JP5020080B2 - 医薬物運搬用器具の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、生体への医薬物の投与、または、生体からの血液の吸引抽出などの医薬物運搬システムに用いられる医薬物運搬用器具に関し、特に、痛みを伴わずに皮膚下に挿通可能な医薬物運搬用器具およびその製造方法に関する。
本願は、２００５年５月１３日に日本に出願された特願２００５−１４１８９７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２００５年５月１３日に日本に出願された特願２００５−１４１８９７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年、医薬物の過剰投与および副作用を抑制して、より安全かつ効果的に医薬物を投与するために、「必要最小限の医薬物を、必要な場所に、必要なときに供給する」ことを目的としたドラッグデリバリーシステム（Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ、以下、ＤＤＳと略記する。）の研究開発が活発に行われている。
このＤＤＳには、（１）医薬物を一定期間にわたって一定速度で放出する、いわゆる「医薬物の徐放化」、（２）医薬物を目的とする患部に選択的に輸送する、いわゆる「ターゲッティング」の大きな２つの課題がある。
ところで、これらの課題を達成し、ＤＤＳを実用化するためには、医薬物の改良だけでは困難であり、医薬物を担持、運搬する医薬物運搬用器具類の開発が不可欠である。
例えば、経皮吸収治療システム（Ｔｒａｎｓｄｅｒｍａｌ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＴＳ）と総称される、皮膚から医薬物を投与し、体内の一部もしくは全身に前記医薬物の作用発現を実現させる技術がある。従来、このＴＴＳに適用できる医薬物は、ニトログリセリン、硝酸イソソルビド、クロニジン等に代表される皮膚透過性の高いものに限られていた。しかしながら、近年、前記皮膚透過性の高い医薬物をより効果的に体内に吸収させたり、さらには皮膚透過性が低い医薬物をＴＴＳに適用させるために医薬物を運搬する器具が提案されている。
従来、このような医薬物運搬用器具としては、非特許文献１および特許文献１，２のような器具が提案されている。
これらの文献では、フォトリソグラフィ技術とドライエッチングプロセスによりシリコン材料からなるアレイ状針状体（特許文献１では、シリコン製の針状体と記載されている）を形成して得られる医薬物運搬用器具を開示している。
これらの文献では、フォトリソグラフィ技術とドライエッチングプロセスによりシリコン材料からなるアレイ状針状体（特許文献１では、シリコン製の針状体と記載されている）を形成して得られる医薬物運搬用器具を開示している。
これらの医薬物運搬用器具は、前記の通りドライエッチングプロセスを用いてシリコンからなる基板に微細な凸部（針状体）を形成する、いわゆる「トップダウンプロセス」によって製造される。
しかしながら、ドライエッチングプロセスを用いたトップダウンプロセスは、製造工程が複雑になるため、生産性が悪く、製造コストが高いという問題点がある。
前記課題に対し、非特許文献２〜５および特許文献３〜４のような医薬物運搬用器具が開示されている。これらの文献では、アレイ状針状体（特許文献３では、マイクロニードルと記載されている）を形成するための型（特許文献３では、ネガティブモールドと記載されている）を用意し、該型の形状を複製加工技術（特許文献３では、インジェクションモールドと記載されている）によりプラスチック材料に転写し、プラスチック材料から構成されるアレイ状針状体を形成して得られる医薬物運搬用器具を開示している。
このような複製加工技術を用いてプラスチック材料から構成されるアレイ状針状体は、製造コストが非常に安価である点で優れている。
日本国特許第３６９６５１３号
日本国特許出願公開公報 特表２００２−５２１２２号
国際特許出願公開公報 WO２００５／０８２５９６号
日本国特許出願公開公報 特表２００２−５１７３００号
D.V. McAllister et al., "MICROFABRICATED MICRONEEDLES: A NOVEL APPROACH TO TRANSDERMAL DRUG DELIVERY", Proceed. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater., 25 (1998) Controlled Release Society, Inc.
