JP2021137572A - Microneedle and microneedle array - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、刺入した際における使用者の皮膚表層又は皮膚角質層での機械的刺激を低減するマイクロニードル及びマイクロニードルアレイに関する。 The present invention relates to microneedles and microneedle arrays that reduce mechanical irritation on the skin surface or stratum corneum of the user upon insertion.
薬剤、ワクチン、美肌成分などの有用成分を体内に経皮投与する方法として、微小なマイクロニードルを基材シート上に分散配置したマイクロニードルアレイを用いる方法が近年広がっている（例えば、特許文献１，２）。経皮投与においては、角質層がバリア層として機能することが知られているが、マイクロニードルによって角質層を貫通させることで、体内に効率的に有用成分を投与することが可能となる。投与目的の有用成分をマイクロニードルに付与する方法としては、マイクロニードルの表面に有用成分を担持する方法、マイクロニードルを構成する材料等の中に有用成分を含有させる方法等が知られている。また、ヒアルロン酸等のそれ自体が有用成分となりうる生体分解性高分子を使用した溶解型マイクロニードル（例えば、特許文献３）も広がりつつある。 As a method for transdermally administering useful components such as drugs, vaccines, and skin-beautifying components into the body, a method using a microneedle array in which minute microneedles are dispersed and arranged on a base sheet has been widely used in recent years (for example, Patent Document 1). , 2). In transdermal administration, it is known that the stratum corneum functions as a barrier layer, but by penetrating the stratum corneum with microneedles, it becomes possible to efficiently administer useful components into the body. As a method of imparting a useful component for administration to a microneedle, a method of supporting the useful component on the surface of the microneedle, a method of containing the useful component in a material constituting the microneedle, and the like are known. Further, dissolved microneedles (for example, Patent Document 3) using a biodegradable polymer that can be a useful component by itself such as hyaluronic acid are also spreading.
マイクロニードルは、皮膚において、物質を通さない角質層を通過し、痛点の多い真皮層に達しない程度の長さであり、一般的な注射針の外径と比べ１／１０以下の太さであるため、注射針を用いて皮下に薬剤を投与する方法と比べて、皮膚に孔が形成されるときの痛みが抑えられることが最大の利点である。 The microneedle is long enough to pass through the stratum corneum, which does not allow substances to pass through, and does not reach the dermis layer, which has many pain points, and is less than 1/10 the outer diameter of a general injection needle. Therefore, the greatest advantage is that the pain when a hole is formed in the skin is suppressed as compared with the method of administering the drug subcutaneously using an injection needle.
しかしながら、マイクロニードルを皮膚表層又は角質層に刺入する際には、マイクロニードルの側面と体内組織との間の摩擦による機械的刺激が発生し、これによる違和感や痛みが発生していた。
マイクロニードルの機械的刺激をより低減するには、マイクロニードルをより細くする方法があるが、細くするとマイクロニードルの機械的強度が不足し、マイクロニードルを皮膚に刺す際に表皮で折損しまうという欠点がある。また、マイクロニードルを細くすると、構成材料に有用成分を含有させる形式のマイクロニードルや、構成材料自体が有用成分としても作用する溶解型マイクロニードルでは、マイクロニードルが細くなると有用成分も少なくなるという欠点もあった。
また、機械的刺激の抑制のためマイクロニードルの表面を潤滑成分で被覆する方法もあるが（例えば、特許文献４）、この方法も完全な解決方法とはいえなかった。
However, when the microneedles are inserted into the surface layer of the skin or the stratum corneum, mechanical irritation is generated due to friction between the side surface of the microneedles and the body tissue, which causes discomfort and pain.
To further reduce the mechanical irritation of the microneedles, there is a method of making the microneedles thinner, but the disadvantage is that the microneedles lack mechanical strength and break at the epidermis when the microneedles are pierced into the skin. There is. In addition, when the microneedles are made thinner, there is a drawback that the thinner the microneedles, the less useful components are in the type of microneedles in which the constituent materials contain useful components and the dissolved microneedles in which the constituent materials themselves also act as useful components. There was also.
There is also a method of coating the surface of the microneedle with a lubricating component in order to suppress mechanical irritation (for example, Patent Document 4), but this method has not been a complete solution either.
このように、マイクロニードルを刺入した際の機械的刺激を抑制するためには上述のような課題があるのが実情である。
かかる状況下、本発明の目的は、マイクロニードルを刺入した際に皮膚表層又は皮膚角質層における機械的刺激を低減するマイクロニードル及びマイクロニードルアレイを提供することである。
As described above, in order to suppress the mechanical stimulation when the microneedle is inserted, the actual situation is that there are the above-mentioned problems.
Under such circumstances, an object of the present invention is to provide microneedles and microneedle arrays that reduce mechanical irritation in the skin surface layer or the skin stratum corneum when the microneedles are inserted.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、マイクロニードルの側面に溝部（凹部）を設けると、体内での接触面積が減り、機械的刺激が低減することを見出し、本発明に至った。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventor has found that if a groove (recess) is provided on the side surface of the microneedle, the contact area in the body is reduced and the mechanical stimulation is reduced. It led to the invention.
すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
＜１＞ 皮膚に刺して有用成分を体内に吸収させるための溶解型マイクロニードルであって、当該マイクロニードルの側面に、接触面積を低減させるための溝部が形成されているマイクロニードル。
＜２＞ 材質が、生体分解性高分子である＜１＞に記載のマイクロニードル。
＜３＞ 前記溝部の数が、２以上である＜１＞または＜２＞に記載のマイクロニードル。
＜４＞ 前記溝部が同一形状であり、かつ、等間隔に形成されている＜３＞に記載のマイクロニードル。
＜５＞ マイクロニードルの形状が、錐体または錐状柱体である＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のマイクロニードル。
＜６＞ 前記溝部は、錐体または錐状柱体の側面の一部が前記錐体または錐状柱体の軸方向に凹むように形成されてなる＜５＞に記載のマイクロニードル。
＜７＞ マイクロニードルの形状が円錐形状である＜６＞に記載のマイクロニードル。
＜８＞ 前記溝部が、円錐の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されてなる＜７＞に記載のマイクロニードル。
＜９＞ マイクロニードルの形状が錐状柱体であって、前記溝部が、錐状柱体の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されてなる＜６＞に記載のマイクロニードル。
＜１０＞ ＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のマイクロニードルが、基材シート上に分散配置されたマイクロニードルアレイ。
＜１１＞ マイクロニードルと基材シートとが一体成形されてなる＜１０＞に記載のマイクロニードルアレイ。
＜１２＞ ＜１０＞または＜１１＞に記載のマイクロニードルアレイを備えたマイクロニードルパッチ。
That is, the present invention relates to the following invention.
<1> A dissolution-type microneedle for piercing the skin to absorb useful components into the body, and a groove is formed on the side surface of the microneedle to reduce the contact area.
<2> The microneedle according to <1>, wherein the material is a biodegradable polymer.
<3> The microneedle according to <1> or <2>, wherein the number of grooves is 2 or more.
<4> The microneedle according to <3>, wherein the grooves have the same shape and are formed at equal intervals.
