WO2022118859A1 - マイクロニードルアレイ、マイクロニードルアレイアセンブリ、及び検査チップ - Google Patents

Abstract

マイクロニードルアレイは、基板と、中実型の少なくとも1つのマイクロニードルとを有する。前記基板は、第1主面、前記第1主面に対向する第2主面、及び前記第1主面から前記第2主面に貫通する少なくとも1つの貫通孔を有する。前記マイクロニードルは、前記第1主面から突出する。

Description

マイクロニードルアレイ、マイクロニードルアレイアセンブリ、及び検査チップ

　本開示は、マイクロニードルアレイ、マイクロニードルアレイアセンブリ、及び検査チップに関する。

　血液に含まれる生体成分の濃度は、健康状態を把握する指標となる。例えば、血液に含まれるグルコースの濃度は、糖尿病の進行を把握するための指標となる。

　特許文献１は、血液を低侵襲で採取し、採取した血液を検査する検査チップを開示している。特許文献１に開示の検査チップは、ベースプレートと、多孔質性のマイクロニードルと、センサと、毛細管ポンプ部とを備える。ベースプレートは、流入孔と、マイクロ流路と、反応室とを有する。流入孔及び反応室の各々は、マイクロ流路と接続されている。多孔質性のマイクロニードルは、流入孔と重なる位置に設けられる。センサは、反応室内に配置されている。毛細管ポンプ部は、細径流路を有する。毛細管ポンプ部は、反応室と接続してベースプレートに設けられている。

　　特許文献１：国際公開第２０１９－１７６１２６号

　しかしながら、特許文献１に記載の検査チップでは、多孔質性のマイクロニードルの機械的強度が十分でないおそれがある。そのため、特許文献１に記載の検査チップを生体に刺した際、多孔質性のマイクロニードルは壊れるおそれがある。壊れた多孔質性のマイクロニードルの残骸が、ベースプレートの流入孔を塞ぎ、分析に必要な量の生体試料が採取されないおそれがある。生体試料は、血液を含む。その結果、特許文献１に記載の検査チップは、生体試料の生体成分を検査できないおそれがある。

　本開示は、上記事情に鑑み、マイクロニードルが壊れにくいマイクロニードルアレイ、マイクロニードルアレイアセンブリ、及び検査チップを提供することを目的とする。

　上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。

　＜１＞本開示の第１態様のマイクロニードルアレイは、第１主面、前記第１主面に対向する第２主面、及び前記第１主面から前記第２主面に貫通する少なくとも１つの貫通孔を有する基板と、前記第１主面から突出する中実型の少なくとも１つのマイクロニードルとを有する、マイクロニードルアレイである。

　本開示の第１態様では、マイクロニードルは、中実型である。そのため、第１態様に係るマイクロニードルは、多孔質性のマイクロニードルよりも機械的強度に優れる。これにより、マイクロニードルは、例えば、生体に刺された際に、多孔質性のマイクロニードルよりも壊れにくい。
　さらに、基板は、少なくとも１つの貫通孔を有する。そのため、例えば、マイクロニードルが生体に刺さった際に、基板は、貫通孔を有しない構成よりも撓みやすい。これにより、マイクロニードルにかかる押圧力は、マイクロニードルの根元に局所的に作用しにくい。つまり、マイクロニードルが生体に刺さった際に、マイクロニードルは根元から壊れにくい。その結果、マイクロニードルアレイは、マイクロニードルが壊れにくく、低侵襲で生体成分をより確実に採取することができる。

　＜２＞本開示の第２態様のマイクロニードルアレイは、前記少なくとも１つのマイクロニードルが、所定の配列パターンで配列された複数のマイクロニードルを含み、前記少なくとも１つの貫通孔が、前記複数のマイクロニードルに含まれる隣り合うマイクロニードル同士の間に位置する複数の貫通孔を含む、＜１＞に記載のマイクロニードルアレイである。

　本開示の第２態様では、マイクロニードルアレイが生体から生体試料を採取するために用いられる場合、マイクロニードルが生体に刺さって、マイクロニードルの表面を伝って移動する生体試料は、複数のマイクロニードルが所定の配列パターンで配列されていない場合よりも、基板の第１主面側の貫通孔により到達しやすくなる。例えば、基板の第２主面側には、採取された生体試料を所定の生体成分を検知する検知部が配置される。そのため、生体試料は、貫通孔を介して、基板の第２主面側に位置する検知部に到達しやすくなる。

　＜３＞本開示の第３態様のマイクロニードルアレイは、前記少なくとも１つの貫通孔の前記第１主面から前記第２主面までの平均長さが、１０μｍ以上１ｍｍ以下である、＜１＞又は＜２＞に記載のマイクロニードルアレイである。

　本開示の第３態様では、第１主面側に位置する生体試料は、貫通孔を介して、第２主面側により移動しやすくなる。例えば、基板の第２主面側には、採取された生体試料を所定の生体成分を検知する検知部が配置される。そのため、生体試料は、基板の第２主面側に位置する検知部により到達しやすい。

　＜４＞本開示の第４態様のマイクロニードルアレイは、前記少なくとも１つの貫通孔の各々の直径が、１μｍ以上２，０００μｍ以下である、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のマイクロニードルアレイである。

　マイクロニードルアレイが生体から生体試料を採取するために用いられる場合、生体試料は、生体液を含むことがある。本開示の第４態様では、第１主面側に位置する生体液は、毛細管現象によって、貫通孔を介して、第２主面側により移動しやすい。例えば、基板の第２主面側には、採取された生体試料を所定の生体成分を検知する検知部が配置される。そのため、生体液は、基板の第２主面側に位置する検知部に到達しやすい。

　＜５＞本開示の第５態様のマイクロニードルアレイは、前記マイクロニードルアレイの全体積に対する前記マイクロニードルアレイに含まれる隙間の全体積の割合を示す空隙率が、１体積％以上８０体積％以下である、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載のマイクロニードルアレイである。

　本開示の第５態様では、マイクロニードルアレイは、空隙率が８０体積％超である場合よりも、機械的強度に優れる。そのため、マイクロニードルが生体に刺さった際に、マイクロニードルアレイは、より壊れにくい。

　＜６＞本開示の第６態様のマイクロニードルアレイは、前記第１主面が、前記少なくとも１つのマイクロニードルと、前記少なくとも１つの貫通孔とを結ぶ少なくとも１つの溝を有する、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載のマイクロニードルアレイである。

　本開示の第６態様では、マイクロニードルアレイが生体から生体試料を採取するために用いられる場合、マイクロニードルが生体に刺さって、マイクロニードルの表面を伝って移動する生体試料は、溝に流れ込み、基板の第１主面側の貫通孔に到達しやすくなる。例えば、基板の第２主面側には、採取された生体試料を所定の生体成分を検知する検知部が配置される。そのため、生体試料は、貫通孔を介して、基板の第２主面側に位置する検知部に到達しやすくなる。つまり、第１主面が溝を有することで、生体試料の収率は、向上する。

　＜７＞本開示の第７態様のマイクロニードルアレイは、前記少なくとも１つのマイクロニードルが、少なくとも１つの、多段傾斜面を有するマイクロニードルを含み、前記多段傾斜面が、前記第１主面に対する傾斜角度が鋭角である尖端傾斜面と、前記傾斜角度が直角又は鈍角である非尖端傾斜面とを含む、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載のマイクロニードルアレイである。

　本開示において、「尖端傾斜面」とは、多段傾斜面を有するマイクロニードルの尖端部における表面を示し、「非尖端傾斜面」とは、多段傾斜面を有するマイクロニードルの非尖端部における表面を示す。尖端傾斜面と非尖端傾斜面とは、マイクロニードルの長手方向に対して傾斜する傾斜面の角度（傾斜角）の違いにより区別することができる。非尖端部は、多段傾斜面を有するマイクロニードルのうち尖端部ではない部分を示す。

　本開示の第７形態では、マイクロニードルが生体に刺さった際に、傾斜角度が直角又は鈍角である非尖端傾斜面を多段傾斜面が含まない場合よりも、マイクロニードルの非尖端部の表面と生体との間に隙間が生じやすい。これにより、生体試料は、マイクロニードルの表面を伝って基板の貫通孔に移動しやすくなる。その結果、マイクロニードルアレイは、生体成分をより確実に採取することができる。

　＜８＞本開示の第８態様のマイクロニードルアレイは、前記少なくとも１つのマイクロニードルは、少なくとも１つの、溝を有するマイクロニードルを含む、前記＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載のマイクロニードルアレイである。

