JP6494601B2 - マイクロニードル注射及び注入装置並びにその使用方法 - Google Patents

マイクロニードル注射及び注入装置並びにその使用方法 Download PDF

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Description

本開示は、マイクロニードル介して皮膚に活性薬剤を送達するためのマイクロニードル注射及び注入装置に概して関する。
活性薬剤(又は医薬品)は、従来、経口又は注射のいずれかによって投与される。残念ながら、多くの薬剤は、経口投与されるときに、効果がなくなるか、有効性を根本的に低減され得るが、その理由は、それらが、吸収されないか、又は血流に入る前に悪影響を受けて所望の活性を持たなくなるからである。更に、経口投与された薬剤は、注射された薬剤ほど速く効力を発揮しないことがある。一方、血流の中への薬剤の直接注射は、投与中の薬剤の変性がないことを保証する反面、ときには不良の服薬遵守を招くことがあり、面倒で、痛く、不快な処置である。
経皮的な送達は、別に皮下注射又は静脈注射を介して送達される必要があるような活性薬剤を投与する方法を提供することができる。更に、経皮送達は、経口送達と比較して、消化管の過酷な環境を防ぎ、胃腸の薬物代謝を迂回し、初回通過効果を低減し、消化薬及び肝酵素によって起こり得る非活性化を防ぐ。
しかしながら、場合によっては、経皮送達を使用して有効に送達され得る分子数は、皮膚の障壁性によって制限され得る。皮膚を通しての分子の運搬に対する主な障壁は、角質層(皮膚の最も外側の層)である。
角質層のような最も外側の皮膚層の透過性又は多孔性を増加させるために、いくつかの異なる皮膚処置方法が提案されており、したがってそれらの層を通る又はその中への薬物送達を向上させている。角質層は、脂質領域によって分離された密な角質化された細胞遺残組織の複合構造である。角質層はケラチン細胞から形成され、それは核を失って角質細胞になる大多数の表皮細胞を形成する。これらの死細胞は角質層を備えており、それは約10〜30ミクロンの厚さを有するにすぎないが、外因物質による侵襲並びに内因性液体及び溶質分子の外側への移動から身体を保護する。様々な皮膚治療方法として、マイクロニードル、レーザー切除、RF切除、熱切除、ソノフォレーシス、イオン浸透療法、又はその組合せの使用が挙げられる。
微細構造化された経皮的システム(MTS)と呼ばれることもあるマイクロニードル又は微細ピンアレイは、活性物質の皮内送達を提供し、そうでなければ角質層を透過しないであろう。鋭いマイクロニードル先端は、皮膚の角質層に侵入することができるように設計されているが、神経終末を穿孔しない程十分に短く、したがって挿入時の痛覚を低減又は除去する。しかしながら、皮膚組織内部での正確なレベルへのかつ良好な再現性を伴うマイクロニードルの貫入は、しばしば難しい作業である。したがって、従来のパッチベースの送達システムの適用と異なり、一部の現在のMTSは、望ましい深さでの生物組織の中へのマイクロニードルの効率的で再現可能な貫入を確実にするために外部エネルギーの支援を必要とする。この支援は、装置を利用することによって達成することができ、その装置は皮膚表面にマイクロニードルアレイを配置した後に使用することができるか、又は、装置はマイクロニードルのアレイと一体化することができ、活性化時に、皮膚の中にマイクロニードルアレイを送達することができる。マイクロニードルは、皮膚の中に微少流路をつくることを助け、それはいくつかの実施形態において、活性成分を送達することを容易にすることができる。一部の構成においては、(単数又は複数の)活性成分は、マイクロニードルアレイの上にコーティングされていて、マイクロニードルによって角質層を穿孔したときに皮膚を通して直接送達されてもよい。他の皮膚治療方法よりも優れたMTSシステムの1つの長所は、送達の痛みが低減されている方式であることである。
本開示のいくつかの実施形態は、マイクロニードル注射及び注入装置を提供し、その装置は、基部、及び基部を通って延在することにより基部に開口部を画定する空洞を有するハウジングを含むことができ、ハウジングの基部は、皮膚表面に向かって配置されるように構成されている。装置は、マイクロニードルアレイを保持するように構成され、ハウジングの中に位置するマイクロニードルアレイホルダを更に含むことができ、そのマイクロニードルアレイホルダは、後退位置と伸長位置との間でハウジングの基部の開口部に対して移動可能であり、(i)後退位置において、マイクロニードルアレイは、装置が皮膚表面の上に配置され、かつマイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、マイクロニードルアレイが皮膚表面に接触しないようにハウジングの内部で凹んでおり、(ii)伸長位置において、マイクロニードルアレイの少なくとも一部分は、装置が皮膚表面の上に配置され、かつマイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、開口部を介して皮膚表面に接触するように配置される。装置は、カートリッジを保持して運ぶように構成されたシャトルを更に含むことができる。カートリッジは、活性薬剤を収容するように構成された貯蔵器を画定することができる。シャトルは、カートリッジの貯蔵器が流路と流体連通していない第1の位置と、貯蔵器が流路と流体連通している第2の位置との間で移動可能であり得る。装置は、第1の位置と第2の位置との間で移動可能である起動装置を更に含むことができ、起動装置の第2の位置に向かう起動装置の移動は、シャトルを当該シャトルの第1の位置から解放して、シャトルが当該シャトルの第2の位置に向かって動くことを可能にし、シャトルの第2の位置に向かうシャトルの移動は、マイクロニードルアレイホルダを後退位置から解放して、マイクロニードルアレイホルダが伸長位置まで動くことを可能にする。
本開示のいくつかの実施形態は、マイクロニードル注射装置を使用する方法を提供する。方法は、マイクロニードル注射装置を用意することを含み得る。装置は、基部、及び基部を通って延在することにより基部に開口部を画定する空洞を有するハウジングを含むことができ、ハウジングの基部は、皮膚表面に向かって配置されるように構成されている。装置は、マイクロニードルアレイを保持するように構成され、ハウジングの中に位置するマイクロニードルアレイホルダを更に含むことができ、そのマイクロニードルアレイホルダは、後退位置と伸長位置との間でハウジングの基部の開口部に対して移動可能であり、(i)後退位置において、マイクロニードルアレイは、装置が皮膚表面の上に配置され、かつマイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、マイクロニードルアレイが皮膚表面に接触しないようにハウジングの内部で凹んでおり、(ii)伸長位置において、マイクロニードルアレイの少なくとも一部分は、装置が皮膚表面の上に配置され、かつマイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、開口部を介して皮膚表面に接触するように配置される。装置は、カートリッジを保持して運ぶように構成されたシャトルを更に含むことができる。カートリッジは、活性薬剤を収容するように構成された貯蔵器を画定することができる。シャトルは、貯蔵器が流路と流体連通している第1の位置と、貯蔵器が流路と流体連通していない第2の位置との間で移動可能であり得る。装置は、第1の位置と第2の位置との間で移動可能である起動装置を更に含むことができる。方法は、起動装置をその第2の位置まで動かすことを更に含むことができ、シャトルのその第2の位置に向かう移動は、マイクロニードルアレイホルダがその伸長位置まで動くことを可能にする。
本開示の別の特徴及び局面は、詳細な説明及び添付図面を考慮することによって明確になる。
本開示の一実施形態に従うマイクロニードル注射及び注入装置の正上面斜視図であり、装置は、カバーと、注射組立体と、注入組立体とを含む。 図1の装置の側面図である。 図1及び図2の装置の側断面図である。 図1〜図3の装置の正上面一部分解斜視図である。 図1〜図4の装置の正底面一部分解斜視図である。 図1〜図5の装置の正上面分解図である。 図1〜図6の装置の側面断面図であり、装置は、カバーが取り除かれた第1の状態で示されている。 図1〜図7の装置の拡大背上面部分斜視図であり、装置は、カバーが取り除かれた第1の状態で示されている。 図1〜図8の装置の側面断面図であり、装置は、第2の状態で示されている。 図1〜図9の装置の拡大背上面部分斜視図であり、装置は、第2の状態で示されている。 図1〜図10の装置の側面断面図であり、装置は、第3の状態で示されている。 図1〜図11の装置の拡大背上面部分斜視図であり、装置は、第3の状態で示されている。 図1〜図12の装置の側面断面図であり、装置は、第4の状態で示されている。 図1〜図13の装置の拡大正面断面図であり、装置は、第4の状態で示されている。 図1〜図14の装置の拡大正面断面図であり、装置は、第5の状態で示されている。 図1〜図15の装置の側面断面図であり、装置は、第5の状態で示されている。 図1〜図16の装置の側面断面図であり、装置は、第6の状態で示されている。 図1〜図17の装置の上面断面図であり、装置は、第6の状態で示されている。 図9に示された装置の拡大側面断面図であり、図9において「19」とラベル付けされた円の中に囲まれた部分が示されている。 図11に示された装置の拡大側面断面図であり、図11において「20」とラベル付けされた円の中に囲まれた部分が示されている。 図17に示された装置の拡大側面断面図であり、図17において「21」とラベル付けされた円の中に囲まれた部分が示されている。 図1〜図21の装置の側面断面図であり、装置は、第7の状態で示されている。 図1〜図20の装置の上面図であり、装置は、第7の状態で示されている。 図1〜図6のカバーの上面斜視図である。 図1〜6及び24のカバーの底面斜視図である。 本開示の別の実施形態に従う注入組立体の一部分の上面断面図である。 図1〜図25の装置によって使用される例示的なマイクロニードルアレイの拡大側面断面図であり、マイクロニードルアレイは、上方を向いているマイクロニードルとともに示されている。
本開示のいずれかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されるか、若しくは以下の図面に例示される構成の詳細及び構成要素の配置に、その適用が限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な態様で実践又は実行することができる。また、本明細書で使用される専門語句及び専門用語は説明を目的としたものであり、発明を限定するものとして見なされるべきではない点が理解されるべきである。「含む(including)」、「備える・含む(comprising)」、又は「有する(having)」、及びこれらの変化形は、その後に列記される要素及びそれらの均等物、並びに更なる要素を包含するものである。特に指示又は限定がない限り、用語「搭載される」、「支持される」及び「連結される」、並びにその変化形は、幅広く使用されており、直接的な及び間接的な搭載、支持、及び連結の双方を包含する。他の実施形態が利用されてもよく、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的又は論理的な変更がなされてもよいことが理解されるべきである。更に、「前部」、「後部」、「上部」、「下部」のような用語は、要素の相互の関係を記載するためにのみ使用されており、装置の特定の配向について述べるか、又は装置に必要である若しくは要求される配向を指示すること若しくは暗示すること、あるいは本明細書に記載された本発明が、使用中にどのように使用され、搭載され、表示され、若しくは設置されるかを特定すること、を決して意味しない。
本開示は、概して、マイクロニードル注射及び注入装置及びその使用方法に関する。本開示の装置は、皮膚(又は生体膜)に適用されて皮膚を治療する(すなわち、皮膚に小さい孔若しくは穿孔又は微小孔を生成する)ことができ、かつ、活性薬剤を皮膚に送達できるマイクロニードルのアレイを含むことができる。本開示の装置は、単一の起動によって始動されてマイクロニードルアレイ(例えば、中空マイクロニードルアレイ)によって患者の皮膚に自動的に及び確実に貫入(注入)した後に、マイクロニードルを介して搭載式注入装置から皮膚の中へ制御された態様で格納された液体(例えば、活性薬剤)を貯蔵器(例えば、使用準備完了の薬剤カートリッジ)からそこへ自動的に解放及び投与するように構成することができる。すなわち、1つのユーザ起動の動作が、ユーザが単一の初期起動の後には任意の追加工程を実行することを必要とせずに、注射及び注入の両方を開始することができる。
用語「中空マイクロニードル」は、その中に形成されたルーメンを含む特定の顕微鏡学的な構造を指す。本開示の中空マイクロニードルは、皮膚を通して、例えばそれぞれのルーメンを介して活性薬剤の送達を容易にするために、角質層を貫通するように設計されている。例として、マイクロニードルは、ニードル又はニードル状の構造、並びに角質層を貫通して流体を送達できる別の構造を含むことができる。本開示の装置とともに使用することができるマイクロニードルについての更なる詳細が、以下において更に詳述される。
本開示の装置は、起動後の一連のイベントを適切に時間調整して実行するように構成することができ、その結果、例えば、マイクロニードルは、活性薬剤が搭載式注入装置から投与又は解放され始める前に、適所において皮膚に貫入している。例えば、いくつかの実施形態では、本開示の装置は、マイクロニードルアレイホルダを含む注射組立体又は装置、及び、活性薬剤を収容するように構成された貯蔵器を画定するカートリッジを含む注入組立体又は装置を含むことができる。起動装置が起動されることにより、注射装置に、マイクロニードルを皮膚の中に注入して、注射装置から注射装置を通して皮膚の中への活性薬剤の注入を始めさせることができる。いくつかの実施形態では、注入装置の少なくとも一部分は、起動装置が注入装置に注射装置を動かして解放させるまで、注射装置を後退位置に保持することができる。単に例として、そして、以下において更に詳しく説明するように、起動装置は、第1の位置から第2の位置まで移動することができ、それにより、カートリッジを保持して運ぶ注入装置のシャトルを解放し、次に、注射装置の少なくとも一部分(例えば、マイクロニードルアレイホルダ)を解放する。いくつかの実施形態では、シャトルは、注射装置が皮膚に貫入した後も動き続けることができ、それにより、カートリッジをカートリッジの貯蔵器が流路(例えば、皮膚に貫入している中空マイクロニードルを含む)と流体連通している注入位置まで動かす。活性薬剤は、次に、カートリッジの貯蔵器から流路の中に押し込むことができ、それにより、活性薬剤を皮膚まで送達させる。
本開示の装置を議論する際に、用語「下に」及びその変形は、時として、マイクロニードルが皮膚の中に押される方向を記述するために用いられ、「上へ」は、反対の方向を記述するために用いられる。しかしながら、当業者であれば、装置は、マイクロニードルが地球の重力の方向又は地球の重力の方向と反対の方向に対してある角度で、皮膚の中へと押し込まれる場合に使用されることができ、これらの用語は、相対的な方向を記述することの簡易さ及び明快さのために使用されるにすぎないことを理解するであろう。
図1〜図25は、本開示の一実施形態に従うマイクロニードル注射及び注射装置100を例示する。示すように、装置100は、注射組立体(又は装置)101及び注入組立体(又は装置)103を含むことができ、それは搭載式注入装置であり得る。
用語「搭載式注入装置」とは、概して、患者の皮膚への送達のための注射組立体101のマイクロニードルに活性薬剤を送達することができる組立体又は装置を指し、その組立体又は装置は、注射組立体101の一部分を形成するか、又はそれに連結され、それとともに動作可能である。
いくつかの実施形態では、装置100は、「制御された液体放出装置」と呼ばれることができる。更に、注射組立体101は、また、「アプリケータ」又は「マイクロニードルアプリケータ」と呼ばれることができ、注入組立体103は、また、「流体貯蔵及び送達システム又は組立体」と呼ばれることができる。
装置100は、ハウジング102と、起動装置104と、複数の中空マイクロニードル108を備えるマイクロニードルアレイ107を保持して運ぶように構成されたマイクロニードルアレイホルダ106と、活性薬剤を収容するように構成された貯蔵器111を画定するカートリッジ110と、カバー113と、を更に含むことができる。図1、図2、図4及び図5に示すように、いくつかの実施形態では、ハウジング102は、***した又は木目の付いた表面又は部分117を含むことにより、手で装置100を把持及び/又は操作することを容易にできる。
いくつかの実施形態では、カートリッジ110は、メーカー、組立者又はユーザによって取り付けられることができる。それに加えて、カートリッジ110及びマイクロニードルアレイ107は、取り替えられることができ、それによって、装置100の再利用を可能にする。取替え可能なカートリッジは、一体的に成形された固定又は専用のカートリッジを有するマイクロニードル装置と比較して、清掃され、殺菌され、充填され、補充され得るという利点を提供し得る。
図3に示すように、注射組立体101は、マイクロニードルアレイホルダ106と、マイクロニードルアレイ107(すなわち、マイクロニードルアレイホルダ106に連結されているとき)と、を含むことができ、注入組立体103はカートリッジ110を含むことができる。いくつかの実施形態では、装置100は、マイクロニードルアレイ107がマイクロニードルアレイホルダ106に連結しているとき、マイクロニードルアレイ107(例えば、そのいずれかの表面又はマニホールド、及び、中空マイクロニードル108)と流体連通しているか、又はそれを含む流路123を更に含むことができる。その結果、流路123は、活性薬剤を中空マイクロニードル108まで及びそれを通して送達することができる。そのような流路123は、注射組立体101と注入組立体103との間の流体連通を提供することができ、したがって、いくつかの実施形態では、いずれかの組立体の一部分を形成、又は組立体の間の接続部として説明することができる。
いくつかの実施形態では、流路123の少なくとも一部分は、カートリッジ110とマイクロニードル108とを流体接続するように配置された管路又はチャネルによって形成され得る。いくつかの実施形態では、その管路又はチャネルは、可撓性のチューブ129によって提供され得る(図3、図4、及び図6を参照)。いくつかの実施形態では、そのようなチューブの1つの端部は、マイクロニードルアレイ107に連結されることができ、そして、マイクロニードルアレイ107(及びマイクロニードルアレイホルダ106)とともに移動することができる。そのような可撓性のチューブ129は、流路123と流体連通しており、カートリッジ110を貫通又は穿刺するように構成されている貫通要素175がハウジング102の内部の固定場所に留まることを可能にできる。このように、貫通要素175は、マイクロニードルアレイ107及びホルダ106とともに移動する必要がない。そのようなチューブ129は、限定することなく、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコーンのようなポリマー材料、別の好適なポリマー材料、又はその組合せを含む様々な材料から形成され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、貫通要素175は、ホルダ106に固定的に連結されることができ、装置100は、可撓性のチューブ129を含む必要がなく、そして、貫通要素175は、マイクロニードルアレイ107及びホルダ106とともにハウジング102の中を移動可能であり得る。
注入組立体103は、流路123との流体連通へとカートリッジ110を保持して運ぶように構成されたシャトル125を更に含むことができる。起動装置104は、注射、シャトル125(及び、したがってカートリッジ110)の移動、及び活性薬剤を流路123の中へ、そして中空マイクロニードル108から外へ注入することを起動させるように動作可能であり得る。
いくつかの実施形態では、マイクロニードル108は、皮膚を治療する(すなわち、皮膚に微小孔又は穿孔又は細孔を生成する)及び、皮膚、特に哺乳類の皮膚を通して、特に、経皮的に活性薬剤を送達するように構成することができる。本開示の装置及び方法において使用され得る様々なマイクロニードルが、以下において更に詳述される。それぞれの中空マイクロニードル108は、ルーメン127を含む(図14及び図15を参照)。「複数のマイクロニードル」108が本開示において説明されているが、所定の使用においては、所定のアレイ107のマイクロニードル108の全てが皮膚(又はマイクロニードル108がコーティングを含む実施形態では、活性薬剤でコーティングされる)に貫入することを要求されるわけではないことが理解されなければならない。
用語「経皮的に」及びその変形は、通常、皮膚の任意の部分を横断する活性成分のいずれかの種類の送達を指すために用いられる。すなわち、経皮的とは、通常、全身送達(すなわち、この場合、活性成分が血流の中に送達されるように、活性成分が真皮を横断して、又は実質的に通って輸送される)、及び皮内送達(すなわち、この場合、活性成分が部分的に真皮を通して、例えば皮膚の外層(角質層)を横断して輸送され、活性成分が、例えば乾癬治療又は局所麻酔送達のために皮膚の中に送達される)を含むことができる。すなわち、本明細書において使用されるような経皮的送達は、単に皮膚の外層に局所的に適用されるよりむしろ、皮膚の少なくとも一部分(しかし、必ずしも皮膚の層の全てではない)を横断して又は通して輸送される活性成分の送達を含む。
いくつかの実施形態では、ハウジング102は、自己内蔵型でコンパクト構成であることにより、とりわけ使い易さと患者の心地よさのための比較的低プロファイルで小さい占有面積を提供し得る。用語「占有面積」は、通常、例えば皮膚表面の上のアイテム(例えば装置100)によって占められる表面積を指す。所与のアイテムの占有面積は、アイテムの最外寸法の外形線によって占められる面積であると考えられることができる。いくつかの実施形態では、「低プロファイル」とは、概してその体高に比べて幅の広い装置100を指すことができる。すなわち、「低プロファイル」装置とは、皮膚表面に沿って延在する寸法が皮膚表面の概して法線方向に(かつ離れる方向に)延在する寸法よりも大きいものであり得る。換言すれば、「低プロファイル」とは、皮膚の法線方向の寸法よりも大きい皮膚に平行な寸法を有する装置を指すことができる。
示すように、装置100及びハウジング102は、縦軸Lに沿って細長くあり得(図1及び図2を参照)、使用中、皮膚表面に対して実質的に平行に配向されているように構成することができる。そのような構成は、装置100に低プロファイルを提供することができる。低プロファイルは、貫入及び/又は注入中にマイクロニードル108が取り払われる可能性を低減することができ、ハンズフリー着用を容易にすることができる。縦軸Lが、使用中、患者の皮膚表面に概して平行に配向されているように装置100を設計することによって低プロファイルのコンパクトな設計を提供することができる一方、別の配向が利用され得る。
いくつかの実施形態では、ハウジング102は、1つ以上の部分から形成され得る。いくつかの実施形態では、ハウジング102は、第2の(又は下側)部分122に(例えば、取り外し可能に又は恒久的に)連結されるように適合された第1の(又は上側)部分120を含むことができ、その結果、第1の部分120は、第2の部分122のためのカバーとして機能することができる。ハウジング102の少なくとも一部分(例えば第1の部分120)は、1つ以上の光伝達窓124を含むことができ、その光伝達窓は、いくつかの実施形態では、ユーザが注入処理の少なくとも一部分の進行を観察することを可能にできる。例えば、図18及び図23に示され、以下で更に詳述するように、いくつかの実施形態では、注入組立体103は、注入の進行度を示すための1つ以上の表示器126を含むことができ、そのような表示器126は、窓124を介して可視であり得る。(単数又は複数の)窓124は、可視スペクトルの波長に対して全体的に透明である必要があるわけではなく、(単数又は複数の)窓124を介して表示器126の視覚による検出を可能にするように、少なくとも部分的に(すなわち、約400nm〜約700nmで)伝達可能である必要がある。
