マイクロニードルアレイ
【課題】 マイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイに係り、特に、マイクロニードルを皮膚に対して斜めに突き刺すことができ、それによって、マイクロニードルによる注射の際、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れの防止を両立できるように工夫したマイクロニードルアレイを提供すること。
【解決手段】中空部を有し該中空部と外部とを連絡する貫通孔が設けられたケースと、上記ケースに設置されるマイクロニードルユニットと、を具備し、上記マイクロニードルユニットは、上記ケースの中空部内に設置されるユニット本体と、該ユニット本体の表面に形成され上記貫通孔を貫通し上記ケースの表面に対して傾斜した状態で外部に突出されるマイクロニードルとからなることを特徴とするもの。
【解決手段】中空部を有し該中空部と外部とを連絡する貫通孔が設けられたケースと、上記ケースに設置されるマイクロニードルユニットと、を具備し、上記マイクロニードルユニットは、上記ケースの中空部内に設置されるユニット本体と、該ユニット本体の表面に形成され上記貫通孔を貫通し上記ケースの表面に対して傾斜した状態で外部に突出されるマイクロニードルとからなることを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複数のマイクロニードルをケースに取り付けたマイクロニードルアレイに係り、特に、マイクロニードルがケースの表面に対して斜めに傾斜した状態で設置され、マイクロニードルによる注射の際、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れの防止を実現できるよう工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のマイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイは、例えば、エッチングなどの半導体製造プロセスを応用した手法によって製造される。
なお、この種の半導体製造プロセスを応用した手法は、例えば、特許文献１に開示されている。
上記手法により製造されるマイクロニードルは平面に対して垂直に形成されたものとなる。
【０００３】
そのため、図１６に示すように、皮膚１０１の表面に対してマイクロニードル１０３を突き刺そうとしても、十分に突き刺すことができず、その結果、皮膚１０１の表面が変形してしまうとともに、皮膚１０１の表面に薬液が漏れ出してしまう可能性がある。
【０００４】
このような場合、マイクロニードル１０３を皮膚１０１にさらに強く突き刺せばいいのであるが、それでは患者に対して傷みを与えることになってしまう。
なお、注射時における患者の痛みの軽減と、効果的な薬液の注入を考慮し、マイクロニードルを皮下１００〜５００ミクロン程度の深さまで突き刺すのが良いとされる。
【０００５】
患者に対して痛みを与えず、且つ、薬剤が皮膚表面に漏れ出さないようにするには、マイクロニードルを皮膚表面に対して傾斜させて突き刺せばよい。これにより、マイクロニードルが十分に皮膚内に侵入して薬剤が皮膚表面に漏れ出さないようにでき、且つ、マイクロニードルの先端が皮膚表面から浅いところまでしか到達せず患者に対する痛みも緩和することができるからである。特許文献２には、皮膚表面に対して４５度以上の角度で針を突き刺すことのできるミクロ注射器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９６０３７号公報
【特許文献２】昭５６−９５０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の構成によると、次のような問題があった。
すなわち、前述したように、皮膚表面への薬剤の漏れ出しの防止と患者への痛みの緩和の両方を両立するためには、マイクロニードルを皮膚に対して傾斜させた状態で突き刺せばいいのであるが、従来のマイクロニードルアレイの構成では、マイクロニードルを皮膚に対し傾斜した状態で突き刺すことができなかった。
【０００８】
本願発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、マイクロニードルを皮膚に対して斜めに突き刺すことができ、それによって、マイクロニードルによる注射の際、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れの防止を両立できるマイクロニードルアレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するべく請求項１に記載されたマイクロニードルアレイは、中空部を有し該中空部と外部とを連絡する貫通孔が設けられたケースと、上記ケースに設置されるマイクロニードルユニットと、を具備し、上記マイクロニードルユニットは、上記ケースの中空部内に設置されるユニット本体と、該ユニット本体の表面に形成され上記貫通孔を貫通し上記ケースの表面に対して傾斜した状態で外部に突出されるマイクロニードルとからなることを特徴とするものである。
又、請求項２に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルは上記ユニット本体の表面に対して垂直に突出・形成されたものであり、上記マイクロニードルユニットは上記ケースに対して斜めに設置されるものであることを特徴とするものである。
又、請求項３に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルは上記ユニット本体の表面に対して傾斜した状態で突出・形成されたものであることを特徴とするものである。
又、請求項４に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルユニットは２つ割りの分割要素を貼り合わせたものであることを特徴とするものである。
又、請求項５に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルは、上記ユニット本体における分割面と平行な方向に突出・形成されていることを特徴とするものである。
又、請求項６に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルは上記ユニット本体における分割面と交差する方向に突出・形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、請求項１記載のマイクロニードルアレイによると、ケース表面に対して傾斜した状態でマイクロニードルが突出されているので、マイクロニードルを容易に皮膚表面に対して斜めに突き刺すことができ、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れ防止の両立を図ることができる。
又、請求項２記載のマイクロニードルアレイは、請求項１記載の傾斜針マイクロニードルと同様の効果に加え、マイクロニードル自体を傾斜させた状態でマイクロニードルユニットを製造する必要がないので、マイクロニードルユニット自体の製造が容易となる。
又、請求項３記載のマイクロニードルアレイは、請求項１記載の傾斜針マイクロニードルと同様の効果に加え、ケースの貫通孔の形状を工夫する必要がなくなるので、ケースの製造が容易となる。
又、請求項４記載のマイクロニードルアレイによると、上記マイクロニードルユニットは２つ割りの分割要素を貼り合わせたものであるため、上記マイクロニードルユニット内に流路を設けること等が容易に可能であり、上記マイクロニードルユニットの製造、ひいては、マイクロニードルアレイの製造を容易にすることができる。
又、請求項５記載のマイクロニードルアレイは、請求項４記載の傾斜針マイクロニードルと同様の効果に加え、マイクロニードルとユニット本体の分割面が同じであるため、マイクロニードルユニットの製造が容易である。
又、請求項６記載のマイクロニードルアレイは、上記マイクロニードルは上記ユニット本体における分割面と交差する方向に突出・形成されているものである。よって、上記マイクロニードルはその分割面よりユニット本体側の短い側とその分割面より反ユニット本体側の長い側とに分割されることになる。そのため、上記マイクロニードルの短い側で荷重を受け、上記マイクロニードルの長く細い側は上記マイクロニードル内の流路の蓋としての機能や上記マイクロニードルが皮膚に接触した際の皮膚に対する切り裂きを行う機能を担うという機能を分担させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す斜視図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す分解斜視図である。
【図３】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットを示した分解斜視図である。
【図５】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、マイクロニードルを皮膚表面に対して傾斜させて突き刺した状態を示す断面図である。
【図６】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す斜視図である。
【図７】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す分解斜視図である。
【図８】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、図８（ａ）は図６におけるａ−ａ断面図、図８（ｂ）は図６におけるｂ−ｂ断面図である。
【図９】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットの一部を拡大した斜視図である。
【図１０】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットを構成する分割要素の一部を示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は正面図、図１０（ｃ）は側面図である。
【図１１】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す斜視図である。
【図１２】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す分解斜視図である。