　本開示において、溝は、案内溝及び環状溝を含む。「案内溝」とは、マイクロニードルの尖端側から基板にかけて連続的にマイクロニードルの表面に形成された溝を示す。「環状溝」とは、マイクロニードルの尖端を通る軸線を中心とする仮想円又は仮想多角形の全周に沿って、マイクロニードルの表面に形成された溝を示す。

　本開示の第８態様において、溝が案内溝である場合、マイクロニードルが生体に刺さった際に、マイクロニードルの表面と生体との間に隙間が生じやすい。この隙間は、生体試料を案内溝に沿って基板の第１主面に案内する。そのため、生体試料は、貫通孔に移動しやすくなる。その結果、マイクロニードルアレイは、生体成分をより確実に採取することができる。
　本開示の第８態様において、溝が環状溝である場合、マイクロニードルが生体に刺さった際に、マイクロニードルの表面と生体との間に隙間がより生じやすい。そのため、生体試料は、マイクロニードルの表面を伝って、基板の貫通孔に移動しやすくなる。その結果、マイクロニードルアレイは、生体成分をより確実に採取することができる。

　＜９＞本開示の第９態様のマイクロニードルアレイは、生体から生体試料を採取するために用いられる、＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載のマイクロニードルアレイである。

　本開示の第９態様では、マイクロニードルは、低侵襲で生体試料を採取することができる。

　＜１０＞本開示の第１０態様のマイクロニードルアレイアセンブリは、＜９＞に記載のマイクロニードルアレイと、採取された前記生体試料のうち所定の生体成分を保持する保持部とを備え、前記保持部は、前記第２主面側に位置する、マイクロニードルアレイアセンブリである。

　本開示の第１０態様では、基板の第２主面側に到達した生体試料のうち所定の生体成分は、保持部によって保持される。例えば、基板の第２主面側には、採取された生体試料を所定の生体成分を検知する検知部が配置される。この場合、所定の生体成分は、検知部と物理的に接触しやすくなる。その結果、検知部は、生体成分をより高い精度で検知することができる。

　＜１１＞本開示の第１１態様の検査チップは、＜８＞に記載のマイクロニードルアレイ又は＜１０＞に記載のマイクロニードルアレイアセンブリと、採取された前記生体試料のうち所定の生体成分を検知する検知部とを備え、前記検知部は、前記第２主面側に位置する、検査チップである。

　本開示の第１１態様では、検査チップは、生体試料の所定の生体成分を、従来よりも確実に検査することができる。

　＜１２＞本開示の第１２態様の検査チップは、前記検知部が、平板状であり、且つ第１方向における第１端が支持されるとともに、厚さ方向における両端面のうち少なくとも一方にて開口する収容空間を有する本体部と、前記所定の生体成分の量に応じて体積が変化するとともに、少なくとも一部が前記収容空間に収容されるように前記本体部により支持される体積変化体と、前記本体部のうちの、前記第１方向における第２端に連接し、且つ、前記体積変化体の体積の変化に伴って生じる応力を検出する応力検出部と、を備える、＜１１＞に記載の検査チップである。

　本開示の第１２態様では、検査チップは、生体試料の所定の生体成分をより高い精度で検知することができる。

　＜１３＞本開示の第１３態様の検査チップは、前記検知部が、生体試料中の所定の生体成分と反応又は相互作用する反応剤と、前記所定の生体成分と前記反応剤とが反応又は相互作用すると、ヒトの五感によって認識可能なシグナルを生成するシグナル伝達剤との少なくとも一方を含有する、＜１１＞に記載の検査チップである。

　本開示の第１３態様では、検査チップは、ヒトの５五感等によって、所定の生体成分の存在をユーザーに報知することができる。

　＜１４＞本開示の第１４態様の検査チップは、前記反応剤が、生体試料に含まれる所定の成分と特異的に結合する、＜１３＞に記載の検査チップである。

　本開示の第１４態様では、検査チップは、ヒトの５五感等によって、より精度良く所定の生体成分の存在をユーザーに報知することができる。

　＜１５＞本開示の第１５態様の検査チップは、前記シグナル伝達剤が、ｐＨ感受性試薬、又は発色試薬を含む、＜１３＞又は＜１４＞に記載の検査チップである。

　本開示の第１５態様では、検査チップは、ヒトの視覚によって、所定の生体成分の存在をユーザーに報知することができる。

　本開示によれば、マイクロニードルが壊れにくいマイクロニードルアレイ、マイクロニードルアレイアセンブリ、及び検査チップが提供される。

本開示の第１実施形態に係る検査チップの断面図である。 本開示の第１実施形態に係るマイクロニードルアレイの斜視図である。 本開示の第１実施形態に係るマイクロニードルアレイの上面図である。 本開示の第１実施形態に係るマイクロニードルアレイの下面図である。 本開示の第３実施形態に係るマイクロニードルの側面図である。 本開示の第４実施形態に係るマイクロニードルの上面図である。 本開示の第５実施形態に係るマイクロニードルの側面図である。 本開示の第６実施形態に係るマイクロニードルの上面図である。 本開示の第７実施形態に係るマイクロニードルの上面図である。 本開示の第８実施形態に係るマイクロニードルの側面図である。 本開示の第９実施形態に係るマイクロニードルの上面図である。 本開示の第１０実施形態に係るマイクロニードルアレイの断面図である。 本開示の第１１実施形態に係るマイクロニードルアレイの斜視図である。 本開示の第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイの断面図である。 本開示の第１３実施形態に係るマイクロニードルアレイの断面図である。

　以下、図面を参照して、本開示に係るマイクロニードルアレイ、及び検査チップの実施形態について説明する。図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
　本開示において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。

（１）第１実施形態
（１．１）検査チップ
　図１～図４を参照して、本開示の第１実施形態に係る検査チップ１００について説明する。図１は、検査チップ１００の断面図である。

　検査チップ１００は、例えば、ユーザーの生体Ｐから採取された生体試料の所定の生体成分（以下、「検知成分」という場合がある。）を検知する。生体Ｐは、例えば、皮膚である。

　生体試料は、生体液、及び生体ガスを含む。
　生体液は、管内液、及び管外液を含む。管内液は、血漿、リンパ液、及び脳脊髄液を含む。管外液は、間質液、及び組織間液を含む。なかでも、生体液は、低侵襲で採取可能な間質液を主成分とすることが好ましい。「主成分」とは、生体試料の総質量に対して、３０質量％以上であることを示す。
　生体ガスは、皮膚ガスを含む。皮膚ガスは、体表面から放散される揮発性化合物を示す。揮発性化合物は、有機化合物及び無機化合物の少なくとも１つを示す。
　検知成分は、ユーザーによって選択される。例えば、検知成分は、後述するセンサ２の感知材料の材質を選択することで決定される。
　検知成分は、カリウムイオン、ナトリウムイオン、窒素酸化物、ブドウ糖、グルコース、コレステロール、トリグリセリド、コルチゾール、乳酸、尿酸、酢酸、ガラクトース、アルコール類、アセトンなどのケトン類、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類、アセト酢酸、ヒドロキシ酪酸などのカルボン酸を含む有機酸類、癌マーカーなどのタンパク質類、核酸類、細菌などの感染性因子の全体又はその一部分およびそれらが生産する毒素、イソプレン、メチルメルカプタン、アリルメルカプタン、ジメチルトリスルフィド、炭化水素類、ベンゼン、トルエン、ノネナール、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アンモニア、トリメチルアミン、メタン、ベンゼン、トルエン、ニコチン、メチルフラン化合物、硫化水素、水素、一酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素などの生体ガス類、を含む。

　検査チップ１００は、例えば、特表２０２０－５１１２１４号公報に記載されているようなシステムのセンサに好適に用いられる。

　検査チップ１００は、図１に示すように、マイクロニードルアレイ１と、センサ２とを備える。マイクロニードルアレイ１は、第１主面ＴＳ１と、第２主面ＢＳ１とを有する。第２主面ＢＳ１は、第１主面ＴＳ１に対向する。センサ２は、マイクロニードルアレイ１の第２主面ＢＳ１上に配置されている。センサ２は、検知部の一例である。

（１．２）マイクロニードルアレイ
　次に、図２～図４を参照して、本開示の第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１について説明する。図２は、本開示の第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１の斜視図である。図３は、本開示の第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１の上面図である。図４は、本開示の第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１の下面図である。