D.V. McAllister et al., "MICROFABRICATED MICRONEEDLES FOR GENE AND DRUG DELIVERY", Annu. Rev. Biomed. Eng., 2 (2000) 289-313
D.V. McAllister et al., "Microfabricated needles for transdermal delivery of macromolecules and nanoparticles: Fabrication methods and transport studies", PNAS, 100 (2003) 13755-13760
D.V. McAllister et al., "SOLID AND HOLLOW MICRONEEDLES FOR TRANSDERMAL PROTEIN DELIVERY", Proceed. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater. 26 (1999) Controlled Release Society, Inc.
D.V. McAllister et al., "MICRONEEDLES FOR TRANSDERMAL DELIVERY OF MACROMOLECULES", Proceedings of The First Joint BMES/EMBS Conference Serving Humanity, Advancing Technology (1999)
このような複製加工技術を用いてプラスチック材料から構成されるアレイ状針状体は、製造コストが非常に安価である点で優れている。
しかしながら、プラスチック材料で構成したアレイ状針状体は、機械的強度が不足しやすく、針状体を皮膚に穿刺することが困難であるという問題がある。また、仮に皮膚に穿刺しても、針状体が折れて生体内に残留するという問題がある。この生体内に折れた針状体が残留する問題に対しては、例えば特許文献４に開示されているように、生分解性プラスチック材料で針状体を構成することにより折れた針状体を生体内で分解させる手段が考えられるが、生分解性プラスチック材料は非常に高価であるため、結果として製造コストが高くなるという問題がある。
本発明は前記事情に鑑みてなされ、製造が容易で、製造コストを低く抑えることができ、さらには、機械的強度が高く、生体に対して安全性が高い医薬物運搬用器具およびその製造方法の提供を目的とする。
前記目的を達成するため、本発明は、複数の略錘状の凸部と該凸部を等間隔に載置する基部から構成される医薬物運搬用器具の製造方法であって、前記凸部および基部はプラスチック材料を主材として構成され、さらに前記主材の表面が部分的あるいは全域にわたって前記主材をなすプラスチック材料とは異種の材料で被覆されており、前記被覆材料が生体無毒性の金属材料のチタンもしくはチタンを含む合金であり、前記基部には、裏面から表面へ貫通する複数の貫通穴がさらに備えられており、（Ａ）型を用いた複製加工技術によりプラスチック材料からなる主材部を形成する工程、および（Ｂ）前記主材の表面を部分的あるいは全域にわたって前記チタンもしくはチタンを含む合金で被覆する工程を含み、前記（Ａ）の工程が、（Ａ１）凸部を形成するための細孔を有する型と、貫通穴を形成するための突起を有する型とを配置する工程と、（Ａ２）該型内に溶融したプラスチック材料又はその前駆体を含む材料を充填してプラスチック材料からなる主材部を成形する工程と、（Ａ３）冷却して前記主材部を型から取出す工程と、を含む医薬物運搬用器具の製造方法。
本発明の医薬物運搬用器具の製造方法において、前記（Ｂ）の工程がスパッタリング法によって実施されることが望ましい。
本発明の医薬物運搬用器具の製造方法において、前記凸部の高さｄ １ が１００μｍ〜５００μｍであり、前記凸部の下底の長さ（直径）ｄ ２ が３０μｍ〜１００μｍであり、前記基部の一面上に等間隔に設けられている各々の凸部の先端の中心間距離（ピッチ）ｄ ３ が、凸部の下底の長さより長く、かつ５０μｍ〜１，０００μｍであることが望ましい。