<5> The microneedle according to any one of <1> to <4>, wherein the shape of the microneedle is a cone or a cone-shaped column.
<6> The microneedle according to <5>, wherein the groove portion is formed so that a part of the side surface of the cone or the cone-shaped prism is recessed in the axial direction of the cone or the cone-shaped prism.
<7> The microneedle according to <6>, wherein the shape of the microneedle is conical.
<8> The microneedle according to <7>, wherein the groove portion is formed radially from the middle of the side surface of the cone to the bottom portion centering on the tip end.
<9> The microneedle according to <6>, wherein the shape of the microneedle is a conical prism, and the groove is formed radially from the middle of the side surface of the conical prism to the bottom centering on the tip.
<10> A microneedle array in which the microneedles according to any one of <1> to <9> are dispersed and arranged on a base sheet.
<11> The microneedle array according to <10>, wherein the microneedle and the base sheet are integrally molded.
<12> A microneedle patch comprising the microneedle array according to <10> or <11>.
本発明によれば、体内に刺入した際の機械的刺激を低減し、痛みが抑制されたマイクロニードル及びマイクロニードルアレイが提供される。 According to the present invention, there are provided microneedles and microneedle arrays that reduce mechanical irritation when inserted into the body and suppress pain.
以下、本発明について例示物等を示して詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後の数値を含む表現として用いる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples and the like. When the expression "-" is used in the present specification, it is used as an expression including numerical values before and after the expression.
本発明は、皮膚に刺して有用成分を体内に吸収させるための溶解型マイクロニードルであって、当該マイクロニードルの側面に、接触面積を低減させるための溝部が形成されているマイクロニードル（以下、「本発明のマイクロニードル」と称す。）に関する。 The present invention is a dissolution type microneedle for piercing the skin to absorb useful components into the body, and a microneedle having a groove formed on a side surface of the microneedle to reduce the contact area (hereinafter referred to as “microneedle”). It is referred to as "the microneedle of the present invention").
本発明のマイクロニードルは、皮膚に刺して皮膚の表層及び角質層（並びに角質層の下層）へと有用成分を到達させるために用いられるものである。本発明のマイクロニードルは、その側面に面積を低減させるための溝部が形成されていることが特徴である。この溝部によって、マイクロニードルを皮膚に刺す際に、皮膚の表層及び角質層（並びに角質層の下層）と接触するマイクロニードルの非除去部（側面の溝部以外の部分、実施形態にて詳述）の面積が低減し、機械的刺激が低減するため、皮膚に刺す際の痛みを低減できる。
マイクロニードルの非除去部は、マイクロニードルの基本形状の側面の面積を１００％として、例えば、９５％以下、９０％以下、８０％以下、７０％以下、６０％以下であり、面積が小さいほど皮膚に刺す際の痛みを低減できる傾向にある。また、マイクロニードルの非除去部の面積の下限は機械的強度が保たれれば特に制限はないが、マイクロニードルの基本形状の側面の面積を１００％として、例えば、１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上である。
The microneedles of the present invention are used to pierce the skin to reach the surface layer and the stratum corneum (and the lower layer of the stratum corneum) of the skin with useful components. The microneedle of the present invention is characterized in that a groove for reducing the area is formed on the side surface thereof. The non-removed portion of the microneedle that comes into contact with the surface layer of the skin and the stratum corneum (and the lower layer of the stratum corneum) when the microneedle is pierced into the skin by this groove (a portion other than the groove on the side surface, detailed in the embodiment). Since the area of the skin is reduced and the mechanical irritation is reduced, the pain when piercing the skin can be reduced.
The non-removed portion of the microneedle is, for example, 95% or less, 90% or less, 80% or less, 70% or less, 60% or less, assuming that the area of the side surface of the basic shape of the microneedle is 100%. It tends to reduce pain when piercing the skin. The lower limit of the area of the non-removed portion of the microneedle is not particularly limited as long as the mechanical strength is maintained, but the area of the side surface of the basic shape of the microneedle is 100%, for example, 10% or more, 20% or more. , 30% or more, 40% or more, 50% or more.
本発明において、「有用成分」とは、経皮投与可能で有用な成分であればよく、経皮吸収用に使用できるすべての化学物資（薬物及び化粧品の原料等）が対象となり、目的に応じて適宜選択できる。 In the present invention, the "useful ingredient" may be any ingredient that can be administered transdermally and is useful, and all chemical substances (raw materials for drugs and cosmetics, etc.) that can be used for percutaneous absorption are targeted, depending on the purpose. Can be selected as appropriate.
本発明のマイクロニードルの形状、寸法、材質は、本発明の効果（皮膚に刺す際の痛みの低減）を損なわず、使用目的（例えば、目的とする有用成分の量）を満足できればよい。本発明のマイクロニードルの詳細は、実施形態と併せて後述する。 The shape, size, and material of the microneedle of the present invention may not impair the effect of the present invention (reduction of pain when piercing the skin) and may satisfy the purpose of use (for example, the amount of the desired useful component). Details of the microneedle of the present invention will be described later together with the embodiment.
本発明のマイクロニードルは、溶解型であり、材質が生体分解性高分子であることが好ましい。また、本発明のマイクロニードルは、生体分解性高分子以外にも本発明の目的、効果を損なわない範囲で他の有用成分を含んでいてもよい。詳細は後述する。 It is preferable that the microneedle of the present invention is a soluble type and the material is a biodegradable polymer. In addition to the biodegradable polymer, the microneedle of the present invention may contain other useful components as long as the object and effect of the present invention are not impaired. Details will be described later.
本発明のマイクロニードルにおいて、溝部は、マイクロニードルの側面に少なくとも１つ形成されていればよいが、２以上（複数）形成されていることが好ましく、より好ましくは３以上、４以上である。溝部の数の上限は機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されないが、例えば、３０以下、１０以下、８以下である。 In the microneedle of the present invention, at least one groove may be formed on the side surface of the microneedle, but it is preferable that two or more (s) are formed, and more preferably three or more and four or more. The upper limit of the number of grooves is not particularly limited as long as it can maintain mechanical strength and can be stably formed, but is, for example, 30 or less, 10 or less, and 8 or less.
本発明のマイクロニードルにおいて、溝部の形状は同一でもよく異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。また、溝部の間隔は同一であっても、異なっていてもよいが、同一（等間隔）であることが好ましい。 In the microneedles of the present invention, the shapes of the grooves may be the same or different, but they are preferably the same. Further, the intervals of the grooves may be the same or different, but they are preferably the same (equal intervals).
本発明のマイクロニードルは、通常、基材シート上に分散配置されたマイクロニードルアレイ（以下、「本発明のマイクロニードルアレイ」と称す。）として用いられる。
本発明のマイクロニードルアレイにおいて、配置されるマイクロニードルの形状、寸法、及び、本数、また、基材シートへのマイクロニードルの配置の仕方や配置範囲の各条件は、本発明の効果（皮膚に刺す際の痛みの低減）を損なわず、使用目的（例えば、目的とする有用成分の量）を満足できれば、特に限定されるものでない。
なお、本発明のマイクロニードルアレイは、配置されるマイクロニードルと基材シートを同一の素材として、一体的に成形されることが好ましい。素材としてヒアルロン酸を使用した例を実施例で後述する。
The microneedle of the present invention is usually used as a microneedle array (hereinafter, referred to as "microneedle array of the present invention") dispersed and arranged on a base sheet.