ハウジング102の第2の部分122は、注射組立体101及び注入組立体103を把持及び保持するように構成することができる。ハウジングの第1の部分120及び第2の部分122のそれぞれは、1つ以上の擁壁105を含むことができる。ハウジング102の第1の部分120及び第2の部分122は、様々な連結手段によって共に連結されるように構成することができ、その連結手段は、限定することなく、プレス嵌め係合(時には「摩擦嵌め係合」又は「締り嵌め係合」とも呼ばれる)、スナップ嵌め係合、磁石、面ファスナ締結具、接着剤、粘着物、クランプ、縫合、ステープル、ネジ、鋲、リベット、無頭釘、圧着、戻り止め、溶接(例えば音響(例えば超音波)溶接)、任意の熱接合技術(例えば連結されるべき構成要素の一方又は両方に熱及び/又は圧力が適用される)、別の好適な連結手段、又はそれらの組合せを含む。単に例として、図1〜図25の実施形態では、第1の部分120と第2の部分122とは、超音波で共に溶接されるように構成される。それに加えて、ハウジング102は、その長さに沿って、第1の部分120と第2の部分122とに分割されるように示されるが、また、装置100の組立て及び/又は使用を容易にする他の構成が可能である。
いくつかの実施形態では、ハウジング102(例えばハウジング102の第2の部分122)は、皮膚表面50(図7を参照)に向かって設置されるように構成された基部112(図3〜図5を参照)を含むことができる。基部112は、注射及び/又は注入中、皮膚表面50に触れているように構成されてもよく、及び皮膚接触接着剤を含んでもよい。しかしながら、図1〜図25に示された実施形態の基部112は、接着剤を含まず、非粘着性の表面である。ハウジング102の基部112は、ハウジング102の全長に沿って延在することができるが、本明細書において参照されるハウジング102の基部112は、以下に更に詳しく説明されるように、特に、基部112又は、基部112に対して外側に突出している注射組立体101及び起動装置104に隣接して位置する基部112の一部分を指している。特に、本明細書において参照されるハウジング102の基部112は、概して、ハウジング102(図4及び図5を参照)の残りの部分に対して突出した(例えば、下方に)突起119によって提供又は画定される。
添付図面において、(例えば、注入組立体103に隣接した、及び注射組立体101が位置する場所の反対側の)装置100の後部又は最後部は、皮膚表面50から持ち上げられているように見える。これが正しくあり得る一方、装置100の最後部が、使用中に皮膚表面50に載置されることも確かに可能である。例えば、装置100の後端部は、皮膚50に向かって下方に角度が付いていることにより、後端部を皮膚50の上に載置することを容易にする。更に、いくつかの実施形態では、その領域の中の(又は装置100の長さに沿って延在している)ハウジング102の基部112は、皮膚接触接着剤を更に含むことができて、皮膚に接着することができる。それに加えて、突起119は単に例として示されるが、装置100は、そのような突起119を含まずに構成することができ、いくつかの実施形態では、ハウジング102の基部112全体が皮膚50と同一平面上にあることができるか、例えば、起動後に皮膚に接着されるように構成することができる。
ハウジング102は、空洞(又は、チャンバ、ポケット、若しくは陥凹など)114を更に含むか、画定することができる。示すように、基部112は、空洞114に通じている開口部115を画定することができる。換言すれば、空洞114は、基部112を通って延在して、開口部115を画定することができる。ハウジング102は、特に、空洞114(又は、その一部分)が、(例えば、ホルダ106に連結されているとき)すなわち、マイクロニードル108が皮膚50に適用される前に、マイクロニードルアレイホルダ106の少なくとも一部分及びマイクロニードルアレイ107の少なくとも一部分を収容するように構成することができる。
マイクロニードルアレイホルダ106は、ハウジング102の空洞114の中に少なくとも部分的に位置するように構成することができ、また、ハウジング102の空洞114の内部にマイクロニードルアレイ107を保持するように構成することができる。マイクロニードルアレイホルダ106は、また、ハウジング102に対して(すなわち、ハウジング102の開口部115に対して)移動可能であり得ることにより、対象の基板(例えば皮膚)にマイクロニードル108を送達することができる。図6に示すように、マイクロニードルアレイホルダ106は、皮膚表面、すなわち、皮膚表皮に向かって配置されるように構成することができ、マイクロニードルアレイ107を受容するように構成することができる第1の(又は底)面(又は基部)121を含むことができる。単に例として、マイクロニードルアレイ107は、様々な連結手段によってマイクロニードルアレイホルダ106に連結される(例えば、取り外し可能に連結される)ことができ、その連結手段は、限定することなく、プレス嵌め係合(時には「摩擦嵌め係合」又は「締り嵌め係合」とも呼ばれる)、スナップ嵌め係合、磁石、面ファスナ締結具、接着剤、粘着物、クランプ、縫合、ステープル、ネジ、鋲、リベット、無頭釘、圧着、戻り止め、溶接(例えば音響(例えば超音波)溶接)、任意の熱接合技術(例えば連結されるべき構成要素の一方又は両方に熱及び/又は圧力が適用される)、別の好適な連結手段、又はそれらの組合せを含む。
「マイクロニードルアレイ」107は、マイクロニードル108、及びマイクロニードル108を支持する及び/又はマイクロニードルアレイ107を装置100の他の構造物又は構成要素、例えばマイクロニードルアレイホルダ106に連結するために使用される任意の支持構造又は基板を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、「マイクロニードルアレイ」107は、マイクロニードル108が突出する基板(又はキャリア若しくは基部)109、及び追加の層又はキャリアを含むことができる。図1〜図25に示す実施形態では、マイクロニードル108は、基板109と一体的に形成されている。しかしながら、追加の層が、マイクロニードルアレイ107において使用することができ、他の好適な構成も可能であることが理解されるべきである。例えば、いくつかの実施形態では、マイクロニードル108は、基板109の中に直接形成されることができ、その基板は、次に基部又は追加の層に(例えば、機械的及び流体的に)連結されることができる。
いくつかの実施形態では、装置100は、マイクロニードルアレイ107を含まず、むしろ、装置100は、マイクロニードルアレイ107を保持し、指定パラメータにしたがって、例えば、所定の衝撃速度及び/又は力でマイクロニードルアレイ107を皮膚まで送達するように構成することができる。そのような指定パラメータは、例えば、所定の貫入深さまでのマイクロニードル108の送達を確実にするために用いることができる。
マイクロニードルアレイ107(例えば、基板109)は、マイクロニードル108を備えている第1の面116及び第1の面116の反対側に第2の面118を含むことができる。第1の面116は、マイクロニードル108が突出している第1の主要面(例えば、例示された実施形態における基板109によって画定される)を含むことができる。第1の面116は、ハウジング102の基部112の方に向けられている(すなわち、皮膚表面50に面するように配置されている)ことができる。すなわち、マイクロニードルアレイ107は、第2の面118がマイクロニードルアレイホルダ106に面し、第1の面116がハウジング102の基部112の方に向けられている、すなわち、皮膚表面50に面するか、又は「皮膚に面する」であるように配置されるように、マイクロニードルアレイホルダ106に連結され得る。
ハウジング102、起動装置104、マイクロニードルアレイホルダ106及び/又はマイクロニードルアレイ107(例えば、基板109)、カバー113、及びシャトル125は、限定されないが、熱硬化プラスチック(例えば、取引名称DELRIN(登録商標)(DuPont社、Wilmington、独国)で利用可能なアセタール樹脂、他の好適な熱硬化プラスチック、若しくはその組合せ)、熱成形可能プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、他の好適な熱成形可能プラスチック、若しくはその組合せ)、又は金属(例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、他の好適な金属、若しくはその組合せ)、又はその組合せを含む様々な材料から形成することができる。
起動装置104は、ハウジング102の空洞114の中に受け取られる(又はその中に延在する)、及び注射組立体101及び注入組立体103と相互作用する及び/又は係合するように構成された内部部分130を含むことができる。起動装置104は、内部部分130に連結され、ハウジング102の空洞114から外にハウジング102の開口115を通って延在するように構成された外側部分132を更に含むことができ、その結果、外側部分132は、ハウジング102から外側に突出することができ、ハウジング102の外部に少なくとも部分的に存在できることにより、ユーザが起動装置104を手で操作して制御することを可能にする。例えば、示すように、いくつかの実施形態では、外側部分132は、ボタン又は他の手で係合可能な部分若しくは要素を含むか、そのようなものとして機能することができる。外側部分132は、押しボタンであるような例によって示されている。更なる例として、図1〜図25の起動装置104の内側部分130と外側部分132とは、一体的に形成される。
起動装置104は、ハウジング102(例えば、ハウジング102の基部112の開口部115に対して)及びマイクロニードルアレイホルダ106に対して、第1の位置P(図3〜図5、図7及び図8を参照)と第2の位置P(図9〜図13、図16〜図17、及び図22を参照)との間で移動可能であり得、それにより、マイクロニードルアレイホルダ106に、それぞれ、第1の後退位置H(図3、図4、及び図7〜図12を参照)と第2の拡張(「衝突」又は「処置」)位置H(例えば、図15〜図17、及び図22を参照)との間で動作させ、
(i)第1の後退位置においては、マイクロニードルアレイ107は(マイクロニードルアレイホルダ106に連結されているとき)、ハウジング102(下記のように、及び/又は起動装置104)の内部で凹んでおり、その結果、マイクロニードルアレイ107は、装置100が皮膚50の上に配置されているとき皮膚50に接触せず、
(ii)第2の拡張位置においては、装置が皮膚50の上に配置されたとき、マイクロニードルアレイ107の少なくとも一部分は(マイクロニードルアレイホルダ106に連結されているとき)、皮膚50に(例えば開口115を介して)接触するように配置される。
いくつかの実施形態では、図6、図14、及び図15に示すように、後退位置Hから伸長位置Hまでのホルダ106の移動は、1つ以上の緩衝装置又はショック吸収要素若しくは材料によって緩衝され、これは図13〜図15に示され緩衝装置163について以下に説明され得る。
示すように、いくつかの実施形態では、起動装置104は、バイアス要素128のバイアスに逆らって、その第1の位置Pからその第2の位置Pまで移動可能であり得る。このように、起動装置104は、その第1の位置Pにおいてバイアスをかけられることができ(例えば、下方に)、装置100を起動するためにはバイアス要素128のバイアスを克服することをユーザに要求することができる。すなわち、バイアス要素128によって与えられるバイアス力は、ユーザが装置100を起動するために克服する必要がある力を示す。このバイアス力は、あまりに大きく又はあまりに小さくならないように制御され得る。バイアス力があまりに小さい場合、装置100は、あまりに敏感であり得、装置100は、例えば、ユーザが単に装置100を皮膚50に付着させることを意図するだけでも、尚早に起動され得る。しかしながら、バイアス力があまりに大きい場合、装置100は、それを軟らかい皮膚の上に押しつけることによっては起動されることができない。いくつかの実施形態では、バイアス力(例えばバイアス要素128によって提供される)、及びしたがって装置100の起動力もまた、少なくとも5N、いくつかの実施形態では、少なくとも6N、いくつかの実施形態では、8Nであり得る。いくつかの実施形態では、バイアス力(及びしたがって、起動力)は、15N以下、いくつかの実施形態では、12N以下、及び、いくつかの実施形態では、10N以下であり得る。
示すように、マイクロニードルアレイホルダ106は、カートリッジ110及びシャトル125のような注入組立体103の任意の部分から独立して、後退位置Hと伸長位置Hとの間で移動可能であり得、それにより、マイクロニードル108を用いて皮膚50に衝突するように移動されるために必要な構造の量を最小にすることができる。すなわち、注射組立体103、及びその部分は、概して、後退位置Hと伸長位置Hとの間でマイクロニードルアレイホルダ106と共に移動可能ではない。その結果、注射組立体101は、たとえ注射組立体101及び注入組立体103の両方が装置100全体の一部分を形成することができるとしても、注入組立体103から分離されることができ、及び別個に動作することができ、それにより、それぞれの組立体がそれらのそれぞれの機能の専用になることを可能にする。
いくつかの実施形態では、注入組立体103(例えば、シャトル125及びカートリッジ110)は、皮膚表面50に対して法線方向又は実質的に法線方向を向く方向に、ハウジング102から独立して、感知できるほど動かないように構成することができる。すなわち、いくつかの実施形態では、注入組立体103は、ハウジング102から独立して、皮膚表面50に向かって又はそれから離れるように、感知できるほど動かないように構成することができる。例示の実施形態におけるように、いくつかの実施形態では、注入組立体103は、装置100が起動されるとき(例えば、倒立起動装置104が使用されるとき)、ハウジング102とともに皮膚表面50に向かって動いてもよく、このとき、注入組立体103は、この方向にハウジング102と別々に動くことはない。いくつかの実施形態では、注入組立体103は、装置100が起動装置104を起動するために皮膚表面50に向かって押圧されるとき、皮膚表面50に向かって装置100の残りの部分に沿って押圧され得る装置100の一部分(例えば、ハンドル又は伸長部のような細長い部分)の中に位置することができる。そのような実施形態においてさえ、注入組立体103は、皮膚表面50に向かう又はそれから離れる方向にハウジング102に対して動かないようには構成することができる。
第1の後退位置H及び第2の延長位置Hは、起動軸A’に沿って相互にある距離だけ間隔をあけて配置されることができ(図3、図7、及び図16を参照)、その結果、マイクロニードルアレイ106は、例えば、ハウジング102及び起動装置104(例えば、起動装置104がその第2の位置Pまで動かされた後では)に対して、起動軸A’に沿って、第1の後退位置Hと第2の延長位置Hとの間で移動可能である。
起動軸A’は、概して、皮膚表面50(及びホルダ106の第1の面121、並びにホルダ106に連結されているときはマイクロニードルアレイ107の第1の面116)に対して実質的に法線方向に向けられることができるが、そうである必要はない。むしろ、いくつかの実施形態では、起動軸A’は、弓形であるか、そうでなければ、非線形の(単数又は複数の)経路などを画定することができる。起動軸A’は、単に、第1の後退位置Hと第2の伸長位置Hとの間での移動を指す。
起動装置104は、皮膚表面50に向かって配置されるように構成されている基部133と、起動装置104の基部133を通って延在することにより起動装置104の基部133に開口部135(例えば、図7を参照)を形成する空洞(チャンバ、又は陥凹、又はポケット、又は孔)134と、を更に含むことができる。基部133は、起動装置104の外側部分132によって少なくとも部分的に画定されることができ、空洞134は、ハウジング102の空洞114の中に受け取られるべき寸法である内側部分130によって少なくとも部分的に画定され得る。
図7と図9とを比較すると分かり得るように、いくつかの実施形態では、起動装置104(例えば、その基部133)は、ハウジング102の基部112に対して移動可能であり得、その結果、起動装置104が第1の位置Pにあるとき、起動装置104の最外表面(例えば基部133)は、第1の距離d(例えば、図7を参照)だけハウジング102の基部112を越えて延在することができ、起動装置104が第2の位置Pにあるとき、起動装置104の最外表面は、ハウジング102の基部112を越えてもはや延在しない(例えば、基部112と同一平面にあるか、若しくはそれに対して凹んでいる)か、又は、起動装置104の最外表面は、第1の距離dよりも小さい第2の距離d(例えば、図9を参照)だけ、ハウジング102の基部112を越えて延在する。すなわち、いくつかの実施形態では、起動装置104は、ハウジング102の基部112に形成された開口部115の内外に、ハウジング102の基部112に対して、第1の位置Pと第2の位置Pとの間で移動可能であり得る。換言すれば、いくつかの実施形態では、起動装置104が第1の位置Pにあるとき、起動装置104の少なくとも一部分は、ハウジング102の基部112の開口部115から又はそれを通って突出することができ、皮膚表面50に連結されるように構成された第1の表面(例えば、基部133)を画定することができる。後述のように、そのような第1の表面は、皮膚接触接着剤150を含むことができる。
起動装置104の構成は、単に例として、装置100の皮膚に面する表面に、すなわち、ハウジング102の基部112に隣接して位置するように示されている。換言すれば、起動装置104の外側(係合可能な)部分132は、ハウジング102の下側部分(すなわち第2の部分122)に位置し、そこから突出しているように示されている。すなわち、起動装置104は、起動装置104が装置100の下側に位置している従来システムと比較すると、「倒立起動装置」の例である。そのような構成は、装置100の容易な操作を可能にし、特に、装置の100の皮膚に対面しない、又は上側部分を押圧することによって、装置100が皮膚表面50に向かって押圧されることに応じて、起動装置104を第1の位置Pから第2の位置Pまで動かすことを可能にする。そのような装置100の(例えば、ハウジング102の)皮膚に面しない又は上側部分は、起動装置104の正反対の側に配置される必要がない。すなわち、皮膚に面しない又は上側部分は、装置104の中心縦軸又は起動軸に対して外れた軸位置に配置され得る。そのような「倒立起動装置」は、2013年5月31日に出願された同時係属の米国特許出願第61/829,632号に更に記載されており、この出願は、参照することにより本明細書において援用される。
用語「外れた軸」とは、概して、起動装置104の中心縦軸又は起動軸と整列していない位置、方向又は移動軸を指す。例えば、起動装置104が第1の方向に起動軸A’’に沿って第1の位置Pから第2の位置Pまで動くことができ(図7を参照)、図1〜図25に示す実施形態では、その起動軸A’’は、その中心縦軸でもある。起動装置104のそのような起動又は移動は、第2の方向の正反対ではないか、又は起動装置104の起動軸Aと整列していない第2の方向に沿って作用する力に起因し得る。むしろ、起動装置104のそのような移動は、起動装置104の起動軸A’’に対して斜角で配向されている力に起因し得る。いくつかの実施形態では、第2の方向又は軸は、起動装置104の第1の方向又は起動軸A’’と交差することができ(例えば、斜角で)、又は、第2の方向又は軸は、起動軸A’’とまさに一列に並ぶことなく、起動装置104の中心縦軸に対して平行であり得る。
装置100の外れた軸起動を可能にすることによって、例えば、装置100が、ユーザが装置100の特定の場所又は要素を係合又は操作することを必要とせずに、起動され得るならば、装置100は、より信頼性の高い起動、向上したユーザ快適性、及び向上した人間工学を提供することができる。例えば、少なくとも一部分(例えば、ハウジング102の第1の(上側)部分120)は、指操作の正確な巧みさを必要とすることとは対照的に、ユーザの手のひら又は拳のような手のなんらかの部分を使用して、皮膚50に向かって押圧されるように構成することができる。そのような構成は、例えば、関節炎及び/又は老齢患者に利便を提供することができる。それに加えて、外れた軸起動は、例えば直観的なデザイン又は構成による、ユーザによって明確に理解される単一の選択とは対照的に、様々な態様での装置100の起動を可能にする。
例示の実施形態の「倒立起動装置」104は、一部の実施形態では、マイクロニードルアレイ107がそれを通して皮膚表面に衝突及び貫入するために配備される開口部135を提供するようにも示されている一方、倒立起動装置は、すなわち、装置100及びハウジング102の下側又は皮膚に面した面の上でまだ使用されることができ、起動装置104は、また、マイクロニードルアレイ107及びマイクロニードルアレイホルダ106がそれを通って動く(下記のように、図示の実施形態の場合のように)空洞134又は開口部135を画定する。すなわち、いくつかの実施形態では、起動装置104は、マイクロニードルアレイホルダ106が伸長位置Hにあるときに、依然として倒立されていることができるが、マイクロニードル108がそれを通って延在する開口部に直に隣接して配置されることができない。しかしながら、特定の利点が、コンパクトな設計のような、マイクロニードルアレイホルダ106が起動装置104の空洞134の内部で移動可能である場合に示されるように、起動装置104を使用することから生じ得る。
いくつかの実施形態では、例示の実施形態に示すように、起動装置104は、装置100の一部分にだけ位置するように構成することができ、それにより、装置100を起動するための正確なユーザの操作さえ必要とすることなく、装置100の起動を正確な領域に局所的に置くことができる。例えば、示すように、いくつかの実施形態では、装置100全体は、第1の面積を有する第1の占有り領域を有するか画定することができ、起動装置104は、第2の面積を有する第2の占有領域を有することができ、第2の面積は、第1の面積よりも小さくあり得る。いくつかの実施形態では、第2の面積は、第1の面積の半分よりも小さく(すなわち50%未満で)あり得る。いくつかの実施形態では、第2の面積は、第1の面積の4分の1よりも小さく(すなわち25%未満で)あり得る。
図1〜図6及び図24〜図25に示すように、カバー113は、ハウジング102の基部112の開口部115を覆うように構成することができる。図3〜図6に示され、図24及び図25に関して以下において詳しく記述されるように、いくつかの実施形態では、カバー113は、開口115に隣接しているハウジング102の基部112の少なくとも一部分を覆うように構成された第1の部分140と、ハウジング102の空洞114に少なくとも部分的に受け取られるように構成され、マイクロニードルアレイ107の上の複数のマイクロニードル108を覆うように更に構成された第2の部分142と、を含む「二重カバー」であり得る。「倒立起動装置」104を使用する例示の実施形態のような実施形態では、カバー113は、起動装置104の空洞134に至る開口部135を覆うように更に構成することができる(例えば図3を参照)。カバー113(例えば、その第2の部分142)は、マイクロニードル108及び流路123の無菌状態を維持するように構成することができる。マイクロニードルアレイ107が起動装置104の開口部135を通して配備される実施形態では、カバー113(例えば、その第1の部分140)は、また、使用の前に起動装置104を覆って保護するように構成することができ、起動装置104の偶発的な尚早の起動を抑制するか防止するために使用され得る。マイクロニードルアレイ107が、必ずしも起動装置104の開口部135ではなく、ハウジング102の開口部115を介して配備される実施形態では、カバー113(例えば、その第1の部分140)は、皮膚表面に連結されるように構成されているハウジング102の基部112の少なくとも一部分を覆って保護できるように構成することができる。カバー113は、2013年5月31日に出願された同時係属の米国特許出願第61/829,659号に更に記載されており、この出願は、参照することにより本明細書において援用される。
図5に示すように、いくつかの実施形態では、起動装置104の基部133は、皮膚接触接着剤150(以下において詳しく記述される)を含むことができ、そして、装置100は、随意の剥離ライナー152(以下において詳しく記述される)を更に含むことができ、その剥離ライナーは、使用の前、並びに装置100の組立、貯蔵及び出荷の間に、皮膚接触接着剤150を保護することができる。剥離ライナー152は、装置100を皮膚に適用する前に除去され得る。剥離ライナー152は、皮膚接触接着剤150を解放するように、又はそれに対する解放特性を呈するように構成することができ、その結果、装置100は、貯蔵及び出荷の間、剥離ライナー152に連結されることができ、そして、装置100の適用の間、剥離ライナー152から簡単に分離され得る。単に例として、必要に応じて皮膚接触接着剤150から剥離ライナー152を除去することを容易にするために配置される剥離ライナー152は、タブ155(図4及び図5を参照)を含むことができる。示すように、タブ155は、タブ155が、貯蔵中、短縮されるが、剥離ライナー152の除去を容易にするために必要に応じて延長されることを可能にするための1つ以上の折り畳み部153を含むことができる。
