JP5897293B2 - Microneedle sheet and manufacturing method thereof, and stamper for microneedle sheet - Google Patents
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Description
本発明は、皮膚の表皮に薬物を注射するマイクロニードルシートおよびその製造方法、ならびにマイクロニードルシート用のスタンパに関する。 The present invention relates to a microneedle sheet for injecting a drug into the epidermis of the skin, a method for producing the same, and a stamper for the microneedle sheet.
マイクロニードルシートは、微小な針(マイクロニードル)を固定部材上に所定の密度で配置したものである。マイクロニードルは、一般に根元から先端までの長さがおよそ1μmから600μm、根元の径がおよそ0.3μmから400μmのおおよそ円錐形状に形成されており、その根元の径と長さとの比率が、(1):(1.5〜3)と高いアスペクト比を有する。マイクロニードルシートは、人体の主として皮膚部分に当てて、マイクロニードルを皮膚の表皮部分に挿入し、薬物を挿入するために用いられる。なお、固定部材は、多数のマイクロニードルを固定する部材であれば良く、シート状の部材、円形板状の部材など、様々な形態の部材が用いられる。 The microneedle sheet is obtained by arranging minute needles (microneedles) at a predetermined density on a fixed member. The microneedle is generally formed in a conical shape having a length from the base to the tip of about 1 μm to 600 μm and a diameter of the base of about 0.3 μm to 400 μm. 1): It has a high aspect ratio of (1.5 to 3). The microneedle sheet is used to insert a drug by placing the microneedle into the epidermis portion of the skin by applying it to the skin portion of the human body. The fixing member may be any member that fixes a large number of microneedles, and various types of members such as a sheet-like member and a circular plate-like member are used.
マイクロニードルの長さは、上述のように数百μm程度であり、ほとんど痒痛を伴わないで使用できる。また、マイクロニードルシートを皮膚から離す際に、マイクロニードルが皮膚内に残留しても人体に支障が生じないように、マイクロニードル部分は自己溶解性物質で形成される。 The length of the microneedle is about several hundred μm as described above, and can be used with almost no colic. Further, when the microneedle sheet is separated from the skin, the microneedle portion is formed of a self-dissolving substance so that the human body is not affected even if the microneedle remains in the skin.
このようなマイクロニードルを用いて人体に挿入される薬物の中には高価な薬物も含まれる。そのため、マイクロニードルの先端の皮膚への挿入部分にのみ薬物を含ませて、先端部分以外には薬物を含まないように、マイクロニードルを多層構造に形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Among drugs inserted into the human body using such microneedles, expensive drugs are included. For this reason, it has been proposed that the microneedle is formed in a multilayer structure so that the drug is included only in the insertion portion of the microneedle at the tip of the skin and the drug is not included in the portion other than the tip (for example, patents). Reference 1).
このような多層構造のマイクロニードルを備えた従来のマイクロニードルシートの製造方法について、図8を参照して説明する。 A conventional method for manufacturing a microneedle sheet having such a multi-layered microneedle will be described with reference to FIG.
まず、複数の錐状の凹部91が形成されたスタンパ90を準備する。スタンパ90は、マイクロニードルの個々に対応する突起が形成された平板状の原版を、スタンパ母材に押し付けることにより形成される。スタンパ母材では、原版の複数の突起に対応した複数の錐状の凹部が形成され、これがスタンパ90となる。原版のそれぞれの突起は、微細機械加工、真空処理、またはフォトリソグラフィー等の方法で形成される。突起は、円、角、楕円などの断面形状を有する円錐状または角錐状である。
First, a
スタンパ90のそれぞれの凹部91内に薬物を含有する第1のニードル原料92が充填される。第1のニードル原料92は、それぞれの凹部91内の先端部分に例えばディスペンサを用いて定量充填され、その後乾燥される。
A
次に、第1のニードル原料92が充填されたそれぞれの凹部91内に、薬物を含有しない第2のニードル原料93を充填する。第2のニードル原料93は、例えばスキージ94を用いて第1のニードル原料92上に充填され、その後乾燥される。
Next, the second needle
その後、スタンパ90上に固定基盤を貼り付けて、それぞれの凹部91内に充填されたニードル原料を固定基盤に固定する。スタンパ90から固定基盤を剥離することにより、第1のニードル原料92からなる薬物を含有する第1層と、第2のニードル原料93からなる第2層とを備える2層構造のマイクロニードルシートが完成する。
Then, a fixed base is affixed on the
しかしながら、このような従来の多層構造のマイクロニードルを備えたマイクロニードルシートの製造方法では、次のような課題がある。 However, the conventional method for manufacturing a microneedle sheet having a microneedle having a multilayer structure has the following problems.