In the microneedle array of the present invention, the shape, dimensions, and number of microneedles to be arranged, and the method of arranging the microneedles on the base sheet and the conditions of the arrangement range are the effects of the present invention (on the skin). It is not particularly limited as long as it does not impair (reduction of pain at the time of stinging) and can satisfy the purpose of use (for example, the amount of the target useful ingredient).
In addition, in the microneedle array of the present invention, it is preferable that the microneedles to be arranged and the base sheet are integrally molded using the same material. An example in which hyaluronic acid is used as a material will be described later in Examples.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention. ..
＜マイクロニードルアレイ＞
図１に本発明の代表的な実施形態に係るマイクロニードルアレイの概略模式図を示す。
図１に示すように、本発明の実施形態に係るマイクロニードルアレイ１は、基材シート１０上に、複数のマイクロニードル２０が、分散配置（所定の配置パターンで立設）されている。なお、図１では、マイクロニードルアレイ１の構造の理解を容易にするために、模式図として、基材シート１０に対するマイクロニードル２０は実際より大きく示し、本数（密度）は少なく示している。
<Microneedle array>
FIG. 1 shows a schematic schematic diagram of a microneedle array according to a typical embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, in the
基材シート１０は、複数のマイクロニードル２０を、所定の配置パターンで立設できればよく、大きさ、厚み、形状は目的に応じて選択することができる。
The
基材シート１０の材質は、マイクロニードル２０を所定の配置パターンで立設できればよく、マイクロニードルアレイ１の使用用途によって適宜選択される。
例えば、マイクロニードルアレイは、いわゆる、マイクロニードルパッチとして用いることができる。ここで、パッチとは、本発明に係るマイクロニードルアレイが取り付けられており、マイクロニードルアレイが取り付けられている面が肌に貼り付けられるように製作されたシートを意味する。マイクロニードルアレイを固定するパッチは柔軟性のある素材が使用され、さらに、皮膚に付着させるための粘着シートや、粘着シートを保護しマイクロニードルアレイを皮膚に貼付する際の支えとするための保護離型シートなどを付加して使用することもできる。パッチの素材としては、本発明の目的を損なわない限り任意であり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂や、紙、不織布、布等の生体非分解性素材を使用してもよいし、ポリ乳酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの生体分解性素材を使用してもよい。
The material of the
For example, the microneedle array can be used as a so-called microneedle patch. Here, the patch means a sheet to which the microneedle array according to the present invention is attached and the surface to which the microneedle array is attached is attached to the skin. The patch that secures the microneedle array is made of a flexible material, and also has an adhesive sheet for adhesion to the skin and protection to protect the adhesive sheet and support the microneedle array when it is attached to the skin. It can also be used by adding a release sheet or the like. The patch material is arbitrary as long as the object of the present invention is not impaired. For example, a resin such as polyethylene, polypropylene or polystyrene, or a bionon-degradable material such as paper, non-woven fabric or cloth may be used. Biodegradable materials such as polylactic acid, polyethylene glycol and polypropylene glycol may be used.
マイクロニードルアレイを固定するパッチの大きさ及び厚みは、特に限定されず、マイクロニードルアレイにおけるマイクロニードルの大きさ、材質及び配置密度や、マイクロニードルパッチを使用する部位（肌の貼り付け部位）によって適宜調節可能である。また、その形状は例えば、円形、楕円形、勾玉形、フェイス状マスクなど種々の形状が可能である。 The size and thickness of the patch that fixes the microneedle array is not particularly limited, and depends on the size, material, and placement density of the microneedle in the microneedle array, and the part where the microneedle patch is used (the part where the skin is attached). It can be adjusted as appropriate. Further, the shape can be various shapes such as a circular shape, an elliptical shape, a magatama shape, and a face-shaped mask.
マイクロニードル２０は、先側に向けて径が細くなった針状体であり、マイクロニードルの側面の面積を低減させるための複数の溝部が形成されている。マイクロニードルの詳細は別途後述する。 The microneedle 20 is a needle-like body whose diameter decreases toward the tip side, and a plurality of grooves for reducing the area of the side surface of the microneedle are formed. Details of the microneedle will be described later.
マイクロニードル２０の形状及び寸法、並びに基材シート１０へのマイクロニードル２０の配置パターンに関する各条件は、マイクロニードルアレイ１の使用用途（例えば、目的とする有用成分の量）を満足できれば、特に限定されるものでなく、適宜選択することができる。
Each condition regarding the shape and size of the microneedle 20 and the arrangement pattern of the microneedle 20 on the
基材シート１０におけるマイクロニードル２０の配置本数（密度）は、マイクロニードルアレイ１の使用用途等に応じて適宜選択される。例えば、基材シート１０の１ｃｍ２の範囲に、１０〜５０００本である。
The number (density) of
配置領域３０は、複数のマイクロニードル２０で構成されるマイクロニードル群が存在する基材シート１０の領域である。
The
配置領域３０の形状や大きさ（面積）は、マイクロニードルアレイの目的に応じて適宜決定される。図１では、配置領域３０において、マイクロニードル２０は基材シート１０上に、平面視して長方形になるように縦横に整列させて分散配置されているがこれに限定されず、マイクロニードルアレイ１の使用目的に応じて他の規則的な配置（平面視して、円形や楕円形に配置）してもよいし、ランダムに分散配置することもできる。各配置領域３０で異なる配置であってもよい。
The shape and size (area) of the
また、基材シート１０上のマイクロニードル２０が存在しない領域である非配置領域４０の形状や大きさについてもマイクロニードルアレイ１の使用目的に応じて適宜決定される。
Further, the shape and size of the
（マイクロニードル）
本発明のマイクロニードルについて説明する。ここで、マイクロニードルは、マイクロニードルアレイを用いて有用成分を体内に投与する際に皮膚に刺して皮膚の表層及び角質層（並びに角質層の下層）へと有用成分を到達させるために用いられるものである。
(Microneedle)
The microneedle of the present invention will be described. Here, the microneedle is used to pierce the skin and reach the surface layer and the stratum corneum (and the lower layer of the stratum corneum) of the skin when the useful component is administered into the body using the microneedle array. It is a thing.
本発明に係るマイクロニードルは、先側に向けて先細になった針状体を基本形状とし、その側面にマイクロニードルの側面の面積を低減させるための溝部が設けられたものである。 The microneedle according to the present invention has a basic shape of a needle-like body that tapers toward the tip side, and a groove portion for reducing the area of the side surface of the microneedle is provided on the side surface thereof.
本明細書において、「（マイクロニードルの）基本形状」とは、溝部を有さない状態のマイクロニードルの立体形状を意味する。 In the present specification, the "basic shape (of the microneedle)" means the three-dimensional shape of the microneedle in a state without a groove.