　マイクロニードルアレイ１は、図２に示すように、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ａとを有する。基板１１は、第１主面ＴＳ１１、第２主面ＢＳ１１、及び複数の貫通孔ＴＨを有する。第２主面ＢＳ１１は、第１主面ＴＳ１１に対向する。複数の貫通孔ＴＨの各々は、第１主面ＴＳ１１から第２主面ＢＳ１１に貫通している。複数のマイクロニードル１２Ａの各々は、第１主面ＴＳ１１から突出している。マイクロニードル１２Ａは、中実型である。基板１１と複数のマイクロニードル１２Ａとは、同一体である。第１主面ＴＳ１１は、マイクロニードルアレイ１の第１主面ＴＳ１の一部を構成する。第２主面ＢＳ１１は、マイクロニードルアレイ１の第２主面ＢＳ１を構成する。

　「中実型」とは、マイクロニードル１２Ａの内部に生体試料をセンサ２等へ誘導する空隙がないことを示す。中実型のマイクロニードル１２Ａは、多孔質性のマイクロニードル及び中空型のマイクロニードルを含まない。

　第１実施形態では、マイクロニードル１２Ａの数は、２１個である。貫通孔ＴＨの数は、１６個である。

　第１実施形態では、複数のマイクロニードル１２Ａは、図３に示すように、４５度千鳥配列パターンで配列されている。詳しくは、隣り合うマイクロニードル１２Ａで構成される二等辺三角形Ｆ１の頂角α１が９０度である。４５度千鳥配列パターンは、所定の配列パターンの一例である。

　二等辺三角形Ｆ１の等辺の長さＬ１の下限は、センサ２による生体成分の検知感度の観点から、好ましくは３，０００μｍ以下、より好ましくは１，０００μｍ以下である。二等辺三角形Ｆ１の等辺の長さＬ１の上限は、マイクロニードルアレイ１の第１主面ＴＳ１の生体Ｐへの密着性の観点から、好ましくは２００μｍ以上、より好ましくは５００μｍ以上である。

　第１実施形態では、複数の貫通孔ＴＨの各々は、隣り合うマイクロニードル１２Ａ同士の間に位置する。換言すると、複数の貫通孔ＴＨの各々は、図４に示すように、４５度千鳥配列パターンで配列されている。隣り合う貫通孔ＴＨで構成される二等辺三角形Ｆ２の頂角α１が９０度である。二等辺三角形Ｆ２の等辺の長さＬ２（図４参照）は、二等辺三角形Ｆ１の等辺の長さＬ１（図３参照）と同一である。

　マイクロニードルアレイ１の空隙率の下限は、好ましくは１体積％以上、より好ましくは２体積％以上、さらに好ましくは５体積％以上である。マイクロニードルアレイ１の空隙率の上限は、好ましくは８０体積％以下、より好ましくは７０体積％以下、さらに好ましくは５０体積％以下である。マイクロニードルアレイ１の空隙率は、マイクロニードルアレイ１の全体積に対するマイクロニードルアレイ１に含まれる隙間の全体積の割合を示す。
　空隙率は、マイクロニードルアレイ１の全体積に対するマイクロニードルアレイ１の内部の複数の貫通孔ＴＨの全体積の比率から求められる。

　マイクロニードルアレイ１の材質は、特に限定されず、生体適合性高分子が好ましい。これにより、マイクロニードル１２Ａを刺した生体Ｐへの負担を減らすことができる。
　生体適合性高分子としては、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、医療用シリコーン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、乳酸-グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ：Poly lactic-co-Glycolic Acid）、ポリアミノ酸、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、アルギニック酸、ペクチン、カラギーナン、コンドロイチンサルフェート、デキストランサルフェート、キトサン、ポリリシン、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン、フィブリン、アガロース、プルランポリラクタイド、プルランポリアンハイドライド、ポリオルトエステル、ポリエーテルエステル、ポリカプロラクトン等が挙げられる。なかでも、生体適合性高分子は、生体適合性および使用時のマイクロニードル１２Ａの破折による残針の観点から、ポリ(メタ)アクリレート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、医療用シリコーン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸-グリコール酸共重合体、及びポリアミノ酸からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。

　なお、マイクロニードル１２Ａ及び貫通孔ＴＨの各々の数は、検知成分の種類等に応じて適宜選択され、１つ以上であればよい。複数のマイクロニードル１２Ａの配列パターンは、特に限定されず、６０度千鳥配列パターン、並列配列パターン等であってもよい。複数の貫通孔ＴＨは、隣り合うマイクロニードル１２Ａ同士の間に位置しない貫通孔を有していてもよい。貫通孔を介して第１主面側に位置する生体試料を第２主面側により移動させやすくする観点から、複数の貫通孔ＴＨの各々は、複数のマイクロニードル１２Ａの各々の根元又はその近傍に形成されていてもよい。

（１．２．１）基板
　第１実施形態では、基板１１は、円板状である。第１主面ＴＳ１１及び第２主面ＢＳ１１の各々は、平面状である。

　基板１１の直径Ｌ３（図３参照）の下限は、好ましくは３ｍｍ以上、より好ましくは４．５ｍｍ以上である。基板１１の直径Ｌ３の上限は、好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下である。

　基板１１の平均厚みＬ４（図２参照）の下限は、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上、さらに好ましくは５００μｍ以上である。基板１１の平均厚みＬ４の上限は、好ましくは４ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下である。
　基板１１の平均厚みＬ４の測定方法は、例えば、マイクロメーターを使用する方法、定圧厚さ測定器を使用する方法、レーザ式オンライン厚み計測装置を使用する方法、レーザー変位計を使用する方法、分光膜厚計を使用する方法などである。

　なお、基板１１の形状は、角板状であってもよい。第１主面ＴＳ１１及び第２主面ＢＳ１１の各々は、平面状でなくてもよい。

　基板１１は、接触する生体組織等との密着性を高めるために可撓性を有することが好ましい。マイクロニードルの固定性や生体安全性の観点から、基板１１の材質は、マイクロニードルと同じ材質であることが好ましい。

（１．２．２）貫通孔
　複数の貫通孔ＴＨの各々は、基板１１の厚み方向に沿って、基板１１を貫通している。基板１１の厚み方向から見た複数の貫通孔ＴＨの各々の形状は、丸孔状である。貫通孔ＴＨは、基板１１の厚み方向に沿って同径である。複数の貫通孔ＴＨの各々は、配置位置が異なるほかは、同一である。

　貫通孔ＴＨの直径Ｌ５（図４参照）の下限は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは５０μｍ以上である。貫通孔ＴＨの直径Ｌ５の上限は、好ましくは２，０００μｍ以下、より好ましくは７００μｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下である。

　第１実施形態では、貫通孔ＴＨの第１主面ＴＳ１１から第２主面ＢＳ１１までの平均長さは、基板１１の平均厚みＬ４と同一である。

　なお、基板１１の厚み方向から見た複数の貫通孔ＴＨの各々の形状は、角孔状、長角状、長孔状、又は亀甲状であってもよい。複数の貫通孔ＴＨの各々は、基板１１の厚み方向に対して傾斜した傾斜角度に沿って、基板１１を貫通していてもよい。例えば、傾斜角度は、基板１１の厚み方向に対して、０°超６０°以下であってもよい。

（１．２．３）マイクロニードル
　次に、図２、及び図３を参照して、マイクロニードル１２Ａについて説明する。

　マイクロニードル１２Ａは、図２に示すように、基板１１の第１主面ＴＳ１１から尖端Ｔに向けて先細の円錐状である。マイクロニードル１２Ａの突出方向Ｄ１は、第１主面ＴＳ１１に対して直交する。突出方向Ｄ１は、複数のマイクロニードル１２Ａの各々が第１主面ＴＳ１１から突出する方向を示す。突出方向Ｄ１と、基板１１の厚み方向とは、平行である。複数のマイクロニードル１２Ａの各々は、配置位置が違うほかは、同一である。

　生体Ｐの真皮には、神経が存在する。低侵襲の観点から、マイクロニードル１２Ａの高さＬ６（図２参照）は、マイクロニードル１２Ａが生体Ｐに刺さった際に、真皮に到達しない高さであることが好ましい。詳しくは、マイクロニードル１２Ａの高さＬ６（図２参照）の下限は、生体組織から生体試料を侵出させる観点から、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは１５０μｍ以上である。マイクロニードル１２Ａの高さＬ６の上限は、低侵襲性や痛覚の観点から、好ましくは２，０００μｍ以下、より好ましくは１,５００μｍ以下である。マイクロニードル１２Ａの高さＬ６は、突出方向Ｄ１において、第１主面ＴＳ１１から尖端Ｔまでの長さを示す。