使用中、剥離ライナー152は、(使用されている場合)皮膚接触接着剤150から取り除かれることができ、起動装置104の接着性基部133は、皮膚50に連結され得る。起動装置104の起動は、起動装置104の基部133の皮膚150への連結直後に、又は基部133を皮膚150に連結するのと実質的に同時にでも生じることができる。起動装置104の基部133(又は、皮膚に面した起動装置104が使用されていない場合、ハウジング102の基部112)は、注入及び注射の全体を通して、皮膚50に連結されたままであり得る。結果として、いくつかの実施形態では、装置100は、皮膚50の中への液体の注入/注射の間、患者によって「着用される」ように構成することができる。そのような実施形態では、装置100は、患者の皮膚50に直接適用されてもよく、それにより、マイクロニードル108を適切な(単数又は複数の)貫入深さに維持しつつ歩行移動に対応する。すなわち、ハウジング102自体が皮膚接触接着剤150を含まない実施形態においてさえ、ハウジング102(すなわち、起動装置104、ハウジング102、及び注入組立体103の要素を含む、全体としての装置100)は、マイクロニードルアレイ107が皮膚50を穿刺した後、及び注入の間、皮膚表面50に連結されたままであるように構成することができる。例えば、そのような実施形態では、ハウジング102は、起動装置104の上の皮膚接触接着剤150を介して皮膚50に接着されるように構成される。
起動装置104が装置100(若しくはハウジング102)の皮膚に面した部分の下側又はその部分の上に位置しない実施形態では、ハウジング102の基部112は、皮膚接触接着剤150及び随意の剥離ライナー152を含むことができる。それに加えて、起動装置104の基部133を皮膚表面50の上に配置することに関する、本明細書における任意の説明は、その代わりに、ハウジング102の基部112を皮膚表面50の上に配置することを指していると解釈され得る。同様に、起動装置104の空洞134の内部におけるマイクロニードルアレイホルダ106の移動に関する任意の説明は、起動装置104が装置100の皮膚に面した部分の上に置かれていない場合、これらの構成要素の相対的な構成に依存して、それでも当てはまり得る。更に、例示の実施形態に示されているように、起動装置104が倒立されている実施形態では、起動装置104の基部133は、装置100が皮膚表面50の上に配置されたときに、皮膚50に接触する(及び、皮膚接触接着剤150を介して接着する)ように構成することができる。起動装置104が倒立されていない実施形態では、ハウジング102の基部112は、装置100が皮膚表面50の上に配置されたときに、皮膚50に接触(及び接着する)ように構成することができる。
いくつかの実施形態では、示すように、マイクロニードルアレイホルダ106は、後退位置Hと延長位置Hとの間の起動装置104の空洞134の中に位置するか、その中で移動可能であり得る。このように、いくつかの実施形態では、起動装置104は、マイクロニードルアレイ107がホルダ106に連結されているとき、少なくともホルダ106が伸長位置Hにあるとき、マイクロニードルアレイ107を少なくとも部分的に囲むように構成することができる。いくつかの実施形態では、少なくともマイクロニードルアレイホルダ106が伸長位置Hにあるとき、起動装置104は、起動装置104(例えば外側部分132)の少なくとも一部分が、マイクロニードルアレイ107(及び/又はマイクロニードルアレイホルダ106)の全ての面を囲むか、又は、マイクロニードルアレイ107(及び/又はマイクロニードルアレイホルダ106)を取り囲むように構成することができる。
図7及び図9に示すように、起動装置104が倒立され、マイクロニードルアレイ107が皮膚50にそれを通って接触する開口部115に隣接して位置する実施形態では、起動装置104が第1の位置Pにあり、マイクロニードルアレイホルダ106が後退位置Hにあるとき、起動装置104の基部133は、マイクロニードルアレイホルダ106(及び/又はマイクロニードルアレイ107の第1の面(又は基部)116)の第1の面(又は基部)121から第1の距離xに配置され得る−図7を参照。起動装置104が第2の位置Pにあるとき、起動装置104の基部133は、マイクロニードルアレイホルダ106(及び/又はマイクロニードルアレイ107の第1の面(又は基部))の第1の面(又は基部)121から第2の距離xに配置されることができ−図9参照−、第2の距離xは、第1の距離xよりも小さくあり得る。その結果、起動装置104の基部133とマイクロニードルアレイホルダ106の第1の面121(又はマイクロニードルアレイ107の第1の面116)との間の距離は、起動装置104が第1の位置Pから第2の位置Pまで動かされるとき、減少し得る。
単に例として、図1〜図25に示された実施形態では、ハウジング102の空洞114の少なくとも一部分は、円筒孔形状を有することができ、起動装置104の少なくとも一部分は、環形の断面形状(例えば、断面が基部133に対して実質的に平行にとられたとき)を含むことができ、起動装置104の内側部分130は、形状が実質的に管状であり、ハウジング102の円筒孔形状の空洞114の中に受け取られるべき寸法であり得る。それに加えて、起動装置104の内側部分130によって少なくとも部分的に画定された空洞134は、円筒孔の形状を有することができる。単に例として、ハウジング102及び起動装置104によってそれぞれ画定された孔形状の空洞114と134との中心縦軸は、実質的に整列し得、マイクロニードルアレイホルダ106の起動軸A’(図3、図7及び図16を参照)は、また、空洞114及び134の中心縦軸と実質的に整列し得る。
いくつかの実施形態では、起動軸A’並びに空洞114及び134の中心縦軸は、全てが必ずしも整列し得るわけでないが、互いに対して実質的に平行であり得る。いくつかの実施形態では、例示の実施形態に示すように、ホルダ106の起動軸A’は、起動装置104の起動軸A’’に対して実質的に平行方向に向けられることができる。更に、いくつかの実施形態では、示すように、ホルダ106の起動軸A’は、起動装置104の起動軸A’’と実質的に整列し(すなわち、一列に並び)得る。
マイクロニードルアレイホルダ106が第1の後退位置Hにあるときに、ホルダ106は、ハウジング102の内部で凹んでいることができ、その結果ホルダ106(及び、ホルダ106に連結されているときのマイクロニードルアレイ107)は、ハウジング102の基部112又は起動装置104の基部133を越えて延在しない。マイクロニードルアレイ107は、ホルダ106とともに、ホルダの後退位置H及び伸長位置Hとの間の距離全体に沿って移動可能であり得る。すなわち、マイクロニードルアレイホルダ106が第1の後退位置Hにあり、マイクロニードルアレイ107がホルダ106に連結されているときに、マイクロニードルアレイ107もまた、第1の後退位置Mにあることができ(例えば、図3、図7、図9及び図11を参照)、例えば、その場合、マイクロニードルアレイ107がハウジング102及び起動装置104の内部で凹んでいることにより、マイクロニードルアレイ107は、起動装置104の基部133(又は、起動装置104がハウジング102の基部112に隣接する場所以外に位置しているような実施形態におけるハウジング102の基部112)が皮膚表面50に配置されているときに、皮膚表面50に接触しない(又は、接触するようには配置されない)。マイクロニードルアレイ107は、ハウジング102の空洞114及び起動装置104の空洞134の内部に収容されることができ、そして、ハウジング102の基部112及びその後退位置Mにおける起動装置104の基部133に対して引き込まれることができる。
マイクロニードルアレイホルダ106が第2の伸長位置Hにあり、マイクロニードルアレイ107がホルダ106に連結されているときに、マイクロニードルアレイ107は、また、第2の伸長位置Mにあることができ(図15〜17、及び22を参照)、例えば、その場合、マイクロニードルアレイ107の少なくとも一部分は、ハウジング104の基部133が皮膚表面50に配置されると、皮膚表面50に接触するように配置される。
マイクロニードルアレイホルダ106及びマイクロニードルアレイ107が、それぞれの第2の位置H及びMにあるときに、マイクロニードルアレイ107の少なくとも一部分(及び、潜在的に、マイクロニードルアレイホルダ106の一部分)は、起動装置104の基部113(又は、倒立起動装置104が使用されていない場合、ハウジング102の基部112)を越えて延在することができる。しかしながら、そうである必要はなく、いくつかの実施形態においては、そうでないことが好ましくあり得る。むしろ、いくつかの実施形態では、マイクロニードル108は、起動装置104の基部133の十分近くに(それでもハウジング102及び起動装置104の内部で凹んでいるが、起動装置104の基部133を越えて延在していない状態で)配置され得ることにより、基部133が皮膚表面50の上に押しつけられるときに、皮膚50は、起動装置104の開口部135を通って、空洞134の中に入り、皮膚50がマイクロニードル108によって接触される位置まで変形又は半球形にさせられる。
空洞114を画定しているハウジング102の部分、及び/又は空洞134を画定している起動装置104の部分(例えば内側部分130)は、図7の矢印Aによって示すように、起動装置104の基部133(及び/又はハウジング102の基部112)に対して概して垂直な経路に沿って変位するように、マイクロニードルアレイホルダ106を保持及び/又は誘導することができる。マイクロニードルアレイホルダ106の起動軸A’は、装置100の縦軸Lに対して概して法線方向又は垂直であり得る。1つの例示的な実施形態では、ホルダ106の動作は、基部133(及び/又は基部112)に対して実質的に90度であり得る一方、概して法線方向の経路が90度から逸れることにより、意図された投薬量を送達するのに十分な深さまで貫入することができる配向をとり得ることが理解されよう。
マイクロニードルアレイホルダ106(及びそれに連結されたマイクロニードルアレイ107)は、第1の蓄積エネルギー装置138によって後退位置H(及びM)から伸長位置H(及びM)まで移動可能であり得、その第1の蓄積エネルギー装置は、力をマイクロニードルアレイホルダ106に基部133(及び/又は基部112)に対して概して法線方向に、例えば下方に皮膚表面50に向かって適用するために、そのポテンシャルエネルギーを解放するように起動可能である。いくつかの実施形態では、そのような起動力は、ホルダ106の制御された態様での動きを可能にすることにより、中空マイクロニードル108の患者の皮膚への貫入に必要な力の適用を確実にする。その結果、装置100は、マイクロニードルアレイ107を皮膚まで、例えば望ましい衝突速度で、確実に一貫して送達することにより、望ましい(単数又は複数の)貫入深さを達成することができる。
いくつかの実施形態では、第1のポテンシャルエネルギー装置138は、力をホルダ106に適用するために起動可能であり得ることにより、衝突の前に(すなわち、ホルダ106によって保持されたマイクロニードルアレイ107が患者の皮膚に衝突する前に)、約2m/sと約20m/sとの間の範囲のマイクロニードルアレイ107の速度を達成する。より典型的には、マイクロニードルアレイ107は、約4m/sから約12m/sまでの範囲の衝突前速度で、いくつかの実施形態では、少なくとも5m/sの衝突前速度で、いくつかの実施形態では、約6m/sの衝突前速度で患者の皮膚に当たることができる。
いくつかの実施形態では、第1のポテンシャルエネルギー装置138は、バイアス要素(例えばバネ)を含むことができ、例示の実施形態では、単に例として、コイルバネとして示されている。しかしながら、本開示の蓄積エネルギー装置は、バイアス要素(例えばバネ)、噴射剤、化学薬品、モータ、電気装置、及びその組合せからなる群からの少なくとも1つの蓄積エネルギー装置を含むことができる。
マイクロニードルアレイホルダ106は、装置100の下方において、その伸長位置Hに向かってバイアスをかけられる。その結果、マイクロニードルアレイ107は、ホルダ106に連結されているとき、また、その伸長位置Mに向かってバイアスをかけられる。マイクロニードルアレイホルダ106は、(例えば、バイアス要素が蓄積エネルギー装置138として使用される場合)、後退位置Hにあるときに、負荷の下で又はバイアスに逆らって装填又は保持され、その結果、マイクロニードルアレイホルダ106が保持状態から解放されると、蓄積エネルギー装置138は、マイクロニードルアレイホルダ106をその伸長位置Hまで、特に、望ましい速度で動かすための力を提供する。
いくつかの実施形態では、起動装置104の一部分は、起動装置104がその第2の位置Pまで移動されるまで、マイクロニードルアレイホルダ106をその後退位置Hに保持することができ、その第2の位置Pにおいて、起動装置104は、マイクロニードルアレイホルダ106をもはや保持せず、そして、マイクロニードルアレイホルダ106は、蓄積エネルギー装置138によって駆動されることがない。
しかしながら、いくつかの実施形態では、例示の実施形態が示すように、中間の構成要素、すなわち、起動装置104とホルダ106との間の構成要素は、起動装置104を動かすことによって、その第2の位置Pまで動作させるために起動される(又は解放される)ことができ、その中間の構成要素が起動されるか、又は動くことを可能にされると、それは、ホルダ106をその後退位置Hにもはや保持しない位置まで動き、マイクロニードルアレイホルダ106は蓄積エネルギー装置138によって駆動されることがない。その結果として、いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイホルダ106は、起動装置104以外の要素、構成要素又は装置100によって、その後退位置Hのハウジング102の内部に保持される。
例示の実施形態では、その中間の構成要素は、注入組立体103の要素、すなわちシャトル125である。シャトル125は、(例えば、装置100の縦軸Lに実質的に沿って)
(i)カートリッジ110の貯蔵器111が流路123と流体連通していない(すなわち、カートリッジ110が流体的に絶縁されている)第1の非注入位置S(例えば、図3、図4及び図7〜図10を参照)と、
(ii)カートリッジ110の貯蔵器111が流路123と流体連通している第2の注入位置S(図17及び図22を参照)と、の間で移動可能であり得る。
その結果、いくつかの実施形態では、起動装置104の第2の位置Pに向かう起動装置104の移動(すなわち、起動装置104の「起動」)は、(i)シャトル125(すなわち、カートリッジ110)の第2の位置Sに向かうシャトル125の移動と、マイクロニードルアレイホルダ106の伸長位置Hへの移動との両方を起動することができる。
例示の実施形態のシャトル125がカートリッジ110を保持して運ぶように構成されているので、シャトル125の第1の位置S及び第2の位置Sは、また、カートリッジ110の位置を画定する。その結果、本明細書で説明されるシャトルの位置は、また、カートリッジ110の位置を指すこともできる。
シャトル125は、その第1の位置Sにおいて負荷の下で装填又は保持されることができ、その第2の位置Sに向かってバイアスをかけられることができ、その結果、シャトル125が起動装置104によって解放されたとき、シャトルは、自由に動き、その第2の位置Sに向かって動き始める。カートリッジ110を運び、起動装置104とマイクロニードルアレイホルダ106との間で介在して動作する独立したシャトル125を使用することによって、衝突(すなわち、その伸長位置Hへのマイクロニードルアレイホルダ106の移動)と、注入(例えば、少なくともシャトル125が、流体連通が貯蔵器111と流路123との間で確立される所であるその第2の位置Sまで動かされるとき)と、の間の十分な遅延を確実にする一連のイベントを提供することができる。
すなわち、マイクロニードルアレイホルダ106は、シャトル125がその第2の位置Sまでの移動を完了する前に、その伸長位置Hまで動かされ得る。いくつかの実施形態では、図示の実施形態での場合におけるように、シャトル125は、マイクロニードルアレイホルダ106がその伸長位置Hに到達する前に、その第2の位置Sに動き始めることができるが、装置100は、マイクロニードルアレイ107が皮膚50を穿刺する前に、シャトル125が完全にその第2の位置S(すなわち、カートリッジ110と流路123との間の流体連通を確立する地点)に到達してしまわないように構成することができる。
換言すれば、たとえ起動装置104がシャトル125とマイクロニードルアレイホルダ106との両方の移動を起動するとしても、シャトル125がその第2の位置Sに到達するとき、マイクロニードルアレイホルダ106がその伸長位置Hであることができ、その結果、マイクロニードルアレイ107が皮膚50の中に挿入されるときと、貯蔵器111がマイクロニードルアレイ107と流体連通する状態におかれるときとの間に遅滞又は遅延が存在する。そうでないと、マイクロニードル108が皮膚50に貫入する前に、活性薬剤がマイクロニードル108から外に漏れ始めることがあろう。いくつかの実施形態では、この遅滞は、マイクロニードルアレイ107が、皮膚50に衝突するときに、なんらかの波打つ動きを受け得る、約8ミリ秒〜10ミリ秒であり得る期間を調節することができる。概して、マイクロニードルアレイ107(及びホルダ106)が定常状態に到達して、皮膚表面50の上でもはや跳ねていない状態になった後に、流路123とカートリッジ110との間に流体連通を提供することは、有利であり得る。
シャトル125は、ホルダ106の起動軸A’及び/又は起動装置104の起動軸A’’に対してゼロでない角度で配向されている方向に又は軸に沿って、その第1の位置Sとその第2の位置Sとの間で移動可能であるように構成することができる。つまり、いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイホルダ106は、第1の軸(すなわち、その起動軸A’)に沿って、後退位置Hと伸長位置Hとの間で移動可能であり得、起動装置104は、第2の軸に沿って、第1の位置Pと第2の位置Pとの間で移動可能であり得、シャトル125は、第3の軸に沿って、第1の位置Sと第2の位置Sとの間で移動可能であり得、第3の軸は、第1の軸及び第2の軸の一方又は両方に対してゼロでない角度で配向され得る。特に、シャトル125が皮膚表面50に実質的に平行な方向に動くように構成することができ、いくつかの実施形態において縦軸Lにほぼ沿って存在し得る低プロファイル構成を使用する実施形態において、第3の軸は、第1の軸及び第2の軸の一方又は両方に対して実質的に垂直に配向され得る。
シャトル125は、マイクロニードルアレイホルダ106と相互作用するように構成されることにより、シャトル125が、第1の位置Sと、マイクロニードルアレイホルダ106がその後退位置Hに保持された状態からシャトル125によって解放される第2の位置Sとの間の中間位置(すなわち、第3の位置S−図13を参照)に到達するまで、ホルダ106をその後退位置Hに保持することができる。図11及び図12は、その第1の位置Sから動き始めた後であるが、ホルダ106が解放される第3の位置Sに到達する前のシャトル125を示す。
シャトル125のその第1の位置Sと第2の位置Sとの間での移動は、1つ以上の蓄積エネルギー装置によって達成又は駆動されることができる。図示の実施形態において、2つの蓄積エネルギー装置は、シャトル125を第1の位置Sから第2の位置Sまで完全に動かすために用いられる。例として、例示の実施形態では、第2の蓄積エネルギー装置144(図3、図6、図7、図9、図11、図13、図16、図17及び図22を参照)は、例えば、シャトル125を第1の位置Sから第3の位置Sまで動かすために、シャトル125の移動を開始することができ、その第3の位置において、マイクロニードルアレイホルダ106がその後退位置Hから解放されることができる。更なる例として、例示の実施形態では、第3の蓄積エネルギー装置146(図3、図6、図7、図9、図11、図13、図16、図17及び図22を参照)は、シャトル125の第2の位置S向かうシャトル125の移動を完了することができ、第2の位置において、カートリッジ110の貯蔵器111は、流路123と流体連通しており、更にカートリッジ110の貯蔵器111から流路123の中に、そして中空マイクロニードル108から外への活性薬剤の注入を開始して完了することができる。6(図3、図6、図7、図9、図11、図13、図16、図17及び図22を参照)は、シャトル125の第2の位置Sに向かうシャトル125の移動を完了することができ、第2の位置において、カートリッジ110の貯蔵器111は、流路123と流体連通しており、更にカートリッジ110の貯蔵器111から流路123の中に、そして中空マイクロニードル108から外への活性薬剤の注入を開始して完了することができる。
カートリッジ110は、活性薬剤をカートリッジ110から外に、流路123の中に、そして、中空マイクロニードル108から外に押すために、カートリッジ110の貯蔵器111の中で移動可能であるピストン148を含むことができる。ピストン148は、カートリッジ110の内壁に対して、滑動及び密閉の関係にあることができる。これにより、ピストン148とカートリッジ110の開放可能な端部151との間に形成された内部可変容量チャンバの中に貯蔵された液体に対して十分な密封を提供することができる。ピストン148は、シャトル125がその第2の位置Sに到達するまで、シャトル125及びカートリッジ110に連結されることができ、そして、それと共に移動可能であり得るプランジャ149によってカートリッジ110の中で動かされるか、押圧されることができ、その後、プランジャ149は、活性薬剤を投与するためにピストン148を駆動するために、ハウジング102、シャトル125、カートリッジ110などに対して移動可能であり得る。すなわち、いくつかの実施形態では、注入組立体103は、ピストン148(及びプランジャ149)が、シャトルがその第2の位置Sにあるまで、貯蔵器111の中でシャトル125に対して移動可能でないように構成することができる。換言すると、いくつかの実施形態では、注入組立体103は、ピストン148が、シャトル125がその第2の位置Sにあるまで、その第2の位置まで動くことを抑制又は防止するように構成することができる。
ピストン148とプランジャ149とは、(i)活性薬剤が貯蔵器111から流路123の中へと押し込まれていない(すなわち、活性薬剤が貯蔵器111の内部に収容されている)第1の(非投与又は非送達)の位置と、(ii)活性薬剤が貯蔵器111から流路123の中に押し込まれている第2の投与位置と、の間を共に移動可能であり得る。
カートリッジ110の貯蔵器111の容量変動がある場合、カートリッジ110は、任意の意図された投薬容量に対応するように構成することができる。そのようなカートリッジ110は、予め充填された医薬品が使用準備できている型式のものであり得る。カートリッジ110は、国際標準化機構(ISO)のような国際規格を含む標準を満たす種類のものであってもよい。加えて、ガラスシリンダが、カートリッジ110として使用されることができ、それは清掃及び殺菌が比較的容易であり得る。
本開示は、また、カートリッジ110の開放可能端部151を開放するための弁機構の使用により、流路123への活性薬剤の移送を可能にすることを想定している。例えば、カートリッジ110によって保持された弁部材は、それをカニューレのような構造(図示せず)と協同させることによって、2つが動作可能に係合させられているとき、流体途絶又は閉鎖状態から開放され得る。適切な弁機構には、Cindrichらへの国際公開第2005/018705号に開示されているものが含まれるが、これに限定されない。
ピストン148に戻ると、ピストンは、活性薬剤が貯蔵器111から完全に(又は、ほとんど完全に)押し出されるか、又は絞り出されるまで、貯蔵器(例えば、これは、縦軸Lに実質的に沿って配向され得る)の長さに沿って移動するように適合されている。一般的に、ピストン148は、カートリッジ110の本体に対して密封する材料で作成され得るが、活性薬剤に対して不活性でもある。例えば、ハロブチルゴム及びシリコーンゴム材料といった精製されたエラストマー材料をそのようなピストンのために典型的に使用することができるが、非エラストマー材料といった他の材料もまた想定される。それに加えて、ピストン148は積層構成を含む多様な材料から作成されることができる。図示の実施形態は1種類のピストンを使用しているが、開放可能な端部151の内部形状に実質的に一致するように輪郭付けされたものを含む他種類のものを利用することもできる。