本発明の医薬物運搬用器具は、複数の略錘状の凸部と該凸部を等間隔に載置する基部を構成する主材部が、安価な製造方法で提供可能なプラスチック材料で構成され、さらにその表面を金属材料等の異種の材料で被覆しているため、皮膚に穿刺するための十分な機械的強度を得ることができる。また、皮膚に穿刺した凸部が折れて体内に残留することがない。
本発明の医薬物運搬用器具は、前記基部に該基部の裏面から表面へ貫通する複数の貫通穴をさらに設けることにより、基部裏面から表面へ医薬物を輸送したり、基部表面から裏面へ血液を輸送したりすることが可能になる。
また、前記被覆材料をチタンもしくはチタンを含む合金のような生体に対して無毒な金属材料とすることにより、機械的強度が高く、生体に対して安全性の高い医薬物運搬用器具を提供することができる。
本発明の医薬物運搬用器具は、（Ａ）型を用いた複製加工技術によりプラスチック材料からなる主材部を形成する工程、および（Ｂ）前記主材部の表面を部分的あるいは全域にわたって前記主材部をなすプラスチック材料とは異種の材料で被覆する工程とを含む製造工程で実施することによって実現することができる。また、該製造工程を含むことによって、医薬物運搬用器具の製造コストを安価にすることができる。
また、前記（Ａ）の工程に、（Ａ１）凸部を形成するための細孔を有する型と、さらに必要であれば貫通穴を形成するための突起を有する型を対向して配置する工程、（Ａ２）該型内に溶融したプラスチック材料又はその前駆体を含む材料を充填してプラスチック材料からなる主材部を成形する工程、および（Ａ３）冷却して前記主材部を型から取出す工程とを含むことにより、より確実に本発明の医薬物運搬用器具を実現することができる。
また、前記（Ｂ）の工程を、スパッタリング法によって実施することにより、より確実に本発明の医薬物運搬用器具を実現することができる。
１０，６０，８０…主材部、１１，６１，８１…凸部、１２，６２，８２…基部、１３，６３，８４…被覆部、２１，１０１…シリコン基板、２２…薄膜、２３…レジスト膜、２１ｃ，１０１ｃ…細孔、２５，１０５…型、３０，１２０…プラスチック基板、４０…加圧機、２０，７０，９０…医薬物運搬用器具、８３…貫通穴、１０１ｄ…突起
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１〜図３は、本発明の医薬物運搬用器具の第１実施形態を示す概略図であり、図１は医薬物運搬用器具の平面図、図２は図１の線Ａ−Ａに沿った断面図、図３は図２の一部を拡大した断面図である。
図１〜図３は、本発明の医薬物運搬用器具の第１実施形態を示す概略図であり、図１は医薬物運搬用器具の平面図、図２は図１の線Ａ−Ａに沿った断面図、図３は図２の一部を拡大した断面図である。
この実施形態の医薬物運搬用器具２０は、複数の略錘状の凸部１１と、この凸部１１を等間隔に載置する基部１２から構成されている。前記凸部１１および基部１２はプラスチック材料を主材(以下、主材部１０)として構成されている。さらに、主材部１０の表面は、部分的あるいは全域にわたって被覆材により被覆(以下、被覆部１３)されている。
凸部１１は、基部１２の一面１２ａを基端として、その先端１１ａに向かって次第に細くなる略錐状をなし、一面１２ａとほぼ垂直となるように、一面１２ａ上に設けられている。なお、ここで、略錐状とは、略円錐状、略角錐状、略円錐台状、略角錐台状等の形状を示す。
また、凸部１１の高さｄ１は１００μｍ〜５００μｍが望ましく、下底の長さ（直径）ｄ２は３０μｍ〜１００μｍが望ましい。さらに、複数の凸部１１が、基部１２の一面１２ａ上に等間隔に設けられているが、各々の凸部１１の先端１１ａの中心間距離（ピッチ）ｄ３は５０μｍ〜１，０００μｍが望ましい（但し、凸部１１の下底の長さより長い）。
基部１２は、凸部１１が設けられる一面１２ａが平面をなしていれば、いかなる形状でもよいが、角板状、円板状が望ましい。また、基部１２が図２、図３に示すように平板状である場合、その厚みｄ４は２００μｍ以上であることが望ましい。
なお、この実施形態では、ｄ１〜ｄ４の寸法を前記範囲としたが、本発明の医薬物運搬用器具はこれに限定されることはなく、後述する本発明の医薬物運搬用器具の製造方法において用いられる型の設計により、ｄ１〜ｄ４を所望の寸法とすることができる。
