TWI850023B - 微針製程 - Google Patents
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Abstract
一種微針製程，其包括下列步驟：(1)在一微針模具塗布一層
微針母料，所述微針模具具有一第一面及一相反於該第一面的第二面，該第一面上形成有多個呈針狀的模穴，各該模穴自該第一面朝該第二面的方向漸縮，且該些模穴為盲孔，該微針母料覆蓋該些模穴，該微針模具是由透氣的聚二甲基矽氧烷製成；(2)在該微針模具的所述第二面提供一負壓環境而使該微針母料填滿該些模穴；以及(3)烘乾該微針母料。
Description
本發明是關於一種可應用於經皮給藥的微針的製作方法。
微針貼片是一種經皮給藥的投放工具，貼片上的多個微針可刺穿皮膚的角質層及表皮，並在真皮層釋放藥物或其他活性成分。台灣公開第201818927A號專利(下稱文獻1，以下針對文獻1的討論所使用的元件標號均是指文獻1圖式中的元件標號，而非本案圖式所使用之元件標號)揭示了數種現有的微針製程，例如，文獻1圖1所揭示的第一種微針製程中，其模具11具有多個貫孔113，並在貫孔113較窄的第二開口115的一側隔著透氣板12抽氣以形成負壓，使聚合物材料13可被填入貫孔113，文獻1並指出該第一種微針製程有其缺點在於，所製得的微針131經常會呈空心或者具有孔洞，良率欠佳。文獻1圖5則揭示了第二種微針製程，其模具3同樣具有多個貫孔33，並在貫孔33較寬的第二開口332的一側隔著透氣基材4抽氣以形成負壓，文獻1指出該第二種微針製程可以避免微針呈空心或具有孔洞的問題。然而，由於該第二種微針製程是使用貫孔33來製作微針，且貫孔33較窄的第一開口331的直徑為40μm，這代表著第二種微針製程所製得的微針131的針頭是平頭的，不夠尖銳。
台灣公開第201800122A號專利(下稱文獻2，以下針對文獻2的討論所使用的元件標號均是指文獻2圖式中的元件標號，而非本案圖式所使用之元件標號)揭示了不同的微針製程，例如，文獻2圖2(a)至圖2(b2)所揭示的製程中，
母模10具有多個呈針狀的孔洞12，這些孔洞12均為盲孔，文獻2說明書第0017段並指出，為了令針尖混合液21’填入孔洞12內，可使用真空抽氣法將孔洞12內的氣體經由孔洞12開口的一側抽出。然實際上，通過真空抽氣將氣體自孔洞的開口側抽出的方法也有其缺陷在於，針尖混合液21’中經常會有氣泡殘留、抽氣後針尖混合液21’的表面隆起、以及填孔率不佳的問題，這些問題將於後文進一步說明。
有鑑於現有技術的各種缺陷，本發明之主要目的在於提供一種針尖尖銳、無氣泡殘留且填孔率佳的微針製程。
為了達成上述及其他目的，本發明提供一種微針製程，其包括下列步驟：(1)在一微針模具塗布一層微針母料，所述微針模具具有一第一面及一相反於該第一面的第二面，該第一面上形成有多個呈針狀的模穴，各該模穴自該第一面朝該第二面的方向漸縮，且該些模穴為盲孔，該微針母料覆蓋該些模穴，該微針模具是由透氣的聚二甲基矽氧烷(PDMS)製成；(2)在該微針模具的所述第二面提供一負壓環境而使該微針母料填滿該些模穴；以及(3)烘乾該微針母料。
本發明通過使用具有透氣性的PDMS模具，實現了在模穴並非貫孔的條件下，還可在非模穴開口側的模具第二面提供負壓環境而使微針母料填滿模穴的目的，其好處包括：(1)所形成的微針針尖尖銳；(2)抽氣時模穴
內的氣體流動方向與微針母料的流向不會衝突，從而避免氣泡產生；以及(3)填孔率佳。具體細節將於下文進一步說明。
10:微針模具
11:第一面
12:第二面
13:模穴
20:微針母料
30:抽氣治具
31:真空腔
32:鏤空區
40:抽氣泵
50:二次料
第1至4圖為本發明第一實施例的製程示意圖。
第5至11圖為本發明第二實施例的製程示意圖。
第12、13圖分別為六組實驗組及六組對照組經過真空抽氣後的填孔率計數照片。
第14圖為實驗組及對照組的平均填孔率圖表。
第15、16圖分別為其中一個實驗組及其中一個對照組的微針脫膜後的照片。
第17圖為對照組經真空處理後的照片。
以下通過第1至4圖說明本發明第一實施例的微針製程。
步驟(1)：首先請參考第1圖，在一微針模具10塗布一層微針母料20，微針模具10具有一第一面11及一相反於第一面11的第二面12，第一面11上形成有多個呈針狀的模穴13，各模穴13自第一面11朝第二面12的方向漸縮，該些模穴13均為盲孔。微針母料20覆蓋該些模穴13。微針模具10是由透氣的PDMS製成。所述微針母料20的塗布方式包括但不限於狹縫塗布、刮刀塗布、斜板塗布、浸漬塗布、網板印刷、點膠等方式。所述微針母料20的主要組成可為生物可相容或生物可降解的高分子材料，包括但不限於玻尿酸、麥芽糖、蔗糖、海藻糖、乳糖、糊精、麥芽糊精、b-環糊精、2-羥丙基-b-環糊精、葡聚糖、支鏈澱粉、澱粉、玻尿酸鈉、甲基乙烯基醚-馬來酸酐共聚物、羧甲基纖
