マイクロニードルデバイスおよびその製造方法
【課題】流体管路（貫通孔）を有するマイクロニードルデバイスにおいて、皮膚に対して小さい力で痛み無く穿刺可能で、かつ穿刺後は薬剤注入または血液、体液等の吸引を円滑に行うことが可能な高品質のマイクロニードルデバイスを提供する。
【解決手段】平坦な基板１１に複数の針状突起物１２が基板１１と一体的に整列した状態で形成された構造体であり、針状突起物１２は境界面１３を境に先端部１７側が体内で可溶性を示す第１の材料１４ａで構成され、基板１１側が不溶性の第２の材料１４ｂで構成され、針状突起物１２の内部に基板１１の底面側にのみ貫通した流体管路１５を有するマイクロニードルデバイス１０。
【解決手段】平坦な基板１１に複数の針状突起物１２が基板１１と一体的に整列した状態で形成された構造体であり、針状突起物１２は境界面１３を境に先端部１７側が体内で可溶性を示す第１の材料１４ａで構成され、基板１１側が不溶性の第２の材料１４ｂで構成され、針状突起物１２の内部に基板１１の底面側にのみ貫通した流体管路１５を有するマイクロニードルデバイス１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロニードルデバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロニードルデバイスは、人体の皮膚を通して薬液を体内に移送する、または体内より血液や体液を吸引する、複数の微細な針状突起物を備えた構造を有する。例えば、特許文献１、２には基板上に複数の微細な針状突起物を形成し、かつ針状突起物に貫通孔を設けたマイクロニードルデバイスにおいて、前記貫通孔の針側の開口部を針状突起物の最先端部に設けた構造のものが開示されている。
【０００３】
また、人体の皮膚への穿刺性向上や複製の容易化などの理由から、貫通孔の針側開口部を針状突起物の傾斜面上に設けた構造が多く採用されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００４】
前記貫通孔を有するマイクロニードルデバイスの複製および成形方法は、特許文献２、４に記載されている。すなわち、１つ目の複製および成形方法は針状突起物の反転形状を有する第１のモールド型と、貫通孔の反転形状を有する支柱を針状突起物と同ピッチ設けた第２のモールド型とを対向させ、上下の半型間にシート状の樹脂材料を挟み込むように設置し、熱によって樹脂材料を溶融させつつ、上下の半型間の隙間を狭めて材料をプレスすることによって所定のマイクロニードル形状に成形する方法である。２つ目の複製および成形方法は、予め貫通孔の無いマイクロニードルデバイスを熱プレス等で成形し、貫通孔の反転形状を有する支柱を基板上に設けた剣山状の型を加熱し、剣山状の型の支柱に前記貫通孔の無いマイクロニードルの底面側より突き刺すことによって貫通孔を設ける方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５２１２２２号公報
【特許文献２】特表２００３−５０１１６１号公報
【特許文献３】特表２００４−５０７３７１号公報
【特許文献４】特表２００６−５１８６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２のように貫通孔の開口部を針状突起物の最先端部に設けたマイクロニードルデバイスの場合には、構造上、皮膚との接触面積が比較的大きくなる。その結果、穿刺時の抵抗が増加して複数の針状突起物を皮膚内に確実に刺し込むために大きな力が必要となる。その上、穿刺抵抗の増大が痛みを増大させる要因にもなる。さらに、皮膚組織の一部が貫通孔に入り込んで詰まり、薬液の注入または血液、体液等の吸引が非常に困難となる。
【０００７】
また、特許文献３、４のように貫通孔の開口部を針状突起物の傾斜面に設けた場合、皮膚との初期の接触面積を小さくできるため、穿刺能力は先端に開口部がある場合に比較して改善が見込める。しかしながら、穿刺後の皮膚内部では周囲に押しのけられた皮膚組織が針状突起物表面に密着するため、貫通孔の開口部が塞がれた状態となり、円滑な薬剤注入または血液、体液等の吸引が行えなくなるという課題がある。
【０００８】
さらに、マイクロニードルデバイスの複製および成形方法についても課題がある。例えば、特許文献２、４のように上下に分割されたモールド間にある材料をプレスして最終形状を得るような複製および成形方法の場合では、バリ（型同士の合わせ面の隙間に樹脂が流れ込む現象）が無く一様な貫通孔を形成するために、針状突起物の反転形状を有する窪み部を備えた第１のモールド型の窪み部ピッチと、貫通孔の反転形状を有する多数の細長い支柱を備えた第２のモールド型の支柱ピッチとを高精度で合わせ込む必要がある。
【０００９】
また、ピッチのみならず、支柱先端が隙間なく第１のモールド型の針状突起物の反転形状を有する窪み部分に密着していることが重要となる。すなわち、第２のモールド型の支柱上面と第１のモールド型との合わせ面の高さ位置も非常に高い精度が要求される。
【００１０】
本発明は、流体管路（貫通孔）を有するマイクロニードルデバイスにおいて、皮膚に対して小さい力で痛み無く穿刺可能で、かつ穿刺後は薬剤注入または血液、体液等の吸引を円滑に行うことが可能な高品質のマイクロニードルデバイスを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は分割されたモールド型の合わせ部分での高い精度を必要とせずにバリ等の少ない高品質なマイクロニードルデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様によると、平坦な基板の上面に複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物を前記基板と一体的に整列した構造体であって、
前記針状突起物は、内部に前記基板に対し垂直もしくは略垂直な流体管路を有し、前記流体管路は前記境界面から僅かに前記針状突起物の先端側に近い位置から前記基板の底面までを貫通して形成され、かつ
前記針状突起物は、前記基板に対して水平もしくは少なくとも９０°よりも小さな角度を持った境界面を境に上下２層の異なる材料からなり、前記境界面よりも先端側部分の第１の材料が人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料であり、前記境界面よりも基板側部分の第２の材料が人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料であることを特徴とするマイクロニードルデバイスが提供される。
【００１３】
本発明の第２の態様によると、複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物の反転形状を有する第１のモールド型の各窪み部分に人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料からなる第１の材料を一定量充填する第１の工程と、