主材部１０は、プラスチック材料からなるものである。このプラスチック材料としては、例えば、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）などが挙げられる。これらの中でも、ポリイミドは、経皮冠動脈形成術において、血管内を通過させるガイドワイヤに用いられるなど、生体適合性の高い材料であることから好ましい。
また、このプラスチック材料の軟化温度は５００℃以下であることが望ましい。
また、このプラスチック材料の軟化温度は５００℃以下であることが望ましい。
被覆部１３は、各種の金属材料、セラミックス（窒化チタン、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化アルミニウム、ハイドロキシアパタイトなど）材料、カーボン材料などが挙げられ、なかでも金属材料に分類されるチタンもしくはチタンを含む合金は、機械的強度や耐食性に非常に優れ、且つ生体に対して毒性の低い材料であることから望ましい。
このような構成の医薬物運搬用器具としては、例えば、マイクロニードルアレイなどが挙げられる。この医薬物運搬用器具をマイクロニードルアレイとして用いる場合、凸部１１が皮膚に穿刺される。
本実施形態の医薬物運搬用器具は、主材部１０が安価な製造方法で提供可能なプラスチック材料で構成されているため、製造コストが安価である。さらに、その前記主材部１０の表面を金属材料等の異種の材料で被覆しているため、皮膚に穿刺するための十分な機械的強度を得られる。また、皮膚に穿刺した凸部１１が折れて体内に残留することがない。さらに、前記被覆部１３をチタンもしくはチタンを含む合金で構成することにより、生体に対して毒性の低い医薬物運搬用器具を提供できる。
次に図４〜図１０を参照して、本発明の第1実施形態に係る医薬物運搬用器具の製造方法について説明する。
図４はこの実施形態に係る医薬物運搬用器具の製造方法において必要となる型２５の製造方法を示す概略断面図であり、図５は図４Ｄの一部を拡大した断面図、図６は図４Ｄ〜Ｅへの過程を示す断面図、図７は図４Ｅの一部を拡大した断面図である。
また、図８〜１０はこの実施形態に係る医薬物運搬用器具の製造方法を示す概略断面図である。
図４はこの実施形態に係る医薬物運搬用器具の製造方法において必要となる型２５の製造方法を示す概略断面図であり、図５は図４Ｄの一部を拡大した断面図、図６は図４Ｄ〜Ｅへの過程を示す断面図、図７は図４Ｅの一部を拡大した断面図である。
また、図８〜１０はこの実施形態に係る医薬物運搬用器具の製造方法を示す概略断面図である。
この実施形態の医薬物運搬用器具の製造方法では、図４に示す工程を経て得られる型２５が必要となる。この型25を得るために、図４Ａに示すように、表面を鏡面研磨した厚さ１ｍｍ程度の単結晶シリコン(Ｓｉ)からなる基板２１を用意する。
次いで、図４Ｂに示すように、基板２１の上面にスパッタリング法により、エッチングのマスクとなる膜厚約１μｍ程度のクロム（Ｃｒ）からなる薄膜２２を形成する。
次いで、図４Ｃに示すように、薄膜２２の上面に、スピンコート法により任意の厚みのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に目的とする医薬物運搬用器具の略錐状の凸部に対応した細孔を基板２１に形成するためのパターンを有するマスクを配置して露光した後、現像処理を行って不必要なフォトレジストを除去する。これにより前記細孔を形成するための直径１０μｍ程度の開口部２３ａを等間隔に有するレジスト膜２３を形成する。
次いで、図４Ｄに示すように、レジスト膜２３をマスクとして薄膜２２をエッチングして、薄膜２２に医薬物運搬用器具の略錐状の凸部に対応した細孔を基板２１に形成するための開口部２２ａを等間隔に形成するとともに、レジスト膜２３ａを除去する。
薄膜２２のエッチングでは、硝酸第二セリウム塩と過塩素酸を主成分とする水溶液によるウエットエッチングを用いる。このウエットエッチングは等方性エッチングであるため、開口部２２ａはテーパ状に形成される。また、図５に示すように、この開口部２２ａの下底の直径ｄ５は約１０μｍとなる。