　マイクロニードル１２Ａの最大直径Ｌ７（図３参照）の下限は、マイクロニードル１２Ａの折れにくさの観点から、好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上である。マイクロニードル１２Ａの最大直径Ｌ７の上限は、マイクロニードル１２Ａの生体組織への刺しやすさの観点から、好ましくは１，０００μｍ以下、より好ましくは７００μｍ以下である。「マイクロニードル１２Ａの最大直径Ｌ７」とは、マイクロニードル１２Ａの根元を突出方向Ｄ１に直交する面でマイクロニードル１２Ａを切断した切断面におけるマイクロニードル１２Ａの直径を示す。

　マイクロニードル１２Ａの頂角α２（図１参照）の上限は、マイクロニードル１２Ａの生体組織への刺しやすさの観点から、好ましくは６０度以下、より好ましくは４５度以下である。マイクロニードル１２Ａの頂角α２の下限は、マイクロニードル１２Ａの折れにくさの観点から、好ましくは０．５度以上、より好ましくは１度以上である。「マイクロニードル１２Ａの頂角α２」とは、軸線Ａを含む断面において、２本の側辺がなす角度を示す。軸線Ａは、突出方向Ｄ１と平行で、かつマイクロニードル１２Ａの尖端Ｔを通る。

　なお、マイクロニードル１２Ａは、多角錐状であってもよい。マイクロニードル１２Ａの突出方向Ｄ１は、第１主面ＴＳ１１に対して直交していなくてもよい。マイクロニードル１２Ａは、第１形状を有していなくてもよい。つまり、マイクロニードル１２Ａの表面は、滑らかな面であってもよい。マイクロニードル１２Ａは、案内溝又は環状溝を有していてもよい。案内溝は、マイクロニードル１２Ａの尖端側から基板１１にかけて連続的にマイクロニードル１２Ａの表面Ｓ１２に形成されている。環状溝は、軸線Ａを中心とする仮想円又は仮想多角形の全周に沿って、マイクロニードル１２Ａの表面Ｓ１２に形成されている。軸線Ａは、突出方向Ｄ１と平行で、かつマイクロニードル１２Ａの尖端Ｔを通る。環状溝については、図５及び図６を参照して後述する。案内溝については、図７～図１１を参照して後述する。

（１．２．４）マイクロニードルアレイの製造方法
　マイクロニードルアレイ１の製造方法としては、特に限定されず、付加製造法、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、回転成形法、切削成形法等が挙げられる。付加製造方は、３Ｄモデルデータを基に，材料を結合して造形物を実体化する加工法を示す。付加製造方は、３Ｄプリンティングを含む。付加製造法は、液槽光重合法、材料押出法、材料噴射法、粉末床溶融結合法、又はシート積層法を含む。液槽光重合法は、ＤＬＰ（Digital Light Processing）方式、又はＳＬＡ（Stereo Lithography Apparatus）方式を含む。なかでも、マイクロニードルアレイの製造方法は、一括露光することで高速造形を実現しながらも、ＳＬＡ方式と同等の高精度な積層造形を行うことができる等の観点から、ＤＬＰ方式が好ましい。
　マイクロニードルアレイ１の製造方法がＤＬＰ方式である場合、得られる造形物の精度の観点から、積層方向は突出方向Ｄ１と平行であることが好ましい。この際、積層ピッチの下限は、生体試料を染み出しやすい構造とする観点から、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上である。積層ピッチの上限は、造形物がニードル形状となる観点から、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは７５μｍ以下である。

（１．２．５）センサ
　次に、センサ２について説明する。

　センサ２は、採取された生体試料のうち検知成分を検知する。例えば、センサ２は、生体液及び生体ガスから検知成分を検知する。

　センサ２は、本体部と、体積変化体と、応力検出部と、を備える。本体部は、平板状であり、且つ第１方向における第１端が支持されるとともに、厚さ方向における両端面のうち少なくとも一方にて開口する収容空間を有する。体積変化体は、所定の生体成分の量に応じて体積が変化するとともに、少なくとも一部が収容空間に収容されるように本体部により支持される。応力検出部は、本体部のうちの、第１方向における第２端に連接し、且つ、体積変化体の体積の変化に伴って生じる応力を検出する。

　本開示の第１実施形態に係るセンサ２の構成及びセンサ２の製造方法は、国際公開第２０１９－１８８１６４号に記載を参照することができる。

（１．３）検査チップ１００の使用
　次に、図１を参照して、第１実施形態に係る検査チップ１００の使用について説明する。

　図１に示すように、例えば、マイクロニードルアレイ１を生体Ｐに刺すと、生体Ｐ内の生体液は、第１方向Ｄ２に示すように、マイクロニードル１２Ａの表面Ｓ１２を伝って、基板１１の第１主面ＴＳ１１に向けて移動する。次いで、基板１１の第１主面ＴＳ１１側の貫通孔ＴＨに到達した生体液は、毛細管現象によって、第２方向Ｄ３に示すように、貫通孔ＴＨを介して、基板１１の第２主面ＢＳ１１側に向けて移動する。基板１１の第２主面ＢＳ１１側には、センサ２が位置する。センサ２は、基板１１の第２主面ＢＳ１１に到達した生体液の検知成分を検知する。
　このようにして、検査チップ１００は、生体成分をより確実に検査することができる。

（１．４）作用効果
　図１～図４を参照して説明したように、第１実施形態では、マイクロニードルアレイ１は、基板１１と、中実型の複数のマイクロニードル１２Ａとを有する。基板１１は、第１主面ＴＳ１１、第２主面ＢＳ１１、及び複数の貫通孔ＴＨを有する。マイクロニードルアレイ１は、生体Ｐから生体試料を採取するために用いられる。
　マイクロニードル１２Ａは、中実型である。そのため、マイクロニードル１２Ａは、多孔質性のマイクロニードルよりも機械的強度に優れる。基板１１は、複数の貫通孔ＴＨを有する。そのため、マイクロニードル１２Ａが生体Ｐに刺さった際に、基板１１は貫通孔ＴＨを有しない構成よりも撓みやすい。これにより、マイクロニードル１２Ａにかかる押圧力は、マイクロニードル１２Ａの根元に局所的に作用しにくい。つまり、マイクロニードル１２Ａが生体Ｐに刺さった際に、マイクロニードル１２Ａは根元から壊れにくい。その結果、マイクロニードル１２Ａは、生体Ｐに刺された際に、多孔質性のマイクロニードルよりも壊れにくい。それ故、検査チップ１００は、マイクロニードル１２Ａが壊れにくく、低侵襲で生体成分をより確実に検査することができる。

　図１～図４を参照して説明したように、第１実施形態では、複数のマイクロニードル１２Ａが、４５度千鳥配列パターンで配列されている。複数の貫通孔ＴＨの各々が、隣り合うマイクロニードル１２Ａ同士の間に位置する。
　これにより、マイクロニードル１２Ａが生体Ｐに刺さって、マイクロニードル１２Ａの表面Ｓ１２を伝って移動する生体試料は、複数のマイクロニードル１２Ａが所定の配列パターンで配列されていない場合よりも、基板１１の第１主面ＴＳ１１側の貫通孔ＴＨにより到達しやすくなる。そのため、生体試料は、貫通孔ＴＨを介して、基板１１の第２主面ＢＳ１１側に位置するセンサ２に到達しやすくなる。その結果、検査チップ１００は、生体成分をより確実に検査することができる。

　図１～図４を参照して説明したように、第１実施形態では、貫通孔ＴＨの第１主面ＴＳ１１から第２主面ＢＳ１１までの平均長さが、１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。
　これにより、第１主面ＴＳ１１側に位置する生体試料は、貫通孔ＴＨを介して、第２主面ＢＳ１１側により移動しやすくなる。そのため、生体試料は、基板１１の第２主面ＢＳ１１側に位置するセンサ２により到達しやすい。その結果、検査チップ１００は、生体成分をより確実に検査することができる。

　図１～図４を参照して説明したように、第１実施形態では、複数の貫通孔ＴＨの各々の直径Ｌ５（図４参照）は、１μｍ以上２，０００μｍ以下であることが好ましい。
　これにより、第１主面ＴＳ１１側に位置する生体液は、毛細管現象によって、貫通孔ＴＨを介して、第２主面ＢＳ１１側により移動しやすい。そのため、生体液は、基板１１の第２主面ＢＳ１１側に位置するセンサ２に到達しやすい。その結果、検査チップ１００は、生体成分をより確実に検査することができる。