前記第１の工程により第１の材料を一定量充填した第１のモールド型の上に、前記複数の針状突起物の反転形状に対応する複数の細長い支柱を備えた第２のモールド型を、前記窪み部と前記支柱とが同じ位置となるように対向密着させ、当該モールド型の合わせ面部分に目的となる成形物の形状を有するキャビティ空間を形成する第２の工程と、
前記第２の工程により形成されたキャビティ空間内の前記第１の材料を硬化させる第３の工程と、
前記第３の工程の後、前記キャビティ空間に人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料からなる第２の材料を射出充填する第４の工程と、
前記第４の工程の後、前記第２のモールド型と前記第１のモールド型とを引き離し、互に硬化一体化した前記第１および第２の材料からなり、前記第１の態様に記載の平坦な基板の上面に複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物を前記基板と一体的に整列した構造体である成形物を取り出す第５の工程と、
を含むことを特徴とするマイクロニードルデバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、流体管路（貫通孔）を有するマイクロニードルデバイスにおいて、皮膚に対して小さい力で痛み無く穿刺可能で、かつ穿刺後は薬剤注入または血液、体液等の吸引を円滑に行うことが可能な高品質のマイクロニードルデバイスを提供することができる。
【００１５】
また、本発明によれば分割されたモールド型の合わせ部分での高い精度を必要とせずにバリ等の少ない高品質なマイクロニードルデバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るマイクロニードルデバイスを概略的に示す縦断側面図である。
【図２】マイクロニードルデバイスの外観形態例を概略的に示す斜視図である。
【図３】マイクロニードルデバイスの製造方法を工程順に示す縦断側面図である。
【図４】マイクロニードルデバイスのアプリケータへの装着形態を概略的に示す縦断側面図である。
【図５】マイクロニードルデバイスのアプリケータへの装着形態を概略的に示す斜視図である。
【図６】マイクロニードルデバイスの皮膚への穿刺および薬液投与の手順を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るマイクロニードルデバイスを示す概略断面図である。
【００１９】
図１に示すように、実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０は平坦な基板１１上に複数の針状突起物１２を一体的に整列して形成した構造体を有する。
【００２０】
針状突起物１２は、基板１１に対して水平もしくは少なくとも９０°よりも小さな角度を持った境界面１３を境に上下２層の異なる第１、第２の材料１４ａ，１４ｂで構成されている。また、針状突起物１２の内部には基板１１に対して垂直もしくは略垂直な流体管路１５が形成されている。なお、略垂直とは垂直に対し、±２０°の範囲で傾いた状態を意味する。流体管路１５は、一端が基板１１の底面に開口して開口部１６を形成し、他端が針状突起物１２の先端側の表面には開口せず、境界面１３よりも僅かに先端部１７に近い側の位置で止まり穴となっている。
【００２１】
針状突起物１２を構成する第１の材料１４ａは、境界面１３よりも先端部１７側に位置し、人体の皮膚に接触するとその体温で溶解する可溶性の材料で構成される。第２の材料１４ｂは、境界面１３よりも基板１１側に位置し、人体の皮膚に接触してもその体温で溶解しない不溶性の材料で構成されている。なお、基板１１の材料は、針状突起物１２の下層の第２の材料（不溶性材料）１４ｂと同じであることが望ましいが、人体の皮膚との接触で不溶であれば、これに限定するものではない。
【００２２】
針状突起物１２は、基板１１の上面からの長さが１００〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは１５００〜１８００μｍである。針状突起物１２の第１の材料（可溶性材料）１４ａで構成される部分の長さは、１００〜３００μｍであることが好ましい。
【００２３】
流体管路１５の止まり穴位置における内径は、１０〜５０μｍであることが好ましい。流体管路１５の開口部１６内径は、流動抵抗を減らすために、少なくとも前記止まり穴位置の内径と同じか、隣り合う流体管路１５のピッチ間隔以下で可能な限り大きくとることがより望ましい。また、流体管路１５自体の内径は、止まり穴位置から開口部１６までは段階的もしくはテーパ状に徐々に大きくなることが好ましい。
【００２４】
なお、針状突起物１２の先端側を構成する第１の材料（可溶性材料）１４ａは、人体の皮膚内の水分で比較的短時間で溶融すること、生体との適合性および高い安全性が必要となることから、例えばキトサン、ペクチン、アルギン酸塩等が挙げられる。
【００２５】
針状突起物１２の境界面１３よりも基板１１側部分および基板１１を構成する第２の材料（不溶性材料）１４ｂは、例えばポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）などの汎用樹脂が挙げられる。また、生体との適合を考慮して、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）などの生分解性の熱可塑性プラスチックも好適である。
【００２６】
実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０は、前述した図１に示す構造に限定されず、例えば以下に説明する図２の（ａ）〜（ｃ）に示す構造であってもよい。
【００２７】
すなわち、図２の（ａ）は基板１１が円形で、針状突起物１２が円錐形状を有するマイクロニードルデバイス１０の一例を示し、後述する穿刺器具への装着を考慮して基板１１の外周縁部分に段差部１８が形成されている。
【００２８】
図２の（ｂ）は、同様に基板１１が円形で、針状突起物１２が四角錐形状を有する一例を示している。また、図２の（ｃ）は、基板１１が四角形状を有し、針状突起物１２が四角錘形状を有する一例を示している。
【００２９】
各例とも、針状突起物１１が異なる第１、第２の材料１４ａ，１４ｂの２層で構成され、内部に流体管路１５を備えている。流体管路１５は、針状突起物１２の表面には開口していないため、外観としては針先の鋭角な円錘もしくは角錐の中実構造と区別が付き難い。そのため、図２において流体管路１５を破線で表した。
【００３０】
次に、実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０の製造方法を図３の（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。この製造方法の基本的な工程は、マイクロニードルデバイス１０の反転形状を有する２つのモールド型を用いて材料を型取り複製する方法を採用している。なお、以下の実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０の製造方法は、好適な一例であり、この方法のみに限定するものではなく、その他の製造方法も適宜適用することが可能である。