【図１３】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、図１３（ａ）は図１１におけるａ−ａ断面図、図１３（ｂ）は図１１におけるｂ−ｂ断面図である。
【図１４】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットを示す図であり、図１４（ａ）は側面図、図１４（ｂ）はその一部を拡大して示す斜視図である。
【図１５】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットの分割要素の一部を示す図であり、図１５（ａ）は一方の分割要素の一部平面図、図１５（ｂ）は一方の分割要素の一部側面図、図１５（ｃ）は他方の分割要素の一部平面図、図１５（ｄ）は他方の分割要素の一部側面図である。
【図１６】従来例を示す図で、マイクロニードルを皮膚表面に対して垂直に突き刺した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１乃至図５を参照して、本願発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１３】
本実施の形態によるマイクロニードルアレイ１には、まず、図１に示すように、ケース３がある。上記ケース３は、図１に示すように、略直方体形状を成しており、図２に示すように、上ケース５ａと下ケース５ｂとから構成されている。
上記上ケース５ａにはマイクロニードルユニット取付部６、６が形成されている。上記マイクロニードルユニット取付部６は、上記上ケース５ａの裏面（図３中下側の面）に設けられたマイクロニードルユニット取付用凹部７ａと、上記上ケース５ａの表面（図３中上側の面）に設けられたマイクロニードル収納用凹部７ｂとからなる。上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａの図３中左側の面８ａは、上記上ケース５ａの水平な面に対して３０°傾斜している。また、上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａの図３中右側の面８ｂは、上記面８ａに対して直交している。
【００１４】
上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａの図３中右側の面８ｂには貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃが穿孔されている。上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃは縦方向（図１中右上から左下に向かう方向）に一列に並んでおり、上記上ケース５ａには上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃの組が２組形成されていることになる。
なお、一組の上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃが、後述するマイクロニードルユニットの一つに対応する。
【００１５】
又、上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａ及び上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃには、図３に示すように、後述するマイクロニードルユニットが上記上ケース５ａに対して斜めに傾斜した状態で係合・固定されるようになっている。
又、上記上ケース５ａの底面（図２中下側の面）の四隅には係合凸部１１、１１、１１、１１が形成されている。
【００１６】
上記下ケース５ｂには、図２中上側に開口した中空部１３が形成されている。又、上記中空部１３の底面には、注入口１５が穿孔されている。又、上記下ケース５ｂの図２中上側の面の四隅には、上記上ケース５ａの係合凸部１１、１１、１１、１１に対応する係合凹部１７、１７、１７、１７が形成されている。
【００１７】
上記上ケース５ａの個々の係合凸部１１と、これらに対応する上記下ケース５ｂの係合凹部１７を係合させて、上記上ケース５ａと上記下ケース５ｂを組み合わせると、上記ケース３となる。このとき、上記下ケース５ｂの中空部１３の開口部は上記上ケース５ａによって塞がれる。
【００１８】
上記マイクロニードルアレイ１には、マイクロニードルユニット２１、２１が設置されている。上記マイクロニードルユニット２１は、略直方体形状のユニット本体２３を備えている。このユニット本体２３の一の面上には、略円柱形状の基部２５ａ、２５ｂ、２５ｃがそれぞれ設けられている。上記基部２５ａの先端からは略四角錐形状のマイクロニードル２７ａが突出・形成されている。同様に、上記基部２５ｂの先端からは略四角錐形状のマイクロニードル２７ｂが突出・形成されており、上記基部２５ｃの先端からは略四角錐形状のマイクロニードル２７ｃが突出・形成されている。上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、上記ユニット本体２３の一の面に対して垂直に突出・形成されている。
【００１９】
又、上記マイクロニードル２７ａの中心軸の位置には、図３に示すように、流路２９ａが形成されている。同様に、上記マイクロニードル２７ｂの中心軸の位置には、図３に示すように、流路２９ｂが形成されており、上記マイクロニードル２７ｃの中心軸の位置には、図３に示すように、流路２９ｃが形成されている。上記流路２９ａ、２９ｂ、２９ｃは上記マイクロニードルユニット２１の底面（図３中左下側の面）に開口している。
なお、上記流路２９ａの上記マイクロニードル２７ａ先端（図３中右上側端）側、上記流路２９ｂの上記マイクロニードル２７ｂ先端（図３中右上側端）側、及び、上記流路２９ｃの上記マイクロニードル２７ｃ先端（図３中右上側端）側の構成については後述する。
【００２０】
又、上記マイクロニードルユニット２１は２つ割りの構造になっていて、図４に示すように、樹脂を成形した２つの分割要素３１ａ、３１ｂから構成されている。これらの分割要素３１ａ、３１ｂは、上記マイクロニードルユニット２１を長さ方向に沿って均等に分割したような形状となっており、その分割面に対応する上記分割要素３１ａ、３１ｂの面が接合面３２ａ、３２ｂとなっている。これら接合面３２ａ、３２ｂを介して上記一対の分割要素３１ａ、３１ｂを接着・固定することにより、上記マイクロニードルユニット２１を得ることができる。
ただし、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端側（図３中右上側）の部分は非接着とする。この部分が流出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃとなる。例えば、上記流路２９ａから供給された液体が上記マイクロニードル２７ａの先端に到達すると、その圧力により、上記流出口２８ａが開き、液体を放出することができる。
【００２１】
又、上記分割要素３１ａ、３１ｂには、貼り合わせる際の位置決めのための貫通孔３４、３４、３４、３４が穿孔されている。それぞれ対向する貫通孔３４、３４に、図示しない位置決めピンを差し込むことにより、上記分割要素３１ａ、３１ｂの位置決めを行う。
【００２２】
上記マイクロニードルユニット２１は、上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａ及び上記図１中右上から左下に向かって一列に並んだ上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃに対して係合・固定される。すなわち、上記マイクロニードルユニット２１は、図３に示すように、上記ケース３の上ケース５ａの貫通孔９ａに基部２５ａを係合され、貫通孔９ｂに基部２５ｂを係合され、貫通孔９ｃに基部２５ｃを係合され、上記ユニット本体２３を上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａに係合されて、上記上ケース５ａに固定される。
また、上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃの内周面と上記基部２５ａ、２５ｂ、２５ｃの外周面が密着しており、上記ケース３の中空部１３内の薬液が上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃから漏れ出さないようになっている。
【００２３】
その際、上記マイクロニードルユニット２１は上記上ケース５ａの表面に対して約３０度傾斜した状態で係合・固定されている。よって、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃも上記ケース３の表面（図１中上側の面）に対して約３０度傾斜するようになっている。
また、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは上記マイクロニードル収納用凹部７ｂ内に配置され、その先端が上記上ケース５ａの図２中上側に突出されている。また、上記ユニット本体２３は上記上ケース５ａの図２中下側に配置される。
【００２４】
又、図１に示すように、上記下ケース５ｂの注入口１５には、ポンプ９１に接続された薬液送り込みチューブ３３が接続されている。
【００２５】
次に、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の使用態様や作用について説明する。
まず、マイクロニードルアレイ１のマイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃが突出している面を皮膚９３（図５に示す）表面に押し付ける。すると、マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは皮膚に対して、図５に示すように突き刺さる。その際、四角錐形状の上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端の頂点及び側面のエッジが、皮膚９３を切り裂いて穿孔していく役割を果たす。また、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは皮膚９３表面に対して約３０度傾斜しているため、垂直に突き刺す場合（図１６に示す）に比べ、皮膚９３表面の変形を抑制することができ、皮膚９３に対する穿孔が行いやすい。また、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの多くの部分が皮膚９３内に進入し、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端部の流出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃは完全に皮膚９３の中に入り込むことになる。しかし、図５に示すように、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端が到達した皮膚９３表面からの垂直深さは、それほど深くはない。
