 상태에 있지 않는 제1 위치와 저장소가 복수의 마이크로니들의 적어도 일부와 유체 연통 상태에 있는 제2 위치 사이에서 이동가능한 셔틀에 의해 운반되는, 마이크로니들 주사 장치.
17. 실시 형태 16에 있어서, 셔틀이 제2 위치에 있는 경우, 셔틀은 작동기를 제2 위치에 보유하도록 위치된, 마이크로니들 주사 장치.
18. 실시 형태 16 또는 실시 형태 17에 있어서, 셔틀은 작동기가 제2 위치로 이동된 후에 작동기를 제2 위치에 보유하도록 구성된, 마이크로니들주사장치.
19. 실시 형태 1 내지 실시 형태 18 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더는 셔틀에 의해 후퇴 위치에 보유되고, 셔틀은 셔틀이 마이크로니들 어레이 홀더를 후퇴 위치에 보유하도록 위치된 제1 위치와 마이크로니들 어레이 홀더가 연장 위치로 자유로이 이동할 수 있는 제2 위치 사이에서 이동가능한, 마이크로니들 주사 장치.
20. 실시 형태 19에 있어서, 셔틀은 제2 위치를 향하여 편의되고, 작동기가 제2 위치에 있을 때까지 셔틀은 작동기에 의해 제2 위치로 이동하는 것이 억제되는, 마이크로니들 주사 장치.
21. 실시 형태 19 또는 실시 형태 20에 있어서, 작동기가 그의 제2 위치에 있는 경우, 셔틀은 그의 제2 위치로 자유로이 이동할 수 있는, 마이크로니들 주사 장치.
22. 실시 형태 19 또는 실시 형태 20에 있어서, 셔틀의 적어도 일부는 작동기가 제2 위치로 이동된 후에 작동기를 제2 위치에 보유하도록 구성된, 마이크로니들 주사 장치.
23. 실시 형태 1 내지 실시 형태 22 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 하우징의 공동 내에 적어도 부분적으로 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
24. 실시 형태 1 내지 실시 형태 23 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 하우징의 베이스에 대해 이동가능하고,
작동기가 제1 위치에 있는 경우, 작동기의 최외부 표면은 하우징의 베이스를 지나서 제1 거리 만큼 연장되고,
작동기가 제2 위치에 있는 경우, 작동기의 최외부 표면은
하우징의 베이스를 지나서 연장되지 않거나, 또는
하우징의 베이스를 지나서 제1 거리보다 짧은 제2 거리 만큼 연장되는, 마이크로니들 주사 장치.
25. 실시 형태 1 내지 실시 형태 24 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 환형 단면 형상을 갖고 내부 보어를 형성하고, 마이크로니들 어레이 홀더는 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 이동됨에 따라 보어 내에서 이동가능한, 마이크로니들 주사 장치.
26. 실시 형태 1 내지 실시 형태 25 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 베이스 및 작동기의 베이스 내에 개구를 형성하도록 작동기의 베이스를 통하여 연장된 공동을 포함하고, 마이크로니들 어레이 홀더는 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 이동되는 경우 카트리지와 독립적으로 작동기의 공동 내에서 이동가능한, 마이크로니들 주사 장치.
27. 실시 형태 26에 있어서, 작동기의 적어도 일부는 하우징의 베이스에 대해 하우징의 베이스 내에 형성된 개구부 내로 그리고 그 외부로 이동가능한, 마이크로니들 주사 장치.
28. 실시 형태 1 내지 실시 형태 27 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기의 적어도 일부는 하우징의 공동 내로 연장되는, 마이크로니들 주사 장치.
29. 실시 형태 1 내지 실시 형태 28 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 베이스 및 베이스 내에 형성된 개구부를 포함하고, 마이크로니들 어레이의 적어도 일부는 마이크로니들 어레이 홀더가 연장 위치에 있는 경우 작동기 내의 개구부를 통하여 그리고 작동기의 베이스를 지나서 연장되는, 마이크로니들 주사 장치.
30. 실시 형태 29에 있어서, 작동기의 베이스는 피부 표면에 결합되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
31. 실시 형태 29 또는 실시 형태 30에 있어서, 작동기의 베이스는 피부 접촉 접착제를 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
32. 실시 형태 1 내지 실시 형태 31 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기의 적어도 일부는, 적어도 마이크로니들 어레이 홀더가 연장 위치에 있는 경우, 하우징의 공동 내에 위치되고 마이크로니들 어레이를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
33. 실시 형태 1 내지 실시 형태 32 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기의 적어도 일부는 하우징의 베이스 내의 개구부에 인접하게 위치되고, 마이크로니들 어레이의 적어도 일부는 마이크로니들 어레이 홀더가 연장 위치에 있는 경우 작동기를 지나서 연장되는, 마이크로니들 주사 장치.