カートリッジ内の空所を減少させる他の手段も想定される。例えば、小さい球形の物体をリザーバ111の内部に含ませることができる。ピストン148が前進して、活性薬剤をカートリッジ110から外に押し出すとき、小さい球形の物体は、また、カートリッジ110の首部の中に、及び貫通要素175の周りに前方に押し出されることができる。球形の物体は、流路123を塞ぐことを防止するために、貫通要素175の流路123よりも大きいことが望ましい。その代わりに、球形の物体は、貫通要素175の周りを包んで、カートリッジ首部空間の活性薬剤と置き換わることができる。球形の物体は、貯蔵器111の中で活性薬剤と共存できる金属、プラスチック、ガラス、陶器又は別の材料で作成されることができる。
カートリッジ110は、縦軸を有し、この縦軸は、ほぼ装置100の縦軸Lに沿って配向され得、及び/又は、使用中、概して皮膚50に平行に配向され得る。別の実施態様では、カートリッジ110は、皮膚50に対してゼロでない角度で配置されることができる。装置100(又は、少なくともその注入組立体103)の低プロファイルが望まれる実施形態において、カートリッジ110の縦軸は、(マイクロニードルアレイホルダ106に連結されているとき)マイクロニードルアレイ107の主要面(例えば、第1の面116の)にほぼ平行であり得る。カートリッジ110は、(例えば、透明である)ガラスの薬剤カートリッジであり得る。そのようなガラスの薬剤カートリッジは、例えば、米国ニュージャージー州ElmsfordのSchott North America社、及び米国ペンシルバニア州LionsvilleのWest Pharmaceutical Services社からの市販の種類のものでもよい。類似の特性を有する他の種類のカートリッジもまた本開示の範囲内である。
ガラスから製造されるときに、カートリッジ110はまた、本開示の送達システムの多用途性を向上させることに関しても有利であり得る。1つの考えられる利点は、カートリッジ110が、例えば、商業設備を使用して容易に充填可能であり得る、すでに薬品分野でよく知られた形状及び大きさに従うことができることである。加えて、カートリッジ110が装置100とは別に包装され得るので、ユーザは、カスタム貯蔵器を使用して、それらを使用の時点で簡単に装置100の中に取り付けることができる。
図6に示すように、いくつかの実施形態では、ドア又はカバー147は、カートリッジ110を配置できる注入組立体103の位置まで直接接近することを可能にするために使用されることができる。更に、既知の薬剤カートリッジを使用できることによって、患者は、特に彼らに合わせた態様で調剤された多種多様な医薬品及び投薬を使用することができ、固定式カートリッジを有するディスペンサの製造者に依存しなくてもよい。
本開示の装置と共に使用され得る一般的なガラスの薬剤カートリッジは、長さが2cm〜約8cmの範囲の寸法を有し得、内径が4mm〜12mmの範囲の寸法を有し得る。より一般的には、長さは、4cm〜6cmの範囲にあり、内径は、6mm〜10mmの範囲にあり得る。本開示は、例えば、送達されるべき活性薬剤の容積に依存する別の寸法を考慮する。透明なガラスの薬剤カートリッジが使用されてもよい一方で、別の材料もまた使用されてもよい。カートリッジ110の材料及び構成は、調剤されるべき所望の活性薬剤と概して共存可能であり、使用中に発生する圧力に耐えることができる。
いくつかの実施形態では、送達又は注入されるべき活性薬剤の容積は、少なくとも0.1mL、いくつかの実施形態では、少なくとも0.2mL、いくつかの実施形態では、少なくとも0.5mLであり得る。いくつかの実施形態では、容積は、20mL以下、いくつかの実施形態では、10mL以下、いくつかの実施形態では、5mL以下、いくつかの実施形態では、3mL以下である。いくつかの実施形態では、容積は、0.1mL〜20mLの範囲にあり得、いくつかの実施形態では、0.1mL〜10mL、そして、いくつかの実施形態では、0.1〜5mLであり得る。いくつかの実施形態では、容積は、0.5mL〜3mLの範囲にあり得る。
単に例として、例示の実施形態では、シャトル125の第2の位置Sに向かうシャトル125の移動を完了させるのと同じ第3の蓄積エネルギー装置146は、また、注入処理を開始及び終了すること、すなわち、プランジャ149及びピストン148の移動を開始及び完了させること、したがって活性薬剤を投与することができる。
いくつか実施形態では、第2及び第3の蓄積エネルギー装置144及び146は、それぞれ、バネ又はバイアス要素を含むことができ、それぞれは、例示の実施形態では、単に例として、コイルバネとして示されている。しかしながら、上記の蓄積エネルギー装置のうちの任意のものが、第2及び第3の蓄積エネルギー装置144及び146のそれぞれに対して使用されることができる。バイアス要素が使用される実施形態では、シャトル125は、例えば、シャトルが第1の位置Sにあるときに、バイアス要素144及び146のバイアスに逆らって、負荷の下で装填又は保持されることができる。
すなわち、シャトル125は、その第2の位置Sにおいて又はそれに向かってバイアスをかけられることができる。例えば、シャトル125は、例え、第2及び第3の蓄積エネルギー装置144及び146の一方又は両方がバイアス要素を含む場合、第2の蓄積エネルギー装置144及び第3の蓄積エネルギー装置146の一方又は両方によって、バイアスをかけられることができる。シャトル125は、起動装置104がその第2の位置Pにまで動かされるまで、その第1の位置Sに維持されることができる。例として、例示の実施形態では、起動装置104は、起動装置104がその第2の位置Pまで動かされるまで、シャトル125をその第1の位置Sに維持する部分を含む。
特に、いくつかの実施形態では、図8、図10及び図12に示すように、起動装置104は、起動装置がその第1の位置Pと第2の位置Pとの間で動かされるとき、起動装置104と共に移動可能であり得る1つ以上のシャトル止め具(又はキャッチ、又は戻り止め)154を含むことができる。装置100は、縦軸Lについてほぼ対称である。このように、例示の実施形態は、2つシャトル止め具154を使用するが(装置100のそれぞれの面に1つ)、1つだけが図8、図10及び図12に示されている。しかしながら、当然のことながら、いくつかの実施形態では、装置100は、1つのシャトル止め具154だけを含むことができる。複数のシャトル止め具154が使用される実施形態では、当然のことながら、本明細書の説明は、追加の止め具に等しく適用されることができる。
シャトル止め具154は、シャトル125の少なくとも一部分に当接及び/又はそれと係合するように構成されている。その結果、シャトル止め具154は、起動装置104の少なくとも一部分に連結されるか、又はそれによって形成されて、起動装置104と共に、
(i)ハウジング102、シャトル125及びマイクロニードルアレイホルダ106(図8を参照)についての第1の位置Tであって、シャトル止め具154が、シャトル125の少なくとも一部分を係合してシャトル125をその第1の位置Sにおいて保持するように配置されている、第1の位置Tと、
(ii)ハウジング102、シャトル125及びマイクロニードルアレイホルダ106(図10及び図12を参照)についての第2の位置Tであって、シャトル125の少なくとも一部分を係合してシャトル止め具154がその第1の位置Sにおいてシャトル125を保持するようにはもはや配置されていない第2の位置Tであって、シャトル止め具154が第2の位置Tにあるとき、シャトル125は、例えば、第2及び第3の蓄積エネルギー装置144及び146によって、第2の位置Sまで自由に動くようになる、第2の位置Tと、の間で移動可能であり得る。
図7及び図8において、起動装置104、シャトル125、マイクロニードルアレイホルダ106、及びピストン148(及びプランジャ149)は、全て、それらのそれぞれの第1の位置にある。これらのそれぞれの第1の位置において、シャトル125、マイクロニードルアレイホルダ106、及びピストン148(及びプランジャ149)は、蓄積エネルギー装置138、144及び/又は146によって発射、すなわち駆動の準備がされた状態で、負荷の下で装填又は保持されることができる。
図9及び図10において、起動装置104は、その第2の位置Pにあり、シャトル止め具154は、その第2の位置Tにあるが、シャトル125は、未だ、その第2の位置Sに向かって動き始めていない。図11及び図12において、起動装置104は、その第2の位置Pであり、シャトル止め具154は、その第2の位置Tにあり、シャトル125は、その第2の位置Sに向かって動き始めたが、マイクロニードルアレイホルダ106は、その後退位置Hから未だ解放されていない。
図8、図10及び図12に示すように、シャトル125は、シャトル止め具154と係合して相互に作用するようにそれぞれ構成された1つ以上の拡張部、尖った先又は突起156を含むことができる。拡張部156は、例として、装置100の側面に沿って延在し、ほぼ縦軸Lに沿って細長い横向きの拡張部として示されている。それぞれの拡張部156は、第1の部分(又は表面、例えば、例示の実施形態の側表面又は前表面)は、切欠きが付けられることができるか、又は、起動装置104がシャトル125との係合から外れて動かされるまで、例えば、起動装置104が第2の位置Pまで動かされ、それによってシャトル止め具154をその第2の位置Tまで動かすまで、起動装置104のシャトル止め具154を係合するように構成されたフランジを含む。
それぞれの拡張部156は、第2の部分(又は表面、例えば、例示の実施形態における上側表面)を更に含むことができ、その第2の部分は、起動装置104がその第2の位置Pまで動かされた後にシャトル止め具154と係合するように構成することができ、それにより、起動装置104を、それがその第2の位置Pまで動かされ後に、第2の位置Pに維持する。その結果、起動装置104がその第2の位置Pまで動かされると、シャトル125は解放され、そして、シャトル125は、シャトル125がその第2の位置Sに向かって動くと、起動装置104をシャトル125が起動装置104を捕えて、その第2の位置Pに保持するように構成することができる。
そのような構成は、起動装置104が起動後にその第1の位置Pに向かって押し戻されるのを妨げることができ、例えば、それにより、使用中、場合によってはマイクロニードル108を皮膚50から取り除くことができる。したがって、それぞれのシャトル止め具154は、第1の位置Sからのシャトル125の移動を防止するように構成された第1の部分(又は表面、例えば図示の実施形態における側部表面又は後部表面)、及び一旦起動装置104がその第2の位置Pまで動かされると、第2の位置Pからの起動装置104の移動を防止するように構成された第2の部分(又は表面、例えば、例示の実施形態における下側表面)を含むことができる。しかしながら、シャトル125と起動装置104との間のこの配列及び相互作用は、単に例として、示されている。いくつかの実施形態では、起動装置104のシャトル止め具154は、それがその第2の位置Pまで動かされた後に、起動装置104をその第2の位置Pに維持するためにその第2の位置Pにあるとき、異なる要素を係合するように構成することができる。
例えば、図4、図6及び図7〜図13に示すように、いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイホルダ106は、シャトル125の上の1つ以上のホルダ止め具160を係合するように構成された一つ以上の拡張部又は尖った先158を含むことができる。起動装置104のシャトル止め具154と同様に、ホルダ止め具160は、シャトル125と共に、
(iii)ハウジング102、起動装置104、及びマイクロニードルアレイホルダ106(図7〜図10を参照)についての第1の位置Rであって、ホルダ止め具160がマイクロニードルアレイホルダ106(すなわち、拡張部158)の少なくとも一部分を係合するように配置されることにより、マイクロニードルアレイホルダ106をその後退位置Hに保持する、第1の位置Rと、
(iv)ハウジング102、起動装置104、及びマイクロニードルアレイホルダ106(図13を参照)についての第2の位置Rであって、ホルダ止め具160は、マイクロニードルアレイホルダ106の少なくとも一部分と係合してマイクロニードルアレイホルダ106をその後退位置Hにおいて保持するようにはもはや配置されておらず、ホルダ止め具160が第2の位置Rにあるとき、マイクロニードルアレイホルダ106は、その伸長位置Hに向かって、例えば、第1の蓄積エネルギー装置138によって自由に動くようになる、第2の位置Rと、の間で移動可能である。
図11及び図12は、シャトル125がその中間の第3の位置Sに完全に到達する前のシャトル125を示し、その第3の位置において、マイクロニードルアレイホルダ106は、解放されて、図13に示すその伸長位置Hに向かって動くことができる。上述され、図14及び図15について以下で更に詳述されるように、図13は、ホルダ106が完全にその伸長位置Hに到達する前の、図15〜図17及び図22に示される、ホルダ106の選択的な緩衝位置を示す。
シャトル125の(単数又は複数の)ホルダ止め具160は、シャトル125の一部分に連結されるか、又はそれよって形成されることができる。単に例として、ホルダ106の拡張部158は、鉛直の拡張部又は突起であるように示されている。拡張部158は、切欠きを付けられるか、又はホルダ止め具160(例えば、その上側表面)と当接するように構成されているフランジを含む(例えば、拡張部158が下側表面を含むように)。ホルダ止め具160は、装置100の縦軸Lに沿って所定の距離だけ延在することができ、その結果、ホルダ止め具160がその第2の位置Rまで動いたとき、ホルダ106の拡張部158は、ホルダ止め具160を清掃し終わり、ホルダ止め具160ともはや係合した状態になく、ホルダ106はその伸長位置Hまで第1の蓄積エネルギー装置138によって自由に駆動される。更なる例として、ホルダ止め具160は、1つ以上の拡張部、尖った先又は突起162によって形成又は画定され得る。特に、例示の実施形態では、シャトル125は、装置100の縦軸Lにほぼ沿って延在する2つの拡張部162を含み、そして、ホルダ止め具160を画定する上側表面を含む下側の棚又はフランジを含む。例示の実施形態では、ホルダ止め具160は、特に、そのような棚のうちの2つによって形成され、ホルダ106がその後退位置Hにおいて負荷の下で保持されるとき、その棚の上にホルダ106の拡張部158が載るか、又は押しつけられる。すなわち、シャトル125が、ホルダ止め具160がその第2の位置Rに到達するまで(すなわち、シャトル125が、その第1の位置Sとその第2の位置Sとの間の中間に位置するその第3の位置Sに到達するまで)その第2の位置Sに向かって装置100のほぼ縦軸Lに沿ってハウジング102の中で動かされるとき、拡張部158とホルダ止め具160とは、相互に対して滑動する。
図6、図14〜図15に示すように、いくつかの実施形態では、装置100は、マイクロニードルアレイホルダ106と起動装置104(又はホルダ106が倒立起動装置104に隣接したその伸長位置Hへと動いていない実施形態におけるハウジング102)との間に配置された1つ以上の緩衝装置163を含むことができる。緩衝装置163は、ホルダ106が第1の蓄積エネルギー装置138によってその伸長位置Hまで駆動され、それによって、その伸長位置Hで止まるようにホルダ106を緩衝又は減速させるとき、マイクロニードルアレイホルダ106の慣性に応じて少なくとも部分的に変形するように構成することができる。例示の実施形態では、緩衝装置163は、不完全な円に形成されたワイヤを含み(図6を参照)、そのワイヤは、起動装置104の空洞134の内部の陥凹の中に配置され、起動装置104の基部133とホルダ106の下側との間に位置している(図14を参照)。図15は、その移動の終わりにおけるホルダ106を示し(すなわち、ホルダ106が完全にその伸長位置Hにあり、マイクロニードルアレイ107はその伸長位置Mにある)、そのガイドレールは、起動装置104の内部に形成されたガイドの端部で静止している。図15の緩衝装置163は、ホルダ106によって変形させられ、下側陥凹164の中に押し込まれている。例示の実施形態では、緩衝装置163が中に押し込まれる陥凹164は、起動装置104によって画定されるが、ホルダ106が起動装置104の中で移動しない実施形態においては、そのような陥凹は、ハウジング102又は装置100の別の要素によって提供されることがあり得る。例示の緩衝装置163、及びホルダ106と起動装置104との間の相対的な構成は、単に例として示されているが、任意のエネルギー又は衝撃吸収要素又は材料が使用されることができ、そして、他の構成が可能であり、本開示の趣旨及び範囲の中にある。
マイクロニードルアレイ107が皮膚50に衝突する間、シャトル125は、その第2の位置Sに向かって縦軸Lに沿って移動し続ける(図17及び図22に示されているように)。例示の実施形態では、図13、図16、図17、及び図22に示すように、表示器126は、例えば、1つ以上のラッチ又は戻り止め166によって取外し可能に共に連結されるように構成された第1の部分(又は「本体」)126a及び第2の部分(又は「尾部」)126bを含むことができる。
第2の蓄積エネルギー装置144(例えば、バネ)は、ハウジング102によって提供されるか、又は固定的に連結された1つ以上の保持壁又は管168(例えば、図13を参照)の内部に位置し得る。例として、保持壁168は、ほぼ管状であり、ハウジング102の中でシャトル125及び表示器126に対してほぼ中央に位置し、また、ほぼ縦軸Lに沿って配向されている。保持壁168は、陥凹(又は孔若しくはチャンバ)173を画定することができ、例えば、それは第2の蓄積エネルギー装置144の少なくとも一部分を受け取ることができる。それに加えて、例示の実施形態の第1の表示器部126a及び第2の表示器部126bは、それぞれ、内側(例えば、中央の前方に突出している)壁(又は尖った先若しくは突起)170a及び170bを含み、それらは、ラッチ166を介して取外し可能に共に連結され(例えば、それらのそれぞれの前部端部において)、そして、保持壁168を受け取るように構成されたほぼ管状の陥凹172(図13を参照)を共に画定する。例として、例示の実施形態では、第2の表示器部126bの内壁170bは、一連の(円周方向に間隔をあけている)尖った先によって形成され、この尖った先は、第1及び第2の表示器部126a及び126bが、ラッチ166を介して共に連結されるとき、第1の表示器部126aの内壁170aによって画定された内周付近に配列されるように構成されている。したがって、第1の表示器部126aの内側壁170aは、内壁170bの少なくとも一部分を受け取るように構成された一連のノッチ又は開口部、すなわち、1つ以上のラッチ166を形成する1つ以上の尖った先の(単数又は複数の)部分を含むことができる。
シャトル125が、表示器126と共に、最初にその第1の位置Sから第2の蓄積エネルギー装置144によって動かされるとき、ラッチ166によって取外し可能に連結された内壁170aと170bとは、保持壁168に沿って滑動するか又は上を動く(そして、保持壁168は、内壁170a又は170bによって画定された陥凹172の内部に受け取られる)。この段階で、保持壁168は、内壁170a及び170bが曲がるか、内側に変形することを抑制し、それによって、ラッチ166を閉鎖又はラッチされた構成に維持し、内壁170aと170bとを共に連結された状態に維持する。
保持壁168は、(例えば、装置100の縦軸Lに沿って)ハウジング102の後壁169から前方に、比較的短い距離だけただ延在している。このように、シャトル125及び表示器126は、ハウジング102の中を移動し続けるとき、第1の表示器部126a及び第2の表示器部126bの内壁170a及び170bは、保持壁168を越えて、内壁170a及び170bが相互に対して曲がることができる場所まで動く。特に、例示の実施形態では、この地点で、第2の表示器部126bの内壁170bは、内側に、すなわち第1の表示器部126aの内壁170aに対して、自由に曲がる。図16に示すように、第3の蓄積エネルギー装置146は、ラッチ又は戻り止め166を克服するのに必要なエネルギーをここで提供する(又は提供を支援する)ことにより、第1の表示器部126aと第2の表示器部126bとが分離することを可能にする。第3の蓄積エネルギー装置146は、第2の表示器部126bの少なくとも一部分を係合するように配置されることにより、第2の表示器部126bが、シャトル125及び第1の表示器部126aの反対側の方向に、例えば、ハウジング102の中で後壁169に向かって後方に動くようにさせ、同時に、内壁170bが保持壁168に沿って上を動いて、それを受け取る。
いくつかの実施形態では、表示器126の少なくとも一部分は、シャトル125と当接する関係にあり得る。例えば、図13に示すように、シャトル125がその第2の位置Sに到達する前においては、すなわち、第1の表示器部126aと第2の表示器部126bとが分離されるまで、第2の表示器部126bは、第1の表示器部126aの後端部及びシャトル125の後端部と当接している状態にあり得る。
第1の表示器部126aと第2の表示器部126bとが分離された後は、第2の蓄積エネルギー装置144と第3の蓄積エネルギー装置146とは、両方がシャトル125及び第1の表示器部分126aをハウジング102の中で第2のシャトル位置Sに向かって動かし続けるように配置される。第2の蓄積エネルギー装置144は、プランジャ149を押し続けるように配置され、一方、第3の蓄積エネルギー装置146は、プランジャ149に(例えば、内壁170aを介して)連結されている第1の表示器部126aを動かすように配置されている。プランジャ149は、ピストン148と接触して押すように配置されることにより、カートリッジ110の貯蔵器111に圧力をかけ、そして、カートリッジ110の前面端部(すなわち、開放可能端部151)は、シャトル125の内面に接触するように配置されることにより、シャトル125をその第2の位置Sまで駆動し続ける(図17及び図22に示すように)。いくつかの実施形態では、カートリッジ110の内部の液体は、この工程まで、すなわち、装置100が起動されるまで、圧力をかけられず、その結果として生じる一連の事象は、カートリッジ110に圧力をかけることを含む。例えば、例示の実施形態では、第2の蓄積エネルギー装置144は、シャトル125(及びカートリッジ110)をその第2の位置Sに向かって発進させる役割を担い、第2の蓄積エネルギー装置144よりも大きい力を提供するように構成されている第3の蓄積エネルギー装置146は、シャトル125の移動を完了させて、カートリッジ110に圧力をかけてエネルギーを与え、そして、カートリッジ110の貯蔵器111の中でピストン148を動かす。
第1の表示器部126aに取外し可能に連結されるように構成されている第2の表示器部126bは、単に例として、表示器126の一部分であるように説明される。この要素は、その代わりに、シャトル125の一部分であるように、又は表示器126及びシャトル125のうちの少なくとも1つに取外し可能に連結されるように構成されている別個の要素であるように説明されることができる。
単に例として、例示の実施形態のプランジャ149は、表示器126に連結されるか、又はそれによって(例えば、一体的に形成されて)提供され、その結果、表示器126は、(i)内側部分185(すなわち、プランジャ149を含むか、又はそれに連結されるように配置された)、すなわち、カートリッジ110の中のピストン148に係合して動かす役割を担う少なくとも一部分と、(ii)シャトル125の外側表面又は壁188に沿って上を動くように構成されることにより、活性薬剤(図13、図16、図17、及び図22を参照)の注入の進行度を表示するための窓124を通して見える外側部分187と、を含む。具体的には、例示の実施形態では、表示器126の外側部分187は、ハウジング102の保持壁105とシャトル125の外側表面又は壁188との間に受け取られるような寸法である。すなわち、表示器126の外側部分187は、シャトル125の少なくとも一部分を受け取るような寸法であり得、それにより、シャトル125がその第2の位置Sまで動かされた後は、表示器126は、シャトル125に対して移動可能であり得る。
さらに、例示の実施形態では、プランジャ149は、内側陥凹又はチャンバ171を含むか又はそれを画定し、そして、第2の蓄積エネルギー装置144は、例えば、バネが第2の蓄積エネルギー装置144として使用される場合においては、保持壁168によって画定された陥凹173の中に少なくとも部分的に受け取られるような寸法であり得、また、ハウジング102の後壁169から離れるようにプランジャ149を駆動するか又はバイアスをかけるために、内側チャンバ171の中に少なくとも部分的に延在する。
