JPWO2016208635A1 - 針状体及び針状体の製造方法 - Google Patents

Abstract

熱可塑性樹脂で構成された基板部の第１面に針状部を備える針状体の製造方法は、前記針状部の形状に対応した凹部を備える複製版に前記熱可塑性樹脂を充填して前記針状体を形成する工程と、前記針状体を構成する材料とは異なる材料で構成されているサポート部材を、前記基板部の前記第１面とは逆側の第２面に配置する工程と、前記針状体と前記サポート部材を一体として前記複製版から剥離する工程と、を備える。

Description

本発明は、皮膚内に薬剤を投与するのに用いられる針状体及び針状体の製造方法に関する。

ワクチンなどの薬剤を注射により体内に投与することは、広く定着している。注射は、安全性の高い投与方法であるが、その多くは皮下組織への薬剤投与のために注射針を体内深くまで穿刺するため強い痛みを伴う。また、特に発展途上国では注射針の再利用による感染や針刺し事故などが絶えない。

そこで、注射に代わる薬剤の投与方法として、ミクロンオーダーの多数の針状体からなるアレイを用いて皮膚に穿孔し、皮膚内に直接薬剤を投与する方法が注目されている。この方法によれば、針状体の長さを真皮層の神経細胞に到達しない長さに制御することにより皮膚への穿刺時にほとんど痛みを感じることをなくすことが可能である。また、投薬用の特別な機器を用いることなく、簡便に薬剤を皮内投与することができる（例えば特許文献１、２参照）。

さらに、針状体を用いてワクチンを皮内投与する場合には、抗原提示細胞が豊富に存在する皮膚内へ投与するために皮下注射に比べて使用するワクチンの量を低減できる可能性がある。

針状体の形状は、皮膚を穿孔するための十分な細さと先端角、および皮内に薬液を浸透させるための十分な長さを有していることが必要とされる。このため、針状体は、直径が数μｍから数百μｍ、長さが皮膚の最外層である角質層を貫通し、かつ神経層へ到達しない長さ、具体的には数十μｍから数百μｍであることが望ましいとされている。

針状体を構成する材料は、仮に針状体が破損して体内に残留した場合でも、人体に悪影響を及ぼさないことが要求される。このような材料として、例えば医療用シリコーンや、マルトース、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、デキストラン等の生体適合性を有する樹脂が有望視されている（特許文献３参照）。

特開２００６−３４５９８３号公報 特開２００６−３４１０８９号公報 特開２００５−２１６７７号公報

このような樹脂材料を用いて針状体のような微細構造を低コスト、かつ大量に製造するためには、射出成型法、インプリント法、キャスティング法等に代表される転写成型法が有効である。しかし、いずれの方法においても成型を行うためには、所望の形状を凹凸反転させた型が必要となり、針状体のようなアスペクト比（構造体の直径に対する高さ、もしくは深さの比率）が高い構造体を形成するには複雑な製造工程を必要とするという問題を有する。

このような、生体適合性を有する樹脂は一般的な樹脂材料に比べて高コストであり、機能を損なわないように使用量を減らすことがコスト削減の効果的な手法の一つである。

また、針状部以外の基板部の厚みを薄くすることで、基板部が柔軟に変形し、対象物の凹凸に沿った形状に変形することが可能となる。

しかしながら、例えば１００μｍ程度の基板部の薄い針状体を作製する場合、製造方法が問題となりうる。

特にプラスチック成形にて針状体を作製する場合、基板部の強度が不足するため、一般的なエジェクターピンを用いた離型などが行えない。

また、成形後の取り扱いが困難である。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、簡便かつ安価な手法で、基板部の薄い針状体及び針状体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る針状体は、複数の針状部と、前記針状部が形成されている第１面、及び、前記第１面とは逆側の第２面を有する基板部と、を備え、前記第１面と直交する方向における前記針状部の高さＨは、５０μｍ以上１０００μｍ以下であり、前記第１面と直交する方向における前記基板部の厚さＴ１は、５０μｍ以上３００μｍ以下であり、前記第１面における前記針状部との接続面の最大径φと前記針状部の高さＨとのアスペクト比（Ｈ／φ）は、０．７以上１０以下である。

本発明に係る熱可塑性樹脂で構成された基板部の第１面に針状部を備える針状体の製造方法は、前記針状部の形状に対応した凹部を備える複製版に前記熱可塑性樹脂を充填して前記針状体を形成する工程と、前記針状体を構成する材料とは異なる材料で構成されているサポート部材を、前記基板部の前記第１面とは逆側の第２面に配置する工程と、前記針状体と前記サポート部材を一体として前記複製版から剥離する工程と、を備える。

本発明によれば、熱可塑性樹脂で針状体を製造する場合であっても、基板部の薄い針状体を製造することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る針状体を説明するために示した斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る針状体を説明するために示した断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る針状体の製造方法を説明するために示した図である。 本発明の第２の実施の形態に係る針状体の構造を説明するために示した図である。 本発明の第３の実施の形態に係る針状体の構造を説明するために示した図である。 本発明の第４の実施の形態に係る針状体の製造方法を説明するために示した図である。 本発明の第５の実施の形態に係る針状体を説明するために示した断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る針状体の変形例を説明するために示した断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る針状体の製造方法を説明するために示した図である。

以下、本発明の実施の形態に係る針状体の構造及び針状体の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図は各実施の形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の要素と異なる個所があるが、適宜、設計変更することができるものとする。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る針状体１の一例を示す斜視図である。針状体１は、皮膚内に薬剤を投与するのに用いられる。針状体１は、熱可塑性樹脂で構成されている。