【００２６】
次に、ポンプ９１を動作させて、薬液送り込みチューブ３３を介して、注入口１５から、ケース３の中空部１３内に薬液を注入する。それによって、上記ケース３の中空部１３内は薬液で満たされる。その薬液はマイクロニードルユニット２１の流路２９ａ、２９ｂ、２９ｃに流入し、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端に到達する。そして、薬液の圧力によって、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端の流出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃが開き、薬液が体内へと放出される。
【００２７】
次に、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の効果について説明する。
まず、マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、皮膚９３の表面に対して約３０度の角度で突き刺さるため、皮膚９３の表面の変形を抑制し、マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃのより多くの部分が皮膚９３内に入り込むことができる。そのため、薬液を放出する上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端に設けられた流出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃは完全に皮膚９３の中に入り込むことになり、薬液の皮膚９３の表面への漏れを防止することができる。
また、図５に示すように、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端が到達した皮膚９３の表面からの垂直深さも浅く、患者に対して痛みを与えることがない。
特に、本実施の形態の場合には、傾斜角度を３０°に設定しているので、上記薬液の漏れ防止と痛みの軽減の両方を効果的に図ることができる。
又、マイクロニードルユニット２１は、樹脂成型による２つの分割要素３１ａ、３１ｂを貼り合わせたものであるため、エッチング等の半導体製造プロセスを応用した手法による場合に比べ、製造が容易である。
又、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは略四角錘形状であるため、その頂点や側面のエッジにより、効果的に皮膚に対する穿孔を行うことができる。
【００２８】
次に、図６乃至図１０を使用して、本願発明の第２の実施の形態によるマイクロニードルアレイについて説明する。
本実施の形態によるマイクロニードルアレイ３５は、図６に示すように、まず、ケース３７を有する。
【００２９】
図７に示すように、上記ケース３７は、前述の第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１におけるケース３と同様、上ケース３９ａと下ケース３９ｂとからなる。
上記上ケース３９ａには、凹部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ａ、４１ｂ、４１ｃが形成されている。上記凹部４１ａの底面（図７中下側の面）には貫通孔４３ａが形成されており、上記凹部４１ｂの底面（図７中下側の面）には貫通孔４３ｂが形成されており、上記凹部４１ｃの底面（図７中下側の面）には貫通孔４３ｃが形成されている。
【００３０】
図７に示すように、上記凹部４１ａ、４１ｂ、４１ｃが一組となって図７中横方向に一列に並んでおり、この上記凹部４１ａ、４１ｂ、４１ｃが２組形成されている。そのため、上記凹部４１ａ、４１ｂ、４１ｃの底面に穿孔された貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃも、図７中横方向に一列に並んだものが一組となり、一つのマイクロニードルユニットに対応する。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、上記貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃは、上記上ケース３９ａの表面（図８（ａ）中上側の面）に垂直な方向（図８中上下方向）に穿孔されていて、その内周面は略円筒形であり、第１の実施の形態の場合とは異なる形状となっている。
又、上ケース３９ａの図７中下側の面の四隅には、第１の実施の形態の場合と同様、係合凸部４５、４５、４５、４５が形成されている。
【００３１】
又、図７に示すように、上記ケース３７の下ケース３９ｂは、第１の実施の形態の場合と同様、中空部４７、ポンプ９１に接続された薬液送り込みチューブ３３が接続される注入口４９、上記係合凸部４５、４５、４５、４５に対応する係合凹部５１、５１、５１、５１が設けられている。
又、図７、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、上記下ケースの３９ｂの中空部４７の底面には、溝５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ａ、５４ｂ、５４ｃが形成されている。この溝５４ａ、５４ｂ、５４ｃは、上記ケース３７の中空部４７に注入された薬液を、後述するマイクロニードルユニット内の流路へと供給するためのものであり、図７中横方向に一列に並んだ溝５４ａ、５４ｂ、５４ｃが、一個のマイクロニードルユニットに対応するものである。
【００３２】
図７に示すように、上記マイクロニードルアレイ３５には、マイクロニードルユニット５５、５５が設置されている。上記マイクロニードルユニット５５は、第１の実施の形態におけるマイクロニードルユニット２１にように、ユニット本体５７、基部５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃから構成されている。又、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、内部に流路６３ａ、６３ｂ、６３ｃが形成されている。
上記流路６３ａは、上記マイクロニードルアレイ３５において、上記下ケース３９ｂの溝５４ａを介して、ケース３７の中空部４７と連通するものである。又、上記流路６３ｂは、上記下ケース３９ｂの溝５４ｂを介して、ケース３７の中空部４７と連通するものであり、上記流路６３ｃは、上記下ケース３９ｂの溝５４ｃを介して、ケース３７の中空部４７と連通するものである。
【００３３】
又、上記マイクロニードルユニット５５は２つ割りの構造になっており、分割要素６５ａと分割要素６５ｂを貼りあわせたものである。この分割要素６５ａ、６５ｂは上記マイクロニードルユニット５５を長さ方向に沿って均等に分割したような形状となっており、その分割面に対応する上記分割要素６５ａ、６５ｂの面が、それぞれ接合面６７ａ、６７ｂとなっている。又、上記マイクロニードルユニット５５の分割要素３１ａ、３１ｂには、上記分割要素６５ａ、６５ｂを貼り合わせる際の位置決めのための貫通孔６４、６４、６４、６４が穿孔されている。それぞれ対向する貫通孔６４、６４に、図示しない位置決めピンを差し込むことにより、上記分割要素６５ａ、６５ｂの位置決めを行う。
【００３４】
上記マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃも、第１の実施の形態におけるマイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃと同様に、先端部が非接着であり、内部に供給された液体の圧力によって先端が開くものである。この先端部分が流出口６２ａ、６２ｂ、６２ｃとなっている。
しかし、上記マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、第１の実施の形態の場合のマイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃとは異なり、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図９に示すように、上記ユニット本体５７の図８中上側の面に対して３０°傾斜した状態で突出・形成されているものである。又、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すように、上記マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、上記ユニット本体５７の図６中上側の面に垂直で、且つ、その長さ方向に平行な面に平行な方向へ突出・形成されているものである。又、上記マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、図９に示すように、傾斜した略四角錘形状を成している。
【００３５】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、上記マイクロニードルユニット５５は、ユニット本体５７が上記上ケース３９ａに対して垂直になる状態で設置されるものである。
又、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、上記上ケース３９ａの貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃ内に上記マイクロニードルユニット５５の基部５９ａ、５９ｂ、５９ｃが挿入されており、上記貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃの内周面と上記基部５９ａ、５９ｂ、５９ｃの外周面が密着している。これにより、上記ケース３７の中空部４７内の薬液が上記貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃから漏れ出さないようになっている。