さらに、例示の実施形態では、表示器126の外側部分187は、表示器126の外側部分187の内側表面又は壁と、シャトル125の外側表面又は壁188との間に画定された第1の外側陥凹又はチャンバ190を含み、第1の外側陥凹190は後方に開いている。第1の外側陥凹190は、第3の蓄積エネルギー装置146を受け取るような寸法であり得る(例えば、バネが第3の蓄積エネルギー装置146として使用されるとき)。このように、第3の蓄積エネルギー装置146は、ハウジング102の後壁169から離れるように表示器126の前方の前面又は正面端部を駆動するか、又はそれにバイアスをかけるように配置されることができる。いくつかの実施形態では、示すように、表示器126の外側部分187は、シャトル125の少なくとも一部分を受け取るような寸法である第2の外側陥凹191を更に含み、第2の外側陥凹191は前方を向いている。
更に、いくつかの実施形態では、示すように、表示器126の内側部分185は、また、カートリッジ110の少なくとも一部分を受け取るような寸法の内側陥凹又はチャンバ192を含むか、画定することができる。特に、内側陥凹192は、例えば、プレス嵌め係合で、(例えば、ピストン148を含む)カートリッジ110の閉鎖端部を受け取ることができる。示すように、カートリッジ110は、ピストン148がプランジャ149の前面又は正面端部に当接するように、内側陥凹192の中に配置されることができる。
図17に示すように、第2の蓄積エネルギー装置144及び第3の蓄積エネルギー装置146によって提供される結合力は、カートリッジ110の貯蔵器111が流路123と流体連通するように設置されるその第2の注入位置Sまでのシャトル125の移動を完了することができる。例として、前述のように、流路123は、貫通要素175(例えば、中空針)を含むか、又はそれに連結されることができ、その貫通要素は、単に例として、ハウジング102及びシャトル125に対して固定された状態のままであり得る。更なる例として、カートリッジ110は、キャップ176及びキャップ176を介して接近可能な隔壁177と嵌合されることができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ110は、ガラスシリンダ及びキャップ176によって閉鎖及び密閉されることができる開放された、又は開放可能な端部151を含むことができる。キャップ176は、アルミニウムキャップのような金属キャップを含むことができ、その金属キャップは、カートリッジ110の開放端部151に既知の方法で圧着されることができる。キャップ176は、カートリッジ110の別様の開放端部151を密封して閉鎖する隔壁177を保持することができる。
隔壁177は、一般的に貯蔵器(例えば、薬剤カートリッジ)と共に使用される材料を含む多くの様々な材料で作成されてもよい。隔壁177は、貫通可能かつ再密閉可能なエラストマーのシール又は隔壁から作成されてもよく、そのシール又は隔壁は、圧着されることの有無にかかわらず、カートリッジ110の開放端部151全体にしっかりと取り付けられる。いくつかの実施形態では、隔壁177(例えば、エラストマーから形成された)は、例えば、アルミニウムで形成された順応性のあるキャップ176によってカートリッジ110の端部の上に圧着されてもよい。別の同様の隔壁材料、及びそれをカートリッジ110の開放端部151に固定する別の同様の方式が使用されてもよい。例えば、West Pharmaceutical Services、Inc(Lionville,PA)から入手可能なCZシリーズといったシリンダーの本体にモールド成型される隔壁、標準的な注射器ルアーキャップといったキャップ、又は貫通されるのに十分に薄いモールド成型された端部を使用することができる。適切な材料は、充分な貫通力で貫通されるとともに、一旦貫通されると密封を維持する。上記のように、隔壁177は、加圧中の漏れ及び貯蔵器111からの活性薬剤の転移を防ぐのに十分な力によって、使用中に貫通され、かつ貫通要素175の周りを密閉することができる。特定の隔壁材料は、隔壁177が使用後の貫通要素175の抜去に続いて再密閉することを可能にする。本開示は、様々なアプローチによって、別様に閉鎖された隔壁177を開封又は開放することを想定している。
シャトル125がその第2の位置Sまで動かされるとき、図17に示すように、貫通要素175は、隔壁177を穿刺又は貫通することができ、それによって、カートリッジ110の貯蔵器111と流体連通する流路123を設置する(すなわち、貫通要素175の内部を介して)。この時点において、更に図17に示すように、カートリッジ110の開放端部151(例えば、キャップ176)は、貫通要素175の基部178に当接し、そして、それはシャトル125の第2の位置Sを画定する。その結果、シャトル125及びカートリッジ110は、ハウジング102の内部で止まる。第3の蓄積エネルギー装置146は、その端部が表示器126の端部を係合するように配置されるが、ここで、その残りの蓄積エネルギーを表示器126(すなわち、第1の表示器部126a)をプランジャ149と共に動かすことに転換して、貯蔵器111の内部のピストン148を駆動して活性薬剤を流路123の中に、貫通要素175を介して、中空マイクロニードル108まで押し込むことができる。図18は、注入処理が始まるときに、表示器126がハウジング102の窓124を通して表示され始める状態を示している。表示器126は、色付きであるか、又は、ユーザにはっきり見えるように装置100の他の構成要素に対して別様に目立つものであり得る。
例示の実施形態では、ホルダ106の第1の面121とマイクロニードルアレイ107の第2の面118とは、マイクロニードルアレイ107が、ホルダ106に連結されて、その間に貯蔵器又はマニホルド180を画定するとき(図14、図15、図17及び図22を参照)、ある距離だけ間隔をあけているように構成することができる。特に、マイクロニードルアレイ107がホルダ106に連結されているとき、マイクロニードルアレイ107の第2の面118又はその一部分は、ホルダ106の第1の面(又は基部)121からある距離だけ間隔をあけることにより、貯蔵器180を画定することができる。図14及び図15に示すように、貯蔵器180は、漏れを抑制するために全ての面を閉鎖するように構成することができる。追加の密封部材が、必要に応じて、使用されることができる。流路123は、貯蔵器180を含むことができるか、又はそれと流体連通し得、貯蔵器180は、中空マイクロニードル108と流体連通し得る(すなわち、マイクロニードルアレイ107の第2の面118を介して)。すなわち、いくつかの実施形態では、基板109は、それを横断して延在するように配置された1つ以上のチャネルを含むことができ、それにより、マイクロニードルアレイ107の第1の面116と第2の面118との間に流体連通を提供する。その結果、活性薬剤がカートリッジ110の貯蔵器111から流路123の中へと駆動されるとき、活性薬剤は、活性薬剤を複数の中空マイクロニードル108に送達するか、又はそれに供給して、次に活性薬剤をマイクロニードル108を介して皮膚50まで送達するように配置された貯蔵器180にまで動かされる。貫通要素175(例えば、流路123の残りの部分)とマイクロニードル108との間の流体連通を提供する別の構成が可能であり、貯蔵器180は、単に例として示されている。
図7、図9、図11、図13、図16、図17、及び図19〜図21は、隔壁177を貫通し、カートリッジ110の貯蔵器111と流体連通する貫通要素175を配置する前に、貫通要素175を囲んでその無菌状態を維持するために配置された無菌シール182を示す。特に、図19〜図21は、貫通要素175及び無菌シール182の拡大側面断面図を示し、特に、それぞれ、シール182が穿刺される前、シール182が穿刺されるとき、そして、シール182が穿刺されて崩れた後における図9、図11及び図17の貫通要素175及び無菌シール182の拡大図を示す。
シャトル125がカートリッジ110を第2の位置Sまで動かすとき、カートリッジ110の開放端部151の上に配置された隔壁177は、貫通要素175がシール182を穿刺するか、又は貫通するまで(図20を参照)、シール182と接触して変形させる。シャトル125(及びカートリッジ110)が動き続けるとき、貫通要素175は、それが隔壁177を穿刺するとき、シール182の中を動き続ける。すなわち、図21に示すように、シール182は、貫通要素175の基部178に向かって変形及び壊れるように構成することができ、そして、貫通された後に崩壊構成のままである(例えば、その元の位置又は構成に戻ることができない)ように更に構成することができる。
いくつかの実施形態では、シール182は、隔壁177に対して上述されたものと同様の材料から形成され得、この材料は、シール182が使用中に貫通され、加圧中の漏れ及び貯蔵器111からの活性薬剤の転移を防ぐのに十分な力で、又は、少なくとも貫通要素175が隔壁177を貫通し、隔壁177が漏れを防ぐことができるまで、貫通要素175の周りを密閉することを可能にする。いくつかの実施形態では、シール182は、貫通要素175の周りで単に壊れるだけで、貫通要素175の周りを密閉しない。
図19〜図21に更に示されるように、無菌シール182は、第1の状態(図19を参照)から第2の状態(図21を参照)まで変化するように構成することができ、その第1の状態において、無菌シール182は、貫通要素175を収容するように構成されたチャンバ(例えば、無菌チャンバ)184を画定し、その第2の状態において、無菌シール182は、貫通要素175によって貫通されると、特に、隔壁177(又はキャップ176若しくはカートリッジ110の開放端部151)と貫通要素175の基部178との間で壊れる。図20は、図19及び図21に示されているものの中間の第3の様相又は状態を示し、その様相又は状態において、シール182は貫通要素175によって穿刺される。
上記のように、ピストン148とプランジャ149とは、第1の非投与位置(例えば、図17に示すような)と第2の投与位置(例えば、図22に示すような)との間で、共に移動可能であり得る。図22及び図23は、ピストン148及びプランジャ149がそれぞれの第2の位置にある装置100を示す。すなわち、流体連通が流路123とカートリッジ110の貯蔵器111との間で確立された後に(図17を参照)、シャトル125は、その第2の位置Sに維持され、そして、第3の蓄積エネルギー装置146は、表示器126を例えば縦軸Lに沿ってハウジング102の中で駆動し続け、そして、その表示器はプランジャ149を駆動し、そして、プランジャは、次にピストン148をカートリッジ110の内部で動かして活性薬剤を流路123の中に押し込む。図23は、活性薬剤の送達又は注入が完了され、装置100が皮膚50から取り除かれることができるときに、ユーザが見るであろうものを示す。
使用において、カバー113及び剥離ライナー152は、除去されることができる。起動装置104の基部133の上の(及び/又はハウジング102の基部112の上の)皮膚接触接着剤150は、皮膚50に適用されることができる。装置100のハウジング102の上側部分(例えば、第1の部分120)は、皮膚50に向かって押圧されることができ、それにより、例えば、バイアス要素128のバイアスに逆らって、起動装置104を、その第1の位置P(装置100の第1の状態を図示する図7及び図8に示すように)から、その第2の位置P(装置100の第2の状態を図示する図9及び図10に示すように)まで動くようにさせる。
起動装置104の第2の位置Pに向かう起動装置104の移動は、シャトル125を開放することにより(すなわち、シャトル止め具154を動かすことにより)、例えば、第2の蓄積エネルギー装置144(図11に示すような)が駆動されることの結果として、シャトル125がその第2の位置Sに向かって動き始めることを可能にする(装置100の第3の状態を図示する図11及び図12に示すように)。シャトル125がその第1の位置Sと第2の位置Sとの間の第3の位置Sまで動かされた後に、シャトル125のホルダ止め具160は、マイクロニードルアレイホルダ106をその後退位置Hに保持するようにはもはや配置されておらず、その結果、ホルダ106は、解放され、第1の蓄積エネルギー装置138は、マイクロニードルアレイホルダ106をその伸長位置Hに向かって駆動するための力を提供し始めることができる(装置100の第4の状態を図示する図13〜図14に示すように)。例示の実施形態では、図13及び図14は、ホルダ106の緩衝位置を示し、ホルダ106は、装置100の第5の状態を図示する図15及び図16に示すように、その完全伸長位置Hまで延びていることができる(したがって、マイクロニードルアレイ107はその伸長位置Mまで延びていることができる)。しかしながら、いくつかの実施形態は、図13及び図14に示されたホルダ106の緩衝装置163又は緩衝位置を使用しない。シャトル125は、次に、その第2の位置Sに向かって動き続け、第1の表示器部126a及び第2の表示器部126bは、分離することを可能にされ(図16に示すように)、その時点で、第3の蓄積エネルギー装置146は、シャトル125を第2の位置Sまで動かし続けるための力を提供できるか、又は力を提供することを支援することができる。
シャトル125がその第2の位置S(装置100の第6の状態を図示する図17に示すように)に到達すると、注入組立体103のカートリッジ110の貯蔵器111は、流路123との、特に、注射組立体101のマイクロニードル108との流体連通の状態に置かれる。また、この時点において、表示器126(例えば、第1の表示器部126a)は、シャトル125に対して動き始めることができ、それは、貯蔵器111の中のピストン148を(例えば、プランジャ149によって)駆動することができ、そして、ピストン148の進行度は、表示器126によってユーザに表示されることができ、その進行度はハウジング102(図18に示すように)の窓124を通して見え得る。ピストン148及びプランジャ149(及び表示器126)が、それらのそれぞれの第2の位置(装置100の第7の状態を図示する図22及び図23に示すように)に到達すると、活性薬剤の注入は完了している。このことは、表示器126によってユーザに示されることができ、それは、例えば、窓124を充填するような表示器126を示すことによって、ハウジング102のウインドウ124を通して見ることができる。
図24及び図25は、カバー113をより詳細に示している。上述のように、カバー113は、(i)開口部115に隣接しているハウジング102の基部112、及び起動装置104の基部133の少なくとも一部分を覆うように構成された第1の(例えば、外側の)部分140と、(ii)ハウジング112の空洞114に受け取られるように構成され、マイクロニードルアレイホルダ106が後退位置Hであるとき、マイクロニードルアレイ107の上の複数のマイクロニードル108を覆うように構成された第2の(例えば、内側の)部分142と、を含むことができる。第2の部分142は、また、例えば、マイクロニードルアレイ107がそれを通って配備される倒立起動装置104を使用する実施形態では、起動装置104の空洞134の中に受け取られるように構成することができる。それに加えて、マイクロニードルアレイ107が配備される倒立起動装置104を使用する実施形態では、第1の部分140は、開口部135に隣接している起動装置104の基部133を覆うことができる。
上述のように、起動装置104の基部133及び/又はハウジング102の基部112は、皮膚接触接着剤150及び任意の随意の剥離ライナー152を含むことができる。そのような実施形態では、カバー113(すなわち、その第1の部分140)は、皮膚接触接着剤150、及び、任意選択的に、特に起動装置104が第1の位置Pにあるときに使用される任意の剥離ライナー152を含む基部133(及び/又は基部112)の少なくとも一部分を覆うように構成することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、装置100が使用されて皮膚50から除去された後に、カバー113は、起動装置104及びハウジング102の基部112を再び覆うために用いられることができ、そのとき、起動装置104はその第2の位置Pにある。
例示の実施形態では、カバー113の第1の部分140と第2の部分142とが共に一体的に形成される。しかしながら、いくつかの実施形態では、第1の部分140と第2の部分142とが共に取外し可能に連結されることができ、それにより、マイクロニードル108の基部133(及び/又は基部112)が独立して覆われるか覆いを外されることを可能にできる。
単に例として、第2の部分142は、概して、形状が管状であるように示されており、それにより、第2の部分142は、基部133(及び/又は基部112)の開口部135(及び/又は開口部115)を通って、起動装置104の空洞134(及び/又はハウジング112の空洞114)の中へと延在することができる。
図25に示すように、第1の部分140は、起動装置104の基部133の少なくとも一部分、及び/又はハウジング102の基部112の少なくとも一部分を受け取るべき寸法にされた陥凹(又はチャンバ又はポケット)195(すなわち、閉鎖端197を伴う)を含むか又は画定することができる。カバー113が起動装置104を覆う実施形態では、陥凹195の閉鎖端又は基部197は、カバー113が装置100に連結されているとき、起動装置104の基部133からある距離だけ間隔をあけて配置されることができ、その結果、起動装置104は、使用の前に、望ましくなく又は尚早に起動されることがない。
更に示すように、第2の部分142は、マイクロニードルアレイ107の第1の面116の第1の主要面から突出している複数のマイクロニードル108を受け取るべき寸法にされた陥凹(又はチャンバ又はポケット)196(すなわち、閉鎖端198を伴う)を含むか又は画定することができる。第2の部分142の陥凹196(例えば閉鎖端198)は、少なくとも部分的に内面によって画定されることができ、陥凹196の内面とマイクロニードルアレイ107の第1の面116とが共に、装置100の組立後及び使用前の複数のマイクロニードル108を収容する無菌チャンバを共に画定することができる。そのような無菌チャンバは、取り囲まれた体積に出入り自由の(単数又は複数の)薬剤を殺菌し、同時に汚染物質が殺菌後にチャンバに入らないようにすることを可能にすることができる。
図25に更に示すように、いくつかの実施形態では、カバー113の第2の部分142は、突起及び陥凹のうちの少なくとも1つを含むことができ、マイクロニードルアレイ107(及び/又はホルダ106の第1の面121)の第1の面116は、それぞれ、カバー113の第2の部分142の陥凹の中に突起及び/又は突出を受け取るべき寸法にされた陥凹及び突起のうちの少なくとも1つを含むことができる。そのような配列は、第2の部分142がマイクロニードルアレイ107(及び/又はホルダ106)を嵌合的に係合することを可能にし、そして、カバー113の第2の部分142によってマイクロニードルアレイ107を収容して保護することを容易にできる。
図3及び図25に示すように、例示の実施形態では、マイクロニードルに面した(例えば、上方に面した)陥凹199が、例示としてカバー113の第2の部分142に示されている。示すように、マイクロニードルホルダ107の第1の面116は、複数のマイクロニードル108を囲むカバーに面した(例えば、下方に面した)陥凹139を含むことができる。図3、図4及び図6に示すように、カバー113の第2の部分142の陥凹199及びマイクロニードルアレイ107の陥凹139の中に受け取られるべき寸法である密封部材136を使用することによりマイクロニードル108を収容するように構成されたチャンバを密封又は閉鎖することができ、そして、カバー113の第2の部分142の陥凹196の閉鎖端198とマイクロニードルアレイ107の第1の面116との間に追加の空間を提供することができる。この特定の配列は、単に例として示されるが、概して、カバー113の第2の部分142は、マイクロニードルアレイ107(及び/又はホルダ106)の第1の面116に何らかの方法で連結されるように構成することができ、その結果、使用の前に複数のマイクロニードル108を取り囲んで保護、すなわちマイクロニードル108の無菌状態を維持する。いくつかの実施形態では、密封部材136及び/又はカバー113の一部分は、(単数又は複数の)薬剤を殺菌する一方、殺菌後に汚染物質がチャンバに入ることを抑制するように浸透性であり得る。いくつかの実施形態では、第2の部分142は、密封部材136を含むか又は提供することができる。そのような実施形態では、密封部材136は、カバー113と一体的に形成され得、そして、マイクロニードルアレイ107の第1の面116及びマイクロニードルアレイホルダ106の第1の面121のうちの少なくとも1つに連結されるように構成され得る。
上記のように、ハウジング102は、基部112を画定するか又は含む突起119を含むことができる。起動装置104(例えばその外側部分132)は、例えば起動装置104がその第1の位置Pにあるとき、突出部から外側に(例えば下方に)延在することができる。カバー113の第1の部分140にある陥凹195は、ハウジング119の突出部及び/又は起動装置104の外側部分132の少なくとも一部分を受け取るべき寸法にすることができる。
カバー113は、上述の連結手段のいずれかよって、ハウジング102(例えば、突出部119)及び/又は起動装置104に連結されるように構成することができる。カバー113は、また、突出部119がそこから突出している、ハウジング102の一部分に当接するように構成することができ、それにより、カバー113が起動装置104の尚早な起動を防止するために装置100に連結されるときに、カバー113が起動装置104の押圧することを防止することを容易にすることができる。
図1〜図25の実施形態が注射及び注入を達成するための要素及び蓄積エネルギー装置の特定の構成及び配列を使用する一方において、例示の実施形態では示される特定の範囲内にあることが理解されなければならない。
例えば、図26は、本開示の別の実施形態に従う装置100’、特に、本開示の別の実施形態に従う注入組立体103’の一部分を示している。いくつかの実施形態では、図26に示すように、第3の蓄積エネルギー装置146’は、プランジャ149’及び/又はピストン148’を(間接的であるよりむしろ)直接的に係合するように構成することができ、表示器126’(例えば、その外側部分187’)は、シャトル125’の少なくとも一部分を受け取るように構成された外側陥凹190’を依然として含むことができ、そして、シャトル125’とハウジング102’の1つ以上の保持壁105’との間のシャトル125’の外面に沿って上を動くことにより、注入の進行を示すためのハウジング102’の窓を通して見え得る。
例えば、そのような実施形態では、第3の蓄積エネルギー装置146’は、プランジャ149’を画定する表示器126’の内側部分185’の内部チャンバ171’の内部に位置し得る(すなわち、シャトル125の外面と表示器126の外側部分187’との間に位置するのとは対照的である)。プランジャ149’の正面端部又は壁は、ピストン148’に依然として接触することができる。更に、そのような実施形態では、第2の蓄積エネルギー装置144’は、依然としてシャトル125’の移動並びに第1の表示器部125a’と125b’との分離を開始することができる。図1〜図25の装置100と同様に、装置100’においては、第1の表示器部126a’は、シャトル125’と第2の表示器部126b’との間に位置する(そして、その間に連結を提供する)。なお更に、表示器126’(又はその一部分、特に、第1の表示器部126’)は、シャトル125’がその第2の位置に到達するまで、シャトル125’と共に移動することができ、その後、外側部分187’は、保持壁193を越えた縦軸L’に沿った縦方向の場所に到達することができ、表示器126’の外側部分187’を形成する壁が外側に曲がることを可能にする。その時点で、第3の蓄積エネルギー装置146’は、表示器126’(すなわち、第1の表示器部126a’)とシャトル125’とを連結するラッチ又は戻り止め194を克服するための力を提供することができ、それにより、表示器126’がシャトル125’に対して、縦軸L’に沿って移動し始めることを可能にし、シャトル125’が外側部分187’の内側に(すなわち、外側陥凹190’の中に)載って活性薬剤を注入するためにカートリッジ110’の中のピストン148’を駆動することを可能にする。
図に示すそれぞれの実施形態は、本開示の装置の様々な特徴を明確に示すために、別個の実施形態として例示されている。しかしながら、図に示され、本明細書で述べる実施形態のうちの任意のものについての要素及び特徴の任意の組合せは、本開示の装置において使用することができることは理解されるべきである。
適用時間、マイクロニードル、皮膚接触接着剤、剥離ライナー及び活性薬剤についての以下の説明は、本開示の装置のいずれかの実施形態に適用することができる。