本発明のマイクロニードルの形状は、基本形状として錐体形状又は錐状柱体形状である。本明細書において、「錐体形状」とは底面から頂点へ集まる形状であり、円錐形状及び多角錐を含む。また、「錐状柱体形状」とは、柱体の一方の底面と錐体の底面とを共有する立体形状を意味し、円柱の一方の底面に円錐を有する形状及び多角柱の一方の底面に多角錐を有する形状を含む。 The shape of the microneedle of the present invention is a cone shape or a cone-shaped pillar shape as a basic shape. In the present specification, the "pyramid shape" is a shape that gathers from the bottom surface to the apex, and includes a conical shape and a polygonal pyramid. Further, the "pyramid prism shape" means a three-dimensional shape that shares one bottom surface of the prism and the bottom surface of the pyramid, and has a shape having a cone on one bottom surface of the prism and one bottom surface of a polygonal prism. Includes a shape with a polygonal pyramid.
本発明のマイクロニードルの基本形状が、錐体形状又は錐状柱体形状である場合、錐体または錐状柱体の軸（錐体または錐状柱体の先端（頂点）から底面に引いた垂線）が錐体または錐状柱体の底面の中心を通るものが好適であるが、これに限定されるものではない。 When the basic shape of the microneedle of the present invention is a cone shape or a cone-shaped pillar shape, it is drawn from the axis of the cone or the cone-shaped pillar (the tip (apical) of the cone or the cone-shaped pillar to the bottom surface). It is preferable that the vertical line passes through the center of the bottom surface of the cone or the cone-shaped column, but the present invention is not limited to this.
マイクロニードルの高さ（基材シート表面からマイクロニードルの先端までの垂直方向の距離）は、マイクロニードルの用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、０．５〜１０００μｍの範囲であり、典型的には３０〜５００μｍである。 The height of the microneedles (the vertical distance from the surface of the base sheet to the tip of the microneedles) is appropriately determined according to the application of the microneedles, and is, for example, in the range of 0.5 to 1000 μm. It is typically 30 to 500 μm.
マイクロニードルの底面（基材シートとマイクロニードルとの接触面）の径は、マイクロニードルの用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、０．１〜５００μｍ程度であり、典型的には１０〜２００μｍである。なお、「マイクロニードルの底面の径」とは、マイクロニードルの底面が円である場合は直径、楕円である場合は長径、多角形である場合は、その外接円の直径を意味する。 The diameter of the bottom surface (contact surface between the base sheet and the microneedles) of the microneedles is appropriately determined according to the application of the microneedles, and is typically about 0.1 to 500 μm. Is 10 to 200 μm. The "diameter of the bottom surface of the microneedle" means the diameter when the bottom surface of the microneedle is a circle, the major axis when the bottom surface is an ellipse, and the diameter of the circumscribed circle when the bottom surface is a polygon.
また、本態様におけるマイクロニードルの先端形状としては、皮膚を突き刺して皮膚の表層や角質層に貫通孔を設けることが可能であればよい。すなわち、先端形状皮膚を突刺可能な程度の曲面や平面を有していてもよい。 Further, the shape of the tip of the microneedle in this embodiment may be any shape as long as it is possible to pierce the skin and provide a through hole in the surface layer or the stratum corneum of the skin. That is, it may have a curved surface or a flat surface capable of piercing the tip-shaped skin.
本明細書において、「溝部」とは、マイクロニードル（溝部を有さない場合マイクロニードルの基本形状）の側面に対して凹部（へこみ）となるものであり、凹部を構成する面が曲面または２面以上であるものを意味するものとする。 In the present specification, the "groove portion" is a recess (dent) with respect to the side surface of the microneedle (the basic shape of the microneedle when there is no groove), and the surface forming the recess is a curved surface or 2 It shall mean something that is more than a surface.
溝部を有することにより、マイクロニードルを皮膚に刺す際に、皮膚の表層及び角質層（並びに角質層の下層）と接触するマイクロニードルの表面積が低減し、機械的刺激が低減するため、皮膚に刺す際の痛みを低減できる。 By having the groove, when the microneedle is pierced into the skin, the surface area of the microneedle that comes into contact with the surface layer of the skin and the stratum corneum (and the lower layer of the stratum corneum) is reduced, and the mechanical irritation is reduced. You can reduce the pain at the time.
本発明において、マイクロニードルにおける溝部の数及び配置は、本発明の目的を達成することができれば特に限定されない。溝部の数は好ましくは２以上であり、３以上、４以上である。溝部の数の上限は機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されないが、例えば、３０以下、１０以下、８以下である。また、溝部の間隔は同一であっても、異なっていてもよいが、同一（等間隔）であることが好ましい。 In the present invention, the number and arrangement of grooves in the microneedle are not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. The number of grooves is preferably 2 or more, and 3 or more and 4 or more. The upper limit of the number of grooves is not particularly limited as long as it can maintain mechanical strength and can be stably formed, but is, for example, 30 or less, 10 or less, and 8 or less. Further, the intervals of the grooves may be the same or different, but they are preferably the same (equal intervals).
マイクロニードルの側面における溝部の形状は、本発明の目的を達成することができれば特に限定されない。例えば、溝部が、マイクロニードルを構成する錐体または錐状柱体の側面の一部が錐体または錐状柱体の軸方向に凹むように形成されていることが好ましい。ここで、「錐体または錐状柱体の軸方向」とは、錐体または錐状柱体の先端から底面に引いた方向（垂線の方向）である。
また、溝部の基材シートに対して平行な断面形状は、好適には略半円状や略多角形状である。ここで、略半円状は円のみならず、楕円も含むものとし、略多角形状は、多角形だけではなく、角部の一部が曲線状に形成されている場合を含むものとする。溝部の幅は、マイクロニードルの大きさや用途等に応じて適宜決定されるものであるが、例えば、０．０５〜１００μｍ程度であり、典型的には５〜５０μｍである。また、溝部の形状は同一でもよく異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
The shape of the groove on the side surface of the microneedle is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. For example, it is preferable that the groove portion is formed so that a part of the side surface of the cone or the cone-shaped prism constituting the microneedle is recessed in the axial direction of the cone or the cone-shaped prism. Here, the "axial direction of the cone or the pyramidal prism" is the direction drawn from the tip of the cone or the pyramidal prism to the bottom surface (the direction of the perpendicular line).
Further, the cross-sectional shape parallel to the base sheet of the groove portion is preferably a substantially semicircular shape or a substantially polygonal shape. Here, the substantially semicircular shape includes not only a circle but also an ellipse, and the substantially polygonal shape includes not only a polygon but also a case where a part of a corner portion is formed in a curved shape. The width of the groove is appropriately determined according to the size and application of the microneedle, and is, for example, about 0.05 to 100 μm, typically 5 to 50 μm. Further, the shape of the groove may be the same or different, but it is preferable that the grooves are the same.