【００３１】
第１工程において、図３の（ａ）に示すように前記針状突起物１２の反転形状の複数の窪み部２１を有する第１のモールド型２０を用意する。つづいて、第１のモールド型２０の各窪み部２１に第１の材料（可溶性材料）１４ａを微量吐出手段２２によって一定量充填する。微量吐出手段２２は、ピエゾ方式、電磁ピストン方式のような微量吐出ディスペンサ等が好適である。
【００３２】
第２工程において、図３の（ｂ）に示すように前記流体管路１５の反転形状を有し、かつ第１のモールド型２０の窪み部２１と同数、同間隔で配置された複数の細長い支柱３１を備えた第２のモールド型３０を用意する。つづいて、この第２のモールド型３０を第１のモールド型２０の上方に対向配置する。この型締めによって、第１のモールド型２０の窪み部２１と第２のモールド型３０の支柱３１とが一対一に嵌合し合うように位置決めされた状態で、かつ窪み部２１の傾斜表面と支柱３１の先端部とが接触することなく僅かな間隔を維持した状態で固定される。このため、第１、第２のモールド型２０，３０の合わせ部分に目的となる成形物であるマイクロニードルデバイス１０の形状を有するキャビティ空間４０が形成される。
【００３３】
なお、図３の（ｂ）に示す第２の工程における第１の材料１４ａの充填量は、乾燥硬化後の収縮した状態において前記支柱３１の先端部を下回らないように予め調整されている。
【００３４】
第３の工程において、図３の（ｃ）に示すように前記キャビティ空間４０内の第１の材料１４ａを硬化させる。すなわち、第１の材料１４ａは人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料を溶液化したものであり、第１のモールド型２０に設けられたゲート３２もしくは図示しないベント経路を通して図示しない減圧手段によってキャビティ空間４０を減圧することによって、第１の材料１４ａの脱気を行い、さらに図示しない加熱手段によって第１の材料１４ａを加熱し乾燥硬化させる。
【００３５】
第４の工程において、図３の（ｄ）に示すように前記キャビティ空間４０に第２の材料１４ｂを射出充填する。すなわち、第１のモールド型２０に設けられたゲート３２を通して図示しない射出手段により溶融した第２の材料１４ｂをキャビティ空間４０に高圧充填する。この充填過程において、射出された第２の材料１４ｂはゲート３２からキャビティ空間４０の末端へと流れて行き、前記支柱３１と前記針状突起物１２の反転形状を有する窪み部２１との隙間を通じて、既に硬化している第１の材料１４ａの位置まで到達し、最終的にキャビティ空間４０の全域が第１、第２の材料１４ａ，１４ｂによって満たされる。
【００３６】
第５の工程において、図３の（ｅ）に示すように第１、第２のモールド型２０，３０から成形物であるマイクロニードルデバイス１０を取り出す。すなわち、第２の材料１４ｂの冷却硬化後、初めに第２のモールド型３０が第１のモールド型２０の上方向へ離れ、支柱３１が成形物より抜かれる。つづいて、第２のモールド型３０側に残った成形物が第２のモールド型３０に組み込まれた排出ピン２５によって排出される。取り出された成形物は、周囲のランナ部１９を除去することによって、最終形態である平坦な基板１１に２層の異なる材料からなる複数の針状突起物１２を形成した、前述した図１に示す構造のマイクロニードルデバイス１０が得られる。
【００３７】
次に、実施形態のマイクロニードルデバイス１０の実際の皮膚への穿刺時に使用するアプリケータへの装着形態について説明する。
【００３８】
図４は、マイクロニードルデバイス１０をアプリケータ５０に装着した状態を示す。アプリケータ５０は、マイクロニードルデバイス１０を直接的に固定するホルダ５１と、実際に薬液の注入や血液、体液の吸引を行うシリンジ５２とから構成される。
【００３９】
ホルダ５１は、マイクロニードルデバイス１０とシリンジ５２とを実質的に結合する異なる内径のフランジ構造を有する支持ベース５６と、マイクロニードルデバイス１０を支持ベース５６に密着固定するためのスリーブ５５とから構成される。
【００４０】
支持ベース５６の大きい側の開口部の外径は、マイクロニードル１０の基板寸法に合わせて設定されている。マイクロニードルデバイス１０は、その裏面を支持ベース５６の開口口元部に密着させた状態でスリーブ５５によって固定される。固定の圧力によりマイクロニードルデバイス１０と支持ベース５６で囲まれたリザーバ空間５９は密閉が確保される。
【００４１】
支持ベース５６の小さい側の円筒部外側には、ロック部５７が設けられている。このロック部５７によって、マイクロニードルデバイス１０を含む支持ベース５６とシリンジ５２とを漏れなく確実に密着固定する。
【００４２】
このような図４に示す構成によれば、シリンジ５２内部の薬液５８は、リザーバ空間５９およびマイクロニードルデバイス１０の流体管路１５を通して人体の皮膚内に注入可能な状態となる。
【００４３】
図５は、前記アプリケータ５０の実体を示している。マイクロニードルデバイス１０は、ホルダ５１を介してシリンジ５２に装着可能に設けられている。このようなアプリケータ５０において、マイクロニードルデバイス１０の針状突起物１２部分のみがホルダ５１のスリーブ５５の円柱形状断面側に突出したような形態となるため、通常の注射針と比較して針を差し込む深さおよび角度に細かく配慮することなく、スキルレスに穿刺可能になる。
【００４４】
次に、マイクロニードルデバイス１０を用いて実際に皮膚に穿刺して、薬液を体内に投与する状況を図６の（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００４５】
最初に、図６の（ａ）に示すようにホルダ５１に装着されたマイクロニードルデバイス１０を皮膚６０に穿刺する。皮膚６０は、表面の角質層を含む表皮６１（厚さ０．２ｍｍ程度）と、毛細血管や神経、汗腺などがある真皮６２（厚さ１．５〜２．０ｍｍ程度）、およびその下の主に脂肪等からなる皮下組織６３で構成される。第１の材料（可溶性材料）１４ａからなる針状突起物１２の先端部１７は、未だこの時点では溶融しておらず、鋭角な状態を保っているため、比較的硬い表皮６１を容易に貫くことが可能である。
【００４６】
次いで、図６の（ｂ）に示すようにマイクロニードルデバイス１０の針状突起物１２は表皮６０に貫通して、真皮６２もしくは皮下組織６３の上面まで達する。この状態を僅かな時間維持することで、第１の材料１４ａからなる針状突起物１２の先端部１７が皮膚内に溶融し始める。
【００４７】
次いで、図６の（ｃ）に示すように第１の材料１４ａからなる針状突起物１２の先端部１７のほぼ全体が溶融し、針状突起物１２内の流体管路１５が皮膚６０内に露出する。その結果、体内とリザーバ空間５９とがマイクロニードルデバイス１０の流体管路１５を通して直接導通する。この状態で図示しないシリンジの加圧することによって、リザーバ空間５９内に満たされた薬液５８を小さい力で容易に体内に注入することが可能になる。
【００４８】
次いで、図６の（ｄ）に示すようにマイクロニードルデバイス１０を皮膚６０から引き抜いく。引き抜き直後には、皮膚６０に穿刺痕６５として微細な穴が残るが、通常、短時間でこの穴は塞がり、注入した薬液５８などの流出は殆ど起きない。