いくつかの実施形態では、本開示の装置が皮膚50の上に留まる時間の長さは、長時間であってもよいが、本開示の装置が、より短い期間、皮膚50の上に留まる可能性はより高い。例えば、いくつかの実施形態では、本開示の装置は、少なくとも1秒の処置期間の間、皮膚の上に留まることができ、いくつかの実施形態では、少なくとも5秒間、いくつかの実施形態では、少なくとも10秒間、いくつかの実施形態では、少なくとも15秒間、そして、いくつかの実施形態では、少なくとも30秒間、皮膚の上に留まることができる。いくつかの実施形態では、装置は、1時間以下の期間、皮膚の上に留まることができ、いくつかの実施形態では、30分間以下、いくつかの実施形態では、20分間以下、いくつかの実施形態では、10分間以下、そして、いくつかの実施形態では、5分間以下の期間、皮膚の上に留まることができる。いくつかの実施形態では、装置は、1秒間から1時間までの処置期間、皮膚の上に留まることができ、いくつかの実施形態では、10秒間からの10分間まで、いくつかの実施形態では、30秒間からの5分間までの処置期、皮膚の上に留まることができる。
いくつかの実施形態では、装置100は、少なくとも1秒間の注入期間にわたって活性薬剤を送達するように構成することができ、いくつかの実施形態では、少なくとも5秒間、いくつかの実施形態では、少なくとも10秒間、いくつかの実施形態では、少なくとも15秒間、そして、いくつかの実施形態では、少なくとも30秒間にわたって活性薬剤を送達するように構成することができる。いくつかの実施形態では、本開示の装置は、1時間以下の注入期間を含むことができ、いくつかの実施形態では、30分間以下、いくつかの実施形態では、20分間以下、いくつかの実施形態では、10分間以下、そして、いくつかの実施形態では、5分間以下の注入期間を含むことができる。いくつかの実施形態では、装置は、1秒間から1時間までの処置期間、皮膚の上に留まることができ、いくつかの実施形態では、10秒間からの10分間まで、いくつかの実施形態では、30秒間からの5分間までの処置期、皮膚の上に留まることができる。
皮膚接触接着剤
いくつかの実施形態では、皮膚接触接着剤150は、起動装置104の基部133(及び/又はハウジング102の基部112)全体を覆うことができる。あるいは、いくつかの実施形態では、皮膚接触接着剤150は、基部133(及び/又は基部112)を部分的に覆うことができ、例えば、そのことは、間隙を(例えば、ランダムに、又はあるパターンで)及び/又は基部133(及び/又は基部112)の幅よりも小さい幅を有する皮膚接触接着剤150の完全な輪を作成するための皮膚接触接着剤150の断続的な適用を含む。
皮膚接触接着剤150は、概して、感圧性接着剤であり、特に、皮膚(例えば、哺乳類の皮膚)に対してしっかりとだが剥離可能に接着又は付着できる感圧性接着剤である。皮膚接触接着剤150は、また、一般に安全かつ非毒性である。皮膚接触接着剤層は、一般に装置100の所望の最終用途にしたがって選択される。いくつかの実施形態では、装置100は複数の皮膚接触接着剤150を含んでよい。装置100が複数の皮膚接触接着剤層150を備える場合、それぞれの皮膚接触接着剤層150は、用いられる材料及び厚さに関して相互に独立に選択されてもよい。適切な接着剤の例は、アクリレート、シリコーン、ポリイソブチレン、合成ゴム、天然ゴム、共重合体及びこれらの混合物を含む。アクリレート及びシリコーンは、好適な皮膚接触接着剤150であり得る。一般に、皮膚接触接着剤150は、意図された寿命期間の間、皮膚への刺激又は感作の発生をわずかに又はゼロにする必要がある。
いくつかの実施形態では、皮膚接触接着剤150は、アクリル酸(又はメタクリル酸)共重合体であってもよい。アクリル酸は典型的には、約0.2dL/gを超える固有粘度(インヘレント粘度)を有し、一つ以上の重合主モノマー及び任意で一つ以上の極性コモノマーを含む。使用に適した主モノマーには、アルキル基に4〜12個の炭素原子を含むアルキルアクリレートと、アルキル基に4〜12個の炭素原子を含むアルキルメタクリレートとが含まれる。適切なアルキルアクリレート及びメタクリレートの例としては、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、イソヘプチル、n−ノニル、n−デシル、イソヘキシル、2−エチルオクチル、イソオクチル及び2−エチルヘキシルアクリレート及びメタクリレートを挙げることができる。一部の実施形態では、アルキルアクリレートには、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、n−アクリル酸ブチル及びアクリル酸シクロヘキシルが含まれてよい。使用に適した極性モノマーには、ヒドロキシル、アミド又はカルボン酸、スルホン酸又はホスホン酸官能性を有するモノマーが含まれてよい。代表例としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−ビニル2−ピロリドン、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、ピロリドニルエチルアクリレート、及びアルコキシエチルアクリレート(例えば2−カルボキシエチルアクリレート)を挙げることができる。一部の実施形態では、最終PSA製品の過剰な堅固さを回避するため、極性モノマーの重量は、全モノマーの総重量の約40%以下である。典型的には、極性モノマーは、約1重量%〜約20重量%の程度で取り入れられ得る。一部の実施形態では、極性モノマーは、アクリルアミドであってもよい。
一部の実施形態では、アクリレート共重合体は、主モノマーである極性モノマーと、付加的な随意のモノマーとの反応生成物を含んでよく、これは、存在する場合、接着剤組成物が非粘性とならないような量で、重合反応に含まれる。例えば性能を向上させるために、コストを削減するため、その他の目的のため、随意の付加的なモノマーを加えてもよい。このような随意のモノマーの例としては、ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、及び他のモノマーと共重合可能なマクロモノマーを挙げることができる。好適なマクロモノマーとしては、ポリメチルメタクリレート、スチレン/アクリロニトリル共重合体、ポリエーテル、及びポリスチレンマクロモノマーが挙げられる。有用なマクロモノマー及びそれらの調製の例は、米国特許第4,693,776号(Krampe et al.)において記載され、この開示は参照により本明細書に組み込まれる。
シリコーン又はポリシロキサン感圧性接着剤は、2つの主成分(ポリマー又はゴム、及び粘着付与樹脂)に基づく感圧性接着剤を含む。ポリシロキサン接着剤は、典型的には、高分子量のポリジオルガノシロキサン等のゴムを樹脂で架橋することにより調製でき、適切な有機溶媒における縮合反応を介して三次元のシリケート構造を生成する。樹脂対ポリマーの比を調整して、ポリシロキサン接着剤の物性を改質してもよい。キャップされた(又はアミン互換性を持つ)ポリシロキサンを用いることは、一部の実施形態では、薬物安定性を向上しかつ分解を抑制するために好ましい。有用であり得るシリコーン感圧接着剤の更なる詳細及び例が、米国特許第4,591,622号(Blizzardら)、同第4,584,355号(Blizzardら)、同第4,585,836号(Homanら)、及び同4,655,767号(Woodardら)に記載されている。適切なシリコーン感圧接着剤は市販されており、Dow Corning Corporation,Medical Products,Midland,Michiganにより、商標BIO−PSA(登録商標)で販売されるシリコーン接着剤を含む。
適切な接着剤の更なる記載は、米国特許第5,656,286号(Miranda et al.)、米国特許第5,223,261号(Nelson et al.)及び米国特許第5,380,760号(Wendel et al.)に見出すことができ、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、皮膚接触接着剤150の厚さは、少なくとも約10μm、いくつかの実施形態では、少なくとも約20μm、いくつかの実施形態では、少なくとも約40μmであり得る。いくつかの実施形態では、皮膚接触接着剤150の厚さは、約2mm(0.07874インチ)未満、いくつかの実施形態では約1mm(0.03937インチ)未満、いくつかの実施形態では約150マイクロメートル(5906マイクロインチ)未満であり得る。
いくつかの実施形態では、医学グレード接着剤は皮膚接触接着剤150として好まれ得る。そのような医学グレード皮膚接触接着剤150は、装置100の起動の前中後に、皮膚50との密接な接触を維持することができる物理的性質及び特性を有し得る。起動装置104(又はハウジング102)を皮膚50に確保することにより、マイクロニードル108を皮膚50の中に挿入した状態に維持することを助けることができる。
剥離ライナー
剥離ライナーは、(例えば、基部112の少なくとも一部分を覆うために利用される別の剥離ライナーに加えて)剥離ライナー152の少なくとも一部分として使用され得るが、多様な独自の製法の様々なメーカーから入手可能である。当業者であれば、通常、選択する接着剤に対してシミュレーションされた使用条件でそれらのライナーを試験することにより、所望の剥離特性を有する製品に到達することができるであろう。本開示の装置において使用することに適し得るライナーは、クラフト紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、又はこれらの材料のうちの任意のものの複合体で作製することができる。ライナー材料は、フルオロケミカル又はシリコーンのような剥離剤又は低接着コーティングでコーティングされ得る。例えば、米国特許第4,472,480号(Olson)は、低界面エネルギー過フルオロ化合物ライナについて記載し、その開示は参照によって本明細書に組み込まれる。ライナーは、シリコーン剥離材料でコーティングされた紙、ポリオレフィンフィルム、又はポリエステルフィルムであってもよい。市販のシリコーンコーティング剥離紙の例としては、Loparex(Willowbrook,IL)より入手可能なPOLYSLIK(登録商標)シリコーン剥離紙を挙げることができる。
活性薬剤
上記のように、いくつかの実施形態では、活性成分又は薬剤(例えば、医薬品)が、中空マイクロニードル108を介して送達されることができる。流体にて処方可能であり、皮下注射を介して送達可能な任意の物質が活性薬剤として使用されることができ、その物質としては、任意の医薬品、栄養薬剤、薬用化粧品、診断用薬、及び治療薬が挙げられる(便宜上、本明細書では総じて「薬物」と称される)。本記載は、気体流体も使用できることを想定している。
本開示の装置に組み込まれることができる医薬品の例は、皮膚に投与されると、局部又は全身作用の能力があるものである。その一部の例としては、ブプレノルフィン、クロニジン、ジクロフェナク、エストラジオール、グラニセトロン、硝酸イソソルビド、レボノルゲストレル、リドカイン、メチルフェニデート、ニコチン、ニトログリセリン、オキシブチニン、リバスティグミン、ロチゴチン、スコポラミン、セレギリン、テストステロン、ツロブテロール及びフェンタニールを挙げることができ、これらは経皮デバイスの形で市販されている。他の例としては:ステロイド性(例えば、ハイドロコーチゾン、プレドニソロン、トリアムシノロン)及び非ステロイド性(例えばナプロキセン、ピロキシカム)の両方を含む抗炎症薬;静菌剤(例えば、クロルヘキシジン、ヘキシルレゾルシノール);抗菌性物質(ペニシリンV等のペニシリン類、セファレキシン、エリスロマイシン、テトラサイクリン、ゲンタマイシン、スルファチアゾール、ニトロフラントイン等のセファロスポリン類、ノルフロキサシン、フルメキン及びイバフロキサシン等のキノロン類);抗原虫薬(例えば、メトロニダゾール);抗真菌薬(例えば、ナイスタチン);冠拡張薬;カルシウムチャネル遮断薬(例えば、ニフェジピン、ジルチアゼム);気管支拡張薬(例えば、テオフィリン、ピルブテロール、サルメテロール、イソプロテレノール);例えばコラゲナーゼ阻害剤、プロテアーゼ阻害剤、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤(例えば、ドネペジル)、エラスターゼ阻害剤、リポキシゲナーゼ阻害剤(例えば、A64077)、及びアンギオテンシン変換酵素阻害剤(例えばカプトプリル、リシノプリル)等の酵素阻害剤;他の抗高血圧剤(例えば、プロプラノロール);ロイコトリエン拮抗剤(例えば、ICI204、219);H2拮抗剤等の抗潰瘍薬;ステロイド性ホルモン(例えば、プロゲステロン);抗ウイルス物質及び/又は免疫調節薬(例えば、1−イソブチル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−4−アミン、1−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−4−アミン、N−[4−(4−アミノ−2−エチル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−1−イル)ブチル]メタンスルホンアミド及びアシクロビル);局所麻酔薬(例えば、ベンゾカイン、プロポフォール、テトラカイン、プリロカイン);強心薬(例えば、ジギタリス、ジゴキシン);鎮咳薬(例えば、コデイン、デキストロメトルファン);抗ヒスタミン剤(例えば、ジフェンヒドラミン、クロルフェニラミン、テルフェナジン);麻酔剤鎮痛薬(例えば、モルヒネ、クエン酸フェンタニール、スフェンタニル、塩酸ヒドロモルホン);ペプチドホルモン(例えば、ヒト又は動物成長ホルモン、LHRH、副甲状腺ホルモン);アトリオペプチド(atriopeptide)等の心臓作用剤;抗糖尿病薬剤(例えば、インシュリン、exanatide);酵素(例えば、抗プラーク酵素、リゾチーム、デキストラナーゼ);制吐剤;抗痙攣剤(例えば、カルバマジン);免疫抑制薬(例えばサイクロスポリン);精神治療(例えば、ジアゼパム);鎮静剤(例えば、フェノバルビタール);抗凝血物質(例えば、ヘパリン、エノキサパリンナトリウム);鎮痛薬(例えば、アセトアミノフェン);抗片頭痛剤(例えば、エルゴタミン、メラトニン、sumatriptan、ゾルミトリプタン);抗不整脈薬剤(例えば、フレカイニド);制吐剤(例えば、metaclopromide、オンダンセトロン、グラニセトロン塩酸塩);抗癌剤(例えば、メトトレキセート);抗不安薬等の神経系剤;止血薬;抗肥満剤;ドーパミン作用物質(例えば、アポモルヒネ);GnRH作用物質(例えば、ロイプロリド、ゴセレリン、ナファレリン);受精能力ホルモン(例えば、hCG、hMG、ウロフォリトロピン);インターフェロン(例えば、インターフェロン−α、インターフェロン−β、PEG化インターフェロン−α);等、並びに、医薬上許容されるこれらの塩及びエステルを挙げることができる。治療的有効量をなす薬物の量は、当業者であれば、特定の薬物、特定の担体、及び所望の治療効果を十分に考慮して容易に決定することができる。
いくつかの実施形態では、ペプチド治療薬(天然型、合成型、又は組換え型)は、中空マイクロニードル108を介して送達されることができる。本開示のアプリケータの中に組み込まれることができるペプチド治療薬の例として、副甲状腺ホルモン(PTH)、副甲状腺ホルモン関連したタンパク(PTHrP)、カルシトニン、リゾチーム、インスリン、インスリン分泌性類似体、酢酸グラチラマー、ゴセレリン・アセテート、ソマトスタチン、オクトレオチド、ロイプロリド、バソプレシン、デスモプレシン、チモシンαー1、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、エンドルフィン、血管の内皮の成長因子(VEGF)、線維芽細胞成長因子(FGF)、エリスロポイエチン(EPO)、骨形成医薬品(BMP)、上皮成長因子(EFG)、顆粒白血球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒白血球マクロファージ・コロニー形成刺激因子(GM−CSF)、インスリン様成長因子(IGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)、ドルナーゼアルファ、組織プラスミノーゲンアクチベータ(tPA)、ウロキナーゼ、ANPクリアランス阻害剤、黄体形成ホルモン放出ホルモン(LHRH)、メラニン細胞刺激ホルモン(α & βMSH)、下垂体ホルモン(hGH)、副腎皮質ホルモン(ACTH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、ストレプトキナーゼ、インターロイキン(例えば、IL−2、IL−4、IL−10、IL−12、IL−15、IL−18)、プロテインC、タンパクS、アンギオテンシン、アンギオゲニン、エンドセリン、ペンチジェサイド、脳ナトリウム***増加性のペプチド(BNP)、ニューロペプチドY、小島アミロイド・ポリペプチド(IAPP)、血管作用性小腸ペプチド(VIP)、ヒルジン、グルカゴン、オキシトシン、及び前記のペプチド治療薬の任意のものの派生物を挙げることができる。
いくつかの実施形態では、大分子量である医薬品を、経皮的に供給してもよい。医薬品の分子量の増加は、典型的には支援のない経皮的な送達の低下をもたらし得る。かかる大きな分子の例としては、タンパク質、ペプチド、ヌクレオチドアレイ、モノクローナル抗体、ワクチン、多糖(ヘパリン等)、及び抗生物質(セフトリアキソン等)が挙げられる。好適なワクチンの例として、治療用癌ワクチン、脾脱疽ワクチン、風邪ワクチン、ライム病ワクチン、狂犬病ワクチン、麻疹ワクチン、流行性耳下腺炎ワクチン、水痘ワクチン、小痘ワクチン、肝炎ワクチン、A型肝炎予防ワクチン、B型肝炎ワクチン、C型肝炎ワクチン、百日咳ワクチン、風疹ワクチン、ジフテリアワクチン、脳炎ワクチン、日本脳炎ワクチン、RSウイルスワクチン、黄熱ワクチン、組換体タンパクワクチン、デオキシリボ核酸ワクチン、ポリオワクチン、治療の癌ワクチン、疱疹ワクチン、ヒト乳頭腫ウイルスワクチン、肺炎球菌ワクチン、髄膜炎ワクチン、百日咳ワクチン、破傷風ワクチン、腸チフス熱ワクチン、コレラワクチン、結核症ワクチン、重症急性呼吸器症候群(SARS)ワクチン、HSV−1ワクチン、HSV−2ワクチン、HIVワクチン及びその組合せが挙げられる。用語「ワクチン」は、したがって、限定することなく、タンパク質、多糖、オリゴ糖、又は弱められた又は死滅されたウイルスの形態での抗原をいう。適切なワクチン及びワクチンアジュバントの付加的な例は、米国特許出願公開第2004/0049150号(Daltonら)に記載され、その開示は参照することによって本明細書に組み込まれる。
別の実施形態において、受動的な経皮送達によってはさもなければ送達が困難又は不可能な小分子医薬品が使用されてもよい。かかる分子の例としては、塩形態;ビスホスホネート、好ましくはアレンドロン酸ナトリウム又はパムドロン酸ナトリウムのようなイオン分子;及び受動経皮的な送達を妨げる物理化学特性を有する分子が挙げられる。
マイクロニードル
本開示を実施するために有用なマイクロニードルアレイは、以下の特許及び特許出願に記述されているような様々な構成及び特徴を有することができ、その開示内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。マイクロニードルアレイのための一つの実施形態は、米国特許出願公開第2005/0261631号(Clarkeら)に開示されている構造を含み、それは、切頭のテーパー形状及び制御されたアスペクト比を有するマイクロニードルを記述している。マイクロニードルアレイのための別の実施形態は、米国特許第6,091,975号(Daddonaら)に開示されている構造を含み、それは、皮膚を貫通するためのブレード状の微小突出部を記述している。マイクロニードルアレイのための更に別の実施形態は、米国特許第6,312,612号(Shermanら)に開示されている構造を含み、それは、中空の中央チャネルを有するテーパー状構造を記述している。マイクロニードルアレイのためのなお更なる別の実施形態は、米国特許第6,379,324号(Gartsteinら)に開示されている構造を含み、それは、マイクロニードルの先端の上面に少なくとも1つの縦方向ブレードを有する中空マイクロニードルを記述している。マイクロニードルアレイについての更なる実施形態は、米国特許出願公開第2012/0123387号(Gonzalezら)及び同第2011/0213335号(Burtonら)に開示されている構造を含み、それらは両方とも中空マイクロニードルを記述している。マイクロニードルアレイについてのなお更なる実施形態は、米国特許第6,558,361(Yeshurun)号及び第7,648,484号(Yeshurunら)に開示されている構造を含み、それらは両方ともその製造の中空マイクロニードルアレイ及び方法を記述している。
本開示のマイクロニードルアレイにおいて使用することができるマイクロニードルの様々な実施形態は、液晶ポリマー(LCP)マイクロニードルを記述するPCT出願国際公開第2012/074576(Duanら)、及び本開示のマイクロニードルにおいて使用することができるマイクロニードルの様々な異なる型式及び組成を記述するPCT出願国際公開第2012/122162号(Zhangら)に記述されている。
いくつかの実施形態では、マイクロニードル材料は、シリコン、ガラス又はステンレス鋼、チタン若しくはニッケル・チタン合金のような金属であり得る(又は含む)。いくつかの実施形態では、マイクロニードル材料は、医学グレードポリマー材料のようなポリマー材料であり得る(又は含む)。例示的な種類の医学グレードポリマー材料として、ポリカーボネート、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、環式オレフィン共重合体(COC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)が挙げられる。特に有用な種類の医学グレードポリマー材料は、ポリカーボネート及びLCPを含む。
いくつかの実施形態では、マイクロニードル材料は、生体分解性ポリマー材料、特に医学グレード生体分解性ポリマー材料であり得る(又は含み得る)。例示的な種類の医学グレード生体分解性材料は、ポリ乳酸(PLA)、ポリグリコール酸(PGA)、PGA及びPLAコポリマー、ポリエステルアミド重合体(PEA)を含む。
いくつかの実施形態では、マイクロニードルは、溶解性、分解性、又は崩壊材料から調整されることができ、本明細書において「溶解性マイクロニードル」と称され得る。溶解性、分解性、又は崩壊材料は、使用中に溶解するか、分解するか、又は崩壊する任意の固体材料である。特に、「溶解性マイクロニードル」は、角質層の下にある組織の中で十分に溶解するか、分解するか、又は崩壊することにより、治療薬が組織の中に解放されることを可能にする。治療薬剤は、溶解性マイクロニードルの上にコーティングされるか又はその中に統合される。いくつかの実施形態では、溶解性材料は、炭水化物又は砂糖から選択される。いくつかの実施形態では、溶解性材料は、ポリビニルピロリドン(PVP)である。いくつかの実施形態では、溶解性材料は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、スクロース、グルコース、デキストラン、トレハロース、マルトデキストリン、及びその組合せからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、マイクロニードルは、上記の材料のうちの任意のもの2つ以上の組合せから作られる(又は含む)ことができる。例えば、マイクロニードルの先端は、溶解性材料であってもよく、一方、マイクロニードルの残りの部分は医学グレードのポリマー材料である。
本開示の実施に有用なマイクロニードルアレイのマイクロニードル又は複数のマイクロニードルは、角質層を貫通することができる様々な形状を有することができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの1つ以上は、四角錐形状、三角錐形状、階段状錐体形状、円錐形状、細石刃形状、又は皮下注射針の形状を有することができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの1つ以上は、四角錐形状を有することができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの1つ以上は、三角錐形状を有することができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの1つ以上は、階段状錐体形状を有することができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの1つ以上は、円錐形状を有することができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの1つ以上は、細石刃形状を有することができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの1つ以上は、皮下注射針の形状を有することができる。形状は、対称、又は非対称であり得る。形状は、切頭であり得る(例えば、複数のマイクロニードルが角錐台形状又は円錐台形状を有することができる)。マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルは、好ましくは中空マイクロニードル(すなわち、マイクロニードルはマイクロニードルを通る中空の孔を含む)である。中空の孔は、マイクロニードルの基部からマイクロニードルの先端まで、又は、その孔は、マイクロニードルの基部からマイクロニードルの先端から外れた位置まで存在することができる。いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの1つ以上は、円錐形状、円柱形状、四角錐形状、三角錐形状、又は皮下注射針の形状を有することができる。
いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの1つ以上は、円錐形状を有することができる。いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの1つ以上は、円柱形状を有することができる。いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの1つ以上は、四角錐形状を有することができる。いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの1つ以上は、三角錐形状を有することができる。いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルのうちの1つ以上は、皮下注射針の形状を有することができる。好ましい実施形態では、中空マイクロニードルアレイの複数の中空マイクロニードルは、それぞれ従来の皮下注射針の形状を有する。
図27は、マイクロニードル基板109の上に配置された4つのマイクロニードル108(図27においてそのうち2つが参照されている)を含むマイクロニードルアレイ107の一部分を示す。それぞれのマイクロニードル108は、マイクロニードル108の先端から基板109でのマイクロニードル基部までの長さである高さhを有する。単一のマイクロニードルの高さ、又はマイクロニードルアレイの全てのマイクロニードルの平均高さは、マイクロニードルの高さhと呼ばれ得る。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約100〜約3000マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約100〜約1500マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約100〜約1200マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約100〜約1000マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約200〜約1200マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約200〜約1000マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約200〜約750マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約200〜約600マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約250〜約1500マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約500〜約1000マイクロメートル、いくつかの実施形態では、約500〜約750マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約800〜約1400マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約500マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約3000マイクロメートル未満の高さを有する。他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約1500マイクロメートル未満の高さを有する。更に他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約1200マイクロメートル未満の高さを有する。なお更に他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約1000マイクロメートル未満の高さを有する。更なる実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約750マイクロメートル未満の高さを有する。なお更なる実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、約600マイクロメートル未満の高さを有する。
いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、少なくとも約100マイクロメートルの高さを有する。他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、少なくとも約200マイクロメートルの高さを有する。更に他の実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、少なくとも約250マイクロメートル未満の高さを有する。更なる実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、少なくとも約500マイクロメートルの高さを有する。なお更なる実施形態において、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は、複数のマイクロニードルの全てについての平均)は、少なくとも約800マイクロメートル未満の高さを有する。
中空マイクロニードルを利用するいくつかの実施形態では、複数の中空マイクロニードルのそれぞれ(又は、複数の中空マイクロニードルの全てについての平均)は、約100〜約3000マイクロメートル、約800〜約1400マイクロメートル、又は約500マイクロメートルの高さを有する。
いくつかの実施形態では、複数の中空マイクロニードルのそれぞれ(又は、複数の中空マイクロニードルの全てについての平均)は、約900〜約1000マイクロメートルの高さを有する。いくつかの実施形態では、複数の中空マイクロニードルのそれぞれ(又は、複数の中空マイクロニードルの全てについての平均)は、約900〜約950マイクロメートルの高さを有する。更に別の実施形態では、複数の中空マイクロニードルのそれぞれ(又は、複数の中空マイクロニードルの全てについての平均)は、約900マイクロメートルの高さを有する。
1つのマイクロニードルにおける単一のマイクロニードル又は複数のマイクロニードルは、また、それらのアスペクト比によって特徴付けられることができる。マイクロニードルのアスペクト比は、マイクロニードルの高さhの幅(マイクロニードルの基部における)w(図27に示すような)に対する比である。アスペクト比は、h:wとして示すことができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は全ての複数のマイクロニードルの平均)は、2:1〜5:1の範囲のアスペクト比を有する。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は全ての複数のマイクロニードルの平均)は、少なくとも3:1のアスペクト比を有する。
いくつかの実施形態では、マイクロニードルのアレイは、マイクロニードルのアレイのcm当たり約100〜約1500のマイクロニードルを含む。
中空マイクロニードルを利用するいくつかの実施形態では、中空マイクロニードルのアレイは、中空マイクロニードルのアレイ当たり約3〜約30の中空マイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルのアレイは、中空マイクロニードルのアレイ当たり約10〜約30の中空マイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルのアレイは、中空マイクロニードルのアレイ当たり約3〜約20の中空マイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルのアレイは、中空マイクロニードルのアレイ当たり約13〜約20の中空マイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルのアレイは、中空マイクロニードルのアレイ当たり約8〜約18の中空マイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルのアレイは、中空マイクロニードルのアレイ当たり約18の中空マイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態では、中空マイクロニードルのアレイは、中空マイクロニードルのアレイ当たり約12の中空マイクロニードルを含む。
いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は複数のマイクロニードルの全ての平均)は、皮膚の中に約50〜約1500マイクロメートル、約50〜約400マイクロメートル、又は約50〜約250マイクロメートルの深さまで貫入することができる。
いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は複数のマイクロニードルの全ての平均)は、皮膚の中に約100〜約400マイクロメートル、又は約100〜約300マイクロメートルの深さまで貫入することができる。
いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は複数のマイクロニードルの全ての平均)は、皮膚の中に約150〜約1500マイクロメートル、又は約800〜約1500マイクロメートルの深さまで貫入することができる。
いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は複数のマイクロニードルの全ての平均)は、皮膚の中に約400〜約800マイクロメートルの深さまで貫入することができる。
上記の実施形態の全てについて、マイクロニードルアレイの複数のマイクロニードルのそれぞれ(又は複数のマイクロニードルの全ての平均)の貫入の深さ(DOP)は、マイクロニードル自体の全長でなくてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示に従うマイクロニードルアレイ107は、パッチの形態であり得、それは、マイクロニードルアレイ107、上述のような皮膚接触接着剤、及び随意に裏当てを含むことができる。パッチの上にあるか否かに関係なく、マイクロニードル108は、任意の所望のパターン又は配列で配列されることができる。例えば、マイクロニードル108は、一様な間隔があいている列に配列されることができ、それは、整列させられるか、中心を外されることができる。いくつかの実施形態では、マイクロニードル108は、三角形、四方形、長方形、五角形、六角形、七角形、八角形、又は台形のような多角形パターンで配列されることができる。別の実施形態では、マイクロニードル108は、円形又は楕円形のパターンで配列されることができる。
いくつかの実施形態では、マイクロニードル108で覆われた基板109の表面積は、約0.1cm〜約20cmである。これらの実施形態のうちのいくつかでは、マイクロニードル108で覆われた基板109の表面積は、0.5cm〜約5cmである。これらの実施形態のうちの別の一部において、マイクロニードル108で覆われた基板109の表面積は、1cm〜約3cmである。これらの実施形態のうちの更に別のいくつかでは、マイクロニードル108で覆われた基板109の表面積は、1cm〜約2cmである。
いくつかの実施形態では、本開示のマイクロニードル108は、アレイ107の(例えば、基板109の)実質的に表面全体にわたって配置されることができる。別の実施形態では、基板109の一部分は、マイクロニードル108を備えていなくてもよい(すなわち、基板109の一部分は、非構成である)。これらの実施形態のうちのいくつかでは、非構成表面は、皮膚表面50に面する装置表面の総面積の約1パーセントを越え、約75パーセント未満の面積を有する。非構成表面は、約0.65cm(0.10平方インチ)を越え、かつ6.5cm(1平方インチ)未満の面積を有する。
中空マイクロニードルについて、中空のチャネル又は孔は、基板109及びマイクロニードル108を通って延在している。いくつかの実施形態では、孔は、中空マイクロニードルの先端の又はその近傍のチャネル開口部において抜け出る。チャネルは、中空マイクロニードルの先端近傍の開口部において抜け出ることが好ましい。チャネル又は孔は、マイクロニードルの中心軸線に沿って連続しているが、皮下注射針と同様に、マイクロニードルの勾配のある側壁において抜け出て、挿入時の組織によるチャネルの閉塞の防止に役立つことが最も好ましい。いくつかの実施形態では、チャネル孔の直径は、約10〜約200マイクロメートルである。別の実施形態では、チャネル孔の直径は、約10〜約150マイクロメートルである。さらに別の実施形態では、チャネル孔の直径は、約30〜約60マイクロメートルである。
中空マイクロニードルのいくつかの実施形態では、チャネル孔の平均断面積は、約75〜約32,000マイクロメートルである。中空マイクロニードルの別の実施形態では、チャネル孔の平均断面積は、約75〜約18,000マイクロメートルである。中空マイクロニードルの更に別の実施形態では、チャネル孔の平均断面積は、約700〜約3,000マイクロメートルである。
中空マイクロニードルアレイのいくつかの実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔(マイクロニードル先端からマイクロニードル先端まで測定されるとき)は、約0.7mmと約20mmの間である。中空マイクロニードルアレイの別の実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔は、約0.7mmと約10mmの間である。中空マイクロニードルアレイの更に別のいくつかの実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔は、約2mmと約20mmの間である。中空マイクロニードルアレイの更に別のいくつかの実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔は、約2mmと約10mmの間である。中空マイクロニードルアレイの好ましい実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔は、約2mmである。
中空マイクロニードルアレイのいくつかの実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔(マイクロニードル先端からマイクロニードル先端まで測定されるとき)は、約0.7mmである。中空マイクロニードルアレイの別の実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔は、約2mmよりも大きい。
中空マイクロニードルアレイのいくつかの実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔は、約20mm未満である。中空マイクロニードルアレイの別の実施形態では、隣接したマイクロニードルの間の平均間隔は、約10mm未満である。
マイクロニードルアレイは、射出成形、圧縮成形、金属射出成形、打抜き加工、写真平版法、又は押出成形によるような任意の好適な方法で製造することができる。一つの実施形態では、中空マイクロニードルアレイは、医学グレードのポリカーボネート又はLCPのようなポリマーを熱サイクル射出成形によって作製されることができ、その後に、レーザードリルによってマイクロニードルのチャネルが形成される。
以下の実施形態は、本開示を例示することが意図され、限定するものではない。
実施形態
(1)マイクロニードル注射及び注入装置であって、
基部、及び前記基部を通って延在することにより前記基部に開口部を画定する空洞を有するハウジングであって、前記ハウジングの前記基部は、皮膚表面に向かって配置されるように構成されている、ハウジングと、
マイクロニードルアレイを保持するように構成され、前記ハウジングの中に位置するマイクロニードルアレイホルダであって、前記マイクロニードルアレイホルダは、後退位置と伸長位置との間で、前記ハウジングの前記基部の前記開口部に対して移動可能であり、
前記後退位置において、前記マイクロニードルアレイは、前記装置が前記皮膚表面の上に配置され、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記マイクロニードルアレイが前記皮膚表面に接触しないように、前記ハウジングの内部で凹んでおり、
前記伸長位置において、前記マイクロニードルアレイの少なくとも一部分は、前記装置が前記皮膚表面の上に配置され、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記開口部を介して前記皮膚表面に接触するように配置される、マイクロニードルアレイホルダと、
カートリッジを保持して運ぶように構成されたシャトルであって、前記カートリッジは、活性薬剤を収容するように構成された貯蔵器を画定し、前記シャトルは、前記カートリッジの前記貯蔵器が流路と流体連通していない第1の位置と、前記貯蔵器が前記流路と流体連通している第2の位置と、の間で移動可能である、シャトルと、
第1の位置と第2の位置との間で移動可能である起動装置であって、前記起動装置の第2の位置に向かう前記起動装置の移動は、前記シャトルを当該シャトルの第1の位置から解放して、前記シャトルが当該シャトルの第2の位置に向かって動くことを可能にし、前記シャトルの第2の位置に向かう前記シャトルの移動は、前記マイクロニードルアレイホルダを前記後退位置から解放して、前記マイクロニードルアレイホルダが前記伸長位置まで動くことを可能にする、起動装置と、を備える、装置。
(2)マイクロニードル注射装置を使用する方法であって、当該方法は、
基部、及び前記基部を通って延在することにより前記基部に開口部を画定する空洞を有するハウジングであって、前記ハウジングの前記基部は、皮膚表面に向かって配置されるように構成されている、ハウジングと、
マイクロニードルアレイを保持するように構成され、前記ハウジングの中に位置するマイクロニードルアレイホルダであって、前記マイクロニードルアレイホルダは、後退位置と伸長位置との間で、前記ハウジングの前記基部の前記開口部に対して移動可能であり、
前記後退位置において、前記マイクロニードルアレイは、前記装置が前記皮膚表面の上に配置され、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記マイクロニードルアレイが前記皮膚表面に接触しないように、前記ハウジングの内部で凹んでおり、
前記伸長位置において、前記マイクロニードルアレイの少なくとも一部分は、前記装置が前記皮膚表面の上に配置され、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記開口部を介して前記皮膚表面に接触するように配置される、マイクロニードルアレイホルダと、
カートリッジを保持して運ぶように構成されたシャトルであって、前記カートリッジは、活性薬剤を収容するように構成された貯蔵器を画定し、
前記シャトルは、前記貯蔵器が流路と流体連通していない第1の位置と、前記貯蔵器が前記流路と流体連通している第2の位置と、の間で移動可能である、シャトルと、
第1の位置と第2の位置との間で移動可能である起動装置と、
を備えるマイクロニードル注射装置を用意することと、
前記起動装置を当該起動装置の第2の位置まで移動させて前記シャトルが当該シャトルの第2の位置に向かって動くことを可能にすることであって、前記シャトルの第2の位置に向かう前記シャトルの移動は、前記マイクロニードルアレイホルダが当該マイクロニードルアレイホルダの伸長位置まで動くことを可能にすることと、
を備える、方法。
(3)前記シャトルがその第2の位置まで完全に動かされる前に、前記マイクロニードルアレイホルダは、その伸長位置まで動かされ、それにより、前記マイクロニードルアレイホルダは、前記シャトルがその第2の位置にある前に、その伸長位置にある、実施形態2に記載の方法。
(4)前記マイクロニードルアレイホルダをその伸長位置まで動かすことと、前記シャトルをその第2の位置まで動かすことと、の間に遅延を提供することを更に備える、実施形態2又は3に記載の方法。
(5)前記シャトルがその第2の位置までの移動を完了する前に、前記マイクロニードルアレイホルダは、その伸長位置まで動かされる、実施形態2〜4のうちのいずれかに記載の方法。
(6)前記シャトルがその第2の位置に到達するとき、前記マイクロニードルアレイホルダは、その伸長位置にある、実施形態2〜5のうちのいずれかに記載の方法。
(7)前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記流路は、前記マイクロニードルアレイを含む、実施形態1に記載の装置又は実施形態2〜6のうちのいずれかに記載の方法。
(8)前記マイクロニードルアレイは、複数の中空マイクロニードルを含み、前記流路は前記複数の中空マイクロニードルを含む、実施形態1若しくは7に記載の装置又は実施形態2〜7のうちのいずれかに記載の方法。
(9)前記流路は、前記マイクロニードルアレイがマイクロニードルアレイホルダに連結されているときに、活性薬剤を前記マイクロニードルアレイに送達するように構成されている、実施形態1、7及び8のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜8のうちのいずれかに記載の方法。
(10)前記マイクロニードルアレイは、複数の中空マイクロニードルを含み、前記流路は、前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記活性薬剤を前記複数の中空マイクロニードルに送達するように構成されている、実施形態1及び7〜9のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜9のうちのいずれかに記載の方法。
(11)前記流路は、前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記マイクロニードルアレイと流体連通している、実施形態1及び7〜10のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜10のうちのいずれかに記載の方法。
(12)前記マイクロニードルアレイは、複数の中空マイクロニードルを含み、前記流路は、前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記複数の中空マイクロニードルと流体連通している、実施形態1及び7〜11のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜11のうちのいずれかに記載の方法。
(13)前記マイクロニードルアレイは、第1の主要面を備える第1の面と、前記第1の主要面から突出している複数の中空マイクロニードルとを含む、実施形態1及び7〜12のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜12のうちのいずれかに記載の方法。
(14)前記マイクロニードルアレイは、前記第1の面の反対側に第2の面を含み、前記複数の中空マイクロニードルは前記第2の面と流体連通しており、前記マイクロニードルアレイは、前記マイクロニードルアレイホルダの基部に連結されるように構成され、それにより、前記マイクロニードルアレイの第2の面と前記マイクロニードルアレイホルダの基部とは、ある距離だけ間隔をあけて前記複数の中空マイクロニードル用のマニホルドを画定している、実施形態13に記載の装置又は方法。
(15)前記シャトルは、前記第2の位置においてバイアスをかけられ、前記マイクロニードルアレイホルダは、前記伸長位置においてバイアスをかけられる、実施形態1及び7〜14のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜14のうちのいずれかに記載の方法。
(16)前記シャトルは、前記起動装置がその第1の位置にあるとき、前記起動装置によってその第1の位置に保持される、実施形態1及び7〜15のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜15のうちのいずれかに記載の方法。