第1のニードル原料92が充填されたそれぞれの凹部91内に、スキージ94を用いて薬物を含有しない第2のニードル原料93を充填すると、図9に示すように、凹部91内に気泡95を巻き込む場合がある。このように気泡95が巻き込まれた状態にて形成されたマイクロニードルシートでは、薬物を含有する第1層を第2層に対して確実に固定することができず、マイクロニードルとしての機能を果たすことができないという課題がある。
When each of the
一般的に、従来のマイクロニードルでは、薬液を含有する第1層の高さが300μm程度に形成されている。近年、マイクロニードルシートにおいて、効率的に薬物を使用するという観点から、第1層目の充填量を必要な限度に減らしたいという要望がある。 Generally, in the conventional microneedle, the height of the first layer containing the chemical solution is formed to be about 300 μm. In recent years, there is a demand for reducing the filling amount of the first layer to a necessary limit from the viewpoint of efficiently using a drug in a microneedle sheet.
しかしながら、凹部91内への第1のニードル原料91の充填量を減らすような場合にあっては、第2のニードル原料93を充填する際に、さらに気泡95を巻き込み易くなるという課題が考えられる。
However, in the case where the filling amount of the first needle
従って、本発明の目的は、上記課題を解決することにあって、多層構造のマイクロニードルにおいて気泡の巻き込みを抑制できるマイクロニードルシートおよびその製造方法、ならびにマイクロニードルシート用のスタンパを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a microneedle sheet, a method for manufacturing the same, and a stamper for the microneedle sheet, which can suppress the entrainment of bubbles in the microneedle having a multilayer structure. is there.
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明の第1態様によれば、固定部材と、固定部材の表面に固定された複数の錐体状のニードルとを備えるマイクロニードルシートにおいて、ニードルは、その錐体の先端側に配置された第1層と、錐体の一部を形成しかつ第1層に連続する第2層とを備え、ニードルにおいて、錐体の対向する側面のなす角度が第1層よりも第2層が大きい、マイクロニードルシートを提供する。 According to the first aspect of the present invention, in a microneedle sheet including a fixing member and a plurality of cone-shaped needles fixed to the surface of the fixing member, the needle is disposed on the tip side of the cone. A first layer and a second layer that forms a part of the cone and is continuous with the first layer, and in the needle, the angle formed by the opposing side surfaces of the cone is larger in the second layer than in the first layer A microneedle sheet is provided.
本発明の第2態様によれば、ニードルにおいて、第1層の側面と第2層の側面のなす角度を変更する段部が錐体側面に形成されている、第1態様に記載のマイクロニードルシートを提供する。 According to the second aspect of the present invention, in the needle, the microneedle according to the first aspect, wherein a step portion for changing an angle formed between the side surface of the first layer and the side surface of the second layer is formed on the side surface of the cone. Provide a sheet.
本発明の第3態様によれば、第1層と第2層との界面が錐体側面と接する位置、または、第1層と第2層との界面が錐体側面と接する位置よりも第1層側の位置に、段部が形成されている、第2態様に記載のマイクロニードルシートを提供する。 According to the third aspect of the present invention, the interface between the first layer and the second layer is in contact with the side surface of the cone, or the position where the interface between the first layer and the second layer is in contact with the side surface of the cone. The microneedle sheet according to the second aspect, in which a step portion is formed at a position on the first layer side, is provided.
本発明の第4態様によれば、段部が錐体側面の一部にのみ形成され、段部の形成位置がそれぞれのニードルにて固定部材の表面沿いに同じ向きに配置される、第2態様または第3態様に記載のマイクロニードルシートを提供する。 According to the 4th aspect of this invention, a step part is formed only in a part of cone side surface, and the formation position of a step part is arrange | positioned in the same direction along the surface of a fixing member with each needle, 2nd A microneedle sheet according to the aspect or the third aspect is provided.