【００４９】
以上説明したように実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０によれば、平坦な基板１１上に複数の針状突起物１２を基板１１と一体的に整列して形成した構造体であり、人体を含む生体の皮膚に針状突起物１２を穿刺することによって内部に設けた流体管路１５を通して体内に薬液を移送することが可能となり、体内からの血液、体液等を吸引することも可能なマイクロニードルデバイス１０を提供することができる。
【００５０】
また、針状突起物１２が基板１１に対して水平もしくは少なくとも９０°よりも小さな角度を持った境界面１３を境に上下２層の異なる第１、第２の材料１４ａ，１４ｂからなり、境界面１３よりも先端側の第１の材料１４ａが人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料であり、境界面１３よりも基板１１側の第２の材料１４ｂが人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料で構成され、さらに針状突起物１２の内部の流体管路１５が境界面１３から僅かに針状突起物１２の先端側に近い位置から基板１１の底面までを貫通する構造にすることにより、針状突起物１２において、その表面が滑らかな連続面で覆われた円錐状もしくは多角錐状の一体の鋭利な針形状とすることができる。その結果、皮膚への穿刺は小さい力で円滑に行うことができるようになり、穿刺に伴う痛みも大幅に低減することが可能となる。
【００５１】
また、穿刺後は針状突起物１２の先端部が皮膚内で溶融し、流体管路１５が皮膚内で開口、露出することによって、基板１１の裏面すなわち皮膚外部から皮膚内部までが流体管路１５を通して導通された状態となるため、体内への薬液の移送や、体内からの血液、体液の吸引を非常にスムーズかつ効率的に行うことが可能となる。
【００５２】
さらに、実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０の製造方法によれば、図３の（ａ）〜（ｅ）に示す第１の工程〜第５の工程からなるために、基板１１上に複数の針状突起物１２が形成されたマイクロニードルデバイス１０を容易に製造することができる。
【００５３】
特に、図３の（ｂ）に示す第２の工程において、第２のモールド型３０の支柱３１の先端部が充填された第１の材料１４ａ内に少なくとも僅かに沈み込み、かつ第１のモールド型２０の窪み部分２１の側壁には接触しない位置に保たれているために、第１のモールド型２０の窪み部２１と第２のモールド型３０の支柱３１との間に高い位置合わせ精度は必要なくなり、針状突起物１２および内部の流体管路１５にバリ等が発生するのを防止できる。
【００５４】
さらに、図３の（ｃ）に示す第３の工程において、キャビティ空間４０内を減圧および加熱することによって、第１の材料１４ａの脱泡および乾燥硬化を促進させることが可能となるため、基板１１上に複数の針状突起物１２が形成された高品質のマイクロニードルデバイス１０を安価かつ容易に製造することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０…マイクロニードルデバイス、１１…基板、１２…針状突起物、１３…境界面、１４ａ…第１の材料（可溶性材料）、１４ｂ…第２の材料（不溶性材料）、１５…流体管路、１６…開口部、１７…先端部、１８…段差部、２０…第１のモールド型、２１…窪み部、３０…第２のモールド型、３１…支柱、４０…キャビティ空間、５０…アプリケータ、５１…ホルダ、５２…シリンジ、５５…スリーブ、５６…支持ベース、５７…ロック部、５８…薬液、５９…リザーバ空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロニードルデバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロニードルデバイスは、人体の皮膚を通して薬液を体内に移送する、または体内より血液や体液を吸引する、複数の微細な針状突起物を備えた構造を有する。例えば、特許文献１、２には基板上に複数の微細な針状突起物を形成し、かつ針状突起物に貫通孔を設けたマイクロニードルデバイスにおいて、前記貫通孔の針側の開口部を針状突起物の最先端部に設けた構造のものが開示されている。
【０００３】
また、人体の皮膚への穿刺性向上や複製の容易化などの理由から、貫通孔の針側開口部を針状突起物の傾斜面上に設けた構造が多く採用されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００４】
前記貫通孔を有するマイクロニードルデバイスの複製および成形方法は、特許文献２、４に記載されている。すなわち、１つ目の複製および成形方法は針状突起物の反転形状を有する第１のモールド型と、貫通孔の反転形状を有する支柱を針状突起物と同ピッチ設けた第２のモールド型とを対向させ、上下の半型間にシート状の樹脂材料を挟み込むように設置し、熱によって樹脂材料を溶融させつつ、上下の半型間の隙間を狭めて材料をプレスすることによって所定のマイクロニードル形状に成形する方法である。２つ目の複製および成形方法は、予め貫通孔の無いマイクロニードルデバイスを熱プレス等で成形し、貫通孔の反転形状を有する支柱を基板上に設けた剣山状の型を加熱し、剣山状の型の支柱に前記貫通孔の無いマイクロニードルの底面側より突き刺すことによって貫通孔を設ける方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５２１２２２号公報
【特許文献２】特表２００３−５０１１６１号公報
【特許文献３】特表２００４−５０７３７１号公報
【特許文献４】特表２００６−５１８６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２のように貫通孔の開口部を針状突起物の最先端部に設けたマイクロニードルデバイスの場合には、構造上、皮膚との接触面積が比較的大きくなる。その結果、穿刺時の抵抗が増加して複数の針状突起物を皮膚内に確実に刺し込むために大きな力が必要となる。その上、穿刺抵抗の増大が痛みを増大させる要因にもなる。さらに、皮膚組織の一部が貫通孔に入り込んで詰まり、薬液の注入または血液、体液等の吸引が非常に困難となる。
【０００７】
また、特許文献３、４のように貫通孔の開口部を針状突起物の傾斜面に設けた場合、皮膚との初期の接触面積を小さくできるため、穿刺能力は先端に開口部がある場合に比較して改善が見込める。しかしながら、穿刺後の皮膚内部では周囲に押しのけられた皮膚組織が針状突起物表面に密着するため、貫通孔の開口部が塞がれた状態となり、円滑な薬剤注入または血液、体液等の吸引が行えなくなるという課題がある。
【０００８】