　図１～図４を参照して説明したように、第１実施形態では、マイクロニードルアレイ１の全体積に対するマイクロニードルアレイ１に含まれる隙間の全体積の割合を示す空隙率が、１体積％以上８０体積％以下であることが好ましい。
　これにより、マイクロニードルアレイ１は、空隙率が８０体積％超である場合よりも、機械的強度に優れる。そのため、マイクロニードル１２Ａが生体Ｐに刺さった際に、マイクロニードルアレイ１は、壊れにくい。

　図１～図４を参照して説明したように、第１実施形態では、センサ２は、本体部と、体積変化体と、応力検出部とを備える。
　これにより、センサ２は、生体成分をより高い精度で検知することができる。

（２）第２実施形態
　次に、本開示の第２実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。

　第２実施形態に係るマイクロニードルアレイは、マイクロニードル１２Ｂが四角錐状である点で、第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１（図２参照）と異なる。

　第２実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｂとを有する。

　マイクロニードル１２Ｂは、基板１１の第１主面ＴＳ１１から尖端Ｔに向けて先細の四角錐状である。マイクロニードル１２Ｂの構成は、四角錐状である他は、第１実施形態に係るマイクロニードル１２Ａの構成と同様である。

　第２実施形態では、マイクロニードル１２Ｂは、四角錐状である。
　これにより、マイクロニードル１２Ｂは、円錐状物である第１実施形態に係るマイクロニードル１２Ａよりも生体Ｐに刺している間にかかる応力によるニードル部の破損の懸念を低下することができる。

（３）第３実施形態
　次に、図５を参照して、本開示の第３実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図５は、本開示の第３実施形態に係るマイクロニードル１２Ｃの側面図である。

　第３実施形態に係るマイクロニードルアレイは、マイクロニードル１２Ｃが環状溝Ｇ１を有する点で、第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１（図２参照）と異なる。

　第３実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｃとを有する。
　マイクロニードル１２Ｃは、図５に示すように、複数の環状溝Ｇ１を有する。複数の環状溝Ｇ１の各々は、軸線Ａを中心とする仮想円ＶＣの全周に沿って、マイクロニードル１２Ｃの表面Ｓ１２に形成されている。

　環状溝Ｇ１の幅Ｌ１０（図５参照）の下限は、生体試料を対流させる観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。環状溝Ｇ１の幅Ｌ１０の上限は、マイクロニードル１２Ｃの耐久性の観点から、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である。環状溝Ｇ１の幅Ｌ１０は、環状溝Ｇ１の突出方向Ｄ１の長さを示す。

　環状溝Ｇ１におけるマイクロニードル１２Ｃの直径Ｌ１１（図５参照）の下限は、マイクロニードル１２Ｃの耐久性の観点から、好ましくは３０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上である。環状溝Ｇ１におけるマイクロニードル１２Ｃの直径Ｌ１１の上限は、生体試料を滞留させる観点から、好ましくは４００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。環状溝Ｇ１におけるマイクロニードル１２Ｃの直径Ｌ１１は、マイクロニードル１２Ｃの環状溝Ｇ１が形成された部位において、突出方向Ｄ１に直交する面で切断した切断面のマイクロニードル１２Ｃの直径を示す。

　なお、環状溝Ｇ１の数は、マイクロニードル１２Ｃのサイズ等に応じて適宜選択され、１つ又は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。複数の環状溝Ｇ１は、突出方向Ｄ１に沿って等間隔で形成されていなくてもよい。

　第３実施形態に係るマイクロニードルアレイは、ＤＬＰ方式によって好適に製造される。製造方法がＤＴＰ方式であれば、レーザーミリングで成形することが困難な突出方向Ｄ１に直交する方向に延びる環状溝Ｇ１を有するマイクロニードル１２Ｃを製造することができる。

　図５を参照して説明したように、第３実施形態では、複数のマイクロニードル１２Ｃは、少なくとも１つの環状溝Ｇ１を有する。
　これにより、マイクロニードル１２Ｃが生体Ｐに刺さった際に、マイクロニードル１２Ｃの表面Ｓ１２と生体Ｐとの間に隙間が生じやすい。そのため、生体試料は、貫通孔ＴＨに移動しやすくなる。その結果、第３実施形態に係る検査チップ１００は、生体成分をより確実に検査することができる。

（４）第４実施形態
　次に、図６を参照して、本開示の第４実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図６は、本開示の第４実施形態に係るマイクロニードル１２Ｄの上面図である。

　第４実施形態に係るマイクロニードルアレイは、マイクロニードル１２Ｄが四角錐状である点で、第３実施形態に係るマイクロニードルアレイ（図５参照）と異なる。

　第４実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｄとを有する。
　マイクロニードル１２Ｄは、図６に示すように、基板１１の第１主面ＴＳ１１から尖端Ｔに向けて先細の四角錐状である。マイクロニードル１２Ｄの構成は、四角錐状である他は、マイクロニードル１２Ｃの構成と同様である。

　図６を参照して説明したように、第４実施形態では、マイクロニードル１２Ｄは、四角錐状である。
　これにより、マイクロニードル１２Ｄは、円錐状物である第３実施形態に係るマイクロニードル１２Ｃよりも生体Ｐに刺している間にかかる応力によるニードル部の破損の懸念を低下することができる。

（５）第５実施形態
　次に、図７を参照して、本開示の第５実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図７は、本開示の第５実施形態に係るマイクロニードル１２Ｅの側面図である。

　第５実施形態に係るマイクロニードルアレイは、マイクロニードル１２Ｅが案内溝Ｇ２を有する点で、第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１と異なる。

　第５実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｅとを有する。
　マイクロニードル１２Ｅは、図７に示すように、４つの案内溝Ｇ２を有する。複数の案内溝Ｇ２の各々は、マイクロニードル１２Ｅの尖端Ｔから基板１１にかけて連続的にマイクロニードル１２Ｅの表面Ｓ１２に形成されている。
　第５実施形態では、４つの案内溝Ｇ２の各々は、尖端Ｔから基板１１までのマイクロニードル１２Ｅの表面Ｓ１２に沿った距離が最短となるように形成されている。

　案内溝Ｇ２の深さの下限は、生体試料を誘導する観点から、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上である。案内溝Ｇ２の深さの上限は、マイクロニードル１２Ｅの耐久性の観点から、好ましくは４００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。案内溝Ｇ２の深さは、マイクロニードル１２Ｅの表面Ｓ１２からの深さを示す。

　案内溝Ｇ２の幅Ｌ１２（図７参照）の下限は、生体試料を流通させる観点から、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上である。案内溝Ｇ２の幅Ｌ１２は、マイクロニードル１２Ｅの耐久性の観点から、好ましくは７００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下である。案内溝Ｇ２の幅Ｌ１２は、マイクロニードル１２Ｅの表面Ｓ１２に沿って基板１１の第１主面ＴＳ１から尖端Ｔに向かう方向に直交する方向の案内溝Ｇ２の長さを示す。

　なお、案内溝Ｇ２の数は、マイクロニードル１２Ｅのサイズ等に応じて適宜選択され、１つ以上３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。

　図７を参照して説明したように、第５実施形態では、複数のマイクロニードル１２Ｅは、複数の案内溝Ｇ２を有する。
　これにより、マイクロニードル１２Ｅが生体Ｐに刺さった際に、マイクロニードル１２Ｅの表面Ｓ１２と生体Ｐとの間に隙間が生じやすい。この隙間は、生体試料を溝に沿って基板１１の第１主面ＴＳ１１に案内する。そのため、生体試料は、貫通孔ＴＨに移動しやすくなる。その結果、第５実施形態に係る検査チップ１００は、生体成分をより確実に検査することができる。

（６）第６実施形態
　次に、図８を参照して、本開示の第６実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図８は、本開示の第６実施形態に係るマイクロニードル１２Ｆの上面図である。

　第６実施形態に係るマイクロニードルアレイは、マイクロニードル１２Ｆが四角錐状である点で、第５実施形態に係るマイクロニードルアレイ（図７参照）と異なる。

　第６実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｆとを有する。
　マイクロニードル１２Ｆは、図８に示すように、基板１１の第１主面ＴＳ１１から尖端Ｔに向けて先細の四角錐状である。マイクロニードル１２Ｆの構成は、四角錐状である他は、第５実施形態に係るマイクロニードル１２Ｅの構成と同様である。
　第６実施形態では、図８に示すように、複数の案内溝Ｇ２の各々は、四角錐状を形成する４つの面の各々に別々に形成されている。換言すると、複数の案内溝Ｇ２の各々は、四角錐状の側辺に沿って形成されていない。