(17)前記シャトルが当該シャトルの第1の位置にあるとき、前記マイクロニードルアレイホルダは、前記シャトルによって前記後退位置に保持される、実施形態1及び7〜16のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜16のうちのいずれかに記載の方法。
(18)前記起動装置が前記第2の位置まで動かされた後に、前記シャトルの少なくとも一部分は、前記起動装置を前記第2の位置に保持するように構成されている、実施形態1及び7〜17のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜17のうちのいずれかに記載の方法。
(19)前記起動装置は、前記シャトルによって前記起動装置の第2の位置において保持される、実施形態1及び7〜18のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜18のうちのいずれかに記載の方法。
(20)前記マイクロニードルアレイホルダは、第1の軸に沿って、前記後退位置と前記伸長位置との間で移動可能であり、前記シャトルは、第2の軸に沿って、前記第1の位置と前記第2の位置との間で移動可能であり、前記第1の軸と前記第2の軸とは、相互に対してゼロでない角度で配向されている、実施形態1及び7〜19のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜19のうちのいずれかに記載の方法。
(21)前記第1の軸と前記第2の軸とは、相互に対して実質的に垂直に配向されている、実施形態20に記載の装置又は方法。
(22)前記起動装置は、シャトル止め具を含み、前記シャトル止め具は、(i)前記シャトル止め具が、前記シャトルの少なくとも一部分を係合して前記シャトルを前記第1の位置において保持するように配置されている第1の位置と、(ii)前記シャトル止め具が、前記シャトルを係合して前記シャトルを前記第1の位置において保持するようにはもはや配置されていない第2の位置であって、前記シャトル止め具が前記第2の位置にあるとき、前記シャトルは前記第2の位置まで自由に動くようになる第2の位置と、の間で移動可能である、実施形態1及び7〜21のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜21のうちのいずれかに記載の方法。
(23)前記シャトルは、前記第2の位置においてバイアスをかけられている、実施形態22に記載の装置又は方法。
(24)前記シャトルを前記第2の位置に向かって駆動するように構成された蓄積エネルギー装置を更に備える、実施形態22又は23に記載の装置又は方法。
(25)前記起動装置が前記第2の位置にあるとき、前記シャトル止め具は、前記起動装置を前記第2の位置に保持するように配置されている、実施形態22〜24のうちのいずれかに記載の装置又は方法。
(26)前記起動装置が前記第2の位置にあるとき、前記シャトル止め具は、前記シャトルの少なくとも一部分を係合して前記起動装置を前記第2の位置に保持するように配置されている、実施形態22〜25のうちのいずれかに記載の装置又は方法。
(27)前記起動装置は、前記シャトル止め具と前記シャトルの少なくとも一部分との間の係合によって、前記第2の位置に保持される、実施形態22〜26のうちのいずれかに記載の装置又は方法。
(28)前記シャトルは、第1の位置から第2の位置まで移動可能なホルダ止めを含み、(i)前記第1の位置において、前記ホルダ止め具は、前記マイクロニードルアレイホルダの少なくとも一部分と係合して前記マイクロニードルアレイホルダを前記後退位置に保持するように配置されており、(ii)前記第2の位置において、前記ホルダ止め具は、前記マイクロニードルアレイホルダと係合して前記マイクロニードルアレイホルダを前記後退位置に保持するようにはもはや配置されていない第2の位置であって、前記ホルダ止め具が前記第2の位置にあるとき、前記マイクロニードルアレイホルダは前記伸長位置まで自由に動くようになる、実施形態1及び7〜27のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜27のうちのいずれかに記載の方法。
(29)前記マイクロニードルアレイホルダは、前記伸長位置においてバイアスをかけられている、実施形態28に記載の装置又は方法。
(30)前記マイクロニードルアレイホルダを前記伸長位置に向かって駆動するように構成された蓄積エネルギー装置を更に備える、実施形態28又は29に記載の装置又は方法。
(31)前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの基部に位置し、前記装置が前記皮膚表面に向かって押圧されることに応じて、前記第1の位置から前記第2の位置まで動かされるように構成されている、実施形態1及び7〜30のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜30のうちのいずれかに記載の方法。
(32)前記起動装置の少なくとも一部分は、前記装置の皮膚に面した部分に位置し、前記装置の皮膚に面していない部分を押圧することによって前記装置が皮膚表面に向かって押厚されることに応じて、前記第1の位置から前記第2の位置まで動かされるように構成されている、実施形態1及び7〜31のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜31のうちのいずれかに記載の方法。
(33)前記装置の皮膚に面していない部分は、前記起動装置の起動軸に対して外れた軸位置にある、実施形態32に記載の装置又は方法。
(34)前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの下側部分に位置し、前記起動装置は、前記ハウジングの上側部分を押圧することによって前記装置が皮膚表面に向かって押圧されることに応じて、前記第1の位置から前記第2の位置まで動かされるように構成されている、実施形態1及び7〜33のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜33のうちのいずれかに記載の方法。
(35)前記ハウジングの上側部分は、前記起動装置の起動軸に対して外れた軸位置にある、実施形態34に記載の装置又は方法。
(36)前記起動装置は、前記ハウジングの皮膚に面していない部分が皮膚表面に向かって押圧されるとき、前記第1の位置から前記第2の位置まで動かされるように構成されている、実施形態1及び7〜35のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜35のうちのいずれかに記載の方法。
(37)前記ハウジングの皮膚に面してない部分は、前記起動装置の正反対の側には位置していない、実施形態36に記載の装置又は方法。
(38)前記ハウジングの皮膚に面してない部分は、前記起動装置の起動軸に対して外れた軸位置にある、実施形態36又は37に記載の装置又は方法。
(39)前記起動装置は、前記ハウジングの基部に対して移動可能であり、
前記起動装置が前記第1の位置にあるとき、前記起動装置の最外表面は、第1の距離だけ前記ハウジングの前記基部を越えて延在し、
前記起動装置が前記第2の位置にあるとき、前記起動装置の前記最外表面は、
前記ハウジングの前記基部を越えては延在しないか、又は
前記第1の距離よりも小さい第2の距離だけ前記ハウジングの前記基部を越えて延在する、実施形態1及び7から38のいずれか一項に記載の装置。
(40)前記起動装置は、第1の起動軸に沿って前記第1の位置と前記第2の位置との間で移動可能であり、前記マイクロニードルアレイホルダは、第2の起動軸に沿って前記後退位置と前記伸長位置との間で移動可能であり、前記第1の起動軸と前記第2の起動軸とは、相互に対して実質的に平行である、実施形態1及び7〜39のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜39のうちのいずれかに記載の方法。
(41)前記起動装置の少なくとも一部分は、前記起動装置が前記第1の位置にあるとき、前記ハウジングの基部を越えて延在する、実施形態40に記載の装置又は方法。
(42)前記第1の起動軸と前記第2の起動軸とは、実質的に整列している、実施形態40又は41に記載の装置又は方法。
(43)前記シャトルは、第3の軸に沿って前記第1の位置と前記第2の位置との間で移動可能であり、前記第3の軸は、前記第1の軸及び前記第2の軸のうちの少なくとも1つに対してゼロでない角度で配向されている、実施形態40〜42のうちのいずれかに記載の装置又は方法。
(44)前記第3の軸は、前記第1の軸及び前記第2の軸のうちの少なくとも1つに対して実質的に垂直に配向されている、実施形態40〜43のうちのいずれかに記載の装置又は方法。
(45)前記ハウジングの少なくとも一部分は、手の任意の部分を使って押圧されるように構成されている、実施形態1及び7〜44のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜44のうちのいずれかに記載の方法。
(46)前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの基礎に形成された前記開口部の内外に、前記ハウジングの基部に対して移動可能である、実施形態1及び7〜45のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜45のうちのいずれかに記載の方法。
(47)前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの空洞の中に延在する、実施形態1及び7〜46のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜46のうちのいずれかに記載の方法。
(48)前記起動装置は、基部と、前記起動装置の基部に開口部を形成するために前記起動装置の基部を通って延在する空洞と、を含み、前記マイクロニードルアレイホルダが前記後退位置と前記伸長位置との間で動かされるとき、前記マイクロニードルアレイホルダは、前記起動装置の空洞の中で移動可能である、実施形態1及び7〜47のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜47のうちのいずれかに記載の方法。
(49)前記起動装置は、基部と、前記基部に形成された開口部と、を含み、前記マイクロニードルアレイの少なくとも一部分は、前記マイクロニードルアレイホルダが伸長位置であるとき、前記起動装置の開口部を通って、前記起動装置の基部を越えて延在する、実施形態48に記載の装置又は方法。
(50)前記起動装置の基部は、前記皮膚表面に連結されるように構成されている、実施形態49に記載の装置又は方法。
(51)前記起動装置の基部は、皮膚接触接着剤を含む、実施形態49又は50に記載の装置又は方法。
(52)前記起動装置は、皮膚接触接着剤を含む、実施形態1及び7〜51のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜51のうちのいずれかに記載の方法。
(53)前記起動装置が第1の位置にあるとき、前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの基部の開口部から突出し、前記皮膚表面に連結されるように構成された基部を画定する、実施形態1及び7〜52のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜52のうちのいずれかに記載の方法。
(54)第1の表面は、皮膚接触接着剤を含む、実施形態53に記載の装置又は方法。
(55)少なくとも前記マイクロニードルアレイホルダが前記伸長位置であるとき、前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの空洞の中に位置し、前記マイクロニードルアレイを少なくとも部分的に囲むように配置される、実施形態1及び7〜54のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜54のうちのいずれかに記載の方法。
(56)前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの基部の開口部に隣接して位置し、前記マイクロニードルアレイの少なくとも一部分は、前記マイクロニードルアレイホルダが前記伸長位置にあるとき、前記起動装置を越えて延在する、実施形態1及び7〜55のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜55のうちのいずれかに記載の方法。
(57)前記起動装置は、前記第1の位置においてバイアスをかけられている、実施形態1及び7〜56のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜56のうちのいずれかに記載の方法。
(58)前記第1の位置において前記起動装置にバイアスをかけるように構成されたバイアス要素を更に備え、前記起動装置は、前記バイアス要素のバイアスに逆らって前記第1の位置から前記第2の位置まで移動可能である、実施形態1及び7〜57のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜57のうちのいずれかに記載の方法。
(59)前記マイクロニードルアレイホルダは、前記伸長位置においてバイアスをかけられている、実施形態1及び7〜58のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜58のうちのいずれかに記載の方法。
(60)前記シャトルは、前記第2の位置に向かってバイアスをかけられており、前記シャトルは、前記起動装置が前記第2の位置まで動かされるまで、前記起動装置によって前記第2の位置まで動くことを抑制されている、実施形態1及び7〜59のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜59のうちのいずれかに記載の方法。
(61)蓄積エネルギー装置は、前記シャトルを前記第2の位置に向かって駆動するように構成されている、実施形態1及び7〜60のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜60のうちのいずれかに記載の方法。
(62)前記蓄積エネルギー装置は、前記シャトルを前記第2の位置に向かって駆動するように協力する複数の蓄積エネルギー装置のうちの1つである、実施形態61に記載の装置又は方法。
(63)前記カートリッジの貯蔵器の中に位置する活性薬剤及びピストンを更に備え、前記ピストンは、前記活性薬剤が前記貯蔵器から押し出されず、前記流路の中へと動かされない第1の位置と、前記活性薬剤が前記貯蔵器から押し出されて前記流路の中へと動かされる第2の位置と、の間で移動可能である、実施形態1及び7〜62のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜62のうちのいずれかに記載の方法。
(64)前記シャトルを前記第2の位置に向かって駆動するように構成された蓄積エネルギー装置を更に備え、前記蓄積エネルギー装置は、前記ピストンを当該ピストンの第2の位置に向かって駆動するように更に構成されている、実施形態63に記載の装置又は方法。
(65)前記第2の位置に向かう前記シャトルの移動を開始するように構成された第1の蓄積エネルギー装置と、前記第2の位置に向かって前記シャトルを動かすことを支援するように構成された第2の蓄積エネルギー装置と、を更に備える、実施形態63又は64に記載の装置又は方法。
(66)前記ピストンは、前記シャトルがその第2の位置にあるとき、前記第2の位置まで移動可能である、実施形態63〜65に記載の装置又は方法。
(67)前記ピストンの第1の位置と第2の位置の間で前記ピストンと共に移動可能である表示器を更に備え、前記表示器は、前記ハウジングに対する前記ピストンの位置を示すために、前記ハウジングの外側から見える、実施形態63〜66のうちのいずれかに記載の装置又は方法。
(68)前記表示器は、前記シャトルの第1の位置から前記シャトルの第2の位置まで前記シャトルと共に移動可能であり、前記表示器は、前記シャトルが前記第2の位置にあるとき、前記ピストンと共に前記シャトルに対して更に移動可能である、実施形態67に記載の装置又は方法。
(69)前記表示器は、取外し可能に共に連結された少なくとも2つの部分から形成されている、実施形態67又は68に記載の装置又は方法。
(70)前記表示器の少なくとも一部分は、前記シャトルが前記第2の位置にあるとき、前記シャトルに対して移動可能である、実施形態67〜69のうちのいずれかに記載の装置又は方法。
(71)前記表示器の少なくとも一部分は、前記ピストンに当接するように構成されているプランジャに連結される、実施形態67〜70のうちのいずれかに記載の装置又は方法。
(72)前記プランジャは、前記ピストンをその第2の位置まで駆動するように配置される、実施形態71に記載の装置又は方法。
(73)前記流路は、前記カートリッジの前記貯蔵器と前記流路との間の流体連通を提供するように構成された貫通要素を含むか、又はそれと流体連通しており、前記流路は、前記貫通要素を取り囲むように配置されていて、前記貫通要素によって貫通されるように構成された変形可能な無菌シールを更に備える、実施形態1及び7〜72のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜72のうちのいずれかに記載の方法。
(74)前記無菌シールは、前記無菌シールが前記貫通要素が内部に位置する無菌チャンバを画定する第1の様相から、前記無菌シールが前記貫通要素によって貫通されて前記無菌シールが壊れる第2の様相まで変更されるように更に構成されている、実施形態73に記載の装置又は方法。
(75)前記後退位置から前記伸長位置までの前記マイクロニードルアレイホルダの移動を緩衝するように配置された緩衝装置を更に備える、実施形態1及び7〜74のうちのいずれかに記載の装置又は実施形態2〜74のうちのいずれかに記載の方法。
上述され、図に示された実施形態は、単に例として示され、本開示の概念及び原理における限定を意図しない。このように、要素及びそれらの構成及びアレイにおける様々な変化が、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく可能であると当業者によって認められるであろう。
本明細書において引用された全ての参照及び刊行物は、その全体が参照することによって本開示に明確に組み込まれる。
本開示の様々な特徴及び局面は、以下の請求項に示される。

Claims (4)

  1. マイクロニードル注射及び注入装置であって、
    基部、及び前記基部を通って延在することにより前記基部に開口部を画定する空洞を有するハウジングであって、前記ハウジングの前記基部は、皮膚表面に向かって配置されるように構成されている、ハウジングと、
    マイクロニードルアレイを保持するように構成され、前記ハウジングの中に位置するマイクロニードルアレイホルダであって、前記マイクロニードルアレイホルダは、後退位置と伸長位置との間で、前記ハウジングの前記基部の前記開口部に対して移動可能であり、前記後退位置において、前記マイクロニードルアレイは、前記装置が前記皮膚表面の上に配置され、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記マイクロニードルアレイが前記皮膚表面に接触しないように、前記ハウジングの内部で凹んでおり、前記伸長位置において、前記マイクロニードルアレイの少なくとも一部分は、前記装置が前記皮膚表面の上に配置され、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記開口部を介して前記皮膚表面に接触するように配置される、マイクロニードルアレイホルダと、
    カートリッジを保持して運ぶように構成されたシャトルであって、前記カートリッジは、活性薬剤を収容するように構成された貯蔵器を画定し、前記シャトルは、前記カートリッジの前記貯蔵器が流路と流体連通していない第1の位置と、前記貯蔵器が前記流路と流体連通している第2の位置と、の間で移動可能である、シャトルと、
    第1の位置と第2の位置との間で移動可能である起動装置であって、前記起動装置の第2の位置に向かう前記起動装置の移動は、前記シャトルを当該シャトルの第1の位置から解放して、前記シャトルが当該シャトルの第2の位置に向かって動くことを可能にし、前記シャトルの第2の位置に向かう前記シャトルの移動は、前記マイクロニードルアレイホルダを前記後退位置から解放して、前記マイクロニードルアレイホルダが前記伸長位置まで動くことを可能にする、起動装置と、
    を備え
    前記起動装置が前記第1の位置にあるとき、前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの前記基部の前記開口部から突出して、前記皮膚表面に連結されるように構成された前記起動装置の基部を画定し、前記起動装置の前記基部は、皮膚接触接着剤を含む、装置。
  2. マイクロニードル注射装置を使用する方法であって、
    当該方法は、
    基部、及び前記基部を通って延在することにより前記基部に開口部を画定する空洞を有するハウジングであって、前記ハウジングの前記基部は、皮膚表面に向かって配置されるように構成されている、ハウジングと、
    マイクロニードルアレイを保持するように構成され、前記ハウジングの中に位置するマイクロニードルアレイホルダであって、前記マイクロニードルアレイホルダは、後退位置と伸長位置との間で、前記ハウジングの前記基部の前記開口部に対して移動可能であり、前記後退位置において、前記マイクロニードルアレイは、前記装置が前記皮膚表面の上に配置され、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記マイクロニードルアレイが前記皮膚表面に接触しないように、前記ハウジングの内部で凹んでおり、前記伸長位置において、前記マイクロニードルアレイの少なくとも一部分は、前記装置が前記皮膚表面の上に配置され、かつ前記マイクロニードルアレイが前記マイクロニードルアレイホルダに連結されているとき、前記開口部を介して前記皮膚表面に接触するように配置される、マイクロニードルアレイホルダと、
    カートリッジを保持して運ぶように構成されたシャトルであって、前記カートリッジは、活性薬剤を収容するように構成された貯蔵器を画定し、前記シャトルは、前記貯蔵器が流路と流体連通していない第1の位置と、前記貯蔵器が前記流路と流体連通している第2の位置と、の間で移動可能である、シャトルと、
    第1の位置と第2の位置との間で移動可能である起動装置と、
    を備えるマイクロニードル注射装置を用意することと、
    前記起動装置を当該起動装置の第2の位置まで移動させて前記シャトルが当該シャトルの第2の位置に向かって動くことを可能にすることであって、前記シャトルの第2の位置に向かう前記シャトルの移動は、前記マイクロニードルアレイホルダが当該マイクロニードルアレイホルダの伸長位置まで動くことを可能にすることと、を備え
    前記起動装置が前記第1の位置にあるとき、前記起動装置の少なくとも一部分は、前記ハウジングの前記基部の前記開口部から突出して、前記皮膚表面に連結されるように構成された前記起動装置の基部を画定し、前記起動装置の前記基部は、皮膚接触接着剤を含む、方法。
  3. 前記マイクロニードルアレイは、第1の主要面と、前記第1の主要面から突出している複数の中空マイクロニードルと、を備える第1の面を含み、前記マイクロニードルアレイは、前記第1の面の反対側に第2の面を含み、前記複数の中空マイクロニードルは、前記第2の面と流体連通しており、前記マイクロニードルアレイは、前記マイクロニードルアレイホルダの基部に連結されるように構成され、それにより、前記マイクロニードルアレイの前記第2の面と前記マイクロニードルアレイホルダの前記基部とは、ある距離だけ間隔をあけて前記複数の中空マイクロニードル用のマニホルドを画定している、請求項1に記載の装置。
  4. 前記マイクロニードルアレイは、第1の主要面と、前記第1の主要面から突出している複数の中空マイクロニードルと、を備える第1の面を含み、前記マイクロニードルアレイは、前記第1の面の反対側に第2の面を含み、前記複数の中空マイクロニードルは、前記第2の面と流体連通しており、前記マイクロニードルアレイは、前記マイクロニードルアレイホルダの基部に連結されるように構成され、それにより、前記マイクロニードルアレイの前記第2の面と前記マイクロニードルアレイホルダの前記基部とは、ある距離だけ間隔をあけて前記複数の中空マイクロニードル用のマニホルドを画定している、請求項2に記載の方法。
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