さらに、マイクロニードルデバイスの複製および成形方法についても課題がある。例えば、特許文献２、４のように上下に分割されたモールド間にある材料をプレスして最終形状を得るような複製および成形方法の場合では、バリ（型同士の合わせ面の隙間に樹脂が流れ込む現象）が無く一様な貫通孔を形成するために、針状突起物の反転形状を有する窪み部を備えた第１のモールド型の窪み部ピッチと、貫通孔の反転形状を有する多数の細長い支柱を備えた第２のモールド型の支柱ピッチとを高精度で合わせ込む必要がある。
【０００９】
また、ピッチのみならず、支柱先端が隙間なく第１のモールド型の針状突起物の反転形状を有する窪み部分に密着していることが重要となる。すなわち、第２のモールド型の支柱上面と第１のモールド型との合わせ面の高さ位置も非常に高い精度が要求される。
【００１０】
本発明は、流体管路（貫通孔）を有するマイクロニードルデバイスにおいて、皮膚に対して小さい力で痛み無く穿刺可能で、かつ穿刺後は薬剤注入または血液、体液等の吸引を円滑に行うことが可能な高品質のマイクロニードルデバイスを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は分割されたモールド型の合わせ部分での高い精度を必要とせずにバリ等の少ない高品質なマイクロニードルデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様によると、平坦な基板の上面に複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物を前記基板と一体的に整列した構造体であって、
前記針状突起物は、内部に前記基板に対し垂直もしくは略垂直な流体管路を有し、前記流体管路は前記境界面から僅かに前記針状突起物の先端側に近い位置から前記基板の底面までを貫通して形成され、かつ
前記針状突起物は、前記基板に対して水平もしくは少なくとも９０°よりも小さな角度を持った境界面を境に上下２層の異なる材料からなり、前記境界面よりも先端側部分の第１の材料が人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料であり、前記境界面よりも基板側部分の第２の材料が人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料であることを特徴とするマイクロニードルデバイスが提供される。
【００１３】
本発明の第２の態様によると、複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物の反転形状を有する第１のモールド型の各窪み部分に人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料からなる第１の材料を一定量充填する第１の工程と、
前記第１の工程により第１の材料を一定量充填した第１のモールド型の上に、前記複数の針状突起物の反転形状に対応する複数の細長い支柱を備えた第２のモールド型を、前記窪み部と前記支柱とが同じ位置となるように対向密着させ、当該モールド型の合わせ面部分に目的となる成形物の形状を有するキャビティ空間を形成する第２の工程と、
前記第２の工程により形成されたキャビティ空間内の前記第１の材料を硬化させる第３の工程と、
前記第３の工程の後、前記キャビティ空間に人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料からなる第２の材料を射出充填する第４の工程と、
前記第４の工程の後、前記第２のモールド型と前記第１のモールド型とを引き離し、互に硬化一体化した前記第１および第２の材料からなり、前記第１の態様に記載の平坦な基板の上面に複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物を前記基板と一体的に整列した構造体である成形物を取り出す第５の工程と、
を含むことを特徴とするマイクロニードルデバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、流体管路（貫通孔）を有するマイクロニードルデバイスにおいて、皮膚に対して小さい力で痛み無く穿刺可能で、かつ穿刺後は薬剤注入または血液、体液等の吸引を円滑に行うことが可能な高品質のマイクロニードルデバイスを提供することができる。
【００１５】
また、本発明によれば分割されたモールド型の合わせ部分での高い精度を必要とせずにバリ等の少ない高品質なマイクロニードルデバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るマイクロニードルデバイスを概略的に示す縦断側面図である。
【図２】マイクロニードルデバイスの外観形態例を概略的に示す斜視図である。
【図３】マイクロニードルデバイスの製造方法を工程順に示す縦断側面図である。
【図４】マイクロニードルデバイスのアプリケータへの装着形態を概略的に示す縦断側面図である。
【図５】マイクロニードルデバイスのアプリケータへの装着形態を概略的に示す斜視図である。
【図６】マイクロニードルデバイスの皮膚への穿刺および薬液投与の手順を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るマイクロニードルデバイスを示す概略断面図である。
【００１９】
図１に示すように、実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０は平坦な基板１１上に複数の針状突起物１２を一体的に整列して形成した構造体を有する。
【００２０】
針状突起物１２は、基板１１に対して水平もしくは少なくとも９０°よりも小さな角度を持った境界面１３を境に上下２層の異なる第１、第２の材料１４ａ，１４ｂで構成されている。また、針状突起物１２の内部には基板１１に対して垂直もしくは略垂直な流体管路１５が形成されている。なお、略垂直とは垂直に対し、±２０°の範囲で傾いた状態を意味する。流体管路１５は、一端が基板１１の底面に開口して開口部１６を形成し、他端が針状突起物１２の先端側の表面には開口せず、境界面１３よりも僅かに先端部１７に近い側の位置で止まり穴となっている。
【００２１】
針状突起物１２を構成する第１の材料１４ａは、境界面１３よりも先端部１７側に位置し、人体の皮膚に接触するとその体温で溶解する可溶性の材料で構成される。第２の材料１４ｂは、境界面１３よりも基板１１側に位置し、人体の皮膚に接触してもその体温で溶解しない不溶性の材料で構成されている。なお、基板１１の材料は、針状突起物１２の下層の第２の材料（不溶性材料）１４ｂと同じであることが望ましいが、人体の皮膚との接触で不溶であれば、これに限定するものではない。
【００２２】
針状突起物１２は、基板１１の上面からの長さが１００〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは１５００〜１８００μｍである。針状突起物１２の第１の材料（可溶性材料）１４ａで構成される部分の長さは、１００〜３００μｍであることが好ましい。
【００２３】
流体管路１５の止まり穴位置における内径は、１０〜５０μｍであることが好ましい。流体管路１５の開口部１６内径は、流動抵抗を減らすために、少なくとも前記止まり穴位置の内径と同じか、隣り合う流体管路１５のピッチ間隔以下で可能な限り大きくとることがより望ましい。また、流体管路１５自体の内径は、止まり穴位置から開口部１６までは段階的もしくはテーパ状に徐々に大きくなることが好ましい。