溝部の形状の好適な態様の一つは、略三角形状である。図２に溝部の形状が略三角形状であるマイクロニードル２０の平面図及び斜視図を示す。図２においては、マイクロニードルの基本形状が円錐である。また、図２においてはマイクロニードル２０において、溝部２１は５つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
One of the preferred embodiments of the groove shape is a substantially triangular shape. FIG. 2 shows a plan view and a perspective view of the microneedle 20 having a substantially triangular groove shape. In FIG. 2, the basic shape of the microneedle is a cone. Further, in FIG. 2, in the microneedle 20, five
本実施形態におけるマイクロニードル２０は、先側に向けて先細になった円錐状の針状体であり、その側面には円錐の先端から底部に先端を中心として放射状に設けられた複数の溝部２１（図２においては５つ）を有する。図２に示されるように、溝部２１は、円錐の側面の一部が円錐の軸方向に凹むように形成され、根元側から円錐の先端側へ幅が小さくなっている。
The microneedle 20 in the present embodiment is a conical needle-like body that tapers toward the tip side, and a plurality of
図２で例示した溝部２１は、マイクロニードル２０の側面を、円錐の軸方向に凹むように除去されて形成され、略均等な間隔で形成されている。それぞれの溝部２１と溝部２１との間には円錐の側部が除去されずに残存した非除去部２２が存在する。
The
溝部２１の形状としては、マイクロニードルの側面に形成することが可能なものであれば特に限定されない。図２〜６に本発明のマイクロニードルに係る溝部の変形例（基本形状：円錐形状）を示す。これらの変形例もその側面には円錐の先端から底部に先端を中心として放射状に設けられた複数の溝部２１を有す。
溝部の形状を、基材シートに対して平行な断面形状（すなわち、マイクロニードルの底面）として表現すると、図２で例示した三角形状以外にも、図３に例示する曲面状（半円状、半楕円状を含む）、略多角形状（図示なし）等を挙げることができる。それぞれのマイクロニードルにおいて、側面の一部が円錐の軸方向に除去されて溝部２１が形成されており、溝部２１と溝部２１との間には円錐の側部が除去されずに残存した非除去部２２が存在する。
略多角形とは、多角形だけではなく、図４に例示するように角部の一部が曲線状に形成されている場合を含むものとする。なお、図３，４においてはマイクロニードル２０の側面の溝部２１は５つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
The shape of the
When the shape of the groove is expressed as a cross-sectional shape parallel to the base sheet (that is, the bottom surface of the microneedle), in addition to the triangular shape illustrated in FIG. 2, the curved surface shape (semicircular shape) exemplified in FIG. (Including semi-elliptical shape), substantially polygonal shape (not shown) and the like. In each microneedle, a part of the side surface is removed in the axial direction of the cone to form a
The substantially polygonal shape includes not only a polygonal shape but also a case where a part of a corner portion is formed in a curved shape as illustrated in FIG. In FIGS. 3 and 4, five
また、溝部は、錐体（又は後述するの頂点まで形成されるものに限られず、図５に例示するように溝部がマイクロニードルの側面途中から形成されているものでもよい。図５では根元側から円錐の先端側へ幅が小さくなっている溝部の形状を示しているが、幅が一定な直線状に形成してもよい（図示せず）。それぞれのマイクロニードルにおいて、溝部２１と溝部２１との間には円錐の側部が除去されずに残存した非除去部２２が存在する。なお、図５においてはマイクロニードル２０の側面の溝部２１は５つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
Further, the groove portion is not limited to a cone (or one formed up to the apex described later), and the groove portion may be formed from the middle of the side surface of the microneedle as illustrated in FIG. 5. In FIG. 5, the root side may be formed. Although the shape of the groove portion whose width is reduced from the to the tip side of the cone is shown, it may be formed in a straight line having a constant width (not shown). In each microneedle, the
また、本発明のマイクロニードルの形状は、図６に示すように円錐頂部２０Ａと円錐胴部２０Ｂとを有する円錐形状であってもよい。本発明のマイクロニードルにおける「円錐頂部」とはマイクロニードルにおける円錐の頂点を含む部分であり、「円錐胴部」とは円錐頂部と連続してマイクロニードルを構成する部分であって台座（基材シート）と接触部を含む部分である。図６に示すマイクロニードルは、円錐頂部と円錐胴部の接続部分が滑らかに形成されているため、皮膚に刺した際の抵抗が小さくなり痛みが生じづらくなる。
なお、図６に示すマイクロニードルでは、溝部２１が円錐頂部２０Ａの側面途中から円錐胴部２０Ｂの底部（根元）まで円錐の軸方向に凹むように除去されて形成されているが、溝部の形状はこれに限定されず、円錐胴部のみに形成されていてもよい。また、図５においてはマイクロニードル２０の側面の溝部２１は４つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
Further, the shape of the microneedle of the present invention may be a conical shape having a conical
In the microneedle shown in FIG. 6, the
また、マイクロニードルの基本形状が多角錐であってもよい。多角錐としては、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐、八角錐が典型的であるがこれに限定されない。マイクロニードルの基本形状が多角錐である場合は、各側面に溝部を形成することが好ましい。図７にマイクロニードルの基本形状が四角錐である例を示す。図７に例示するマイクロニードルは、四角錐の各側面に根元側から四角錐の先端側へ幅が小さくなっている溝部が形成されている。また、図８に例示するように四角錐の各側面に底面と平行に複数の溝を設けてもよい。それぞれのマイクロニードルにおいて、溝部２１と溝部２１との間には角錐の側部が除去されずに残存した非除去部２２が存在する。
Further, the basic shape of the microneedle may be a polygonal pyramid. Typical polygonal pyramids are triangular pyramids, quadrangular pyramids, pentagonal pyramids, hexagonal pyramids, and octagonal pyramids, but are not limited thereto. When the basic shape of the microneedle is a polygonal pyramid, it is preferable to form a groove on each side surface. FIG. 7 shows an example in which the basic shape of the microneedle is a quadrangular pyramid. In the microneedle illustrated in FIG. 7, groove portions having a narrow width from the root side to the tip side of the quadrangular pyramid are formed on each side surface of the quadrangular pyramid. Further, as illustrated in FIG. 8, a plurality of grooves may be provided on each side surface of the quadrangular pyramid in parallel with the bottom surface. In each microneedle, there is a
また、マイクロニードルの基本形状が錐状柱体であってもよい。錐状柱体としては具体的には円錐及び円柱から構成される形状、多角錐と対応する多角柱から構成される形状が挙げられる。マイクロニードルの形状が錐状柱体である場合、以下に説明する図９〜１１のように溝部が錐状柱体の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されていることが好ましい。 Further, the basic shape of the microneedle may be a conical column. Specific examples of the pyramidal column include a shape composed of a cone and a cylinder, and a shape composed of a polygonal prism and a corresponding polygonal prism. When the shape of the microneedle is a conical prism, it is preferable that the grooves are radially formed from the middle of the side surface of the conical prism to the bottom centering on the tip as shown in FIGS. 9 to 11 described below.