針状体１は、基板部１１及び複数の針状部１２を備えている。針状体１は、例えば針状部１２に薬剤が塗布されている塗布型のマイクロニードルである。基板部１１は、第１面（針状部形成面ともいう）１１１、及び第１面１１１とは逆側の第２面（針状部非形成面ともいう）１１２を備えている。第１面１１１及び第２面１１２は、平面であり、平行である。第１面１１１及び第２面１１２は、同形状であり、正方形である。なお、第１面１１１及び第２面１１２の形状は、円形であっても、他の形状であってもよい。第１の実施の形態では、第１面１１１及び第２面１１２と直交する方向を第１方向というものとする。基板部１１の厚み（第１方向における幅）は、例えば約１００μｍと薄い構成である。なお、この厚みは一例である。

針状部１２は、基板部１１の第１面１１１に形成されている。針状部１２は、基板部１１の第１面１１１に１６本形成されている。なお、針状部１２は何本であってもよい。針状部１２は、基板部１１の第１面１１１から第１方向に延在するように林立している。針状部１２は、図１に示す例では円錐形状である。なお、針状部１２は、角錐形状であっても、他の形状であってもよい。針状部１２は、正方格子状に配置されている。なお、針状部１２の配置は、正方格子状以外の配置であってもよい。

図２は、図１に示す針状体１のＡ−Ａ´断面図である。図２を参照して、第１の実施の形態に係る針状体１の一例となる寸法を説明する。
第１方向における針状部１２の高さをＨとする。高さＨは、５０μｍ以上１０００μｍ以下である。高さＨをこのような範囲内とするのは、針状部１２で皮膚を穿刺または穿孔するのに必要な高さを確保するためである。

第１方向における基板部１１の厚さをＴ１とする。厚さＴ１は、５０μｍ以上３００μｍ以下である。基板部１１の厚さＴ１が５０μｍに満たない場合、基板部１１の針状部１２側表面を覆うことが困難になる場合がある。基板部１１の厚さＴ１が３００μｍを超える場合、針状体１の製造に際して、後述するサポート部材５が不要となる虞がある。そのため、基板部１１の厚さＴ１は、５０μｍ以上３００μｍ以下であることが望ましい。

第１面１１１における針状部１２との接続面（仮想平面）の最大径をφとする。最大径φと針状部１２の高さＨとのアスペクト比（Ｈ／φ）は、０．７以上１０以下である。アスペクト比（Ｈ／φ）をこのような範囲内とするのは、針状部１２で皮膚を穿刺または穿孔するのに必要なアスペクト比を確保するためである。

図３は、第１の実施の形態に係る針状体１の製造方法を示す図である。図３の（ｇ）に示す針状体１の図は、図１に示す針状体１のＡ−Ａ´断面図である。以下に一例となる具体的な製造手順を説明する。

図３の（ａ）に示す工程は、針状体１を作製するための原型２を用意する工程である。
原型２は、同一形状の針状体１を大量に作製するための複製版３の作製に用いられる。原型２は、基板部２１及び複数の針状部２２を備えている。
基板部２１は、第１面２１１、及び第１面２１１とは逆側の第２面２１２を備えている。第１面２１１及び第２面２１２は、平面であり、平行である。第１面２１１及び第２面２１２は、同形状である。第１面２１１及び第２面２１２の形状は、針状体１の第１面１１１及び第２面１１２それぞれの形状に対応している。基板部２１の厚みは、針状体１の基板部１１の厚みよりも厚い。

針状部２２は、基板部２１の第１面２１１に形成されている。針状部２２は、基板部２１の第１面２１１と直交する方向に延在するように林立している。針状部２２の数、形状及び配置などは、製造する針状体１の針状部１２の数、形状及び配置などに対応している。以上のように、原型２は、針状体１の基板部１１の厚みを厚くした形状に相当している。原型２は、例えばシリコンで構成されているが、他の材料で構成されていてもよい。

図３の（ｂ）に示す工程は、複製版３を作製する工程である。複製版３は、複製版３を構成する材料を原型２に対して施すことで作製される。複製版３は、原型２または製造する針状体１の凹凸反転した形状である。

つまり、複製版３は、原型２の第１面２１１または製造する針状体１の第１面１１１と同じ形状である第１面３１を備えている。第１面３１は平面である。複製版３は、第１面３１に形成されている複数の凹部３２を備える。凹部３２は、第１面３１と直交する方向に形成されている。凹部３２は、原型２の針状部２２または製造する針状体１の針状部１２の形状に対応している。複製版３は、例えばニッケル（Ｎｉ）などの金属や、シリコーンゴムなどの樹脂などで構成されているが、その他の材料で構成されていてもよい。

図３の（ｃ）に示す工程は、複製版３から原型２を除去する工程である。複製版３から原型２を除去する手法は、例えば熱アルカリによる手法であるが、他の手法であってもよい。この原型２を除去する工程により、製造する針状体１の型となる複製版３を準備することができる。なお、図３の（ｃ）において、複製版３は、図３（ｂ）に対して反転して描かれている。

図３の（ｄ）に示す工程は、複製版３に熱可塑性樹脂４を充填して針状体１を形成する工程である。この工程の一例を説明する。はじめに、複製版３の第１面３１に熱可塑性樹脂４を載せる。次に、第１面３１に載せた熱可塑性樹脂４を溶融させる。次に、加圧しながら熱可塑性樹脂４を複製版３の凹部３２に押し込み、熱可塑性樹脂４を凹部３２に充填する。熱可塑性樹脂４は、複製版３によって成形される。複製版３に入れる熱可塑性樹脂４の量は、最終的な目的物である針状体１の基板部１１の厚みが所定の厚みとなるように調整されていてもよい。熱可塑性樹脂４の量は、複製版３への供給量を制限したり、余剰分を複製版３の枠外に配置するなどしたりして再利用してもよい。これにより、基板部１１の厚みを一定の厚さに保ちつつ、基板部１１の作製の大幅なコストアップを抑制できる。複製版３で成形される熱可塑性樹脂４は、針状体１を構成する。