【００２４】
なお、針状突起物１２の先端側を構成する第１の材料（可溶性材料）１４ａは、人体の皮膚内の水分で比較的短時間で溶融すること、生体との適合性および高い安全性が必要となることから、例えばキトサン、ペクチン、アルギン酸塩等が挙げられる。
【００２５】
針状突起物１２の境界面１３よりも基板１１側部分および基板１１を構成する第２の材料（不溶性材料）１４ｂは、例えばポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）などの汎用樹脂が挙げられる。また、生体との適合を考慮して、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）などの生分解性の熱可塑性プラスチックも好適である。
【００２６】
実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０は、前述した図１に示す構造に限定されず、例えば以下に説明する図２の（ａ）〜（ｃ）に示す構造であってもよい。
【００２７】
すなわち、図２の（ａ）は基板１１が円形で、針状突起物１２が円錐形状を有するマイクロニードルデバイス１０の一例を示し、後述する穿刺器具への装着を考慮して基板１１の外周縁部分に段差部１８が形成されている。
【００２８】
図２の（ｂ）は、同様に基板１１が円形で、針状突起物１２が四角錐形状を有する一例を示している。また、図２の（ｃ）は、基板１１が四角形状を有し、針状突起物１２が四角錘形状を有する一例を示している。
【００２９】
各例とも、針状突起物１１が異なる第１、第２の材料１４ａ，１４ｂの２層で構成され、内部に流体管路１５を備えている。流体管路１５は、針状突起物１２の表面には開口していないため、外観としては針先の鋭角な円錘もしくは角錐の中実構造と区別が付き難い。そのため、図２において流体管路１５を破線で表した。
【００３０】
次に、実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０の製造方法を図３の（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。この製造方法の基本的な工程は、マイクロニードルデバイス１０の反転形状を有する２つのモールド型を用いて材料を型取り複製する方法を採用している。なお、以下の実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０の製造方法は、好適な一例であり、この方法のみに限定するものではなく、その他の製造方法も適宜適用することが可能である。
【００３１】
第１工程において、図３の（ａ）に示すように前記針状突起物１２の反転形状の複数の窪み部２１を有する第１のモールド型２０を用意する。つづいて、第１のモールド型２０の各窪み部２１に第１の材料（可溶性材料）１４ａを微量吐出手段２２によって一定量充填する。微量吐出手段２２は、ピエゾ方式、電磁ピストン方式のような微量吐出ディスペンサ等が好適である。
【００３２】
第２工程において、図３の（ｂ）に示すように前記流体管路１５の反転形状を有し、かつ第１のモールド型２０の窪み部２１と同数、同間隔で配置された複数の細長い支柱３１を備えた第２のモールド型３０を用意する。つづいて、この第２のモールド型３０を第１のモールド型２０の上方に対向配置する。この型締めによって、第１のモールド型２０の窪み部２１と第２のモールド型３０の支柱３１とが一対一に嵌合し合うように位置決めされた状態で、かつ窪み部２１の傾斜表面と支柱３１の先端部とが接触することなく僅かな間隔を維持した状態で固定される。このため、第１、第２のモールド型２０，３０の合わせ部分に目的となる成形物であるマイクロニードルデバイス１０の形状を有するキャビティ空間４０が形成される。
【００３３】
なお、図３の（ｂ）に示す第２の工程における第１の材料１４ａの充填量は、乾燥硬化後の収縮した状態において前記支柱３１の先端部を下回らないように予め調整されている。
【００３４】
第３の工程において、図３の（ｃ）に示すように前記キャビティ空間４０内の第１の材料１４ａを硬化させる。すなわち、第１の材料１４ａは人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料を溶液化したものであり、第１のモールド型２０に設けられたゲート３２もしくは図示しないベント経路を通して図示しない減圧手段によってキャビティ空間４０を減圧することによって、第１の材料１４ａの脱気を行い、さらに図示しない加熱手段によって第１の材料１４ａを加熱し乾燥硬化させる。
【００３５】
第４の工程において、図３の（ｄ）に示すように前記キャビティ空間４０に第２の材料１４ｂを射出充填する。すなわち、第１のモールド型２０に設けられたゲート３２を通して図示しない射出手段により溶融した第２の材料１４ｂをキャビティ空間４０に高圧充填する。この充填過程において、射出された第２の材料１４ｂはゲート３２からキャビティ空間４０の末端へと流れて行き、前記支柱３１と前記針状突起物１２の反転形状を有する窪み部２１との隙間を通じて、既に硬化している第１の材料１４ａの位置まで到達し、最終的にキャビティ空間４０の全域が第１、第２の材料１４ａ，１４ｂによって満たされる。
【００３６】
第５の工程において、図３の（ｅ）に示すように第１、第２のモールド型２０，３０から成形物であるマイクロニードルデバイス１０を取り出す。すなわち、第２の材料１４ｂの冷却硬化後、初めに第２のモールド型３０が第１のモールド型２０の上方向へ離れ、支柱３１が成形物より抜かれる。つづいて、第２のモールド型３０側に残った成形物が第２のモールド型３０に組み込まれた排出ピン２５によって排出される。取り出された成形物は、周囲のランナ部１９を除去することによって、最終形態である平坦な基板１１に２層の異なる材料からなる複数の針状突起物１２を形成した、前述した図１に示す構造のマイクロニードルデバイス１０が得られる。
【００３７】
次に、実施形態のマイクロニードルデバイス１０の実際の皮膚への穿刺時に使用するアプリケータへの装着形態について説明する。
【００３８】
図４は、マイクロニードルデバイス１０をアプリケータ５０に装着した状態を示す。アプリケータ５０は、マイクロニードルデバイス１０を直接的に固定するホルダ５１と、実際に薬液の注入や血液、体液の吸引を行うシリンジ５２とから構成される。
【００３９】
ホルダ５１は、マイクロニードルデバイス１０とシリンジ５２とを実質的に結合する異なる内径のフランジ構造を有する支持ベース５６と、マイクロニードルデバイス１０を支持ベース５６に密着固定するためのスリーブ５５とから構成される。
【００４０】
支持ベース５６の大きい側の開口部の外径は、マイクロニードル１０の基板寸法に合わせて設定されている。マイクロニードルデバイス１０は、その裏面を支持ベース５６の開口口元部に密着させた状態でスリーブ５５によって固定される。固定の圧力によりマイクロニードルデバイス１０と支持ベース５６で囲まれたリザーバ空間５９は密閉が確保される。