本発明の第5態様によれば、マイクロニードルシートの製造方法であって、シート状の母材の表面から裏面に向かって先細りに延在する複数の錐体状の凹部を有するスタンパを準備する準備工程と、スタンパのそれぞれの凹部内に第1ニードル原料を充填して、錐体状の第1層を形成する第1層形成工程と、スキージとスタンパとをスタンパの面内方向に相対移動させて、第1層が形成されたそれぞれの凹部内に第2ニードル原料を充填して、第1層における錐体の対向する側面のなす角度よりも大きな角度の側面を有する第2層を形成する第2層形成工程とを含む、マイクロニードルシートの製造方法を提供する。 According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a stamper having a plurality of conical recesses that taper from the front surface to the back surface of a sheet-like base material, which is a method for manufacturing a microneedle sheet. Relative movement of the squeegee and the stamper in the in-plane direction of the stamping process, the first layer forming process of filling the first needle raw material into the respective recesses of the stamper to form the cone-shaped first layer, and the squeegee and stamper Then, the second needle raw material is filled in each of the recesses in which the first layer is formed, and the second layer having a side surface with an angle larger than the angle formed by the opposing side surfaces of the cone in the first layer is formed. And a second layer forming step. The method for producing a microneedle sheet is provided.
本発明の第6態様によれば、準備工程にて、それぞれの凹部の内側面は、錐体の先端側に配置された第1部分と、錐体の一部を形成しかつ第1部分に連続する第2部分とを備え、第1部分における錐体の対向する内側面のなす角度よりも、第2部分の内側面が大きな角度を有するスタンパを準備し、第1層形成工程にて、それぞれの凹部の内側面における第1部分と第2部分との境界に達する、または、境界を超えるように、第1ニードル原料が凹部内に充填される、第5態様に記載のマイクロニードルシートの製造方法を提供する。 According to the sixth aspect of the present invention, in the preparation step, the inner surface of each recess forms a first part disposed on the tip side of the cone, a part of the cone, and the first part. A stamper having an inner surface of the second portion having a larger angle than the angle formed by the opposing inner surfaces of the cones in the first portion, and in the first layer forming step, The microneedle sheet according to the fifth aspect, in which the first needle raw material is filled in the recess so as to reach or exceed the boundary between the first portion and the second portion on the inner surface of each recess. A manufacturing method is provided.
本発明の第7態様によれば、準備工程にて、それぞれの凹部の内側面における第1部分と第2部分との境界が、段部として形成されたスタンパを準備する、第6態様に記載のマイクロニードルシートの製造方法を提供する。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the preparation step prepares a stamper in which the boundary between the first portion and the second portion on the inner surface of each recess is formed as a stepped portion. A method for producing a microneedle sheet is provided.
本発明の第8態様によれば、準備工程にて、錐体状の凹部の内側面の一部にのみ段部が形成され、かつそれぞれの凹部における段部の形成位置がスタンパの表面沿いに同じ向きに配置されたスタンパを準備し、第2層形成工程にて、スタンパに対して、段部の形成位置の向きと逆向きにスキージが相対移動される、第7態様に記載のマイクロニードルシートの製造方法を提供する。 According to the eighth aspect of the present invention, in the preparation step, a step is formed only on a part of the inner surface of the cone-shaped recess, and the formation position of the step in each recess is along the surface of the stamper. The microneedle according to the seventh aspect, wherein stampers arranged in the same direction are prepared, and the squeegee is moved relative to the stamper in a direction opposite to the direction of the formation position of the step portion in the second layer forming step. A method for manufacturing a sheet is provided.
本発明の第9態様によれば、シート状の母材の表面から裏面に向かって先細りに延在する複数の錐体状の凹部を有するマイクロニードルシート用のスタンパであって、それぞれの凹部の内側面は、錐体の先端側に配置された第1部分と、錐体の一部を形成しかつ第1部分に連続する第2部分とを備え、第1部分における錐体の対向する内側面のなす角度よりも、第2部分の内側面が大きな角度を有する、マイクロニードルシート用のスタンパを提供する。 According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a stamper for a microneedle sheet having a plurality of conical concave portions extending in a tapered manner from the front surface to the back surface of a sheet-shaped base material, The inner surface includes a first portion disposed on the tip side of the cone, and a second portion that forms a part of the cone and continues to the first portion. A stamper for a microneedle sheet is provided in which an inner surface of a second portion has a larger angle than an angle formed by the side surface.
本発明の第10態様によれば、それぞれの凹部の内側面における第1部分と第2部分との境界が、段部として形成されている、第9態様に記載のマイクロニードルシート用のスタンパを提供する。 According to the tenth aspect of the present invention, there is provided the stamper for a microneedle sheet according to the ninth aspect, wherein the boundary between the first portion and the second portion on the inner surface of each recess is formed as a stepped portion. provide.