　図８を参照して説明したように、第６実施形態では、マイクロニードル１２Ｆは、四角錐状である。
　これにより、マイクロニードル１２Ｆは、円錐状物である第５実施形態に係るマイクロニードル１２Ｅよりも生体Ｐに刺している間にかかる応力によるニードル部の破損の懸念を低下することができる。

（７）第７実施形態
　次に、図９を参照して、本開示の第７実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図９は、本開示の第７実施形態に係るマイクロニードル１２Ｇの上面図である。

　第７実施形態に係るマイクロニードルアレイは、案内溝Ｇ２がマイクロニードル１２Ｇの四角錐状の側辺に沿って形成されている点で、第６実施形態に係るマイクロニードルアレイ（図８参照）と異なる。

　第７実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｇとを有する。
　マイクロニードル１２Ｇは、図９に示すように、案内溝Ｇ２がマイクロニードル１２Ｇの四角錐状の側辺に沿って形成されている他は、第６実施形態に係るマイクロニードル１２Ｅの構成と同様である。

　図９を参照して説明したように、第７実施形態では、案内溝Ｇ２が側辺に沿って形成されている。
　これにより、マイクロニードル１２Ｇは、案内溝Ｇ２が側辺に沿って形成されていない第６実施形態に係るマイクロニードル１２Ｅよりも生体試料を貫通孔へ効率的に流通させることができ、マイクロニードルアレイの空隙率が低い場合でも検知成分を感度良く検出することができる。

（８）第８実施形態
　次に、図１０を参照して、本開示の第８実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図１０は、本開示の第８実施形態に係るマイクロニードル１２Ｈの側面図である。

　第８実施形態に係るマイクロニードルアレイは、案内溝Ｇ２の数が１つである点、及び案内溝Ｇ２がマイクロニードル１２Ｈの表面Ｓ１２に螺旋状に形成されている点で、第５実施形態に係るマイクロニードルアレイ（図７参照）と異なる。

　第８実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｈとを有する。
　マイクロニードル１２Ｈは、図１０に示すように、１つの案内溝Ｇ２を有する。１つの案内溝Ｇ２は、マイクロニードル１２Ｈの尖端Ｔから基板１１にかけて連続的にマイクロニードル１２Ｈの表面Ｓ１２に形成されている。
　第８実施形態では、１つの案内溝Ｇ２は、マイクロニードル１２Ｈの表面Ｓ１２に沿って、尖端Ｔから基板１１まで、螺旋状に形成されている。

　なお、案内溝Ｇ２の数は、マイクロニードル１２Ｈのサイズ等に応じて適宜選択され、２つ以上であってもよい。

　図１０を参照して説明したように、第８実施形態では、１つの案内溝Ｇ２は、尖端Ｔから基板１１までのマイクロニードル１２Ｈの表面Ｓ１２に沿って螺旋状に形成されている。
　これにより、マイクロニードル１２Ｈは、複数の案内溝Ｇ２が尖端Ｔから基板１１まで最短距離となるように形成されている第５実施形態に係るマイクロニードル１２Ｅよりも生体試料を貫通孔へ効率的に流通させることができ、マイクロニードルアレイの空隙率が低い場合でも検知成分を感度良く検出することができる。

（９）第９実施形態
　次に、図１１を参照して、本開示の第９実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図１１は、本開示の第９実施形態に係るマイクロニードル１２Ｊの上面図である。

　第９実施形態に係るマイクロニードルアレイは、マイクロニードル１２Ｊが四角錐状である点で、第８実施形態に係るマイクロニードルアレイ（図１０参照）と異なる。

　第９実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｊとを有する。
　マイクロニードル１２Ｊは、基板１１の第１主面ＴＳ１１から尖端Ｔに向けて先細の四角錐状である。マイクロニードル１２Ｊの構成は、図１１に示すように四角錐状である他は、第８実施形態に係るマイクロニードル１２Ｈの構成と同様である。

　図１２を参照して説明したように、第９実施形態では、マイクロニードル１２Ｊは、四角錐状である。
　そのため、マイクロニードル１２Ｊは、円錐状物である第８実施形態に係るマイクロニードル１２Ｈよりも生体Ｐに刺している間にかかる応力によるニードル部の破損の懸念を低下することができる。

（１０）第１０実施形態
　次に、図１２を参照して、本開示の第１０実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図１２は、本開示の第１０実施形態に係るマイクロニードルアレイの断面図である。

　第１０実施形態に係るマイクロニードルアレイは、貫通孔ＴＨがテーパ形状である点で、第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１と異なる。

　第１０実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ａとを有する。
　第１０実施形態では、複数の貫通孔ＴＨの各々は、図１２に示すように、テーパ状である。貫通孔ＴＨの第１主面ＴＳ１１側の直径Ｌ１３は、貫通孔ＴＨの第２主面ＢＳ１１側の直径Ｌ１４よりも大きい。

　貫通孔ＴＨの第１主面ＴＳ１１側の直径Ｌ１３（図１２参照）の下限は、生体試料を検知部へ流通させる観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。貫通孔ＴＨの第１主面ＴＳ１１側の直径Ｌ１３の上限は、生体試料を貫通孔へ流通させる観点から、好ましくは２，０００μｍ以下、より好ましくは１，５００μｍ以下である。

　貫通孔ＴＨの第２主面ＢＳ１１側の直径Ｌ１４（図１３参照）の下限は、生体試料を検知部へ流通させる観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。貫通孔ＴＨの第２主面ＢＳ１１側の直径Ｌ１４の上限は、生体試料が貫通孔へ流通させる観点から、好ましくは１，５００μｍ以下、より好ましくは１，０００μｍ以下である。

　図１３を参照して説明したように、第１０実施形態では、貫通孔ＴＨはテーパ状である。
　これにより、第１０実施形態に係るマイクロニードルアレイは、第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１よりも生体試料を貫通孔に誘導することができ、検知効率を高めることができる。

（１１）第１１実施形態
　次に、図１３を参照して、本開示の第１１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１Ｋについて説明する。図１３は、本開示の第１１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１Ｋの斜視図である。

　第１１実施形態に係るマイクロニードルアレイ１Ｋは、主として、第１主面ＴＳ１１が溝Ｇ１１を有する点で、第２実施形態に係るマイクロニードルアレイと異なる。

　マイクロニードルアレイ１Ｋは、図１３に示すように、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｂとを有する。基板１１は、第１主面ＴＳ１１、第２主面ＢＳ１１、及び複数の貫通孔ＴＨを有する。
　第１１実施形態では、第１主面ＴＳ１１は、１つのマイクロニードル１２Ｂと１つの貫通孔ＴＨとを結ぶ複数の溝Ｇ１１を有する。詳しくは、複数の溝Ｇ１１の各々は、１つのマイクロニードル１２Ｂと、そのマイクロニードル１２Ｂと隣り合う貫通孔ＴＨとの距離が最短となるように、直線状に形成されている。

　溝Ｇ１１の長手方向と直交する断面の形状としては、特に限定されず、三角形状、多角形状、円形状、楕円形状等が挙げられる。多角形状としては、正方形、長方形、台形、五角形等が挙げられる。

　溝Ｇ１１の長手方向と直交する幅方向の長さ（幅長）の下限は、生体試料を対流させる観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上である。溝Ｇ１１の幅長の上限は、生体試料を効果的に流通させる観点から、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは７５０μｍ以下である。
　溝Ｇ１１の第１主面ＴＳ１１からの深さの下限は、生体試料を対流させる観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上である。溝Ｇ１１の深さの上限は、生体試料を効果的に流通させる観点から、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは７５０μｍ以下である。

　なお、溝Ｇ１１の長手方向における形状は、少なくとも１つのマイクロニードル１２Ｂと、少なくとも１つの貫通孔ＴＨとを結んで生体試料を貫通孔ＴＨに誘導できれば特に制限されず、曲線状であってもよい。溝Ｇ１１は、１つのマイクロニードル１２Ｂと、複数の貫通孔ＴＨとを結ぶように形成されていてもよい。

　図１３を参照して説明したように、第１１実施形態では、第１主面ＴＳ１１は、複数の溝Ｇ１１を有する。
　これにより、マイクロニードル１２Ｂが生体Ｐに刺さって、マイクロニードル１２Ｂの表面Ｓ１２を伝って移動する生体試料は、溝Ｇ１１に流れ込み、基板１１の第１主面ＴＳ１１側の貫通孔ＴＨに到達しやすくなる。その結果、第１１実施形態に係る検査チップ１００は、生体成分をより確実に検査することができる。

（１２）第１２実施形態
　次に、図１４を参照して、本開示の第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図１４は、本開示の第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイの断面図である。