維素鈉、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、明膠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、幾丁聚醣或其組合。模穴13的輪廓可視需求而定，在可能的實施方式中，模穴的深度可為150-1500μm，開口處的直徑或寬度可為50-400μm，模具的厚度可為1-10μm。
步驟(2)：請參考第2圖，在微針模具10的第二面12提供一負壓環境而使微針母料20填滿該些模穴13。本實施例中，微針模具10是放置於一抽氣治具30，抽氣治具30具有一真空腔31及至少一對應於微針模具10的鏤空區32，真空腔31連通該鏤空區32，微針模具10的第二面12覆蓋該鏤空區32。抽氣治具30的真空腔31可與抽氣泵40連接，從而在真空腔31內形成負壓環境，亦即，微針模具10第二面12側的氣壓低於其第一面11側的氣壓。在可能的實施方式中，第一面11側維持常壓(環境氣壓)。在其他可能的實施方式中，微針模具10的第一面11側也可以是高於常壓的高壓環境，如此有助於縮短步驟(2)的填孔時間。由於微針模具10是由透氣的PDMS製成，亦即，模穴13的壁面都是透氣的，因此在抽氣的過程中，模穴13中的氣體會自模穴13的壁面被抽走，此與文獻1在抽氣過程中空氣僅會經由其貫孔的第二開口被抽走並不相同。並且，模穴13內原本存在的氣體被抽走後，微針母料20就會順勢被吸入並填滿模穴13，且因氣體流向與微針母料20的流向完全不會干涉、衝突，從而微針母料20內部不會產生氣泡。
步驟(3)：請參考第3圖，烘乾微針母料20，使其具有指觸乾燥性。烘乾步驟可在常溫或低溫環境進行；在不影響微針母料20活性的情況下，
也可能在升溫環境進行烘乾步驟。微針母料20烘乾後，可如第4圖所示般進行脫膜。
以下通過第5至11圖說明本發明的第二實施例。其中，第5、6圖分別揭示第二實施例的步驟(1)、(2)，其與第一實施例的步驟(1)、(2)實質相同，因此不再次贅述。第二實施例中，步驟(2)、(3)之間還包括以下步驟：
步驟(2-1)：請參考第7圖，在烘乾前，將殘留在模穴13外側的微針母料20移除，模穴13內的微針母料20則仍然維持在模穴13不移除。移除方式例如以刮刀移除，但不以此為限。
步驟(2-2)：請參考第8圖，在微針模具10的第一面11塗布一層二次料50，二次料50覆蓋該些模穴13及填充在模穴13內的微針母料20。二次料50可以使用與微針母料20不同的材料。舉例而言，微針母料20需要刺穿皮膚，所以適合選用硬度較高的材質；二次料50則需要服貼皮膚曲線，因此適合選用較具可撓性的材質。塗布二次料50的方式可與前文所述塗布微針母料20的方式相似。
步驟(2-3)：請參考第9圖，在微針模具10的第二面12提供一負壓環境而使二次料50接觸模穴13內的微針母料20。由於此時二次料50及微針母料20仍均具有流動性，因此在兩者介面處可能發生交融的情況。
步驟(3)：請參考第10圖，烘乾微針母料20及二次料50，使兩者具有指觸乾燥性。烘乾步驟可在常溫或低溫環境進行；在不影響微針母料20活性的情況下，也可能在升溫環境進行烘乾步驟。微針母料20及二次料50烘乾後，可如第11圖所示般進行脫膜。
本申請人對本發明所揭示的製程進行了實驗測試，驗證本發明所揭示的製程能實現較好的功效。該實驗共有六組實驗組及六組對照組，所有實驗組及對照組使用相同的波尿酸、染劑及賦型劑混合物做為微針母料，並使用厚度為2mm的透氣PDMS做為微針模具，各微針模具具有361個針狀模穴，每個模穴最大徑為300μm，深度為600μm。其中，實驗組以前文第一實施例所揭示的步驟進行製備，且在步驟(2)時，在一個抽氣治具上放置了六個微針模具，抽氣泵的工作壓力設定為0.12Mpa持續抽氣15分鐘，微針模具的第一面側則維持常壓。對照組除了步驟(2)之外，其餘步驟與實驗組相同，不同之處在於，對照組是將六個微針模具置入一密閉空間中，並使用抽氣泵將該密閉空間抽氣至0.12Mpa後等待15分鐘，亦即，對照組步驟(2)的流程與文獻2所揭示的真空抽氣法雷同，均是在微針母料的周圍形成負壓環境，但並未在微針模具的第二面形成負壓環境。
第12、13圖分別為六組實驗組及六組對照組經過真空抽氣後的填孔率計數照片，根據照片中的填孔情況計算其填孔率，實驗組及對照組的填孔率數據如下表一所示，兩者平均填孔率的圖表可參考第14圖。
由表一及第14圖可見，使用本發明製備的微針其填孔率能穩定維持在100%，與之相較，在模具非第二面側形成負壓環境的常規製備方法，其平均填孔率僅達75.3±9.9%，且在六個對照組中，最佳與最差填孔率之間的誤差達到22.72%，表現出較差的製程穩定性。