図９に錐体部２０ａ（円錐）及び柱体部２０ｂ（円柱）から構成される錐状柱体の例を示す。図９に示されるように、マイクロニードルの基本形状が錐状柱体の場合には、溝部２１が柱体部２０ｂの側部に錐状柱体の軸方向に凹むように除去されて形成されていることが好ましい。また、図１０に示されるように溝部２１が柱体部２０ｂのみならず、錐体部２０ａの途中から軸方向に凹むように除去されて形成されていてもよい。なお、それぞれのマイクロニードルにおいて、溝部２１と溝部２１との間には柱体部の側部が除去されずに残存した非除去部２２が存在する。
なお、図９，１０においてはマイクロニードル２０の側面の溝部２１は４つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
FIG. 9 shows an example of a cone-shaped column composed of a
In FIGS. 9 and 10, four
また、図１１に錐体部２０ａ（四角錐）及び柱体部２０ｂ（四角柱）から構成される錐状柱体の例を示す。図１１に示されるように、マイクロニードルの基本形状が錐状柱体の場合には、溝部が柱体部２０ｂに形成されていることが好ましい。また、図示しないが溝部が柱体部２０ｂのみならず、錐体部２０ａの途中から形成されていてもよい。
なお、図１１においてはマイクロニードル２０の側面の溝部２１は４つ等間隔に設けられているがこれに限定されない。
Further, FIG. 11 shows an example of a cone-shaped pillar composed of a
In FIG. 11, four
なお、マイクロニードルに対する溝部の形状は、同じ形状であっても、異なる形状であってもよいが、同じ形状であることが好ましい。 The shape of the groove with respect to the microneedle may be the same or different, but it is preferable that the groove has the same shape.
溝部の幅としては、マイクロニードルの機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されず、マイクロニードルの大きさや溝部の形状等により適宜選択される。 The width of the groove is not particularly limited as long as it can maintain the mechanical strength of the microneedle and can be stably formed, and is appropriately selected depending on the size of the microneedle, the shape of the groove, and the like.
溝部の深さは、マイクロニードルの機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されず、マイクロニードルの大きさや溝部の形状等により適宜選択される。 The depth of the groove is not particularly limited as long as it can maintain the mechanical strength of the microneedle and can be stably formed, and is appropriately selected depending on the size of the microneedle, the shape of the groove, and the like.
溝部の数としては、マイクロニードルの機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されず、マイクロニードルの大きさや溝部の形状等により適宜選択される。
本発明のマイクロニードルにおいて、溝部は、マイクロニードルの側面に少なくとも１つ形成されていればよいが（例えば、らせん状溝）、２以上（複数）形成されていることが好ましく、より好ましくは４以上である。溝部の数の上限は機械的強度を保ち、安定的に形成することが可能な程度であれば特に限定されないが、例えば、３０以下、１０以下、８以下である。
The number of grooves is not particularly limited as long as it can maintain the mechanical strength of the microneedles and can be stably formed, and is appropriately selected depending on the size of the microneedles, the shape of the grooves, and the like.
In the microneedle of the present invention, at least one groove may be formed on the side surface of the microneedle (for example, a spiral groove), but it is preferable that two or more (s) are formed, and more preferably 4. That is all. The upper limit of the number of grooves is not particularly limited as long as it can maintain mechanical strength and can be stably formed, but is, for example, 30 or less, 10 or less, and 8 or less.
また、溝部が複数形成されている場合は、マイクロニードルの基本形状が円錐の場合は、先端を中心とする放射状に等間隔で同形状の溝部を形成することが好ましい。放射状に等間隔で同形状の溝部であれば、溝部を形成することによるマイクロニードルの強度の低下を少ないものとすることができる。なお、溝部は円錐の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されていてもよい。 When a plurality of grooves are formed and the basic shape of the microneedle is a cone, it is preferable to form grooves of the same shape at equal intervals radially centered on the tip. If the grooves have the same shape at equal intervals in a radial pattern, the decrease in the strength of the microneedles due to the formation of the grooves can be reduced. The groove may be formed radially from the middle of the side surface of the cone to the bottom with the tip as the center.
また、マイクロニードルの基本形状が多角錐である場合は、各側面に同形状の溝部を同数形成することが好ましい。
また、マイクロニードルの形状が錐状柱体である場合は、同形状の溝部が、錐状柱体の側面途中から底部に先端を中心として放射状に形成されていることが好ましい。
When the basic shape of the microneedle is a polygonal pyramid, it is preferable to form the same number of grooves having the same shape on each side surface.
When the shape of the microneedle is a conical prism, it is preferable that grooves having the same shape are formed radially from the middle of the side surface of the conical prism to the bottom centering on the tip.
（マイクロニードルの材料）
本発明のマイクロニードルの材料としては、生体内適合性材料であって、目的とする形状のマイクロニードルを形成することが可能であれば特に限定されない。ここで、「生体内適合性材料」とは、長期間にわたって生体に悪影響も強い刺激も与えず、本来の機能を果たしながら生体と共存できる材料であればよく、生体内溶解性を有する材料のみならず、生体内溶解性を有さない材料も含んでいてもよいが、生体内溶解性材料のみであることが好ましい。
(Microneedle material)
The material of the microneedle of the present invention is not particularly limited as long as it is a biocompatible material and it is possible to form a microneedle having a desired shape. Here, the "in vivo compatible material" may be any material that can coexist with the living body while fulfilling its original function without giving an adverse effect or a strong stimulus to the living body for a long period of time, and only a material having in vivo solubility. However, a material having no in vivo solubility may be contained, but it is preferable that only the in vivo soluble material is used.
生体内適合性材料として、無機材料及び有機材料のいずれも選択することができる。 As the biocompatible material, either an inorganic material or an organic material can be selected.
高分子物質からなる生体内適合性材料として、具体的には、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸−グリコール酸共重合体、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、ナイロン、ポリビニルアルコール、シリコーン（オルガノシロキサン）、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸２−ヒドロキシエチルなどの合成高分子、あるいはコラーゲン、ゼラチン、アルブミンなどの各種タンパク質、セルロース、アミロース、デキストラン、キチン、キトサン、ヒアルロン酸などの多糖類などの天然高分子を挙げることができる。これらは、同一種類で重合度の異なる高分子物質を混合して用いてもよいし、１種または２種以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of the biocompatible material composed of a polymer substance include polylactic acid, polyglycolic acid, lactic acid-glycolic acid copolymer, polycaprolactone, polycarbonate, nylon, polyvinyl alcohol, silicone (organosiloxane), polyester, and the like. Synthetic polymers such as polyurethane, polyethylene, polyethylene terephthalate, polystyrene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polymethylmethacrylate, poly2-hydroxyethyl methacrylate, various proteins such as collagen, gelatin, albumin, cellulose, amylose, dextran , Natural polymers such as polysaccharides such as chitin, chitosan and hyaluronic acid. These may be used by mixing polymer substances of the same type but having different degrees of polymerization, or may be used alone or in combination of two or more.
本発明のマイクロニードルの材料として、ヒアルロン酸は、好適材料の一つである。
ヒアルロン酸は、グリコサミノグリカン（ムコ多糖）の一種であり、Ｎ−アセチルグルコサミンとグルクロン酸の二糖単位が連結した構造を有している。
Hyaluronic acid is one of the suitable materials for the microneedle of the present invention.
Hyaluronic acid is a kind of glycosaminoglycan (mucopolysaccharide) and has a structure in which N-acetylglucosamine and glucuronic acid disaccharide units are linked.