【００３６】
本実施の形態によるマイクロニードルアレイ３５の使用態様や作用は、第１の実施の形態の場合と略同様であるが、ケース３７の中空部４７内に注入された薬液は下ケース３９ｂの溝５４を通過して、マイクロニードルユニット５５内の流路６３ａ、６３ｂ、６３ｃに流入していく点において異なっている。
又、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ３５の効果も、第１の実施の形態の場合と略同様であるが、第１の実施の形態における上ケース５ａのマイクロニードル取付部６のような複雑な構成が必要ないため、本実施の形態における上記上ケース３９ａの製造は第１の実施の形態における上ケース５ａの製造よりも容易となる。
【００３７】
次に、図１１及び図１５を使用して、本願発明の第３の実施の形態によるマイクロニードルアレイについて説明する。
本実施の形態によるマイクロニードルアレイ６９も、第２の実施の形態におけるマイクロニードルアレイ３５と同様、ケースにマイクロニードルユニット７１、７１が設置されている。
上記ケースは、第２の実施の形態の場合と同じ構成のものであり、第２の実施の形態の場合と同じ符号を付すものとし、説明を省略する。
【００３８】
上記マイクロニードルユニット７１は、第１の実施の形態や第２の実施の形態の場合と同様、図１２に示すように、ユニット本体７３、基部７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃから構成されている。又、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、内部に流路７９ａ、７９ｂ、７９ｃが形成されている。
又、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃは、図１３（ａ）に示すように、上記ユニット本体７３の図１３（ａ）中上側の面に対して約３０度傾斜して突出・形成されている。しかし、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、第２の実施の形態の場合と異なり、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃは、上記ユニット本体７３の図１１（ａ）中上側の面に垂直で且つその長さ方向に平行な面に直交する方向へ突出・形成されている。又、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃは、傾斜した略四角錘形状を成している。
【００３９】
又、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、上記マイクロニードルユニット７１は２つ割りの構造になっていて、樹脂成形による分割要素８１ａと分割要素８１ｂを貼りあわせたものである。図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）に示すように、この分割要素８１ａ、８１ｂは上記マイクロニードルユニット７１を長さ方向に沿って分割したような形状となっており、その分割面に対応する上記分割要素８１ａ、８１ｂの面が接合面８３ａ、８３ｂとなっている。しかし、第２の実施の形態の場合と異なり、その上記接合面８３ａ、８３ｂは平面ではなく、図１５（ｂ）及び図１５（ｄ）に示すように、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃの傾斜にあわせて折れ曲がった形状を成しているものである。すなわち、上記ユニット本体７３と上記基部７５ａ、７５ｂ、７５ｃの部分においては、上記接合面８３ａ、８３ｂは上記ユニット本体７３の図１４（ａ）中上側の面に垂直であるが、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃの部分においては、それらの中心を通るように、上記ユニット本体７３の図１４（ａ）中上側の面に対して約３０度傾斜しているものである。
よって、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃの上記分割要素８１ａ側の部分と上記分割要素８１ｂ側の部分は形状が異なり、上記分割要素８１ｂ側の部分は上記分割要素８１ａ側の部分より長くなっている。
又、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃも、第１の実施の形態や第２の実施の形態におけるマイクロニードルと同様に、内部に供給された液体の圧力によって先端が開くものであり、この先端部分が流出口７８ａ、７８ｂ、７８ｃとなっている。
又、上記マイクロニードルユニット７１の分割要素８１ａ、８１ｂには、上記分割要素８１ａ、８１ｂを貼り合わせる際の位置決めのための貫通孔８２、８２、８２、８２が穿孔されている。
【００４０】
又、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ６９の使用態様は、第２の実施の形態の場合と同様である。
【００４１】
又、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ６９による作用・効果は、第１の実施の形態や第２の実施の形態のものに加え、以下のようなものも奏する。すなわち、マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃの上記分割要素８１ｂ側の部分は上記分割要素８１ａ側の部分より長くなっているため、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃを皮膚に突き刺す際、相対的に短い上記分割要素８１ａ側の部分が上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃに加わる力を受け止めることができる。また、上記分割要素８１ｂ側の部分は、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃによって突き刺される皮膚の側に位置するため、流路７９ａ、７９ｂ、７９ｃの蓋となって薬液の漏れを防止するとともに、下側（図１４（ａ）中上側）のエッジによって皮膚を切り裂いて効率的に穿孔を行うことができる。
【００４２】
なお、本願発明は、上記の実施の形態に限定されない。
例えば、マイクロニードルの数や、これに対応した上ケースの凹部や貫通孔の数は、様々な場合が考えられる。
また、マイクロニードルの形状も、多角錘形状や円錐形状のものなど、さまざまなものが考えられる。
また、マイクロニードルの突出・形成される角度や向きも、様々な場合が考えられる。
また、凹部や貫通孔の形状、寸法は、マイクロニードルの形状などにより、様々な場合が考えられる。
また、マイクロニードルユニットをケースに取り付ける方向、数なども、様々な場合が考えられる。
また、各部分の寸法、形状等は、様々な場合が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えば、マイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイに係り、特に、マイクロニードルを皮膚に対して斜めに突き刺すことができ、それによって、マイクロニードルによる注射の際、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れの防止を両立できるように工夫したものに係り、例えば、インシュリンの経皮投与などに用いられるマイクロニードルアレイに好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１ マイクロニードルアレイ
３ ケース
９ａ 貫通孔
９ｂ 貫通孔
９ｃ 貫通孔
１３ 中空部
２１ マイクロニードルユニット
２３ ユニット本体
２７ａ マイクロニードル
２７ｂ マイクロニードル
２７ｃ マイクロニードル
３１ａ 分割要素
３１ｂ 分割要素
３２ａ 接合面（分割面）
３２ｂ 接合面（分割面）
３５ マイクロニードルアレイ
３７ ケース
４３ａ 貫通孔
４３ｂ 貫通孔
４３ｃ 貫通孔
４７ 中空部
５５ マイクロニードルユニット
５７ ユニット本体
６１ａ マイクロニードル
６１ｂ マイクロニードル
６１ｃ マイクロニードル
６５ａ 分割要素
６５ｂ 分割要素
６７ａ 接合面（分割面）
６７ｂ 接合面（分割面）
６９ マイクロニードルアレイ
７１ マイクロニードルユニット
７３ ユニット本体
７７ａ マイクロニードル
７７ｂ マイクロニードル
７７ｃ マイクロニードル
８１ａ 分割要素
８１ｂ 分割要素
８２ａ 接合面（分割面）
８２ｂ 接合面（分割面）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複数のマイクロニードルをケースに取り付けたマイクロニードルアレイに係り、特に、マイクロニードルがケースの表面に対して斜めに傾斜した状態で設置され、マイクロニードルによる注射の際、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れの防止を実現できるよう工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のマイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイは、例えば、エッチングなどの半導体製造プロセスを応用した手法によって製造される。
なお、この種の半導体製造プロセスを応用した手法は、例えば、特許文献１に開示されている。
上記手法により製造されるマイクロニードルは平面に対して垂直に形成されたものとなる。
【０００３】
そのため、図１６に示すように、皮膚１０１の表面に対してマイクロニードル１０３を突き刺そうとしても、十分に突き刺すことができず、その結果、皮膚１０１の表面が変形してしまうとともに、皮膚１０１の表面に薬液が漏れ出してしまう可能性がある。
【０００４】
このような場合、マイクロニードル１０３を皮膚１０１にさらに強く突き刺せばいいのであるが、それでは患者に対して傷みを与えることになってしまう。