本発明の第11態様によれば、錐体状の凹部の内側面の一部にのみ段部が形成され、かつそれぞれの凹部における段部の形成位置が母材の表面沿いに同じ向きに配置されている、第9態様または第10態様に記載のマイクロニードルシート用のスタンパを提供する。 According to the eleventh aspect of the present invention, the step is formed only on a part of the inner side surface of the conical recess, and the formation position of the step in each recess is arranged in the same direction along the surface of the base material. A stamper for a microneedle sheet according to the ninth aspect or the tenth aspect is provided.
本発明によれば、錐体の先端側に配置された第1層と、錐体の一部を形成しかつ第1層に連続する第2層とを備えるニードルにおいて、錐体の対向する側面のなす角度が第1層よりも第2層が大きく構成されている。したがって、スキージを用いて、第1層が形成された凹部内に、スキージを用いて第2層を形成するニードル原料を充填する際に、凹部内への気泡の巻き込みを抑制できる。 According to the present invention, in a needle comprising a first layer disposed on the tip side of a cone and a second layer that forms part of the cone and continues to the first layer, the side surfaces of the cone facing each other The second layer is configured to have a larger angle than the first layer. Therefore, when filling the needle raw material which forms a 2nd layer using a squeegee into the recessed part in which the 1st layer was formed using a squeegee, the entrainment of the bubble in a recessed part can be suppressed.
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
本発明の実施の形態にかかるマイクロニードルシートの製造方法にて用いられるスタンパ1の模式図を図1に示す。
A schematic diagram of a
図1に示すように、スタンパ1は、シート状の母材2に錐状の凹部3が形成されたものである。母材2の材質は特に限定されるものではないが、マイクロニードルシートが医薬品であるため、コンタミネーション(汚染)がされにくい材質または人体に影響がない材質が良い。例えば、金属であればSUS316L、ハステロイ、プラスチックであればPTFE、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが好適に用いられる。
As shown in FIG. 1, the
それぞれの凹部3は、母材2の表面(一方の面(図1の上面))から裏面(他方の面(図1の下面))に向かって先細りに延在している。凹部3は、円、角、楕円などの断面形状を有する大略円錐状または角錐状の空間として形成される。
Each
ここで、スタンパ1の凹部3の形状について、図2の模式図を用いて説明する。
Here, the shape of the
図2に示すように、大略錐体状の凹部3の内側面は、錐体形状の先端側(図示下方側)に配置された第1部分3aと、錐体形状の一部を形成しかつ第1部分3aに連続する第2部分3b(図示上方側)とにより構成されている。凹部3の第2部分3bにおいて対向する内側面のなす角度θ2は、第1部分3aにおいて対向する内側面のなす角度θ1よりも大きく設定されている。すなわち、大略錐体状の凹部3において、第1部分3aの傾斜面(内側面)に比して第2部分3bの傾斜面が緩やかな傾斜とされている。
As shown in FIG. 2, the inner side surface of the generally cone-shaped
また、図2に示すように、第1部分3aおよび第2部分3bの傾斜面は、断面視にて直線状の傾斜面として形成されており、第1部分3aと第2部分3bとの境界は、傾斜面の角度をθ1からθ2へと変更する段部3cとなっている。
Further, as shown in FIG. 2, the inclined surfaces of the
凹部3の形状寸法の具体例としては、凹部3の高さHが500μm、第1部分3aを凹部3の開口部分まで仮想的に延在させた場合の幅W1が270μm、第1部分3aの角度θ1が30度となっている。なお、第1部分3aの角度θ1は、皮膚への刺さり易さを考慮して、25度〜35度の範囲に設定することが好ましい。また、第2部分3bの角度θ2は、第1部分3aの角度θ1よりも大きく設定され、30度〜160度の範囲に設定することが好ましい。凹部3の開口部分の幅W2(第2部分3bの開口部の幅)は、第2部分3bの角度θ2の大きさに応じて、270μmより大きな寸法に設定される。なお、凹部3の開口部分の幅W2は、隣接する凹部3の開口部分に干渉することがないように設定されることが好ましい。