次に、熱可塑性樹脂４の材料について説明する。
本発明の針状体１は針状部１２で皮膚を穿刺または穿孔する。そのため、熱可塑性樹脂４は、生体適合性を備える。生体適合性を有する熱可塑性樹脂で構成されている針状体１は、安全に生体に対して使用することができる。
熱可塑性樹脂４は、例えば、ポリグリコール酸（以下、ＰＧＡ(Polyglycolic Acid)という）、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリカプロラクトン、アクリル、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、芳香族ポリエーテルケトン、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレートおよび、エポキシ樹脂等を使用することができる。中でも、生体適合ポリグリコール酸（以下、ＰＧＡ(Polyglycolic Acid)という）、ポリ乳酸といった生体適合性を有する医療用樹脂を好ましく使用することができる。なお、熱可塑性樹脂４は、熱可塑性を有していれば、上記以外の樹脂であってもよい。

熱可塑性樹脂４は、融点の低い材料でもよい。後述するように、サポート部材５を針状体１の第２面１１２に配置する際に、針状体１を溶融させることがある。サポート部材５は、溶融した針状体１の第２面１１２に載せられ、加圧される。これにより、サポート部材５は針状体１に密着する。そのため、サポート部材５を構成する材料の融点は、熱可塑性樹脂４の融点よりも高い方が望ましい。熱可塑性樹脂４の融点が低くなればなるほど、サポート部材５を構成する材料の選択の幅は広がる。

図３の（ｅ）に示す工程は、サポート部材５を針状体１の第２面１１２に配置する工程である。この工程により、サポート部材５は針状体１の第２面１１２に貼付される。サポート部材５は、針状体１の基板部１１に積層されるので基板部１１の強度を補うことができる。サポート部材５は、針状体１を複製版３から剥離しやすくすることに寄与する。

サポート部材５を構成する材料について説明する。サポート部材５は、針状体１を構成する材料とは異なる材料で構成されている。その一つの理由は、最終的にサポート部材５は針状体１から除去されるからである。サポート部材５を構成する材料は、針状体１を構成する材料のような高価な材料である必要はなく、安価な材料でよい。

サポート部材５は、特定溶媒に可溶な材料で構成されていてもよい。特定溶媒に可溶な材料は、特定溶媒に対して、針状体１を構成する材料に比べ選択的に溶解する材料である。特定溶媒に可溶な材料は、例えば、水溶性の材料である。水溶性の材料は、安価で安全な水を溶媒として用いることができる。水溶性の材料は、例えば、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ(Polyvinyl Alcohol)という）、セルロース及びセルロース誘導体、キトサン及びキトサン誘導体、ポリアクリル酸系ポリマー，ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリエチレンオキシドである。なお、サポート部材に用いる特定溶媒に可溶な材料は、上記以外の樹脂であってもよい。

サポート部材５は、外部刺激により粘着性が変化する材料で構成されていてもよい。外部刺激は、例えば、紫外線（ＵＶ(Ultraviolet)）、電子線（ＥＢ(electron beam)）、赤外線あるいは熱であるが、これら以外であってもよい。紫外線により粘着性が変化する材料は、例えば、ダイシング用テープとして用いられる材料を例示することができる。赤外線あるいは熱により粘着性が変化する材料としては、感温性粘着シートを使用することができる。感温性粘着シートとしては、クールオフタイプとウォームオフタイプの両方を用いることができる。

図３の（ｅ）に示すサポート部材５の配置工程のいくつかの例を説明する。
はじめに、針状体１の基板部１１の第２面１１２側を構成している熱可塑性樹脂４を溶融させる。次に、サポート部材５を針状体１の第２面１１２上に載せる。次に、サポート部材５を加圧する。サポート部材５は針状体１に密着し、針状体１に貼付される。

外部刺激により粘着性が変化する材料で構成されている場合における図３の（ｅ）に示す工程の一例を説明する。図３の（ｅ）に示すサポート部材５を基板部１１の第２面１１２に配置する工程は、外部刺激により粘着性が変化する材料で構成されているサポート部材５を基板部１１の前記第２面１１２に貼付する工程である。この工程では、はじめに、サポート部材５を針状体１の第２面１１２上に載せる。次に、サポート部材５に外部刺激を与える。サポート部材５は粘着性が変化する。例えば、サポート部材５は軟化する。サポート部材５の粘着性により、サポート部材５は針状体１に密着し、針状体１に貼付される。

なお、サポート部材５の材料の粘着性によらず、上述の外部刺激により粘着性が変化する接着剤を用いてもよい。この場合、図３の（ｅ）に示すサポート部材５を基板部１１の第２面１１２に配置する工程は、外部刺激により粘着性が変化する接着剤を用いてサポート部材５を基板部１１の第２面１１２に貼付する工程である。

なお、サポート部材５は、熱可塑性樹脂４を針状体１に加工するのと同時に成形してもよい。例えば、図３の（ｄ）に示す工程において、複製版３の第１面３１に熱可塑性樹脂４を載せ、その上にサポート部材５を載せ、サポート部材５を加圧しながら熱可塑性樹脂４を凹部３２に充填する。これにより、針状体１が形成されるとともに、サポート部材５が針状体１の第２面１１２に配置される。このような成形手法は、針状体１を製造するための工程数を少なくすることができる。

図３の（ｆ）に示す工程は、針状体１とサポート部材５を一体として複製版３から剥離する工程である。この工程により、サポート部材５が一体となった針状体１を得ることができる。この工程で用いられる一例となる離型手法は、針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面とは逆の面側からバキュームする手法である。別の例となる離型手法は、エジェクターピンを用いて針状体１とサポート部材５を一体として複製版３から押し出す手法である。離型手法は上述の手法以外の手法であってもよい。