薄膜２２のエッチングでは、硝酸第二セリウム塩と過塩素酸を主成分とする水溶液によるウエットエッチングを用いる。このウエットエッチングは等方性エッチングであるため、開口部２２ａはテーパ状に形成される。また、図５に示すように、この開口部２２ａの下底の直径ｄ５は約１０μｍとなる。
次いで、薄膜２２をマスクとして、基板２１をエッチングして、基板２１の上面２１ａから、下面２１ｂに向かって、医薬物運搬用器具の略錐状の凸部に対応した形状の細孔２１ｃを形成する。
基板２１のエッチングでは、開口部２２ａを有する薄膜２２が設けられたままの基板２１をチャンバ内に配置し、チャンバ内を高真空排気した後、基板２１の表面温度を−５０℃で一定に保ち、エッチングガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ６）と酸素（Ｏ２）の混合ガスを用い、ドライエッチングを行う。基板２１の表面温度を−５０℃で一定に保つことにより、薄膜２２より下の層（基板２１）にサイドエッチングが発生し、細孔２１ｃの形状は基板２１の上面２１ａを基端として、その基板２１の下面２１ｂに向かって次第に細くなる略錐状となる。このとき、図６に示すように、細孔２１ｃの直径ｄ６は約４０μｍとなる。
また、単結晶シリコンからなる基板２１のエッチング速度は約６μｍ／ｍｉｎであることから、エッチング時間３５分とすると、図６に示すように、深さＤが約２００μｍの細孔２１ｃを形成できる。
なお、基板２１を約２００μｍエッチングした後でも、エッチングマスクである薄膜２２の厚みｔは０．５μｍ以上であった。このことから、単結晶シリコンとクロムのエッチング速度の比（選択比）は４００：１以上であった。
なお、基板２１を約２００μｍエッチングした後でも、エッチングマスクである薄膜２２の厚みｔは０．５μｍ以上であった。このことから、単結晶シリコンとクロムのエッチング速度の比（選択比）は４００：１以上であった。
次いで、図４Ｅおよび図７に示すように、薄膜２２を硝酸第二セリウム塩と過塩素酸を主成分とする水溶液によるウェットエッチングにより除去して、医薬物運搬用器具の略錐状の凸部に対応した形状の細孔２１ｃを複数有する型２５を得る。なお、前記硝酸第二セリウム塩と過塩素酸を主成分とする水溶液は、クロムのみを選択的にエッチングするため、型２５の形状が変化することはない。
次いで、前述の通り作製された型２５を用いて医薬物運搬用器具７０を得る工程を、図８〜１０を参照して説明する。
まず、図８Ａに示すように、型２５上に医薬物運搬用器具の主材となるプラスチック基板３０を配置する。
次いで、図８Ｂに示すように、プラスチック基板３０をその軟化温度以上に加熱して軟化させ、型２５の細孔２１ｃ内に流動させる。
このプラスチック基板３０として、例えばポリイミドを用いる場合、型２５と、型２５上に配置したプラスチック基板３０を真空オーブン内にて４１０℃まで加熱する。これらをポリイミドの軟化温度である４１０℃まで加熱することにより、プラスチック基板３０は細孔２１ｃ内に入り込む。
このプラスチック基板３０として、例えばポリイミドを用いる場合、型２５と、型２５上に配置したプラスチック基板３０を真空オーブン内にて４１０℃まで加熱する。これらをポリイミドの軟化温度である４１０℃まで加熱することにより、プラスチック基板３０は細孔２１ｃ内に入り込む。
次いで、脱泡のために、プラスチック基板３０を真空下４１０℃で約３０分間保持した後に、図８Ｃに示すように、プラスチック基板３０を、加圧機４０で加圧する。
次いで、真空オーブン内の加熱を停止して、真空オーブン内の温度を室温まで冷却することにより、図９Ａに示すように、プラスチック基板３０を硬化させる。
この後、プラスチック基板３０が載置されたままの型２５を真空オーブン内から取り出すと、プラスチック基板３０は完全に硬化した状態で型２５に密着している。
この後、プラスチック基板３０が載置されたままの型２５を真空オーブン内から取り出すと、プラスチック基板３０は完全に硬化した状態で型２５に密着している。