As a specific example of the shape and size of the
このようなスタンパ1は、マイクロニードルの個々に対応する錐状の突起が形成された平板状の原版を、スタンパ母材2に押し付けることにより形成される。また、スタンパ1は原版に溶融させた樹脂で型取りを行う射出成形などによる方法で形成しても良い。原版の材質は特に限定されないものの、スタンパ作製時の繰り返しの耐久性が優れた金属や被切削性の高くて安価な材料でも良い。例えば、ステンレス、チタン、タングステン、ハステロイ、銅、アルミニウム、ニッケル、シリコン等が利用できる。また、突起は本体からの削り出しによる加工の他、フォトリソグラフィーを用いた方法で形成しても良い。
Such a
原版の突起は、経皮投与したい体の部位と薬物の仕様によって突起の高さが好適に決定され、例えば、高さ1μmから500μm程度の範囲の高さに決定される。突起は、円、角、楕円などの断面形状を有する大略円錐状または角錐状である。スタンパ母材2では、原版の複数の突起に対応した複数の錐状の凹部3が形成され、これがスタンパ1となる。
The height of the projection of the original plate is suitably determined depending on the body part to be transdermally administered and the specifications of the drug. For example, the height of the projection is determined in the range of about 1 μm to 500 μm. The protrusion has a substantially conical shape or a pyramid shape having a cross-sectional shape such as a circle, a corner, or an ellipse. In the
次に、本実施の形態のマイクロニードルシートの製造方法について具体的に説明する。説明にあたって、マイクロニードルシートの製造方法の手順を示すフローチャートを図3に示し、それぞれの手順(工程)におけるスタンパ等の状態の模式説明図を図4A〜図4Gに示す。 Next, the manufacturing method of the microneedle sheet of this Embodiment is demonstrated concretely. In the description, a flowchart showing the procedure of the microneedle sheet manufacturing method is shown in FIG. 3, and schematic explanatory views of the state of the stamper and the like in each procedure (process) are shown in FIGS. 4A to 4G.
まず、図3のフローチャートのステップS1にて、図1に示す構成を有するスタンパ1を準備する(ステップS1)。次に、図4Aに示すように、第1のニードル原料11がスタンパ1の表面上に供給され、スタンパ1の表面に沿ってスキージ13を移動させることにより、それぞれの凹部3内に所定量の第1のニードル原料11が充填される(ステップS2)。
First, in step S1 of the flowchart of FIG. 3, the
図5の模式図に示すように、それぞれの凹部3において、第1のニードル原料11は第1部分3a内に充填されるとともに、第1部分3aと第2部分3bとの境界である段部3cを超えて第2部分3bの一部に達するように充填される。なお、本実施の形態では、スキージ13を用いて第1のニードル原料11を充填する場合について例示するが、ディスペンサを用いて充填を行っても良い。また、第1のニードル原料11には、薬物が含有されており、例えば、後述する第2のニードル原料と共通のベース材料に薬物を混入させて構成している。ここで薬物とは例えば生理活性作用を有する純粋な化学物質のことであり、インスリン、成長ホルモン、エリスロポエチン、インターフェロン等のペプチド蛋白薬や、ワクチン抗原、DNA、RNA、などの高分子薬、ビタミン、ホルモン等が挙げられ、またこれらを主成分とする物であっても良い。なお、第1および第2のニードル原料は、体内に残留せずに排出される材料を用いるのが好適である。
As shown in the schematic diagram of FIG. 5, in each of the
その後、図4Bに示すように、充填された第1のニードル原料11の乾燥処理が行われる(ステップS3)。この乾燥処理は、例えばスタンパ1を所定の温湿度環境下に配置されることで、第1のニードル原料11からの蒸発速度を制御しながら乾燥速度を制御して行われる。その結果、それぞれの凹部3内の先端部分において、第1のニードル原料11が略錐状にて固化した状態となり、マイクロニードルの第1層11(第1のニードル原料11と同じ参照符号を用いる)が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 4B, the filled first needle