34. 실시 형태 1 내지 실시 형태 33 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더는 제1 작동 축을 따라서 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 이동가능하고, 작동기는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 작동 축을 따라서 이동가능하고, 제1 작동 축 및 제2 작동 축은 서로에 대해 실질적으로 평행한, 마이크로니들 주사 장치.
35. 실시 형태 34에 있어서, 작동기가 제1 위치에 있는 경우, 작동기의 적어도 일부가 하우징의 베이스를 지나서 연장되는, 마이크로니들 주사 장치.
36. 실시 형태 34 또는 실시 형태 35에 있어서, 제1 작동 축 및 제2 작동 축은 실질적으로 정렬된, 마이크로니들 주사 장치.
37. 실시 형태 1 내지 실시 형태 36 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동된 후 제2 위치에 보유되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
38. 실시 형태 1 내지 실시 형태 37 중 어느 한 실시 형태에 있어서,
작동기를 제1 위치에 편의시키도록 위치된 편의 요소 - 작동기는 제1 편의 요소의 편의에 대항하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동가능함 -; 및
작동기가 제2 위치로 이동되는 결과로서 마이크로니들 어레이 홀더를 후퇴 위치로부터 연장 위치로 구동하도록 작동가능한 에너지 저장 장치를 추가로 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
39. 실시 형태 1 내지 실시 형태 38 중 어느 한 실시 형태에 있어서,
작동기를 제1 위치에 편의시키도록 위치된 제1 편의 요소 - 작동기는 제1 편의 요소의 편의에 대항하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동가능함 -; 및
마이크로니들 어레이 홀더를 연장 위치에 편의시키도록 위치된 제2 편의 요소를 추가로 포함하고, 마이크로니들 어레이 홀더는 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치에 있는 경우 편의 요소의 편의에 대항하여 보유되고, 마이크로니들 어레이 홀더는 제2 위치로 이동되는 작동기의 결과로서 편의 요소의 편의에 대항하여 보유된 것으로부터 해제되는, 마이크로니들 주사 장치.
40. 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더는 연장 위치에 편의되는, 마이크로니들 주사 장치.
41. 실시 형태 1 내지 실시 형태 40 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더를 연장 위치에 편의시키도록 위치된 편의 요소를 추가로 포함하고, 마이크로니들 어레이 홀더는 마이크로니들 어레이 홀더가 후퇴 위치에 있는 경우 편의 요소의 편의에 대항하여 보유되고, 마이크로니들 어레이 홀더는 제2 위치로 이동되는 작동기의 결과로서 편의 요소의 편의에 대항하여 보유된 것으로부터 해제되는, 마이크로니들 주사 장치.
42. 실시 형태 1 내지 실시 형태 41 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 제1 위치에 편의되는, 마이크로니들 주사 장치.
43. 실시 형태 1 내지 실시 형태 42 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더는 후퇴 위치에 보유되고, 마이크로니들 어레이 홀더는 제2 위치로 이동되는 작동기의 결과로서 후퇴 위치로부터 해제되는, 마이크로니들 주사 장치.
44. 실시 형태 1 내지 실시 형태 43 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 피부 접촉 접착제를 포함하고, 하우징은 적어도 작동기 상의 피부 접촉 접착제를 통하여 피부 표면에 결합되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
45. 실시 형태 1 내지 실시 형태 44 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 피부 접촉 접착제를 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
46. 실시 형태 1 내지 실시 형태 45 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기가 제1 위치에 있는 경우, 작동기의 적어도 일부는 하우징의 베이스 내의 개구부로부터 돌출되고 피부 표면에 결합되도록 구성된 베이스를 형성하는, 마이크로니들 주사 장치.