　第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイは、マイクロニードル１２Ｌが多段傾斜面を有する点で、第１実施形態に係るマイクロニードルアレイ（図２参照）と異なる。

　第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｌとを有する。
　マイクロニードル１２Ｌは、尖端部が円錐状であり、図１４に示すように、多段傾斜面を有する。マイクロニードル１２Ｌの表面Ｓ１２は、多段傾斜面を含む。
　第１２実施形態では、多段傾斜面は、尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡと、非先端傾斜面の一例である基端傾斜面Ｓ１２ＬＢとを含む。尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡは、マイクロニードル１２Ｌの尖端部Ｒ１２ＬＡに位置する。基端傾斜面Ｓ１２ＬＢは、マイクロニードル１２Ｌの基端部Ｒ１２ＬＢに位置する。基端部Ｒ１２ＬＢは、マイクロニードル１２Ｌの根本の部位である。尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡと基端傾斜面Ｓ１２ＬＢとは連続している。尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡの傾斜角度α３（図１４参照）は鋭角である。基端傾斜面Ｓ１２ＬＢの傾斜角度α４（図１４参照）が直角である。
　「尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡの傾斜角度α３」とは、マイクロニードル１２Ｌの断面において、基板１１の第１主面ＴＳ１１に対する尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡの角度を示す。「基端傾斜面Ｓ１２ＬＢの傾斜角度α３」とは、マイクロニードル１２Ｌの断面において、基板１１の第１主面ＴＳ１１に対する基端傾斜面Ｓ１２ＬＢの角度を示す。

　尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡの傾斜角度α３（図１４参照）は、鋭角であり、上述したマイクロニードル１２Ａの頂角α２（図１参照）の半分である。

　第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイは、液槽光重合法によって好適に製造される。製造方法が液槽光重合法であれば、抜き勾配を有しないマイクロニードル１２Ｌを有する第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイを製造することができる。

　なお、マイクロニードル１２Ｌは、多角錐状であってもよい。多段傾斜面は、尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡと基端傾斜面Ｓ１２ＬＢとの他に、別の傾斜面を更に有していてもよい。別の傾斜面は、尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡと基端傾斜面Ｓ１２ＬＢとの間に形成されていてもよいし、基端傾斜面Ｓ１２ＬＢよりも基板１１側に形成されていてもよい。

　図１４を参照して説明したように、第１２実施形態では、マイクロニードル１２Ｌは多段傾斜面を有する。多段傾斜面は、尖端傾斜面Ｓ１２ＬＡと、基端傾斜面Ｓ１２ＬＢとを含む。
　これにより、マイクロニードル１２Ｌが生体Ｐに刺さった際に、傾斜角度α４が鋭角である場合よりも、マイクロニードル１２Ｌの基端傾斜面Ｓ１２Ｂと生体Ｐとの間に隙間が生じやすい。これにより、生体試料は、マイクロニードル１２Ｌの表面Ｓ１２を伝って基板１１の貫通孔ＴＨに移動しやすくなる。その結果、第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイは、生体成分をより確実に採取することができる。

（１３）第１３実施形態
　次に、図１５を参照して、本開示の第１３実施形態に係るマイクロニードルアレイについて説明する。図１５は、本開示の第１３実施形態に係るマイクロニードルアレイの断面図である。

　第１３実施形態に係るマイクロニードルアレイは、第１２実施形態における傾斜角度α４に対応する傾斜角度α６が鈍角である点で、第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイ（図１４参照）と異なる。

　第１３実施形態に係るマイクロニードルアレイは、基板１１と、複数のマイクロニードル１２Ｍとを有する。
　マイクロニードル１２Ｍは、尖端部が円錐状であり、図１５に示すように、多段傾斜面を有する。マイクロニードル１２Ｍの表面Ｓ１２は、多段傾斜面を含む。
　第１３実施形態では、多段傾斜面は、尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡと、基端傾斜面Ｓ１２ＭＢとを含む。尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡは、マイクロニードル１２Ｍの尖端部Ｒ１２ＭＡに位置する。基端傾斜面Ｓ１２ＭＢは、マイクロニードル１２Ｍの基端部Ｒ１２ＭＢに位置する。基端部Ｒ１２ＭＢは、マイクロニードル１２Ｍの根本の部位である。尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡと基端傾斜面Ｓ１２ＭＢとは連続している。尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡの傾斜角度α５（図１５参照）は鋭角である。基端傾斜面Ｓ１２ＭＢの傾斜角度α６（図１５参照）が直角である。基端傾斜面は、非先端傾斜面の一例である。
　「尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡの傾斜角度α５」とは、マイクロニードル１２Ｍの断面において、基板１１の第１主面ＴＳ１１に対する尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡの角度を示す。「基端傾斜面Ｓ１２ＭＢの傾斜角度α６」とは、マイクロニードル１２Ｍの断面において、基板１１の第１主面ＴＳ１１に対する基端傾斜面Ｓ１２ＭＢの角度を示す。

　尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡの傾斜角度α５（図１５参照）は、鋭角であり、上述したマイクロニードル１２Ａの頂角α２（図１参照）の半分である。
　基端傾斜面Ｓ１２ＭＢの傾斜角度α６（図１５参照）は、鈍角である。傾斜角度α６の上限は、マイクロニードルの自立性の観点から、好ましくは１５０度以下、より好ましくは１４０度以下である。傾斜角度α６の下限は、生体成分のより確実な採取の観点から、好ましくは１００度以上、より好ましくは９０度以上である。

　第１３実施形態に係るマイクロニードルアレイは、液槽光重合法によって好適に製造される。製造方法が液槽光重合法であれば、抜き勾配を有しないマイクロニードル１２Ｍを有する第１２実施形態に係るマイクロニードルアレイを製造することができる。

　なお、マイクロニードル１２Ｍは、多角錐状であってもよい。多段傾斜面は、尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡと基端傾斜面Ｓ１２ＭＢとの他に、別の傾斜面を更に有していてもよい。

　図１５を参照して説明したように、第１３実施形態では、マイクロニードル１２Ｍは多段傾斜面を有する。多段傾斜面は、尖端傾斜面Ｓ１２ＭＡと、基端傾斜面Ｓ１２ＭＢとを含む。
　これにより、マイクロニードル１２Ｍが生体Ｐに刺さった際に、傾斜角度α６が鋭角である場合よりも、マイクロニードル１２Ｍの基端傾斜面Ｓ１２Ｂと生体Ｐとの間に隙間が生じやすい。これにより、生体試料は、マイクロニードル１２Ｍの表面Ｓ１２を伝って基板１１の貫通孔ＴＨに移動しやすくなる。その結果、第１３実施形態に係るマイクロニードルアレイは、生体成分をより確実に採取することができる。

（１４．１）変形例１
　第１実施形態～第１０実施形態では、検査チップ１００は、センサ２を備えるが、本開示はこれに限定されない。検査チップ１００は、センサ２の代わりに、視覚、触覚、嗅覚、聴覚又は味覚によって検出できる検出部を備えていてもよい。検出部としては、例えば、生体試料中の所定の生体成分と反応又は相互作用する反応剤と、所定の生体成分と反応剤とが反応又は相互作用して、ヒトの五感（すなわち、視覚、触覚、嗅覚、聴覚又は味覚）によって認識可能なシグナルを生成するシグナル伝達剤との少なくとも一方を含有する検知部が挙げられる。反応剤は、生体試料に含まれる所定の成分と特異的に結合することが好ましい。反応剤としては、グルコース、アミノ酸類、乳酸、脂肪酸類、コルチゾール、抗生物質類、治療薬類が挙げられる。シグナル伝達剤としては、ｐＨ感受性試薬、発色試薬等が挙げられる。反応剤及びシグナル伝達剤としては、特表２０１１－５２２６１６号公報に記載されているような反応剤及びシグナル伝達剤を参照することができる。検査チップ１００は、検知部として、センサーシートを備えていてもよい。センサーシートには、例えば、発色試薬が塗布されている。発色試薬は、所定の生体成分と反応して発色する酵素を含む。センサーシートの材質は、特に限定されず、例えば、紙、不織布等が挙げられる。センサーシートは、検知部の一例である。