次に、図4Cに示すように、第2のニードル原料12がスタンパ1の表面上に供給され、スタンパ1の表面に沿ってスキージ14を移動させることにより、第1層11が形成されたそれぞれの凹部3内に第2のニードル原料12が充填される(ステップS4)。上述したように、それぞれの凹部3の第2部分3bの角度θ2は、第1部分3aの角度θ1よりも大きく設定されているため、スキージ14により第2のニードル原料12が充填される際に、凹部3内に気泡が巻き込まれることを抑制できる。したがって、図4Dに示すように、先に第1のニードル原料11が充填された凹部3内の残りの空間内に第2のニードル原料12が確実に充填される。なお、第2のニードル原料12には、実質的に薬物が含有されていない。ここで実質的に含有していないとは、皮膚を通して人体内に薬物を投与することを目的として含まないという意味であり、人体内への投薬以外の薬物の含有を排除するものではない。
Next, as shown in FIG. 4C, the second needle
その後、図4Eに示すように、充填された第2のニードル原料12の乾燥処理が行われる(ステップS5)。それぞれの凹部3内において、第2のニードル原料12から溶媒が蒸発されて固化し、第1層11と接合された第2層12(第2のニードル原料12と同じ参照符号を用いる)が形成される。特に、第1のニードル原料11と第2のニードル原料12には共通のポリマー材料として相溶性の材料を用いることで、第1層11と第2層12との結合性を高めることができ、多層構造のマイクロニードルの一体性を高めることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 4E, the filled second needle
次に、図4Fに示すように、それぞれの凹部3内に第2層12が形成された状態のスタンパ1の表面に、スキージ15を用いて接着材料16を配置する(ステップS6)。
Next, as shown in FIG. 4F, an
その後、図4Gに示すように、接着材料16上に固定基盤(固定部材)17が貼り付けられ(ステップS7)、接着材料16の乾燥処理が行われる。その後、固定基盤17および接着材料16をスタンパ1の表面から剥離する。これにより、接着材料16を介して固定基盤17上に固定された複数のマイクロニードル21を備えるマイクロニードルシート20を得ることができる(図4G、ステップS8)。それぞれのマイクロニードル21は、第1層11と第2層12とからなる2層構造を有する一体的な錐状のニードルとして形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 4G, a fixing base (fixing member) 17 is attached on the adhesive material 16 (step S7), and the
ここで、このように製造されるマイクロニードルシート20が有するマイクロニードル21の構造について、図6の模式図を用いて説明する。
Here, the structure of the microneedle 21 which the microneedle sheet |
図6に示すように、マイクロニードル21は、大略錐体状の形状を有し、錐体形状の先端側(図示下方側)に配置された第1層11と、錐体の一部を形成しかつ第1層に連続する第2層12(図示上方側)とにより構成される。
As shown in FIG. 6, the
マイクロニードル21は、上述したスタンパ1の凹部3の形状に合わせて形成されている。具体的には、第1層11の対向する側面11aのなす角度θ1は、第2層12の対向する側面12aのなす角度θ2よりも小さく設定されており、第1層11の側面11aと、第2層12の側面12aとの境界には段部19が形成されている。また、第1層11と第2層12との界面が、マイクロニードル21の側面と接する位置は、段部19よりも第2層12側に位置されている。
The microneedle 21 is formed in accordance with the shape of the
ここで、本実施の形態のマイクロニードル21において、第1層11の角度θ1を算出する方法について、図6を用いて説明する。
Here, a method of calculating the angle θ1 of the
図6に示すように、マイクロニードル21の先端21aより底面21b側へ20μmの位置H1と、250μmの位置H2とを基準高さ位置とする。それぞれの基準高さ位置H1、H2において、マイクロニードル21の側面と接する基準側面位置P1、P2を求める。求められた基準側面位置P1、P2を結ぶ仮想直線Lが交差する角度を、第1層11の角度θ1として算出する。また、マイクロニードル21の先端21aの高さ位置において、それぞれの仮想直線L間の幅が、先端21aの径Dとなる。なお、第1層11の高さが250μm未満である場合には、基準高さ位置H2を適宜設定する。
As shown in FIG. 6, a position H1 of 20 μm and a position H2 of 250 μm from the
また、第2層12の角度θ2の算出については、段部19の高さ位置を基準として、2つの基準高さ位置を設定し、この2つの基準高さ位置において、マイクロニードル21の側面と接する基準側面位置を求めることで、上記第1層11の角度θ1と同様に算出することができる。
For the calculation of the angle θ2 of the
第1層11の角度θ1は、皮膚への刺さり易さを考慮して、25度〜35度の範囲に設定されることが好ましく、第2層12の角度θ2は、第1層11の角度θ1よりも大きく設定され、30度〜160度の範囲に設定されることが好ましい。また、皮膚を貫通させるためには、マイクロニードル21の先端21aの径を20μm以下とすることが好ましく、より好ましくは10μm程度とすることが良い。さらに、マイクロニードル21の先端は尖鋭化されていることが好ましい。また、第1層11の高さは、皮膚内への挿入量や薬物量などに応じて、50〜400μmの範囲に設定されることが好ましい。
The angle θ1 of the