47. 실시 형태 46에 있어서, 작동기의 베이스는 피부 접촉 접착제를 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
48. 실시 형태 1 내지 실시 형태 47 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 마이크로니들 어레이 홀더는 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성된 베이스를 포함하고, 마이크로니들 어레이 홀더의 베이스에 결합되고 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 마이크로니들 어레이 홀더와 함께 이동가능한 마이크로니들 어레이를 추가로 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
49. 실시 형태 1 내지 실시 형태 48 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기의 적어도 일부는 장치의 피부 대면 부분 상에 위치되고, 장치의 피부 비-대면 부분 상에 가압함으로써 장치가 피부 표면을 향하여 가압되는 것에 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
50. 실시 형태 49에 있어서, 장치의 피부 비-대면 부분은 작동기의 작동 축에 대해 축외 위치에 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
51. 실시 형태 1 내지 실시 형태 50 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기의 적어도 일부는 하우징의 하부 부분 상에 위치되고, 작동기는 하우징의 상부 부분 상에 가압함으로써 장치가 피부 표면을 향하여 가압되는 것에 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
52. 실시 형태 51에 있어서, 하우징의 상부 부분은 작동기의 작동 축에 대해 축외 위치에 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
53. 실시 형태 1 내지 실시 형태 52 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 작동기는 하우징의 피부 비-대면 부분이 가압되는 경우 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
54. 실시 형태 53에 있어서, 하우징의 피부 비-대면 부분은 하우징의 베이스에 인접하게 위치된 작동기의 부분에 바로 반대편에 위치되지 않는, 마이크로니들 주사 장치.
55. 실시 형태 53 또는 실시 형태 54에 있어서, 하우징의 피부 비-대면 부분은 작동기의 작동 축에 대해 축외 위치에 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
56. 실시 형태 1 내지 실시 형태 55 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 하우징의 적어도 일부는 손의 임의의 부분을 이용하여 가압되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
전술되고 도면에 도시된 실시 형태는 단지 예로서 제시되며, 본 발명의 개념 및 원리에 대한 제한으로서 의도되지 않는다. 이와 같이, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 요소들 및 그들의 구성과 배열에 있어서의 다양한 변경이 가능함을 당업자는 이해할 것이다.
본 명세서에 인용된 모든 참조 문헌 및 공보는 본 명세서에서 그 전체가 참고로 본 발명으로 명백하게 포함된다.
본 발명의 다양한 특징 및 태양이 하기 청구범위에 기재된다.

Claims (15)

  1. 마이크로니들 주사 장치로서,
    베이스 및 상기 베이스를 통하여 연장되어 상기 베이스 내에 개구부를 형성하는 공동을 갖는 하우징 - 상기 하우징의 상기 베이스가 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성됨 -;
    상기 하우징의 상기 공동 내에 마이크로니들 어레이를 보유하도록 구성되고, 상기 하우징의 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 위치되고 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 상기 하우징의 상기 베이스 내의 상기 개구부에 대해 이동가능하도록 구성된 마이크로니들 어레이 홀더 -
    상기 후퇴 위치에서는, 상기 하우징의 상기 베이스가 상기 피부 표면 상에 위치되고 상기 마이크로니들 어레이가 상기 마이크로니들 어레이 홀더에 결합된 경우 상기 마이크로니들 어레이가 상기 피부 표면과 접촉하지 않도록 상기 마이크로니들 어레이가 상기 하우징 내부에 놓이고,
    상기 연장 위치에서는, 상기 하우징의 상기 베이스가 상기 피부 표면 상에 위치되고 상기 마이크로니들 어레이가 상기 마이크로니들 어레이 홀더에 결합된 경우 상기 마이크로니들 어레이의 적어도 일부가 상기 개구부를 통하여 상기 피부 표면과 접촉하도록 위치됨 -; 및