另參考第15、16圖，兩者分別為其中一個實驗組及其中一個對照組的微針脫膜後的照片，可見兩者在機械結構上沒有實際的差異，可以佐證本發明所製備的微針並沒有出現如前文中文獻1第一種微針製程所出現的微針經常會呈空心或具有孔洞的現象，並且，本發明所製備的微針針尖均能保持尖銳，如此也改善了前文中文獻1第二種微針製程的缺陷。
再者，請參考第17圖，所繪示者為前述對照組經真空處理後，因微針母料內充滿自模穴離開的氣泡而使其上表面隆起的照片，從而在後續加工前需要先刮除模具第一面側的殘料才能進行後續加工；這種真空處理後微針母料上表面隆起的情況在前述實驗組中並不存在，從而，實驗組製得的微針可以直接進行後續加工。
本申請人另將模具的厚度改為5mm，其餘實驗條件與前述實驗組雷同，並測試較厚的模具需要多久時間才可令微針母料完全填孔。實驗結果顯示，厚度5mm的模具可在步驟(2)經過45分鐘後完成填孔，亦即，本發明中模具厚度的增加會影響填孔時間的長短，但不會實質影響填孔率。
10:微針模具
11:第一面
12:第二面
13:模穴
20:微針母料
30:抽氣治具
31:真空腔
32:鏤空區
40:抽氣泵
Claims (4)
- 一種微針製程，包括下列步驟：(1)在一微針模具塗布一層微針母料，所述微針模具具有一第一面及一相反於該第一面的第二面，該第一面上形成有多個呈針狀的模穴，各該模穴自該第一面朝該第二面的方向漸縮，且該些模穴為盲孔，該微針母料覆蓋該些模穴，該微針模具是由透氣的聚二甲基矽氧烷(PDMS)製成；(2)在該微針模具的所述第二面提供一負壓環境、令該微針模具第二面側的氣壓低於其第一面側的氣壓而使該微針母料填滿該些模穴；以及(3)烘乾該微針母料。
- 如請求項1所述的微針製程，其中在該步驟(2)中，該微針模具是放置於一抽氣治具，該抽氣治具具有一真空腔及至少一對應於該微針模具的鏤空區，該真空腔連通該鏤空區，該微針模具的所述第二面覆蓋該鏤空區。
- 如請求項1所述的微針製程，其中在該步驟(2)中，該微針模具的所述第一面維持常壓。
- 如請求項1所述的微針製程，其中在該步驟(2)、(3)之間更包括下列步驟：(2-1)將殘留在該些模穴外側的微針母料移除；(2-2)在該微針模具的所述第一面塗布一層二次料，該二次料覆蓋該些模穴；以及(2-3)在該微針模具的所述第二面提供一負壓環境而使該二次料接觸該些模穴內的所述微針母料；其中，該二次料在步驟(3)中被烘乾。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112125915A TWI850023B (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 微針製程 |
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| TWI850023B true TWI850023B (zh) | 2024-07-21 |
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ID=92929519
Family Applications (1)
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| TW (1) | TWI850023B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201818927A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-01 | 國立成功大學 | 利用抽氣過濾製備可溶性或生物可降解的高分子微針貼片的製法 |
| CN108138344A (zh) * | 2015-10-06 | 2018-06-08 | 富士胶片株式会社 | 经皮吸收片材的制造方法 |
| CN110582320A (zh) * | 2017-05-10 | 2019-12-17 | 林治远 | 制造微针贴剂的方法 |
| TW202103731A (zh) * | 2019-02-27 | 2021-02-01 | 日商富士軟片股份有限公司 | 微針陣列及微針陣列之製造方法 |
| WO2021253465A1 (zh) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 苏州悦肤达医疗科技有限公司 | 一种微针浇注系统及微针制备方法 |
-
2023
- 2023-07-11 TW TW112125915A patent/TWI850023B/zh active
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