ヒアルロン酸は、生物由来のヒアルロン酸、培養由来のヒアルロン酸のいずれも使用できる。 As the hyaluronic acid, either biological hyaluronic acid or culture-derived hyaluronic acid can be used.
生体内適合性材料として、生体内溶解性の高分子物質を使用する場合には、通常、重量平均分子量は５千〜２００万が好ましい。重量平均分子量が小さすぎると機械的強度が低下し保存時や皮膚に刺入する際に折れやすくなる。逆に、重量平均分子量が大きくすぎると、硬さが低下し皮膚に刺さりにくくなる。 When a biosoluble polymer substance is used as the biocompatible material, the weight average molecular weight is usually preferably 50 to 2 million. If the weight average molecular weight is too small, the mechanical strength is lowered and it is easy to break during storage or when it is inserted into the skin. On the contrary, if the weight average molecular weight is too large, the hardness is lowered and it becomes difficult to pierce the skin.
生体内適合性材料には、さらに有用成分が添加されていてもよい。有用成分を生体内適合性材料に付与する方法としては、例えば、生体内適合性材料と有用成分を混練して原料を使用してマイクロニードルを成形する方法や、生体内適合性材料でマイクロニードルを形成した後に生体内適合性材料に有用成分を吸着・吸収させる方法等が挙げられる。 Further useful ingredients may be added to the biocompatible material. Examples of the method of imparting the useful component to the biocompatible material include a method of kneading the biocompatible material and the useful component to form a microneedle using the raw material, and a method of forming a microneedle with the biocompatible material. Examples thereof include a method of adsorbing and absorbing useful components on a biocompatible material after forming the above.
有用成分としては、生体内適合性材料に対する付与性を有する有用成分であって、従来から経皮吸収製剤として使用されている薬物及び化粧品の原料であればよく、目的に応じて適宜選択できる。上述したヒアルロン酸等の生体内溶解性の高分子物質のように、それ自身が溶解して有用成分として機能するものであってもよい。 The useful ingredient may be a useful ingredient having an imparting property to a biocompatible material and may be a raw material for drugs and cosmetics conventionally used as a transdermal preparation, and can be appropriately selected depending on the purpose. Like the above-mentioned biosoluble polymer substance such as hyaluronic acid, it may be a substance that dissolves itself and functions as a useful component.
＜マイクロニードルの製造方法＞
本発明のマイクロニードルは、基材シート上に上述したマイクロニードルを形成することが可能な製造方法であれば特に限定されず、一般的なマイクロニードルの製造方法と同様の製造方法を用いることができる。
好適な方法として、所望の形状のマイクロニードルアレイを反転転写（凹凸を反転して転写）させたレプリカモールドを使用する方法がある。例えば、所望の形状のマイクロニードルの形状及び配置の凸部を形成したマスターモールドを作製し、金属メッキや硬化型シリコン樹脂（典型的にはポリジメチルシロキサン（Polydimethylsiloxane，PDMS)によりマスターモールドを型取りしたレプリカモールドを製造し、該レプリカモールドに対し生体内適合性材料（例えば、ヒアルロン酸）の埋込み・離型によりマイクロニードルアレイを作製する方法等が挙げられる。このようにマイクロニードル及び基材シートを一体成形してマイクロニードルアレイを製造する場合において、マイクロニードルと基材シートとは同一の材質になる。
<Manufacturing method of microneedle>
The microneedles of the present invention are not particularly limited as long as they are a manufacturing method capable of forming the above-mentioned microneedles on a base sheet, and a manufacturing method similar to a general microneedle manufacturing method can be used. can.
As a suitable method, there is a method of using a replica mold in which a microneedle array having a desired shape is inverted and transferred (concavities and convexities are inverted and transferred). For example, a master mold having a convex portion in the shape and arrangement of microneedles having a desired shape is prepared, and the master mold is molded by metal plating or a curable silicone resin (typically, Polydimethylsiloxane (PDMS)). Examples thereof include a method of manufacturing the above-mentioned replica mold and producing a microneedle array by embedding and releasing a biocompatible material (for example, hyaluronic acid) in the replica mold. As described above, the microneedle and the base material sheet are used. In the case of manufacturing a microneedle array by integrally molding the microneedles, the microneedles and the base sheet are made of the same material.
以上、例示物や図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項は、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the examples and drawings, the embodiments disclosed this time are examples in all respects and are not limiting. In particular, in the embodiments disclosed this time, matters not explicitly disclosed do not deviate from the scope normally implemented by those skilled in the art, and can be easily assumed by those skilled in the art. Values can be adopted.
また、本発明のマイクロニードル及びマイクロニードルアレイは、通常、ヒトに使用されるものであるが、ヒト以外の動物に対して適用することもできる。 In addition, the microneedles and microneedle arrays of the present invention are usually used for humans, but can also be applied to animals other than humans.
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
＜実施例１＞
（マイクロニードルアレイの製造）
マイクロ光造形法及び３Ｄプリンティング製作技法を利用して、図１０に準じる形状を有する凸部（ニードル）を、密度６２５本/ｃｍ２（ニードル間距離（設計値）４００μｍ）で配置した樹脂製マスターモールド（凸型鋳型）を製造した。マスターモールド及び凸部（ニードル）の光学顕微鏡（Nikon-SMZ800N）による観察結果をそれぞれ図１２、図１３に示す。
図１３に示すように、凸部（ニードル）は先端頂角４９°、先端直径７μｍ、全体の高さ（Ｈ）が２６８μｍ、錐体部の高さ９９μｍ、柱体部の高さ１６９μｍ、台部底面の直径（Ｄ）が９４μｍ、溝部の幅（台部底面）２３μｍ、溝部の高さ１７５．５μｍであった。
<Example 1>
(Manufacturing of microneedle array)
Using the micro stereolithography method and 3D printing manufacturing technique, a resin master in which convex portions (needle) having a shape according to FIG. 10 are arranged at a density of 625 needles / cm 2 (distance between needles (design value) 400 μm). A mold (convex mold) was manufactured. The observation results of the master mold and the convex portion (needle) with an optical microscope (Nikon-SMZ800N) are shown in FIGS. 12 and 13, respectively.
As shown in FIG. 13, the convex portion (needle) has a tip apex angle of 49 °, a tip diameter of 7 μm, an overall height (H) of 268 μm, a cone height of 99 μm, a prism height of 169 μm, and a base. The diameter (D) of the bottom surface of the portion was 94 μm, the width of the groove portion (bottom surface of the base portion) was 23 μm, and the height of the groove portion was 175.5 μm.