なお、注射時における患者の痛みの軽減と、効果的な薬液の注入を考慮し、マイクロニードルを皮下１００〜５００ミクロン程度の深さまで突き刺すのが良いとされる。
【０００５】
患者に対して痛みを与えず、且つ、薬剤が皮膚表面に漏れ出さないようにするには、マイクロニードルを皮膚表面に対して傾斜させて突き刺せばよい。これにより、マイクロニードルが十分に皮膚内に侵入して薬剤が皮膚表面に漏れ出さないようにでき、且つ、マイクロニードルの先端が皮膚表面から浅いところまでしか到達せず患者に対する痛みも緩和することができるからである。特許文献２には、皮膚表面に対して４５度以上の角度で針を突き刺すことのできるミクロ注射器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９６０３７号公報
【特許文献２】昭５６−９５０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の構成によると、次のような問題があった。
すなわち、前述したように、皮膚表面への薬剤の漏れ出しの防止と患者への痛みの緩和の両方を両立するためには、マイクロニードルを皮膚に対して傾斜させた状態で突き刺せばいいのであるが、従来のマイクロニードルアレイの構成では、マイクロニードルを皮膚に対し傾斜した状態で突き刺すことができなかった。
【０００８】
本願発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、マイクロニードルを皮膚に対して斜めに突き刺すことができ、それによって、マイクロニードルによる注射の際、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れの防止を両立できるマイクロニードルアレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するべく請求項１に記載されたマイクロニードルアレイは、中空部を有し該中空部と外部とを連絡する貫通孔が設けられたケースと、上記ケースに設置されるマイクロニードルユニットと、を具備し、上記マイクロニードルユニットは、上記ケースの中空部内に設置されるユニット本体と、該ユニット本体の表面に形成され上記貫通孔を貫通し上記ケースの表面に対して傾斜した状態で外部に突出されるマイクロニードルとからなることを特徴とするものである。
又、請求項２に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルは上記ユニット本体の表面に対して垂直に突出・形成されたものであり、上記マイクロニードルユニットは上記ケースに対して斜めに設置されるものであることを特徴とするものである。
又、請求項３に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルは上記ユニット本体の表面に対して傾斜した状態で突出・形成されたものであることを特徴とするものである。
又、請求項４に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルユニットは２つ割りの分割要素を貼り合わせたものであることを特徴とするものである。
又、請求項５に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルは、上記ユニット本体における分割面と平行な方向に突出・形成されていることを特徴とするものである。
又、請求項６に記載されたマイクロニードルアレイは、請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードルは上記ユニット本体における分割面と交差する方向に突出・形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、請求項１記載のマイクロニードルアレイによると、ケース表面に対して傾斜した状態でマイクロニードルが突出されているので、マイクロニードルを容易に皮膚表面に対して斜めに突き刺すことができ、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れ防止の両立を図ることができる。
又、請求項２記載のマイクロニードルアレイは、請求項１記載の傾斜針マイクロニードルと同様の効果に加え、マイクロニードル自体を傾斜させた状態でマイクロニードルユニットを製造する必要がないので、マイクロニードルユニット自体の製造が容易となる。
又、請求項３記載のマイクロニードルアレイは、請求項１記載の傾斜針マイクロニードルと同様の効果に加え、ケースの貫通孔の形状を工夫する必要がなくなるので、ケースの製造が容易となる。
又、請求項４記載のマイクロニードルアレイによると、上記マイクロニードルユニットは２つ割りの分割要素を貼り合わせたものであるため、上記マイクロニードルユニット内に流路を設けること等が容易に可能であり、上記マイクロニードルユニットの製造、ひいては、マイクロニードルアレイの製造を容易にすることができる。
又、請求項５記載のマイクロニードルアレイは、請求項４記載の傾斜針マイクロニードルと同様の効果に加え、マイクロニードルとユニット本体の分割面が同じであるため、マイクロニードルユニットの製造が容易である。
又、請求項６記載のマイクロニードルアレイは、上記マイクロニードルは上記ユニット本体における分割面と交差する方向に突出・形成されているものである。よって、上記マイクロニードルはその分割面よりユニット本体側の短い側とその分割面より反ユニット本体側の長い側とに分割されることになる。そのため、上記マイクロニードルの短い側で荷重を受け、上記マイクロニードルの長く細い側は上記マイクロニードル内の流路の蓋としての機能や上記マイクロニードルが皮膚に接触した際の皮膚に対する切り裂きを行う機能を担うという機能を分担させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す斜視図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す分解斜視図である。
【図３】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットを示した分解斜視図である。
【図５】本願発明の第１の実施の形態を示す図で、マイクロニードルを皮膚表面に対して傾斜させて突き刺した状態を示す断面図である。
【図６】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す斜視図である。
【図７】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す分解斜視図である。
【図８】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、図８（ａ）は図６におけるａ−ａ断面図、図８（ｂ）は図６におけるｂ−ｂ断面図である。
【図９】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットの一部を拡大した斜視図である。
【図１０】本願発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットを構成する分割要素の一部を示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は正面図、図１０（ｃ）は側面図である。
【図１１】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す斜視図である。
【図１２】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す分解斜視図である。
【図１３】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、図１３（ａ）は図１１におけるａ−ａ断面図、図１３（ｂ）は図１１におけるｂ−ｂ断面図である。
【図１４】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットを示す図であり、図１４（ａ）は側面図、図１４（ｂ）はその一部を拡大して示す斜視図である。
【図１５】本願発明の第３の実施の形態を示す図で、本実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられるマイクロニードルユニットの分割要素の一部を示す図であり、図１５（ａ）は一方の分割要素の一部平面図、図１５（ｂ）は一方の分割要素の一部側面図、図１５（ｃ）は他方の分割要素の一部平面図、図１５（ｄ）は他方の分割要素の一部側面図である。
【図１６】従来例を示す図で、マイクロニードルを皮膚表面に対して垂直に突き刺した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１乃至図５を参照して、本願発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１３】
本実施の形態によるマイクロニードルアレイ１には、まず、図１に示すように、ケース３がある。上記ケース３は、図１に示すように、略直方体形状を成しており、図２に示すように、上ケース５ａと下ケース５ｂとから構成されている。
上記上ケース５ａにはマイクロニードルユニット取付部６、６が形成されている。上記マイクロニードルユニット取付部６は、上記上ケース５ａの裏面（図３中下側の面）に設けられたマイクロニードルユニット取付用凹部７ａと、上記上ケース５ａの表面（図３中上側の面）に設けられたマイクロニードル収納用凹部７ｂとからなる。上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａの図３中左側の面８ａは、上記上ケース５ａの水平な面に対して３０°傾斜している。また、上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａの図３中右側の面８ｂは、上記面８ａに対して直交している。
【００１４】
上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａの図３中右側の面８ｂには貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃが穿孔されている。上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃは縦方向（図１中右上から左下に向かう方向）に一列に並んでおり、上記上ケース５ａには上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃの組が２組形成されていることになる。