サポート部材５と針状体１を一体としてみた場合、サポート部材５の厚みと針状体１の基板部１１の厚みを合わせた厚みは、針状体１の基板部１１単体の厚みよりも厚くなる。サポート部材５が一体となった針状体１の基板部１１の強度は、単体の針状体１の基板部１１の強度よりも高くなる。そのため、サポート部材５と一体となった針状体１の複製版３からの離型は容易にできるようになる。さらに、針状体１の基板部１１には、離型に伴う破損は生じない。ここで、比較例として、針状体１単体の離型を考える。針状体１の基板部１１の厚みは約１００μｍであるとする。エジェクターピンを用いて針状体１を離型しようとしても、基板部１１の強度不足により、針状体１を離型できない。針状体１を離型できたとしても、針状体１は破損する恐れがある。

図３の（ｇ）の工程は、針状体１からサポート部材５を除去する工程である。この工程のいくつかの例を説明する。

サポート部材５が特定溶媒に可溶な材料で構成されている場合における図３の（ｇ）に示す工程の一例を説明する。図３の（ｇ）に示す針状体１からサポート部材５を除去する工程は、サポート部材５を構成する材料が可溶な溶媒を用いて針状体１からサポート部材５を除去する工程である。この工程では、サポート部材５が一体となった針状体１を特定溶媒に浸漬する。特定溶媒は、サポート部材５が構成されている材料が可溶な溶媒である。サポート部材５は特定溶媒により溶解する。特定溶媒を用いることで、サポート部材５に外力を加えることなく容易に針状体１からサポート部材５を除去することができる。その結果、熱可塑性樹脂４のみで構成されている単体の針状体１を得ることができる。

サポート部材５が外部刺激により粘着性が変化する材料で構成されている場合における図３の（ｇ）に示す工程の一例を説明する。この工程では、サポート部材５に外部刺激を与える。外部刺激は、針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面とは逆の面側から与えられる。サポート部材５は外部刺激により粘着性が変化する。サポート部材５の粘着性が低下するため、サポート部材５と針状体１との密着度も低下する。そのため、サポート部材５を針状体１から取ることができる。外部刺激をサポート部材５に与えることで、サポート部材５に強い外力を加えることなく針状体１からサポート部材５を容易に除去することができる。その結果、熱可塑性樹脂４のみで構成されている単体の針状体１を得ることができる。

外部刺激により粘着性が変化する接着剤を用いてサポート部材５を針状体１に貼付した場合における図３の（ｇ）に示す工程の一例を説明する。図３の（ｇ）に示す針状体１からサポート部材５を除去する工程は、外部刺激を与えることにより針状体１からサポート部材５を除去する工程である。この工程では、接着剤に外部刺激を与える。外部刺激は、針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面とは逆の面側から与えられる。接着剤は外部刺激により粘着性が変化する。接着材の粘着性が低下するため、サポート部材５と針状体１との密着度も低下する。そのため、サポート部材５を針状体１から取ることができる。外部刺激を接着剤に与えることで、サポート部材５に強い外力を加えることなく針状体１からサポート部材５を容易に除去することができる。その結果、熱可塑性樹脂４のみで構成されている単体の針状体１を得ることができる。

なお、図３の（ｇ）に示す工程では、剥離剤を用いて針状体１からサポート部材５を除去してもよい。剥離剤を用いることで、サポート部材５に強い外力を加えることなく針状体１からサポート部材５を除去することができる。その結果、熱可塑性樹脂４のみで構成されている単体の針状体１を得ることができる。

第１の実施の形態に係る針状体１の製造方法によれば、熱可塑性樹脂４で針状体１を製造する場合であっても、基板部１１の薄い針状体１を容易に作製することができる。また、針状体１は、皮膚を穿刺または穿孔するため、コストの高い生体適合性を有する医療用の熱可塑性樹脂４を用いる必要があるが、針状体１の基板部１１は薄く構成されているので、熱可塑性樹脂４の使用量は削減される。また、針状体１は、複製版３から容易に剥離することができるサイズで構成されているので、製造コストは抑えられる。
また、サポート部材５を除去した基板部１１の薄い針状体１は可撓性を備えるため、皮膚に追従させ湾曲することができる。そのため、サポート部材５を除去した基板部１１の薄い針状体１は、針状部１２の皮膚への穿刺及び穿孔の度合いを十分なものとすることができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態と同様であってもよい部分は、同一の符号を付し、説明を省略する。
図４は、第２の実施の形態に係る針状体１の構造を示す図である。図４は、図１に示す針状体１のＡ−Ａ´断面図である。

図４の（ａ）は、第２の実施の形態に係る針状体１の一例を示す。針状体１の第２面１１２には、複数の凹部（ディンプル構造ともいう）１１２ａが形成されている。凹部１１２ａの形状は、半球形状である。なお、凹部１１２ａの形状は、矩形状であってもよく、他の形状であってもよい。凹部１１２ａの配置は、正方格子状であっても、正方格子状以外の配置であってもよい。凹部１１２ａは、図３の（ｅ）に示す工程においてサポート部材５によって転写される。針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面には、凹部１１２ａに対応する凸部が形成されている。凹部１１２ａは、針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面に形成されている凸部に対応する形状の転写によって形成される。

図４の（ｂ）は、第２の実施の形態に係る針状体１の一例を示す。針状体１の第２面１１２には、複数の凸部（エンボス構造ともいう）１１２ｂが形成されている。凸部１１２ｂの形状は、半球形状である。なお、凸部１１２ｂの形状は、他の形状であってもよい。凸部１１２ｂの配置は、正方格子状であっても、正方格子状以外の配置であってもよい。凸部１１２ｂは、図３の（ｅ）に示す工程においてサポート部材５によって転写される。針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面には、凸部１１２ｂに対応する凹部が形成されている。凸部１１２ｂは、針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面に形成されている凹部に対応する形状の転写によって形成される。