図6に示すマイクロニードル21では、マイクロニードル21における第1層11と第2層12の間の層界面18はほぼ平坦面とされている。このように層界面18を平坦面とする場合には、個々の凹部3に対する第1のニードル原料11の充填量を充填後の第1層11の形状に基づく体積で管理することが容易となる。一方、このように層界面を平坦面とする場合に代えて、曲面状とするような場合であっても良い。層界面が曲面状となるような場合は、第1層11と第2層12との接触面積を増加させることができ、結合強度を高めることができる。なお、このような層界面の形態は、第1のニードル原料11の乾燥時間(例えば、温湿度環境条件)などにより所望の形状に制御できる。
In the microneedle 21 shown in FIG. 6, the layer interface 18 between the
本実施の形態のマイクロニードルシートの製造方法によれば、多層構造のマイクロニードル21を形成するスタンパ1において、大略錐体形状を有するそれぞれの凹部3の第2部分3bの角度θ2が、先端側の第1部分3aの角度θ1よりも大きく設定されている。そのため、第1層11が形成されたそれぞれの凹部3内に第2のニードル原料12を、スキージ14を用いて充填する際に、第1部分3aよりも緩やかな第2部分3bの傾斜面を利用して、凹部3内に気泡が巻き込まれることを抑制できる。したがって、先に第1のニードル原料11が充填された凹部3内の残りの空間内に、スキージ14を用いて第2のニードル原料12が確実に充填される。よって、製造されるマイクロニードルシートにおいて、マイクロニードル21の不良発生を抑制でき、品質を高めることができる。
According to the manufacturing method of the microneedle sheet of the present embodiment, in the
また、それぞれの凹部3において、第1のニードル原料11は、第1部分3a内に充填されるとともに、第1部分3aと第2部分3bとの境界である段部3cを超えて第2部分3bの一部に達するように充填されている。そのため、第1部分3aの傾斜面に接触することなく、第2のニードル原料12を凹部3内に充填でき、気泡の巻き込みを効果的に抑制できる。
Moreover, in each recessed
なお、第1部分3aと第2部分3bとの境界である段部3cを超えて第2部分3bの一部に達するように第1のニードル原料11が充填されているような場合に代えて、段部3cの形成位置に略一致するように第1のニードル原料11が充填されているような場合であっても良い。第2のニードル原料12の充填時に第2のニードル原料12が第1部分3aの傾斜面に接触しない形態であれば、気泡の巻き込みを抑制できる。
Instead of the case where the
さらに、スタンパ1の凹部3において、先端側の第1部分3aの傾斜面が、断面視にて直線状に形成されている。このような形状では、傾斜面を内向きに突出する方向に湾曲させるような形状に比して、第1部分3aにより囲まれる空間の体積中心を、マイクロニードル21のより先端側21aに位置させることができる。よって、薬物が含有される第1層3aの高さを短くすることができ、皮膚に対して効果的に薬物を投与することが可能となる。
Furthermore, in the
なお、スタンパ1に形成される凹部3の形状は、その他様々な形状を採用できる。例えば、図7Aの模式図に示すように、大略錐体形状の凹部53の側面全体を、凹部53の内向きに湾曲させながら、先端側の第1部分53aの角度θ1よりも、第2部分53bの角度θ2を大きく設定するようにしても良い。このような形状では、段部が存在せず、凹部
53の側面を滑らかな形状とすることができる。
Various other shapes can be adopted as the shape of the
また、図7Bの模式図に示すように、第1部分63aおよび第2部分63bにより構成される凹部63の側面の一部にのみ、段部63cを設けるようにしても良い。この場合、図7Cに示すように、母材2の表面沿いに同じ向きに段部63cを配置することが好ましい。この段部63cの形成の向きと逆向きにスキージを移動させてニードル原料の充填を行うことで、気泡の巻き込みを抑制できる。
Further, as shown in the schematic diagram of FIG. 7B, a stepped
また、上述の説明では、多層構造のマイクロニードルの例として、2層構造である場合について説明したが、3層以上の構造に対しても適用可能である。 In the above description, a case of a two-layer structure has been described as an example of a microneedle having a multilayer structure, but the present invention can also be applied to a structure of three or more layers.
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.
本発明は、薬物を表皮に挿入するマイクロニードルシートおよびその製造方法、ならびにマイクロニードルシート用のスタンパに広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used for a microneedle sheet for inserting a drug into the epidermis, a manufacturing method thereof, and a stamper for the microneedle sheet.