なお、一組の上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃが、後述するマイクロニードルユニットの一つに対応する。
【００１５】
又、上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａ及び上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃには、図３に示すように、後述するマイクロニードルユニットが上記上ケース５ａに対して斜めに傾斜した状態で係合・固定されるようになっている。
又、上記上ケース５ａの底面（図２中下側の面）の四隅には係合凸部１１、１１、１１、１１が形成されている。
【００１６】
上記下ケース５ｂには、図２中上側に開口した中空部１３が形成されている。又、上記中空部１３の底面には、注入口１５が穿孔されている。又、上記下ケース５ｂの図２中上側の面の四隅には、上記上ケース５ａの係合凸部１１、１１、１１、１１に対応する係合凹部１７、１７、１７、１７が形成されている。
【００１７】
上記上ケース５ａの個々の係合凸部１１と、これらに対応する上記下ケース５ｂの係合凹部１７を係合させて、上記上ケース５ａと上記下ケース５ｂを組み合わせると、上記ケース３となる。このとき、上記下ケース５ｂの中空部１３の開口部は上記上ケース５ａによって塞がれる。
【００１８】
上記マイクロニードルアレイ１には、マイクロニードルユニット２１、２１が設置されている。上記マイクロニードルユニット２１は、略直方体形状のユニット本体２３を備えている。このユニット本体２３の一の面上には、略円柱形状の基部２５ａ、２５ｂ、２５ｃがそれぞれ設けられている。上記基部２５ａの先端からは略四角錐形状のマイクロニードル２７ａが突出・形成されている。同様に、上記基部２５ｂの先端からは略四角錐形状のマイクロニードル２７ｂが突出・形成されており、上記基部２５ｃの先端からは略四角錐形状のマイクロニードル２７ｃが突出・形成されている。上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、上記ユニット本体２３の一の面に対して垂直に突出・形成されている。
【００１９】
又、上記マイクロニードル２７ａの中心軸の位置には、図３に示すように、流路２９ａが形成されている。同様に、上記マイクロニードル２７ｂの中心軸の位置には、図３に示すように、流路２９ｂが形成されており、上記マイクロニードル２７ｃの中心軸の位置には、図３に示すように、流路２９ｃが形成されている。上記流路２９ａ、２９ｂ、２９ｃは上記マイクロニードルユニット２１の底面（図３中左下側の面）に開口している。
なお、上記流路２９ａの上記マイクロニードル２７ａ先端（図３中右上側端）側、上記流路２９ｂの上記マイクロニードル２７ｂ先端（図３中右上側端）側、及び、上記流路２９ｃの上記マイクロニードル２７ｃ先端（図３中右上側端）側の構成については後述する。
【００２０】
又、上記マイクロニードルユニット２１は２つ割りの構造になっていて、図４に示すように、樹脂を成形した２つの分割要素３１ａ、３１ｂから構成されている。これらの分割要素３１ａ、３１ｂは、上記マイクロニードルユニット２１を長さ方向に沿って均等に分割したような形状となっており、その分割面に対応する上記分割要素３１ａ、３１ｂの面が接合面３２ａ、３２ｂとなっている。これら接合面３２ａ、３２ｂを介して上記一対の分割要素３１ａ、３１ｂを接着・固定することにより、上記マイクロニードルユニット２１を得ることができる。
ただし、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端側（図３中右上側）の部分は非接着とする。この部分が流出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃとなる。例えば、上記流路２９ａから供給された液体が上記マイクロニードル２７ａの先端に到達すると、その圧力により、上記流出口２８ａが開き、液体を放出することができる。
【００２１】
又、上記分割要素３１ａ、３１ｂには、貼り合わせる際の位置決めのための貫通孔３４、３４、３４、３４が穿孔されている。それぞれ対向する貫通孔３４、３４に、図示しない位置決めピンを差し込むことにより、上記分割要素３１ａ、３１ｂの位置決めを行う。
【００２２】
上記マイクロニードルユニット２１は、上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａ及び上記図１中右上から左下に向かって一列に並んだ上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃに対して係合・固定される。すなわち、上記マイクロニードルユニット２１は、図３に示すように、上記ケース３の上ケース５ａの貫通孔９ａに基部２５ａを係合され、貫通孔９ｂに基部２５ｂを係合され、貫通孔９ｃに基部２５ｃを係合され、上記ユニット本体２３を上記マイクロニードルユニット取付用凹部７ａに係合されて、上記上ケース５ａに固定される。
また、上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃの内周面と上記基部２５ａ、２５ｂ、２５ｃの外周面が密着しており、上記ケース３の中空部１３内の薬液が上記貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃから漏れ出さないようになっている。
【００２３】
その際、上記マイクロニードルユニット２１は上記上ケース５ａの表面に対して約３０度傾斜した状態で係合・固定されている。よって、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃも上記ケース３の表面（図１中上側の面）に対して約３０度傾斜するようになっている。
また、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは上記マイクロニードル収納用凹部７ｂ内に配置され、その先端が上記上ケース５ａの図２中上側に突出されている。また、上記ユニット本体２３は上記上ケース５ａの図２中下側に配置される。
【００２４】
又、図１に示すように、上記下ケース５ｂの注入口１５には、ポンプ９１に接続された薬液送り込みチューブ３３が接続されている。
【００２５】
次に、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の使用態様や作用について説明する。
まず、マイクロニードルアレイ１のマイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃが突出している面を皮膚９３（図５に示す）表面に押し付ける。すると、マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは皮膚に対して、図５に示すように突き刺さる。その際、四角錐形状の上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端の頂点及び側面のエッジが、皮膚９３を切り裂いて穿孔していく役割を果たす。また、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは皮膚９３表面に対して約３０度傾斜しているため、垂直に突き刺す場合（図１６に示す）に比べ、皮膚９３表面の変形を抑制することができ、皮膚９３に対する穿孔が行いやすい。また、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの多くの部分が皮膚９３内に進入し、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端部の流出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃは完全に皮膚９３の中に入り込むことになる。しかし、図５に示すように、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端が到達した皮膚９３表面からの垂直深さは、それほど深くはない。
【００２６】
次に、ポンプ９１を動作させて、薬液送り込みチューブ３３を介して、注入口１５から、ケース３の中空部１３内に薬液を注入する。それによって、上記ケース３の中空部１３内は薬液で満たされる。その薬液はマイクロニードルユニット２１の流路２９ａ、２９ｂ、２９ｃに流入し、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端に到達する。そして、薬液の圧力によって、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端の流出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃが開き、薬液が体内へと放出される。
【００２７】
次に、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の効果について説明する。
まず、マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、皮膚９３の表面に対して約３０度の角度で突き刺さるため、皮膚９３の表面の変形を抑制し、マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃのより多くの部分が皮膚９３内に入り込むことができる。そのため、薬液を放出する上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端に設けられた流出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃは完全に皮膚９３の中に入り込むことになり、薬液の皮膚９３の表面への漏れを防止することができる。
また、図５に示すように、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃの先端が到達した皮膚９３の表面からの垂直深さも浅く、患者に対して痛みを与えることがない。