【００４１】
支持ベース５６の小さい側の円筒部外側には、ロック部５７が設けられている。このロック部５７によって、マイクロニードルデバイス１０を含む支持ベース５６とシリンジ５２とを漏れなく確実に密着固定する。
【００４２】
このような図４に示す構成によれば、シリンジ５２内部の薬液５８は、リザーバ空間５９およびマイクロニードルデバイス１０の流体管路１５を通して人体の皮膚内に注入可能な状態となる。
【００４３】
図５は、前記アプリケータ５０の実体を示している。マイクロニードルデバイス１０は、ホルダ５１を介してシリンジ５２に装着可能に設けられている。このようなアプリケータ５０において、マイクロニードルデバイス１０の針状突起物１２部分のみがホルダ５１のスリーブ５５の円柱形状断面側に突出したような形態となるため、通常の注射針と比較して針を差し込む深さおよび角度に細かく配慮することなく、スキルレスに穿刺可能になる。
【００４４】
次に、マイクロニードルデバイス１０を用いて実際に皮膚に穿刺して、薬液を体内に投与する状況を図６の（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００４５】
最初に、図６の（ａ）に示すようにホルダ５１に装着されたマイクロニードルデバイス１０を皮膚６０に穿刺する。皮膚６０は、表面の角質層を含む表皮６１（厚さ０．２ｍｍ程度）と、毛細血管や神経、汗腺などがある真皮６２（厚さ１．５〜２．０ｍｍ程度）、およびその下の主に脂肪等からなる皮下組織６３で構成される。第１の材料（可溶性材料）１４ａからなる針状突起物１２の先端部１７は、未だこの時点では溶融しておらず、鋭角な状態を保っているため、比較的硬い表皮６１を容易に貫くことが可能である。
【００４６】
次いで、図６の（ｂ）に示すようにマイクロニードルデバイス１０の針状突起物１２は表皮６０に貫通して、真皮６２もしくは皮下組織６３の上面まで達する。この状態を僅かな時間維持することで、第１の材料１４ａからなる針状突起物１２の先端部１７が皮膚内に溶融し始める。
【００４７】
次いで、図６の（ｃ）に示すように第１の材料１４ａからなる針状突起物１２の先端部１７のほぼ全体が溶融し、針状突起物１２内の流体管路１５が皮膚６０内に露出する。その結果、体内とリザーバ空間５９とがマイクロニードルデバイス１０の流体管路１５を通して直接導通する。この状態で図示しないシリンジの加圧することによって、リザーバ空間５９内に満たされた薬液５８を小さい力で容易に体内に注入することが可能になる。
【００４８】
次いで、図６の（ｄ）に示すようにマイクロニードルデバイス１０を皮膚６０から引き抜いく。引き抜き直後には、皮膚６０に穿刺痕６５として微細な穴が残るが、通常、短時間でこの穴は塞がり、注入した薬液５８などの流出は殆ど起きない。
【００４９】
以上説明したように実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０によれば、平坦な基板１１上に複数の針状突起物１２を基板１１と一体的に整列して形成した構造体であり、人体を含む生体の皮膚に針状突起物１２を穿刺することによって内部に設けた流体管路１５を通して体内に薬液を移送することが可能となり、体内からの血液、体液等を吸引することも可能なマイクロニードルデバイス１０を提供することができる。
【００５０】
また、針状突起物１２が基板１１に対して水平もしくは少なくとも９０°よりも小さな角度を持った境界面１３を境に上下２層の異なる第１、第２の材料１４ａ，１４ｂからなり、境界面１３よりも先端側の第１の材料１４ａが人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料であり、境界面１３よりも基板１１側の第２の材料１４ｂが人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料で構成され、さらに針状突起物１２の内部の流体管路１５が境界面１３から僅かに針状突起物１２の先端側に近い位置から基板１１の底面までを貫通する構造にすることにより、針状突起物１２において、その表面が滑らかな連続面で覆われた円錐状もしくは多角錐状の一体の鋭利な針形状とすることができる。その結果、皮膚への穿刺は小さい力で円滑に行うことができるようになり、穿刺に伴う痛みも大幅に低減することが可能となる。
【００５１】
また、穿刺後は針状突起物１２の先端部が皮膚内で溶融し、流体管路１５が皮膚内で開口、露出することによって、基板１１の裏面すなわち皮膚外部から皮膚内部までが流体管路１５を通して導通された状態となるため、体内への薬液の移送や、体内からの血液、体液の吸引を非常にスムーズかつ効率的に行うことが可能となる。
【００５２】
さらに、実施形態に係るマイクロニードルデバイス１０の製造方法によれば、図３の（ａ）〜（ｅ）に示す第１の工程〜第５の工程からなるために、基板１１上に複数の針状突起物１２が形成されたマイクロニードルデバイス１０を容易に製造することができる。
【００５３】
特に、図３の（ｂ）に示す第２の工程において、第２のモールド型３０の支柱３１の先端部が充填された第１の材料１４ａ内に少なくとも僅かに沈み込み、かつ第１のモールド型２０の窪み部分２１の側壁には接触しない位置に保たれているために、第１のモールド型２０の窪み部２１と第２のモールド型３０の支柱３１との間に高い位置合わせ精度は必要なくなり、針状突起物１２および内部の流体管路１５にバリ等が発生するのを防止できる。
【００５４】
さらに、図３の（ｃ）に示す第３の工程において、キャビティ空間４０内を減圧および加熱することによって、第１の材料１４ａの脱泡および乾燥硬化を促進させることが可能となるため、基板１１上に複数の針状突起物１２が形成された高品質のマイクロニードルデバイス１０を安価かつ容易に製造することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０…マイクロニードルデバイス、１１…基板、１２…針状突起物、１３…境界面、１４ａ…第１の材料（可溶性材料）、１４ｂ…第２の材料（不溶性材料）、１５…流体管路、１６…開口部、１７…先端部、１８…段差部、２０…第１のモールド型、２１…窪み部、３０…第２のモールド型、３１…支柱、４０…キャビティ空間、５０…アプリケータ、５１…ホルダ、５２…シリンジ、５５…スリーブ、５６…支持ベース、５７…ロック部、５８…薬液、５９…リザーバ空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な基板の上面に複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物を前記基板と一体的に整列した構造体であって、
前記針状突起物は、内部に前記基板に対し垂直もしくは略垂直な流体管路を有し、前記流体管路は前記境界面から僅かに前記針状突起物の先端側に近い位置から前記基板の底面までを貫通して形成され、かつ