次いで、フッ酸で満たしたテフロン（登録商標）容器内に、プラスチック基板３０が載置されたままの型２５を配置し、このテフロン（登録商標）容器を超音波発生装置内に配置して、型２５、プラスチック基板３０およびフッ酸に超音波を加える。これにより、型２５の最表面に形成されている自然酸化膜がエッチングされて、図９Ｂに示すように、型２５からプラスチック基板３０が剥離して、複数の略錐状の凸部６１と、この凸部６１を等間隔に載置する基部６２から構成される主材部６０を得る。
次いで、図１０に示すように、プラスチック材料からなる主材部６０の表面にスパッタリング法により金属材料などを被覆して被覆部６３を形成し、医薬物運搬用器具７０を得る。このとき、被覆部６３は主材部６０の全域を被覆しても構わないし、本実施例のように主材部６０を部分的に被覆しても構わない。
以上の工程を経て得られた医薬物運搬用器具７０は、型２５の細孔２１ｃの形状が精密に転写された略錘状の複数の略錘状の凸部６１と、この凸部６１を等間隔に載置する基部６２とが主材６０で構成され、主材６０の表面が部分的あるいは全域にわたって被覆材６３により被覆されている。
なお、この医薬物運搬用器具の製造方法にあっては、プラスチック基板３０を剥離した後の型２５は、再度、主材部６０の成形用の型として使用することができる。
また、主材部６０をなす材料としては、プラスチック基板３０の替わりに、加熱後に、所望のプラスチックとなる前駆体を含む溶液を用いてもよい。例えば、ポリイミドの前駆体のポリアミド酸と溶媒のジメチルアセトアミドとを主成分とする溶液を用いてもよい。
ポリアミド酸とジメチルアセトアミドとを主成分とする溶液を用いた医薬物運搬用器具の製造方法では、まず、この溶液をディスペンサにより凸部を形成するための細孔を備えた型に供給する。次いで、溶液が供給された型を窒素雰囲気下で４００℃に管理されたオーブン内にて2時間保持する。これにより、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドに化学変化するとともに、溶媒であるジメチルアセトアミドが揮発して高粘度の流体となる。ついで、加圧機による加圧、ポリイミドおよび型の冷却、ポリイミドの剥離と、所定の工程を順次行う。これにより、主材部がポリイミド材料で構成される。次いで、被覆部は前述に記載の方法で形成することにより、本発明の医薬物運搬用器具を得ることができる。
図１１および図１２は、本発明の医薬物運搬用器具の第２実施形態を示す概略図であり、図１１はこの実施形態に係る医薬物運搬用器具の平面図、図１２はこの実施形態に係る医薬物運搬用器具の製造方法を示す断面図を示す。
この医薬物運搬用器具９０が上述した医薬物運搬用器具の第1実施形態と異なる点は、基部８２の裏面から表面へ貫通する複数の貫通穴８３が等間隔に設けられている点である。
この貫通穴の形状や大きさは特に限定されるものではないが、直径３０μｍ〜１，０００μm程度の円柱形状が望ましい。
この貫通穴８３は、基部８２の裏面から表面へ医薬物を輸送したり、基部８２の表面から裏面へ血液を輸送したりすることができる。
また、この実施形態に係わる医薬物運搬用器具の製造方法では、凸部を形成するための細孔を有する型２５に加え、シリコン基板１０１の上面１０１ａに細孔を形成するための突起部１０１ｄを有する型１０５を用いる。
次いで、型２５と型１０５を対向して配し、その間にプラスチック基板１２０を配置した後、プラスチック基板１２０を加熱して軟化させ、図１２Ａに示すように、プラスチック基板を型１０５とともに加圧して型２５に押し付けて成形する。
成形後、冷却および剥離の工程を経て、図１２Ｂに示すように、プラスチック材料からなる主材部８０の表面にスパッタリング法により金属材料などを被覆して被覆部８４を形成し、医薬物運搬用器具９０を得る。
本発明の医薬物運搬用器具は、前記基部に該基部の裏面から表面へ貫通する複数の貫通穴をさらに設けることにより、基部裏面から表面へ医薬物を輸送したり、基部表面から裏面へ血液を輸送したりすることが可能になる。
なお、前述した各製造方法は本発明の例示に過ぎず、本発明の医薬物運搬用器具はこれらの製造方法で提供されるものに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、医薬物運搬用器具を製造するための型２５は、以下の工程で作製したニッケル（Ｎｉ）製のものを使用しても良い。