図４の（ｃ）は、第２の実施の形態に係る針状体１の一例を示す。針状体１の第２面１１２には、複数の凸部（エンボス構造ともいう）１１２ｃが形成されている。凸部１１２ｃの形状は、矩形状である。なお、凸部１１２ｃの形状は、他の形状であってもよい。凸部１１２ｃの配置は、正方格子状であっても、正方格子状以外の配置であってもよい。凸部１１２ｃは、図３の（ｅ）に示す工程においてサポート部材５によって転写される。針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面には、凸部１１２ｃに対応する凹部が形成されている。凸部１１２ｃは、針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面に形成されている凹部に対応する形状の転写によって形成される。

なお、針状体１の第２面１１２には、図４に示した例以外に、梨地などの凹部または凸部またはこれらを組み合わせた構造が形成されていてもよい。

上述のように針状体１とサポート部材５との接触面が形成されていることにより、図３の（ｅ）に示す工程において、針状体１とサポート部材５は互いに噛み合う。例えば、針状体１の第２面１１２形成されている凹部１１２ａは、凹部１１２ａを形成するためにサポート部材５に形成されている凸部と噛み合う。針状体１の第２面１１２形成されている凸部１１２ｂまたは凸部１１２ｃは、凸部１１２ｂまたは凸部１１２ｃを形成するためにサポート部材５に形成されている凹部と噛み合う。

一般的に、異なる材質からなる２つの物体の平面同士を密着させることは難しい。上述のように針状体１とサポート部材５が互いに噛み合うように構成することで、サポート部材５と針状体１との密着度は上がる。

第２の実施形態によれば、サポート部材５を針状体１の第２面１１２に配置する工程において、サポート部材５と針状体１との密着度を上げることができる。針状体１とサポート部材５を一体として複製版３から剥離する工程等において、サポート部材５が一体となった針状体１を容易に取り扱うことができる。

なお、上述の凹部１１２ａ、凸部１１２ｂまたは凸部１１２ｃ以外にも、サポート部材５の表面構造に対応した構造を針状体１の第２面１１２に設けてもよい。例えば、針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面にロット番号等や製品番号が形成されていてもよい。針状体１の第２面１１２には、サポート部材５の表面構造に対応した構造が転写される。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態について説明する。第１の実施の形態または第２の実施の形態と同様であってもよい部分は、同一の符号を付し、説明を省略する。
図５は、第３の実施の形態に係る針状体１の構造を説明するために示した図である。

補強層６は、所定の曲率で湾曲している凸型の湾曲面６１を備えている。補強層６は、例えば金属で構成されているが、その他の材料で構成されていてもよい。針状体１の第２面１１２は、補強層６が備えている凸型の湾曲面６１に貼付されている。針状体１の第２面１１２は、例えば接着剤で湾曲面６１に接着されている。針状体１は、補強層６の形状に沿った凸型に湾曲した基板部１１を備えることができる。

基板部１１を湾曲させることができるのは、第１の実施の形態で説明したように基板部１１の薄い針状体１を作製することができるからである。基板部１１を湾曲させたとしても、基板部１１には破損が生じない。比較例として、例えば、基板部１１の厚みが約１０００μｍの針状体１を考える。このような厚みの基板部１１は、フレキシブルに曲げることができない。この基板部１１を湾曲させると、基板部１１には破損が生じる。

なお、第１の実施の形態で説明した針状体１の製造方法に、サポート部材５が除去された後の基板部１１の第２面１１２を、補強層６が備えている凸型の湾曲面６１に貼付する工程を含めてもよい。

第３の実施形態によれば、平板状の基板部１１を備えている針状体１よりも皮膚に穿孔しやすい形状の針状体１を作製することができる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態について説明する。第１の実施の形態、第２の実施の形態または第３の実施の形態と同様であってもよい部分は、同一の符号を付し、説明を省略する。
図６は、第４の実施の形態に係る針状体の製造方法を示すものである。図６の（ｇ）は、図１に示す針状体１のＡ−Ａ´断面図である。以下に一例となる具体的な製造手順を説明する。図６は、第２の実施の形態で説明した図４の（ａ）に示す凹部１１２ａが形成されている針状体１の製造方法を示している。なお、図４の（ｂ）に示す凸部１１２ｂが形成されている針状体１の製造方法は以下で説明する製造方法と同様であってもよく、その説明を省略する。同様に、図４の（ｃ）に示す凸部１１２ｃが形成されている針状体１の製造方法も以下で説明する製造方法と同様であってもよく、その説明を省略する。

図６の（ａ）〜（ｄ）に示す工程は、それぞれ、図３の（ａ）〜（ｄ）を参照して説明した上述の工程と同様であってもよく、その説明を省略する。

図６の（ｅ）に示す工程は、第１の実施の形態と形状の異なるサポート部材５を用いる点を除いて図３の（ｅ）を参照して説明した上述の工程と同様である。ここでは、第１の実施の形態と異なる点を説明する。

第４の実施の形態では、針状体１の第２面１１２と接するサポート部材５の面５１には、複数の凸部（エンボス構造ともいう）５１１が形成されている。図６の（ｅ）に示す工程において、サポート部材５を針状体１の第２面１１２上に配置すると、針状体１の第２面１１２には、凸部５１１に対応する形状が転写される。針状体１の第２面１１２には、凸部５１１に対応する形状の凹部１１２ａが形成される。針状体１の第２面１１２に形成されている凹部１１２ａは、サポート部材５に形成されている凸部５１１と噛み合う。そのため、サポート部材５と針状体１との密着度は上がる。

図６の（ｆ）に示す工程は、図３の（ｆ）を参照して説明した上述の工程と同様であってもよく、その説明を省略する。なお、上述のようにサポート部材５と針状体１との密着度が上がっているので、サポート部材５が一体となった針状体１の離型は容易になる。

図６の（ｇ）に示す工程は、図３の（ｇ）を参照して説明した上述の工程と同様であるため、その説明を省略する。なお、この工程により、熱可塑性樹脂４のみで構成されている凹部１１２ａが形成された単体の針状体１を得ることができる。