前記針状突起物は、前記基板に対して水平もしくは少なくとも９０°よりも小さな角度を持った境界面を境に上下２層の異なる材料からなり、前記境界面よりも先端側部分の第１の材料が人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料であり、前記境界面よりも基板側部分の第２の材料が人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料であることを特徴とするマイクロニードルデバイス。
【請求項２】
前記第１の材料は、キトサン、ペクチン、アルギン酸塩から選ばれることを特徴とする請求項１記載のマイクロニードルデバイス。
【請求項３】
前記第２の材料は、汎用樹脂またはポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸から選ばれることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロニードルデバイス。
【請求項４】
複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物の反転形状を有する第１のモールド型の各窪み部に人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料からなる第１の材料を一定量充填する第１の工程と、
前記第１の工程により第１の材料を一定量充填した第１のモールド型の上に、前記複数の針状突起物の反転形状に対応する複数の細長い支柱を備えた第２のモールド型を、前記窪み部と前記支柱とが同じ位置となるように対向密着させ、当該モールド型の合わせ面部分に目的となる成形物の形状を有するキャビティ空間を形成する第２の工程と、
前記第２の工程により形成されたキャビティ空間内の前記第１の材料を硬化させる第３の工程と、
前記第３の工程の後、前記キャビティ空間に人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料からなる第２の材料を射出充填する第４の工程と、
前記第４の工程の後、前記第２のモールド型と前記第１のモールド型とを引き離し、内部に前記基板に対し垂直もしくは略垂直な流体管路互に硬化一体化した前記第１および第２の材料からなり、請求項１記載の平坦な基板の上面に複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物を前記基板と一体的に整列した構造体である成形物を取り出す第５の工程と、
を含むことを特徴とするマイクロニードルデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程において、前記第２のモールド型の前記支柱の先端部が充填された前記第１の材料内に少なくとも僅かに食い込み、かつ前記第１のモールド型の前記窪み部分の側壁には接触しない位置に保たれていることを特徴とする請求項４記載のマイクロニードルデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第３の工程において、前記キャビティ空間内を減圧および加熱して前記第１の材料を脱泡および乾燥硬化させることを特徴とする請求項４または５記載のマイクロニードルデバイスの製造方法。
【請求項１】
平坦な基板の上面に複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物を前記基板と一体的に整列した構造体であって、
前記針状突起物は、内部に前記基板に対し垂直もしくは略垂直な流体管路を有し、前記流体管路は前記境界面から僅かに前記針状突起物の先端側に近い位置から前記基板の底面までを貫通して形成され、かつ
前記針状突起物は、前記基板に対して水平もしくは少なくとも９０°よりも小さな角度を持った境界面を境に上下２層の異なる材料からなり、前記境界面よりも先端側部分の第１の材料が人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料であり、前記境界面よりも基板側部分の第２の材料が人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料であることを特徴とするマイクロニードルデバイス。
【請求項２】
前記第１の材料は、キトサン、ペクチン、アルギン酸塩から選ばれることを特徴とする請求項１記載のマイクロニードルデバイス。
【請求項３】
前記第２の材料は、汎用樹脂またはポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸から選ばれることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロニードルデバイス。
【請求項４】
複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物の反転形状を有する第１のモールド型の各窪み部に人体の皮膚に接触すると溶解する可溶性材料からなる第１の材料を一定量充填する第１の工程と、
前記第１の工程により第１の材料を一定量充填した第１のモールド型の上に、前記複数の針状突起物の反転形状に対応する複数の細長い支柱を備えた第２のモールド型を、前記窪み部と前記支柱とが同じ位置となるように対向密着させ、当該モールド型の合わせ面部分に目的となる成形物の形状を有するキャビティ空間を形成する第２の工程と、
前記第２の工程により形成されたキャビティ空間内の前記第１の材料を硬化させる第３の工程と、
前記第３の工程の後、前記キャビティ空間に人体の皮膚に接触しても溶解しない不溶性材料からなる第２の材料を射出充填する第４の工程と、
前記第４の工程の後、前記第２のモールド型と前記第１のモールド型とを引き離し、内部に前記基板に対し垂直もしくは略垂直な流体管路互に硬化一体化した前記第１および第２の材料からなり、請求項１記載の平坦な基板の上面に複数の円錐状または多角錐状の微細な針状突起物を前記基板と一体的に整列した構造体である成形物を取り出す第５の工程と、
を含むことを特徴とするマイクロニードルデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程において、前記第２のモールド型の前記支柱の先端部が充填された前記第１の材料内に少なくとも僅かに食い込み、かつ前記第１のモールド型の前記窪み部分の側壁には接触しない位置に保たれていることを特徴とする請求項４記載のマイクロニードルデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第３の工程において、前記キャビティ空間内を減圧および加熱して前記第１の材料を脱泡および乾燥硬化させることを特徴とする請求項４または５記載のマイクロニードルデバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９０８０８（Ｐ２０１３−９０８０８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４８３１（Ｐ２０１１−２３４８３１）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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