まず、（ａ）シリコン基板にフォトリソグラフィ技術とドライエッチングプロセスを用いて凸部となる形状を形成してマスタ型とし、（ｂ）次いでニッケル等の金属をスパッタすることでマスタ型表面を導電化し、（ｃ）次いでニッケル電鋳によってマスタ型の形状を転写し、（ｄ）次いで、マスタ型を例えば水酸化力リウム（化学式：ＫＯＨ）や水酸化テトラメチルアンモニウム（略式名称：ＴＭＡＨ）などの強アルカリ溶液でシリコン製のマスタ型を選択的に除去して作製したニッケル製の型を得る。
また、凸部を形成するための細孔を有する型と、さらに必要であれば貫通穴を形成するための突起を有する型の形状をプラスチック材料に転写して主材部を形成する工程は、射出成形、インプリント、ホットエンボスなど、型を利用して複製加工するあらゆる技術を適用することができる。
さらに、型からプラスチック材料を剥離する方法は、型の材質とプラスチック材料の材質により、適宜適当な方法を選択することができる。
例えば、医薬物運搬用器具を製造するための型２５は、以下の工程で作製したニッケル（Ｎｉ）製のものを使用しても良い。
まず、（ａ）シリコン基板にフォトリソグラフィ技術とドライエッチングプロセスを用いて凸部となる形状を形成してマスタ型とし、（ｂ）次いでニッケル等の金属をスパッタすることでマスタ型表面を導電化し、（ｃ）次いでニッケル電鋳によってマスタ型の形状を転写し、（ｄ）次いで、マスタ型を例えば水酸化力リウム（化学式：ＫＯＨ）や水酸化テトラメチルアンモニウム（略式名称：ＴＭＡＨ）などの強アルカリ溶液でシリコン製のマスタ型を選択的に除去して作製したニッケル製の型を得る。
また、凸部を形成するための細孔を有する型と、さらに必要であれば貫通穴を形成するための突起を有する型の形状をプラスチック材料に転写して主材部を形成する工程は、射出成形、インプリント、ホットエンボスなど、型を利用して複製加工するあらゆる技術を適用することができる。
さらに、型からプラスチック材料を剥離する方法は、型の材質とプラスチック材料の材質により、適宜適当な方法を選択することができる。
本発明によれば、製造が容易で、製造コストを低く抑えることができ、さらには、機械的強度が高く、生体に対して安全性が高い医薬物運搬用器具およびその製造方法を提供可能である。
Claims (3)
- 複数の略錘状の凸部と該凸部を等間隔に載置する基部から構成される医薬物運搬用器具の製造方法であって、
前記凸部および基部はプラスチック材料を主材として構成され、さらに前記主材の表面が部分的あるいは全域にわたって前記主材をなすプラスチック材料とは異種の材料で被覆されており、前記被覆材料が生体無毒性の金属材料のチタンもしくはチタンを含む合金であり、
前記基部には、裏面から表面へ貫通する複数の貫通穴がさらに備えられており、
（Ａ）型を用いた複製加工技術によりプラスチック材料からなる主材部を形成する工程、および（Ｂ）前記主材の表面を部分的あるいは全域にわたって前記チタンもしくはチタンを含む合金で被覆する工程を含み、
前記（Ａ）の工程が、（Ａ１）凸部を形成するための細孔を有する型と、貫通穴を形成するための突起を有する型とを配置する工程と、（Ａ２）該型内に溶融したプラスチック材料又はその前駆体を含む材料を充填してプラスチック材料からなる主材部を成形する工程と、（Ａ３）冷却して前記主材部を型から取出す工程と、を含む医薬物運搬用器具の製造方法。 - 前記（Ｂ）の工程がスパッタリング法によって実施される請求項１に記載の医薬物運搬用器具の製造方法。
- 前記凸部の高さｄ１が１００μｍ〜５００μｍであり、前記凸部の下底の長さ（直径）ｄ２が３０μｍ〜１００μｍであり、前記基部の一面上に等間隔に設けられている各々の凸部の先端の中心間距離（ピッチ）ｄ３が、凸部の下底の長さより長く、かつ５０μｍ〜１，０００μｍである請求項１または２に記載の医薬物運搬用器具の製造方法。
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| WO2006121110A1 (ja) | 2006-11-16 |
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