1 スタンパ
2 母材
3 凹部
3a 第1部分
3b 第2部分
3c 段部
11 第1のニードル原料、第1層
12 第2のニードル原料、第2層
13〜15 スキージ
16 接着材料
17 固定基盤
20 マイクロニードルシート
21 マイクロニードル
21a 先端
21b 底面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ニードルは、その錐体の先端側に配置された第1層と、錐体の一部を形成しかつ第1層に連続する第2層とを備え、
ニードルにおいて、錐体の対向する側面のなす角度が第1層よりも第2層が大きく、第1層の側面と第2層の側面のなす角度を変更する段部が錐体側面の一部にのみ形成されており、段部の形成位置がそれぞれのニードルにて固定部材の表面沿いに同じ向きに配置されている、マイクロニードルシート。 In a microneedle sheet comprising a fixing member and a plurality of cone-shaped needles fixed to the surface of the fixing member,
The needle includes a first layer disposed on the tip side of the cone, and a second layer that forms a part of the cone and continues to the first layer,
In the needle, the stepped portion to change the face angle of the side surfaces is rather large, the second layer than the first layer, the side surface and the angle of the side surface of the second layer of the first layer of cones of the cone side one A microneedle sheet that is formed only on the portion, and the stepped portion is formed in the same direction along the surface of the fixing member at each needle.
シート状の母材の表面から裏面に向かって先細りに延在する複数の錐体状の凹部を有するスタンパを準備する準備工程と、
スタンパのそれぞれの凹部内に第1ニードル原料を充填して、錐体状の第1層を形成する第1層形成工程と、
スキージとスタンパとをスタンパの面内方向に相対移動させて、第1層が形成されたそれぞれの凹部内に第2ニードル原料を充填して、第1層における錐体の対向する側面のなす角度よりも大きな角度の側面を有する第2層を形成する第2層形成工程とを含み、
準備工程にて、それぞれの凹部の内側面は、錐体の先端側に配置された第1部分と、錐体の一部を形成しかつ第1部分に連続する第2部分とを備え、第1部分における錐体の対向する内側面のなす角度よりも、第2部分の内側面が大きな角度を有し、かつそれぞれの凹部の内側面における第1部分と第2部分との境界を段部として、錐体状の凹部の内側面の一部にのみ段部が形成され、かつそれぞれの凹部における段部の形成位置がスタンパの表面沿いに同じ向きに配置されたスタンパを準備し、
第2層形成工程にて、スタンパに対して、段部の形成位置の向きと逆向きにスキージが相対移動される、マイクロニードルシートの製造方法。 A method of manufacturing a microneedle sheet,
A preparation step of preparing a stamper having a plurality of conical concave portions extending tapered from the front surface of the sheet-shaped base material toward the back surface;
A first layer forming step of filling the first needle raw material into each of the recesses of the stamper to form a cone-shaped first layer;
The squeegee and the stamper are moved relative to each other in the in-plane direction of the stamper, the second needle material is filled in the respective recesses in which the first layer is formed, and the angle formed between the opposing side surfaces of the cone in the first layer look including a second layer forming step of forming a second layer having a side surface of an angle greater than,
In the preparation step, the inner surface of each recess includes a first portion disposed on the tip side of the cone, and a second portion that forms part of the cone and continues to the first portion, The inner surface of the second portion has a larger angle than the angle formed by the opposing inner surfaces of the cones in one portion, and the step between the first portion and the second portion on the inner surface of each recess As the stepper is formed only on a part of the inner side surface of the conical recess, and the stamper in which the position of the step in each recess is arranged in the same direction along the surface of the stamper,
A method of manufacturing a microneedle sheet, wherein, in the second layer forming step, the squeegee is moved relative to the stamper in a direction opposite to the direction in which the stepped portion is formed .
それぞれの凹部の内側面は、錐体の先端側に配置された第1部分と、錐体の一部を形成しかつ第1部分に連続する第2部分とを備え、
第1部分における錐体の対向する内側面のなす角度よりも、第2部分の内側面が大きな角度を有し、それぞれの凹部の内側面における第1部分と第2部分との境界が段部として形成されており、錐体状の凹部の内側面の一部にのみ段部が形成され、かつそれぞれの凹部における段部の形成位置が母材の表面沿いに同じ向きに配置されている、マイクロニードルシート用のスタンパ。 A stamper for a microneedle sheet having a plurality of conical concave portions extending tapered from the front surface to the back surface of a sheet-shaped base material,
The inner surface of each recess includes a first portion disposed on the tip side of the cone, and a second portion that forms part of the cone and continues to the first portion,
Than the angle of the inner surface facing the cone in the first portion, the inner surface of the second portion have a large angle, the boundary between the first portion and the second portion in the inner surface of each concave stepped portion The step is formed only on a part of the inner surface of the conical recess, and the formation position of the step in each recess is arranged in the same direction along the surface of the base material. Stamper for microneedle seat.
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