図６の（ｈ）は、サポート部材５が除去された後の基板部１１の第２面１１２を、補強層６が備えている凸型の湾曲面６１に貼付する工程である。この工程では、例えば、針状体１の第２面１１２を接着剤で湾曲面６１に接着する。この工程により、補強層６の形状に沿った凸型に湾曲した基板部１１を備えている針状体１を得ることができる。

なお、上述の第４の実施の形態に係る針状体１の製造方法は、図６の（ｈ）に示す工程を含んでいなくてもよい。

第４の実施の形態によれば、第１〜第３の実施の形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態について説明する。第１〜４の実施の形態と同様であってもよい部分は、同一の符号を付し、説明を省略する。
図７は、第５の実施の形態に係る針状体１０１の断面図である。針状体１０１は、針状体本体１０及びサポート部材５を備えている。針状体本体１０は、基板部１１及び複数の針状部１２を備えている。針状体本体１０は、第１の実施の形態で説明した針状体１に相当する。
サポート部材５は、基板部１１の第２面１１２に配置されている。なお、サポート部材５を構成する材料は、第１の実施の形態で説明した材料に限られない。サポート部材５は、一般的な樹脂フィルム（シート）で構成されていてもよい。
たとえば、サポート部材５を構成する樹脂フィルムとしては、例えば、ポリグリコール酸（以下、ＰＧＡ(Polyglycolic Acid)という）、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリカプロラクトン、アクリル、ウレタン樹脂、芳香族ポリエーテルケトン、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレートおよび、エポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムを使用することができる。このとき、サポート部材を構成する樹脂フィルムとしては、生体適合性を備えない熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、サポート部材に用いる樹脂フィルムは、上記以外の樹脂であってもよい。
たとえば、針状体１に用いる熱可塑性樹脂４とサポート部材５に用いる熱可塑性樹脂として同種の材料を用いることもできる。針状体１に用いる熱可塑性樹脂４を高価な生体適合性を有するグレードの樹脂を用い、サポート部材５に用いる熱可塑性樹脂を安価な一般グレードの樹脂を用いることができる。

第１方向におけるサポート部材５の厚さをＴ２とする。基板部１１の厚さＴ１と、サポート部材５の厚さＴ２の合計は、４００μｍ以上１５００μｍ以下である。Ｔ１+Ｔ２の合計が４００μｍに満たない場合、針状体１の製造に際して、複製版から針状体１を容易に剥離することが困難となる場合がある。Ｔ１+Ｔ２の合計が１５００μｍを超える場合、製造コストが嵩む。そのため、Ｔ１+Ｔ２の合計は、４００μｍ以上１５００μｍ以下であることが好ましい。

図８は、第５の実施の形態に係る針状体１０１の変形例を説明するために示した断面図である。
図８に示す針状体１０１は、針状体本体１０とサポート部材５との間に接着剤層７を備えている。
接着剤層７は針状体本体１０とサポート部材５とを接着できればよく、接着剤層７の材料は特に限定されない。

次に、針状体１０１の製造方法について説明する。
図９は、針状体１０１の製造方法の一例を説明するために示した図である。図９に示す製造方法は、射出成形（フィルムインサート成形）を用いている。

図９の（ａ）に示す工程は、第１の複製版３００内にサポート部材５を配置する工程である。第１の複製版３００は、製造する針状体１０１のサポート部材５側を凹凸反転した形状である。第１の複製版３００は、凹版または金型ともいう。
図９の（ｂ）に示す工程は、第１の複製版３００と第２の複製版３０１とを合わせる工程である。第２の複製版３０１は、製造する針状体１０１の針状体本体１０側を凹凸反転した形状である。第２の複製版３０１は、製造する針状体１０１の針状部１２の形状に対応する凹部を備える。第２の複製版３０１は、凹版または金型ともいう。

図９の（ｃ）に示す工程は、第１の複製版３００と第２の複製版３０１とで形成される内部空間に熱可塑性樹脂４を射出して針状体１０１を形成する工程である。熱可塑性樹脂４は、サポート部材５上において、サポート部材５と一体となるように形成される。熱可塑性樹脂４は、第１の複製版３００と第２の複製版３０１によって針状体本体１０となる。
図９の（ｄ）に示す工程は、針状体本体１０とサポート部材５を一体として第１の複製版３００及び第２の複製版３０１から剥離する工程である。この工程により、針状体１０１は、第１の複製版３００及び第２の複製版３０１から取り出される。

次に、針状体１０１の別の製造方法について説明する。
針状体１０１は、第１の実施の形態に係る針状体１の製造方法で説明した図３の（ａ）〜（ｆ）の工程によって製造することができる。
つまり、針状体１０１の製造方法は、針状体１を作製するための原型２を用意する工程を備えている。針状体１０１の製造方法は、複製版３を作製する工程を備えている。針状体１０１の製造方法は、複製版３から原型２を除去する工程を備えている。針状体１０１の製造方法は、複製版３に熱可塑性樹脂４を充填して針状体１に相当する針状体本体１０を形成する工程を備えている。針状体１０１の製造方法は、サポート部材５を針状体本体１０の第２面１１２に配置する工程を備えている。針状体１０１の製造方法は、針状体本体１０とサポート部材５を一体として複製版３から剥離する工程を備えている。

第５の実施の形態によれば、針状体１及び針状体１の製造方法は、第１〜第４の実施の形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

以下、針状体の製造方法について、具体的な実施例を挙げて説明する。当然のことながら、針状体の製造方法は下記いくつかの実施例に限定されず、各工程において当業者が類推できる他の製造方法をも含むものとする。