特に、本実施の形態の場合には、傾斜角度を３０°に設定しているので、上記薬液の漏れ防止と痛みの軽減の両方を効果的に図ることができる。
又、マイクロニードルユニット２１は、樹脂成型による２つの分割要素３１ａ、３１ｂを貼り合わせたものであるため、エッチング等の半導体製造プロセスを応用した手法による場合に比べ、製造が容易である。
又、上記マイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃは略四角錘形状であるため、その頂点や側面のエッジにより、効果的に皮膚に対する穿孔を行うことができる。
【００２８】
次に、図６乃至図１０を使用して、本願発明の第２の実施の形態によるマイクロニードルアレイについて説明する。
本実施の形態によるマイクロニードルアレイ３５は、図６に示すように、まず、ケース３７を有する。
【００２９】
図７に示すように、上記ケース３７は、前述の第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１におけるケース３と同様、上ケース３９ａと下ケース３９ｂとからなる。
上記上ケース３９ａには、凹部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ａ、４１ｂ、４１ｃが形成されている。上記凹部４１ａの底面（図７中下側の面）には貫通孔４３ａが形成されており、上記凹部４１ｂの底面（図７中下側の面）には貫通孔４３ｂが形成されており、上記凹部４１ｃの底面（図７中下側の面）には貫通孔４３ｃが形成されている。
【００３０】
図７に示すように、上記凹部４１ａ、４１ｂ、４１ｃが一組となって図７中横方向に一列に並んでおり、この上記凹部４１ａ、４１ｂ、４１ｃが２組形成されている。そのため、上記凹部４１ａ、４１ｂ、４１ｃの底面に穿孔された貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃも、図７中横方向に一列に並んだものが一組となり、一つのマイクロニードルユニットに対応する。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、上記貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃは、上記上ケース３９ａの表面（図８（ａ）中上側の面）に垂直な方向（図８中上下方向）に穿孔されていて、その内周面は略円筒形であり、第１の実施の形態の場合とは異なる形状となっている。
又、上ケース３９ａの図７中下側の面の四隅には、第１の実施の形態の場合と同様、係合凸部４５、４５、４５、４５が形成されている。
【００３１】
又、図７に示すように、上記ケース３７の下ケース３９ｂは、第１の実施の形態の場合と同様、中空部４７、ポンプ９１に接続された薬液送り込みチューブ３３が接続される注入口４９、上記係合凸部４５、４５、４５、４５に対応する係合凹部５１、５１、５１、５１が設けられている。
又、図７、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、上記下ケースの３９ｂの中空部４７の底面には、溝５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ａ、５４ｂ、５４ｃが形成されている。この溝５４ａ、５４ｂ、５４ｃは、上記ケース３７の中空部４７に注入された薬液を、後述するマイクロニードルユニット内の流路へと供給するためのものであり、図７中横方向に一列に並んだ溝５４ａ、５４ｂ、５４ｃが、一個のマイクロニードルユニットに対応するものである。
【００３２】
図７に示すように、上記マイクロニードルアレイ３５には、マイクロニードルユニット５５、５５が設置されている。上記マイクロニードルユニット５５は、第１の実施の形態におけるマイクロニードルユニット２１にように、ユニット本体５７、基部５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃから構成されている。又、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、内部に流路６３ａ、６３ｂ、６３ｃが形成されている。
上記流路６３ａは、上記マイクロニードルアレイ３５において、上記下ケース３９ｂの溝５４ａを介して、ケース３７の中空部４７と連通するものである。又、上記流路６３ｂは、上記下ケース３９ｂの溝５４ｂを介して、ケース３７の中空部４７と連通するものであり、上記流路６３ｃは、上記下ケース３９ｂの溝５４ｃを介して、ケース３７の中空部４７と連通するものである。
【００３３】
又、上記マイクロニードルユニット５５は２つ割りの構造になっており、分割要素６５ａと分割要素６５ｂを貼りあわせたものである。この分割要素６５ａ、６５ｂは上記マイクロニードルユニット５５を長さ方向に沿って均等に分割したような形状となっており、その分割面に対応する上記分割要素６５ａ、６５ｂの面が、それぞれ接合面６７ａ、６７ｂとなっている。又、上記マイクロニードルユニット５５の分割要素３１ａ、３１ｂには、上記分割要素６５ａ、６５ｂを貼り合わせる際の位置決めのための貫通孔６４、６４、６４、６４が穿孔されている。それぞれ対向する貫通孔６４、６４に、図示しない位置決めピンを差し込むことにより、上記分割要素６５ａ、６５ｂの位置決めを行う。
【００３４】
上記マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃも、第１の実施の形態におけるマイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃと同様に、先端部が非接着であり、内部に供給された液体の圧力によって先端が開くものである。この先端部分が流出口６２ａ、６２ｂ、６２ｃとなっている。
しかし、上記マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、第１の実施の形態の場合のマイクロニードル２７ａ、２７ｂ、２７ｃとは異なり、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図９に示すように、上記ユニット本体５７の図８中上側の面に対して３０°傾斜した状態で突出・形成されているものである。又、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すように、上記マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、上記ユニット本体５７の図６中上側の面に垂直で、且つ、その長さ方向に平行な面に平行な方向へ突出・形成されているものである。又、上記マイクロニードル６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、図９に示すように、傾斜した略四角錘形状を成している。
【００３５】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、上記マイクロニードルユニット５５は、ユニット本体５７が上記上ケース３９ａに対して垂直になる状態で設置されるものである。
又、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、上記上ケース３９ａの貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃ内に上記マイクロニードルユニット５５の基部５９ａ、５９ｂ、５９ｃが挿入されており、上記貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃの内周面と上記基部５９ａ、５９ｂ、５９ｃの外周面が密着している。これにより、上記ケース３７の中空部４７内の薬液が上記貫通孔４３ａ、４３ｂ、４３ｃから漏れ出さないようになっている。
【００３６】
本実施の形態によるマイクロニードルアレイ３５の使用態様や作用は、第１の実施の形態の場合と略同様であるが、ケース３７の中空部４７内に注入された薬液は下ケース３９ｂの溝５４を通過して、マイクロニードルユニット５５内の流路６３ａ、６３ｂ、６３ｃに流入していく点において異なっている。
又、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ３５の効果も、第１の実施の形態の場合と略同様であるが、第１の実施の形態における上ケース５ａのマイクロニードル取付部６のような複雑な構成が必要ないため、本実施の形態における上記上ケース３９ａの製造は第１の実施の形態における上ケース５ａの製造よりも容易となる。
【００３７】
次に、図１１及び図１５を使用して、本願発明の第３の実施の形態によるマイクロニードルアレイについて説明する。
本実施の形態によるマイクロニードルアレイ６９も、第２の実施の形態におけるマイクロニードルアレイ３５と同様、ケースにマイクロニードルユニット７１、７１が設置されている。
上記ケースは、第２の実施の形態の場合と同じ構成のものであり、第２の実施の形態の場合と同じ符号を付すものとし、説明を省略する。
【００３８】
上記マイクロニードルユニット７１は、第１の実施の形態や第２の実施の形態の場合と同様、図１２に示すように、ユニット本体７３、基部７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃから構成されている。又、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、内部に流路７９ａ、７９ｂ、７９ｃが形成されている。
又、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃは、図１３（ａ）に示すように、上記ユニット本体７３の図１３（ａ）中上側の面に対して約３０度傾斜して突出・形成されている。しかし、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、第２の実施の形態の場合と異なり、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃは、上記ユニット本体７３の図１１（ａ）中上側の面に垂直で且つその長さ方向に平行な面に直交する方向へ突出・形成されている。又、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃは、傾斜した略四角錘形状を成している。
【００３９】