（１４．２）変形例２
　第１実施形態～第１０実施形態では、マイクロニードル１２Ａ～マイクロニードル１２Ｊ（以下、「マイクロニードル１２Ａ等」という。）の表面Ｓ１２は、コーティング材料でコーティングされていないが、本開示はこれに限定されない。マイクロニードル１２Ａ等の表面Ｓ１２は、コーティング材料でコーティングされていてもよい。コーティング材料としては、上述した生体適合性高分子、ポリアクリレート、ポリメタリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、医療用シリコーン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、乳酸-グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ：PolＹ lactic-co-GlＹcolic Acid）、ポリアミノ酸、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、アルギニック酸、ペクチン、カラギーナン、コンドロイチンサルフェート、デキストランサルフェート、キトサン、ポリリシン、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン、フィブリン、アガロース、プルランポリラクタイド、プルランポリアンハイドライド、ポリオルトエステル、ポリエーテルエステル、ポリカプロラクトン等が挙げられる。
　コーティング材料が生体適合性高分子である場合、マイクロニードル１２Ａ等が生体Ｐに刺さった際に、生体Ｐに接触皮膚炎（アレルギー反応）が生じることを抑制することができる。コーティング材料が生体分解性材料である場合、生体Ｐに刺している間にかかる応力によりマイクロニードルが破損した場合に残針が生体Ｐへ与える悪影響を抑制することができ、残針の生体Ｐからの除去を容易にすることができる。

（１４．３）変形例３
　第１実施形態～第１０実施形態では、検査チップ１００は、採取された生体試料のうち所定の生体成分を保持する保持部を備えないが、本開示はこれに限定されない。検査チップ１００は、保持部を備えていてもよい。すなわち、検査チップ１００は、マイクロニードルアレイアセンブリと、センサ２とを備えてもよい。マイクロニードルアレイアセンブリは、マイクロニードルアレイ１と、保持部とを有する。保持部は、マイクロニードルアレイ１の基板１１の第２主面ＢＳ１１に配置されている。保持部としては、不織布等が挙げられる。保持部は、生体試料のうちの生体成分を効率よく吸着するため、多孔質材料を含んでいてもよい。多孔質材料は、セラミック材料、ガラス材料、金属材料、高分子などの有機質材料、又はそれらの材料のうちの２つ又は３つ以上の組み合せを含んでいてもよい。多孔質材料としては、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライト、金属有機構造体（ＭＯＦ：Metal Organic Frameworks）などが挙げられる。保持部が基板１１の第２主面ＢＳ１１に配置されることで、センサ２は、保持部を備えない構成よりも生体試料のうち所定の生体成分と物理的に接触しやすくなる。その結果、検査チップ１００は、生体成分をより高い精度で検知することができる。

（１４．４）変形例４
　第１実施形態～第１０実施形態では、複数の貫通孔ＴＨの各々の直径Ｌ５（図４参照）は同一であるが、本開示はこれに限定されない。複数の貫通孔ＴＨの各々の直径Ｌ５は同一でなくてもよい。例えば、複数の貫通孔ＴＨの各々の直径Ｌ５は、複数の貫通孔ＴＨの各々が形成された位置によって異なっていてもよい。
　具体的には、複数の貫通孔ＴＨの各々の直径Ｌ５は、下記の（i）～（iii）のいずれかであってもよい。
（i）基板の外側には直径Ｌ５の小さな貫通孔ＴＨを配置し、中心部に向かうほど大きな
直径Ｌ５の貫通孔ＴＨを配置した構成
（ii）基板の外側には直径Ｌ５の大きな貫通孔ＴＨを配置し、中心部に向かうほど小さな直径Ｌ５の貫通孔ＴＨを配置した構成
（iii）基板の最も外側と中心部に直径Ｌ５の小さな貫通孔ＴＨを配置し、中心部と最外
周との間に大きな直径Ｌ５の貫通孔ＴＨを配置した構成
　これにより、マイクロニードルの基板の強度の維持と生体試料の検知部への流通性を両立することができ、マイクロニードルの基板と接触している生体組織の各地点における生体試料の発生の差を緩衝することができる。

（１４．５）変形例５
　第１実施形態～第１０実施形態では、複数の貫通孔ＴＨの各々は、基板１１の厚み方向に沿って、基板１１を貫通しているが、本開示はこれに限定されない。複数の貫通孔ＴＨは、基板１１の厚み方向に対して傾斜した角度に沿って、基板１１を貫通していてもよい。
　貫通孔ＴＨの第１主面ＴＳ１１から第２主面ＢＳ１１までの平均長さの下限は、検知に充分な量の生体試料を検知部へ流通させる観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上である。貫通孔ＴＨの第１主面ＴＳ１１から第２主面ＢＳ１１までの平均長さの上限は、生体試料を適時的に検知部へ流通させる観点から、好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下である。

（１４．６）変形例６
　第１実施形態～第１３実施形態では、マイクロニードルアレイ１は、生体Ｐから生体試料を採取するために用いられるが、本開示はこれに限定されない。マイクロニードルアレイは、薬剤の経皮吸収のために用いられてもよい。マイクロニードルアレイは、青果物からしみ出る汁を採取するために用いられてもよい。

　２０２０年１２月１日に出願された日本国特許出願２０２０－１９９９１６の開示及び２０２１年８月３０日に出願された日本国特許出願２０２１－１３９９９０の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (15)

1. 　第１主面、前記第１主面に対向する第２主面、及び前記第１主面から前記第２主面に貫通する少なくとも１つの貫通孔を有する基板と、
   　前記第１主面から突出する中実型の少なくとも１つのマイクロニードルと
   を有する、マイクロニードルアレイ。
2. 　前記少なくとも１つのマイクロニードルは、所定の配列パターンで配列された複数のマイクロニードルを含み、
   　前記少なくとも１つの貫通孔は、前記複数のマイクロニードルに含まれる隣り合うマイクロニードル同士の間に位置する複数の貫通孔を含む、請求項１に記載のマイクロニードルアレイ。
3. 　前記少なくとも１つの貫通孔の前記第１主面から前記第２主面までの平均長さは、１０μｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１又は請求項２のマイクロニードルアレイ。
4. 　前記少なくとも１つの貫通孔の各々の直径は、１μｍ以上２，０００μｍ以下である、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のマイクロニードルアレイ。
5. 　前記マイクロニードルアレイの全体積に対する前記マイクロニードルアレイに含まれる隙間の全体積の割合を示す空隙率は、１体積％以上８０体積％以下である、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のマイクロニードルアレイ。
6. 　前記第１主面は、前記少なくとも１つのマイクロニードルと、前記少なくとも１つの貫通孔とを結ぶ少なくとも１つの溝を有する、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のマイクロニードルアレイ。
7. 　前記少なくとも１つのマイクロニードルは、少なくとも１つの、多段傾斜面を有するマイクロニードルを含み、
   　前記多段傾斜面は、前記第１主面に対する傾斜角度が鋭角である尖端傾斜面と、前記傾斜角度が直角又は鈍角である非尖端傾斜面とを含む、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のマイクロニードルアレイ。
8. 　前記少なくとも１つのマイクロニードルは、少なくとも１つの、溝を有するマイクロニードルを含む、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載のマイクロニードルアレイ。
9. 　生体から生体試料を採取するために用いられる、請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のマイクロニードルアレイ。
10. 　請求項９に記載のマイクロニードルアレイと、
    　採取された前記生体試料のうち所定の生体成分を保持する保持部と
    を備え、
    　前記保持部は、前記第２主面側に位置する、マイクロニードルアレイアセンブリ。
11. 　請求項９に記載のマイクロニードルアレイ又は請求項１０に記載のマイクロニードルアセンブリと、
    　採取された前記生体試料のうち所定の生体成分を検知する検知部と
    を備え、
    　前記検知部は、前記第２主面側に位置する、検査チップ。
12. 　前記検知部は、
    　平板状であり、且つ第１方向における第１端が支持されるとともに、厚さ方向における両端面のうち少なくとも一方にて開口する収容空間を有する本体部と、
    　前記所定の生体成分の量に応じて体積が変化するとともに、少なくとも一部が前記収容空間に収容されるように前記本体部により支持される体積変化体と、
    　前記本体部のうちの、前記第１方向における第２端に連接し、且つ、前記体積変化体の体積の変化に伴って生じる応力を検出する応力検出部と、
    　を備える、請求項１１に記載の検査チップ。
13. 　前記検知部は、生体試料中の所定の生体成分と反応又は相互作用する反応剤と、前記所定の生体成分と前記反応剤とが反応又は相互作用すると、ヒトの五感によって認識可能なシグナルを生成するシグナル伝達剤との少なくとも一方を含有する、請求項１１に記載の検査チップ。
14. 　前記反応剤が、生体試料に含まれる所定の成分と特異的に結合する、請求項１３に記載の検査チップ。
15. 　前記シグナル伝達剤は、ｐＨ感受性試薬、又は発色試薬を含む、請求項１３又は請求項１４に記載の検査チップ。

Images