    상기 마이크로니들 어레이 홀더가 상기 후퇴 위치로부터 상기 연장 위치로 이동하게 하도록 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 하우징 및 상기 마이크로니들 어레이 홀더에 대해 이동가능한 작동기를 포함하고, 상기 작동기의 적어도 일부가 상기 하우징의 상기 베이스에 인접하게 위치되고 상기 장치가 상기 피부 표면을 향하여 가압되는 것에 응답하여 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 작동기는 상기 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성된 베이스를 포함하고, 상기 마이크로니들 어레이 홀더는 상기 피부 표면을 향하여 위치되도록 구성된 베이스를 포함하고, 상기 작동기의 상기 베이스는 상기 작동기가 상기 제1 위치에 있는 경우 상기 마이크로니들 어레이 홀더의 상기 베이스로부터 제1 거리에 위치되고, 상기 작동기의 상기 베이스는 상기 작동기가 상기 제2 위치에 있는 경우 상기 마이크로니들 어레이 홀더의 상기 베이스로부터 제2 거리에 위치되고, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 짧은, 마이크로니들 주사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작동기는 상기 장치의 피부 대면 측 상에 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 제1 영역을 갖는 풋프린트(footprint)를 갖고, 상기 작동기는 제2 영역을 갖는 풋프린트를 갖고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 절반보다 작은, 마이크로니들 주사 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로니들 주사 장치는 상기 하우징 내에 위치된 카트리지를 추가로 포함하고, 상기 카트리지는 활성제를 함유하도록 구성된 저장소를 형성하고, 상기 마이크로니들 어레이 홀더는 상기 카트리지와 독립적으로 이동가능하고, 상기 작동기의 상기 제2 위치로의 이동은 (i) 상기 마이크로니들 어레이 홀더의 상기 연장 위치로의 이동 및 (ii) 상기 카트리지의 상기 제2 위치로의 이동 둘 모두를 일으키는, 마이크로니들 주사 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 마이크로니들이 중공형이고, 상기 마이크로니들 주사 장치는 활성제를 함유하도록 구성된 저장소를 포함하는 카트리지를 추가로 포함하며, 상기 저장소 및 상기 복수의 중공형 마이크로니들 중 적어도 일부는 상기 마이크로니들 어레이가 상기 마이크로니들 어레이 홀더에 결합되고 상기 마이크로니들 어레이 홀더가 상기 연장 위치에 있는 경우 유체 연통 상태에 있지만, 상기 마이크로니들 어레이 홀더가 상기 후퇴 위치에 있는 경우 유체 연통 상태에 있지 않도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로니들 어레이 홀더는 셔틀에 의해 상기 후퇴 위치에 보유되고, 상기 셔틀은 상기 셔틀이 상기 마이크로니들 어레이 홀더를 상기 후퇴 위치에 보유하도록 위치된 제1 위치와 상기 마이크로니들 어레이 홀더가 상기 연장 위치로 자유로이 이동할 수 있는 제2 위치 사이에서 이동가능한, 마이크로니들 주사 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동기는 상기 하우징의 상기 베이스에 대해 이동가능하고,
    상기 작동기가 상기 제1 위치에 있는 경우, 상기 작동기의 최외부 표면은 상기 하우징의 상기 베이스를 지나서 제1 거리 만큼 연장되고,
    상기 작동기가 상기 제2 위치에 있는 경우, 상기 작동기의 상기 최외부 표면은:
    상기 하우징의 상기 베이스를 지나서 연장되지 않거나, 또는
    상기 하우징의 상기 베이스를 지나서 상기 제1 거리보다 짧은 제2 거리 만큼 연장되는, 마이크로니들 주사 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동기는 베이스 및 상기 베이스 내에 형성된 개구부를 포함하고, 상기 마이크로니들 어레이의 적어도 일부는 상기 마이크로니들 어레이 홀더가 상기 연장 위치에 있는 경우 상기 작동기 내의 상기 개구부를 통하여 그리고 상기 작동기의 상기 베이스를 지나서 연장되는, 마이크로니들 주사 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 작동기의 상기 베이스는 상기 피부 표면에 결합되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동기의 적어도 일부는, 적어도 상기 마이크로니들 어레이 홀더가 상기 연장 위치에 있는 경우, 상기 하우징의 상기 공동 내에 위치되고 상기 마이크로니들 어레이를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동기는 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동된 후 상기 제2 위치에 보유되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동기를 상기 제1 위치에 편의시키도록 위치된 편의(biasing) 요소 - 상기 작동기는 상기 제1 편의 요소의 편의에 대항하여 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동가능함 -; 및
    상기 작동기가 상기 제2 위치로 이동되는 결과로서 상기 마이크로니들 어레이 홀더를 상기 후퇴 위치로부터 상기 연장 위치로 구동하도록 작동가능한 에너지 저장 장치를 추가로 포함하는, 마이크로니들 주사 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동기는 피부 접촉 접착제를 포함하고, 상기 하우징은 적어도 상기 작동기 상의 상기 피부 접촉 접착제를 통하여 상기 피부 표면에 결합되도록 구성되는, 마이크로니들 주사 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동기의 적어도 일부는 상기 하우징의 하부 부분 상에 위치되고, 상기 작동기는 상기 하우징의 상부 부분 상에 가압함으로써 상기 장치가 피부 표면을 향하여 가압되는 것에 응답하여 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동되도록 구성되고, 상기 하우징의 상기 상부 부분은 상기 작동기의 작동 축에 대해 축외(off-axis) 위치에 위치되는, 마이크로니들 주사 장치.
KR1020157036755A 2013-05-31 2014-05-22 역 작동기를 포함하는 마이크로니들 주사 장치 KR101615592B1 (ko)

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