（実施例１）
実施例１で作製する針状体１の形状を説明する。針状体１は、ＰＧＡで構成されている。針状部１２は、高さが８００μｍである。針状部１２の根元寸法は３００μｍである。針状部１２は、４列×４列の計１６本で正方格子状に配置されている。針状部１２間のピッチは８００μｍである。基板部１１の外形は５ｍｍの正方形である。基板部１１の厚みは１００μｍである。

再び図３を参照して、第１の実施の形態に沿った針状体１の具体的な製造方法を説明する。
図３の（ａ）に示す工程では、５軸加工機で作製した原型２を用意した。原型２の素材としてはシリコンを使用した。
図３の（ｂ）に示す工程では、原型２に対してＮｉ電鋳を施し複製版３を作製した。
図３の（ｃ）に示す工程では、熱アルカリにより複製版３からシリコン製の原型２を除去した。
上記工程により、針状体１の型となる複製版３を準備した。複製版３は、シリコンを除去した後に残る電鋳にて作製したＮｉ製の版である。

図３の（ｄ）に示す工程では、複製版３に医療用の生分解性樹脂の一つであるＰＧＡを充填して針状体１を形成した。具体的には、複製版３上にＰＧＡを載せた。この時、基板部１１の厚みが最終的な目的の厚みとなるように、複製版３に入れるＰＧＡの量を調整した。次に、複製版３上に載せたＰＧＡを２５０℃に加熱し溶融させた。次に、上部よりシリコンゴム製のローラーでＰＧＡを加圧し、複製版３の凹部３２にＰＧＡを押し込んだ。

図３の（ｅ）に示す工程では、溶融したＰＧＡ上にＰＶＡ製のシートを載せた。ＰＶＡ製のシートの厚みは４００μｍである。このＰＶＡ製のシートは、サポート部材５を構成するものである、次に、シリコンゴム製のローラーでＰＶＡ製のシートの背面（ＰＧＡと接していない面）を加圧した。

図３の（ｆ）に示す工程では、複製版３を表裏より冷却し、室温付近まで複製版３の温度が低下してから、ＰＶＡ製のシートの背面にバキュームピンセットを装着し、複製版３に対し垂直に引き剥がした。この結果、基板部１１及び針状部１２がＰＧＡで構成された針状体１と、基板部１１の第２面１１２に貼付されたＰＶＡ製のシートを一体として得た。

図３の（ｇ）に示す工程では、ＰＶＡ製のシートが一体となった針状体１全体を２５℃の蒸留水中に５分間浸漬したところ、ＰＶＡ製のシートは完全に溶解した。この結果、上述のような針状部１２の高さが８００μｍ、根元寸法が３００μｍ、計１６本の針状部１２が林立し、基板部１１の厚みが１００μｍの針状体１を得た。

（実施例２）
再び図６を参照して、第２の実施の形態に沿った針状体１の具体的な製造方法を説明する。実施例２では、サポート部材５の片面にエンボス構造５１１を設けた。
図６の（ａ）〜（ｃ）の工程により、実施例１と同様の針状体１の型となる複製版３を作製した。

図６の（ｄ）に示す工程では、複製版３に医療用の生分解性樹脂の一つであるＰＧＡを充填して針状体１を形成した。具体的には、複製版３上にＰＧＡを載せた。この時、基板部１１の厚みが最終的な目的の厚みとなるように、複製版３に入れるＰＧＡの量を調整した。次に、複製版３上に載せたＰＧＡを２５０℃に加熱し溶融させた。次に、上部よりシリコンゴム製のローラーでＰＧＡを加圧し、複製版３の凹部３２にＰＧＡを押し込んだ。

図６の（ｅ）に示す工程では、溶融したＰＧＡ上にＰＶＡ製のシートを載せた。ＰＶＡ製のシートの片面（ＰＧＡと接する面）には半径５μｍのエンボス構造５１１が設けられている。ＰＶＡ製のシートの厚みは４００μｍである。次に、シリコンゴム製のローラーでＰＶＡ製のシートの背面（ＰＧＡと接していない面）を加圧した。

図６の（ｆ）に示す工程では、複製版３を表裏より冷却し、室温付近まで複製版３の温度が低下してから、ＰＶＡ製のシート背面にバキュームピンセットを装着し、複製版３に対し垂直に引き剥がした。この結果、基板部１１及び針状部１２がＰＧＡで構成された針状体１と、基板部１１の第２面１１２に貼付されたＰＶＡ製のシートを一体として得た。基板部１１の第２面１１２には、ＰＶＡ製のシートのエンボス構造５１１の形状に対応したディンプル構造１１２ａが形成されている。

図６の（ｇ）に示す工程では、ＰＶＡ製のシートが一体となった針状体１全体を２５℃の蒸留水中に５分間浸漬したところ、ＰＶＡ製のシートは完全に溶解した。この結果、上述のような針状部１２の高さが８００μｍ、根元寸法が３００μｍ、計１６本の針状部１２が林立し、基板部１１の厚みが１００μｍの針状体１を得た。

図６の（ｆ）に示す工程では、ＰＧＡ製の針状体１を、曲率５０ｍｍに加工したステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４）製の補強層６に貼付した。その結果、針状部１２の高さが８００μｍ、根元寸法が３００μｍ、計１６本の針状部１２が林立し、基板部１１が曲率５０ｍｍに湾曲した針状体１を得た。

（実施例３）
第５の実施の形態に沿った針状体１０１の具体的な製造方法を説明する。
図７に示した、実施例５で作製する針状体１０１の形状を説明する。針状体１０１の針状部１２は、実施例１の針状部１２と同一の形状であり、高さが８００μｍであり、針状部１２の根元寸法は３００μｍである。針状部１２は、４列×４列の計１６本で正方格子状に配置されている。針状部１２間のピッチは８００μｍである。基板部１１の外形は５ｍｍの正方形である。基板部１１の厚みは１００μｍである。