製造した凸型マスターモールドに対し、液状のＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）を注ぎ、十分に乾燥、硬化させた後に、硬化したＰＤＭＳを剥離して、ＰＤＭＳモールド（凹型鋳型）を得た。
ＰＤＭＳモールドに、マイクロニードルの材料である４重量％ヒアルロン酸ナトリウム水溶液を供給し、所定の温度に静置して十分に乾燥、硬化させた後、ＰＤＭＳモールドを除去して、ヒアルロン酸で形成された実施例１のマイクロニードルアレイを得た。
マイクロニードルアレイ及びマイクロニードル部分の光学顕微鏡（Nikon-SMZ800N）による観察結果をそれぞれ図１４、図１５に示す。
図１４、図１５に示されるように、実施例１のマイクロニードルアレイでは、形成されたマイクロニードルの折損や変形がなく、マスターモールドの形状が正確に転写されていることが確認された。
Liquid PDMS (Polydimethylsiloxane) was poured into the produced convex master mold, and after sufficiently drying and curing, the cured PDMS was peeled off to obtain a PDMS mold (concave mold).
A 4 wt% sodium hyaluronate aqueous solution, which is a material for microneedles, was supplied to the PDMS mold, allowed to stand at a predetermined temperature to be sufficiently dried and cured, and then the PDMS mold was removed to form the PDMS mold with hyaluronic acid. The microneedle array of Example 1 was obtained.
The observation results of the microneedle array and the microneedle portion by an optical microscope (Nikon-SMZ800N) are shown in FIGS. 14 and 15, respectively.
As shown in FIGS. 14 and 15, it was confirmed that in the microneedle array of Example 1, the formed microneedles were not broken or deformed, and the shape of the master mold was accurately transferred.
（マイクロニードルパッチの製造）
実施例１のマイクロニードルアレイを、ハイドロコロイドバンド(Hydrocolloid band)（外径１４ｃｍ、内径８ｃｍ）の内径部分に固定させ、皮膚に付着できる実施例１のマイクロニードルパッチを製造した。実施例１のマイクロニードルパッチの光学顕微鏡写真を図１６に示す。
(Manufacturing of microneedle patches)
The microneedle array of Example 1 was fixed to the inner diameter portion of a Hydrocolloid band (outer diameter 14 cm, inner diameter 8 cm) to produce a microneedle patch of Example 1 capable of adhering to the skin. An optical micrograph of the microneedle patch of Example 1 is shown in FIG.
＜実施例２＞
（マイクロニードルアレイの製造）
マイクロ光造形法及び３Ｄプリンティング製作技法を利用して、図６に準じる形状を有する凸部（ニードル）を、密度６２５本/ｃｍ２（ニードル間距離（設計値）４００μｍ）で配置した樹脂製マスターモールド（凸型鋳型）を製造した。マスターモールド及び凸部（ニードル）の光学顕微鏡（Nikon-SMZ800N）による観察結果をそれぞれ図１７、図１８に示す。
図１８に示すように、凸部（ニードル）は先端頂角４２°、先端直径６．６μｍ、全体の高さ（Ｈ）が２６９μｍ、円錐頂部の高さ９９μｍ、円錐胴部の高さ１７０μｍ、台部底面の直径（Ｄ）が９４μｍ、溝部の幅（台部底面）２４μｍ、溝部の幅（円錐頂部と円錐胴部の境目）１４μｍ、溝部の高さ１８０μｍであった。
<Example 2>
(Manufacturing of microneedle array)
Using the micro stereolithography method and 3D printing manufacturing technique, a resin master in which convex portions (needle) having a shape according to FIG. 6 are arranged at a density of 625 needles / cm 2 (distance between needles (design value) 400 μm). A mold (convex mold) was manufactured. The observation results of the master mold and the convex portion (needle) with an optical microscope (Nikon-SMZ800N) are shown in FIGS. 17 and 18, respectively.
As shown in FIG. 18, the convex portion (needle) has a tip apex angle of 42 °, a tip diameter of 6.6 μm, an overall height (H) of 269 μm, a cone top height of 99 μm, and a cone body height of 170 μm. The diameter (D) of the bottom surface of the pedestal was 94 μm, the width of the groove (bottom surface of the pedestal) was 24 μm, the width of the groove (the boundary between the top of the cone and the body of the cone) was 14 μm, and the height of the groove was 180 μm.
製造した凸型マスターモールドに対し、液状のＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）を注ぎ、十分に乾燥、硬化させた後に、硬化したＰＤＭＳを剥離して、ＰＤＭＳモールド（凹型鋳型）を得た。
ＰＤＭＳモールドに、マイクロニードルの材料である４重量％ヒアルロン酸ナトリウム水溶液を供給し、所定の温度に静置して十分に乾燥、硬化させた後、ＰＤＭＳモールドを除去して、ヒアルロン酸で形成された実施例２のマイクロニードルアレイを得た。
マイクロニードルアレイ及びマイクロニードル部分の光学顕微鏡（Nikon-SMZ800N）による観察結果をそれぞれ図１９、図２０に示す。
図１９、図２０に示されるように、実施例２のマイクロニードルアレイでは、形成されたマイクロニードルの折損や変形がなく、マスターモールドの形状が正確に転写されていることが確認された。
Liquid PDMS (Polydimethylsiloxane) was poured into the produced convex master mold, and after sufficiently drying and curing, the cured PDMS was peeled off to obtain a PDMS mold (concave mold).
A 4 wt% sodium hyaluronate aqueous solution, which is a material for microneedles, was supplied to the PDMS mold, allowed to stand at a predetermined temperature to be sufficiently dried and cured, and then the PDMS mold was removed to form the PDMS mold with hyaluronic acid. The microneedle array of Example 2 was obtained.
The observation results of the microneedle array and the microneedle portion by an optical microscope (Nikon-SMZ800N) are shown in FIGS. 19 and 20, respectively.
As shown in FIGS. 19 and 20, it was confirmed that in the microneedle array of Example 2, the formed microneedles were not broken or deformed, and the shape of the master mold was accurately transferred.
（マイクロニードルパッチの製造）
実施例２のマイクロニードルアレイを、ハイドロコロイドバンド(Hydrocolloid band)（外径１４ｃｍ、内径８ｃｍ）の内径部分に固定させ、皮膚に付着できる実施例１のマイクロニードルパッチを製造した。実施例１のマイクロニードルパッチの光学顕微鏡写真を図２１に示す。
(Manufacturing of microneedle patches)
The microneedle array of Example 2 was fixed to the inner diameter portion of a Hydrocolloid band (outer diameter 14 cm, inner diameter 8 cm) to produce a microneedle patch of Example 1 capable of adhering to the skin. An optical micrograph of the microneedle patch of Example 1 is shown in FIG.
本発明によれば、使用者の皮膚表層及び/又は皮膚角質層において機械的刺激を低減するマイクロニードルアレイが提供されるため、産業上有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a microneedle array that reduces mechanical irritation in the skin surface layer and / or the skin stratum corneum of a user is provided, which is industrially useful.
１ マイクロニードルアレイ
１０ 基板シート
２０ マイクロニードル
２１ 溝部
２２ 非除去部
２０A 円錐頂部
２０B 円錐胴部
２０ａ 錐体部（円錐又は角錐）
２０ｂ 柱体部（円柱又は角柱）
３０ （マイクロニードルの）配置領域
４０ （マイクロニードルの）非配置領域
Ｌ （円錐頂部と円錐胴部との）境界
1
20b Pillar part (cylinder or prism)
30 Placement area (of microneedle) 40 Non-placement area (of microneedle) L Boundary (between top and body of cone)
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