又、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、上記マイクロニードルユニット７１は２つ割りの構造になっていて、樹脂成形による分割要素８１ａと分割要素８１ｂを貼りあわせたものである。図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）に示すように、この分割要素８１ａ、８１ｂは上記マイクロニードルユニット７１を長さ方向に沿って分割したような形状となっており、その分割面に対応する上記分割要素８１ａ、８１ｂの面が接合面８３ａ、８３ｂとなっている。しかし、第２の実施の形態の場合と異なり、その上記接合面８３ａ、８３ｂは平面ではなく、図１５（ｂ）及び図１５（ｄ）に示すように、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃの傾斜にあわせて折れ曲がった形状を成しているものである。すなわち、上記ユニット本体７３と上記基部７５ａ、７５ｂ、７５ｃの部分においては、上記接合面８３ａ、８３ｂは上記ユニット本体７３の図１４（ａ）中上側の面に垂直であるが、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃの部分においては、それらの中心を通るように、上記ユニット本体７３の図１４（ａ）中上側の面に対して約３０度傾斜しているものである。
よって、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃの上記分割要素８１ａ側の部分と上記分割要素８１ｂ側の部分は形状が異なり、上記分割要素８１ｂ側の部分は上記分割要素８１ａ側の部分より長くなっている。
又、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃも、第１の実施の形態や第２の実施の形態におけるマイクロニードルと同様に、内部に供給された液体の圧力によって先端が開くものであり、この先端部分が流出口７８ａ、７８ｂ、７８ｃとなっている。
又、上記マイクロニードルユニット７１の分割要素８１ａ、８１ｂには、上記分割要素８１ａ、８１ｂを貼り合わせる際の位置決めのための貫通孔８２、８２、８２、８２が穿孔されている。
【００４０】
又、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ６９の使用態様は、第２の実施の形態の場合と同様である。
【００４１】
又、本実施の形態によるマイクロニードルアレイ６９による作用・効果は、第１の実施の形態や第２の実施の形態のものに加え、以下のようなものも奏する。すなわち、マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃの上記分割要素８１ｂ側の部分は上記分割要素８１ａ側の部分より長くなっているため、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃを皮膚に突き刺す際、相対的に短い上記分割要素８１ａ側の部分が上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃに加わる力を受け止めることができる。また、上記分割要素８１ｂ側の部分は、上記マイクロニードル７７ａ、７７ｂ、７７ｃによって突き刺される皮膚の側に位置するため、流路７９ａ、７９ｂ、７９ｃの蓋となって薬液の漏れを防止するとともに、下側（図１４（ａ）中上側）のエッジによって皮膚を切り裂いて効率的に穿孔を行うことができる。
【００４２】
なお、本願発明は、上記の実施の形態に限定されない。
例えば、マイクロニードルの数や、これに対応した上ケースの凹部や貫通孔の数は、様々な場合が考えられる。
また、マイクロニードルの形状も、多角錘形状や円錐形状のものなど、さまざまなものが考えられる。
また、マイクロニードルの突出・形成される角度や向きも、様々な場合が考えられる。
また、凹部や貫通孔の形状、寸法は、マイクロニードルの形状などにより、様々な場合が考えられる。
また、マイクロニードルユニットをケースに取り付ける方向、数なども、様々な場合が考えられる。
また、各部分の寸法、形状等は、様々な場合が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えば、マイクロニードルを備えたマイクロニードルアレイに係り、特に、マイクロニードルを皮膚に対して斜めに突き刺すことができ、それによって、マイクロニードルによる注射の際、患者に対する痛みの軽減と薬液漏れの防止を両立できるように工夫したものに係り、例えば、インシュリンの経皮投与などに用いられるマイクロニードルアレイに好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１ マイクロニードルアレイ
３ ケース
９ａ 貫通孔
９ｂ 貫通孔
９ｃ 貫通孔
１３ 中空部
２１ マイクロニードルユニット
２３ ユニット本体
２７ａ マイクロニードル
２７ｂ マイクロニードル
２７ｃ マイクロニードル
３１ａ 分割要素
３１ｂ 分割要素
３２ａ 接合面（分割面）
３２ｂ 接合面（分割面）
３５ マイクロニードルアレイ
３７ ケース
４３ａ 貫通孔
４３ｂ 貫通孔
４３ｃ 貫通孔
４７ 中空部
５５ マイクロニードルユニット
５７ ユニット本体
６１ａ マイクロニードル
６１ｂ マイクロニードル
６１ｃ マイクロニードル
６５ａ 分割要素
６５ｂ 分割要素
６７ａ 接合面（分割面）
６７ｂ 接合面（分割面）
６９ マイクロニードルアレイ
７１ マイクロニードルユニット
７３ ユニット本体
７７ａ マイクロニードル
７７ｂ マイクロニードル
７７ｃ マイクロニードル
８１ａ 分割要素
８１ｂ 分割要素
８２ａ 接合面（分割面）
８２ｂ 接合面（分割面）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有し該中空部と外部とを連絡する貫通孔が設けられたケースと、上記ケースに設置されるマイクロニードルユニットと、を具備し、
上記マイクロニードルユニットは、上記ケースの中空部内に設置されるユニット本体と、該ユニット本体の表面に形成され上記貫通孔を貫通し上記ケースの表面に対して傾斜した状態で外部に突出されるマイクロニードルとからなることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルは上記ユニット本体の表面に対して垂直に突出・形成されたものであり、上記マイクロニードルユニットは上記ケースに対して斜めに設置されるものであることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項３】
請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルは上記ユニット本体の表面に対して傾斜した状態で突出・形成されたものであることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルユニットは２つ割りの分割要素を貼り合わせたものであることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項５】
請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルは、上記ユニット本体における分割面と平行な方向に突出・形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項６】
請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルは上記ユニット本体における分割面と交差する方向に突出・形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項１】
中空部を有し該中空部と外部とを連絡する貫通孔が設けられたケースと、上記ケースに設置されるマイクロニードルユニットと、を具備し、
上記マイクロニードルユニットは、上記ケースの中空部内に設置されるユニット本体と、該ユニット本体の表面に形成され上記貫通孔を貫通し上記ケースの表面に対して傾斜した状態で外部に突出されるマイクロニードルとからなることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルは上記ユニット本体の表面に対して垂直に突出・形成されたものであり、上記マイクロニードルユニットは上記ケースに対して斜めに設置されるものであることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項３】
請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルは上記ユニット本体の表面に対して傾斜した状態で突出・形成されたものであることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルユニットは２つ割りの分割要素を貼り合わせたものであることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項５】
請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルは、上記ユニット本体における分割面と平行な方向に突出・形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項６】
請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードルは上記ユニット本体における分割面と交差する方向に突出・形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−９０７９５（Ｐ２０１２−９０７９５Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４０９４１（Ｐ２０１０−２４０９４１）
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（３９１００８５３７）ＡＳＴＩ株式会社 (73)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（３９１００８５３７）ＡＳＴＩ株式会社 (73)
【Ｆターム（参考）】
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