再び図３を参照して、第５の実施の形態に沿った針状体１の具体的な製造方法を説明する。
図３の（ａ）に示す工程では、５軸加工機で作製した原型２を用意した。原型２の素材としてはシリコンを使用した。
図３の（ｂ）に示す工程では、原型２に対してＮｉ電鋳を施し複製版３を作製した。
図３の（ｃ）に示す工程では、熱アルカリにより複製版３からシリコン製の原型２を除去した。
上記工程により、針状体１の型となる複製版３を準備した。複製版３は、シリコンを除去した後に残る電鋳にて作製したＮｉ製の版である。

図３の（ｄ）に示す工程では、複製版３に医療用の生分解性樹脂の一つであるＰＧＡを充填して針状体を形成した。具体的には、複製版３上にＰＧＡを載せた。この時、基板部１１の厚みが最終的な目的の厚みとなるように、複製版３に入れるＰＧＡの量を調整した。次に、複製版３上に載せたＰＧＡを２５０℃に加熱し溶融させた。次に、上部よりシリコンゴム製のローラーでＰＧＡを加圧し、複製版３の凹部３２にＰＧＡを押し込んだ。

図３の（ｅ）に示す工程では、溶融したＰＧＡ上に生体適合性を有さない一般グレードのＰＧＡ製のシートを載せた。ＰＶＡ製のシートの厚みは４００μｍであり、針状体に用いた医療用の生ＰＧＡよりも安価である。このＰＧＡ製のシートは、サポート部材５を構成するものである。次に、シリコンゴム製のローラーでＰＧＡ製のシートの背面を加圧した。

図３の（ｆ）に示す工程では、複製版３を表裏より冷却し、室温付近まで複製版３の温度が低下してから、ＰＶＡ製のシートの背面にバキュームピンセットを装着し、複製版３に対し垂直に引き剥がした。この結果、基板部１１及び針状部１２がＰＧＡで構成された針状体１と、基板部１１の第２面１１２に貼付されたＰＧＡ製のシートを一体として得た。以上により、図７に示した針状体１０１を得た。

本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより、種々の発明が抽出され得る。

例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１…針状体、２…原型、３…複製版、４…熱可塑性樹脂、５…サポート部材、６…補強層、７…接着剤層、１０…針状体本体、１１…針状体の基板部、１２…針状体の針状部、２１…原型の基板部、２２…原型の針状部、３１…複製版の第１面、３２…複製版の凹部、５１…サポート部材の面、６１…湾曲面、１０１…針状体、１１１…針状体の第１面（針状部形成面）、１１２…針状体の第２面（針状部非形成面）、１１２ａ…凹部（ディンプル構造）、１１２ｂ…凸部（エンボス構造）、１１２ｃ…凸部（エンボス構造）、２１１…原型の第１面、２１２…原型の第２面、５１１…サポート部材の凸部（エンボス構造）、３００…第１の複製版、３０１…第２の複製版。

Claims (11)

1. 複数の針状部と、
   前記針状部が形成されている第１面、及び、前記第１面とは逆側の第２面を有する基板部と、
   を備え、
   前記第１面と直交する方向における前記針状部の高さＨは、５０μｍ以上１０００μｍ以下であり、
   前記第１面と直交する方向における前記基板部の厚さＴ１は、５０μｍ以上３００μｍ以下であり、
   前記第１面における前記針状部との接続面の最大径φと前記針状部の高さＨとのアスペクト比（Ｈ／φ）は、０．７以上１０以下である、
   針状体。
2. 前記基板部の前記第２面に配置されているサポート部材を備え、
   前記基板部の厚さＴ１と、前記第１面と直交する方向における前記サポート部材の厚さＴ２の合計は、４００μｍ以上１５００μｍ以下である、
   請求項１に記載の針状体。
3. 熱可塑性樹脂で構成された基板部の第１面に針状部を備える針状体の製造方法であって、
   前記針状部の形状に対応した凹部を備える複製版に前記熱可塑性樹脂を充填して前記針状体を形成する工程と、
   前記針状体を構成する材料とは異なる材料で構成されているサポート部材を、前記基板部の前記第１面とは逆側の第２面に配置する工程と、
   前記針状体と前記サポート部材を一体として前記複製版から剥離する工程と、
   を備える針状体の製造方法。
4. 前記針状体から前記サポート部材を除去する工程を備える、請求項３に記載の針状体の製造方法。
5. 前記針状体から前記サポート部材を除去する工程は、前記サポート部材を構成する材料が可溶な溶媒を用いて前記針状体から前記サポート部材を除去する工程である、
   請求項４に記載の針状体の製造方法。
6. 前記サポート部材は、水溶性の材料で構成されている、
   請求項４または５に記載の針状体の製造方法。
7. 前記サポート部材は、ポリビニルアルコールで構成されている、
   請求項４から６のうちの何れか１項に記載の針状体の製造方法。
8. 前記サポート部材を前記基板部の前記第２面に配置する工程は、外部刺激により粘着性が変化する接着剤を用いて前記サポート部材を前記基板部の前記第２面に貼付する工程、または、前記外部刺激により粘着性が変化する材料で構成されている前記サポート部材を前記基板部の前記第２面に貼付する工程であり、
   前記針状体から前記サポート部材を除去する工程は、前記外部刺激を与えることにより前記針状体から前記サポート部材を除去する工程である、
   請求項４に記載の針状体の製造方法。
9. 前記外部刺激は、紫外線、電子線、赤外線あるいは熱である、請求項８に記載の針状体の製造方法。
10. 前記基板部の前記第２面と接する前記サポート部材の面には、凹部、凸部またはこれらを組み合わせた構造が形成されている、
    請求項４から８のうちの何れか１項に記載の針状体の製造方法。
11. 前記サポート部材が除去された後の前記基板部の前記第２面を、補強層が備えている凸状の湾曲面に貼付する工程を備える、
    請求項４から９のうちの何れか１項に記載の針状体の製造方法。

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