[發(fā)明專利]針狀構(gòu)造體及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380057160.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104755129B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 植村大蔵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 凸版印刷株式會(huì)社
• 主分類號(hào): A61M37/00
• 分類號(hào): A61M37/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 戚宏梅;楊謙

能夠適當(dāng)?shù)刂谱鞒鲠槻康那岸瞬康某叽缂靶螤睿覍?shí)現(xiàn)穿刺性的提高。針狀構(gòu)造體的制造方法包括：對(duì)基板(11)的表面部，使用研磨加工，沿著第一方向形成相互平行的多個(gè)第一線狀槽(12)，由此，形成與第一方向垂直地截?cái)嗟慕孛鏋槿切螤畹亩鄠€(gè)凸部(15)的工序；以及對(duì)各凸部(15)，使用研磨加工，沿與第一方向交叉的第二方向，以比第一線狀槽(12)淺的方式形成相互平行的多個(gè)第二線狀槽(14)，由此，形成與第二方向垂直地截?cái)嗟慕孛鏋槿切蔚亩鄠€(gè)針部(15)的工序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陣列配置有多個(gè)微細(xì)針部的針狀構(gòu)造體及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，為了使藥劑在體內(nèi)被更有效地吸收，使用具有微米等級(jí)的大量微細(xì)針部的針狀構(gòu)造體(微針)對(duì)皮膚進(jìn)行穿孔來(lái)向皮膚內(nèi)直接投放藥劑的方法備受矚目。根據(jù)該方法，不用使用投藥用的特別器件就能夠簡(jiǎn)便地對(duì)藥劑進(jìn)行皮下投放(參照專利文獻(xiàn)1)。

針狀構(gòu)造體的各針部被要求具有對(duì)皮膚進(jìn)行穿孔的細(xì)度和前端角、以及使藥液滲透到皮下的長(zhǎng)度，針部的直徑優(yōu)選為幾μm至幾百μm。針部的長(zhǎng)度優(yōu)選為將皮膚的最外層即角質(zhì)層貫穿的長(zhǎng)度。

角質(zhì)層的厚度根據(jù)人體的部位而稍微不同，平均為20μm程度。此外，在角質(zhì)層的下方存在有大致200μm至350μm程度的厚度的表皮，進(jìn)而在該表皮的下層存在有布滿毛細(xì)血管的真皮層。因而，為了貫穿角質(zhì)層并使藥液滲透，要求針部的長(zhǎng)度為至少20μm以上。此外，在以采血為目的的情況下，要求針部的長(zhǎng)度為至少350μm以上。

一般嘗試著對(duì)硅進(jìn)行加工來(lái)制造針狀構(gòu)造體。硅是在MEMS設(shè)備或半導(dǎo)體制造中被廣泛使用的材料，低價(jià)且微細(xì)加工性優(yōu)良。作為硅制的針狀構(gòu)造體的制作方法，提出了如下方法：在硅片的兩面形成硅氧化膜并實(shí)施圖案形成，從其表面實(shí)施結(jié)晶各向異性蝕刻加工，從背面實(shí)施各向同性蝕刻。通過(guò)該方法，能夠制作出例如長(zhǎng)度500μm以上、寬度200μm以下的針部。此外，通過(guò)將該針部設(shè)為陣列狀能夠增加采血的可靠性(參照專利文獻(xiàn)2)。同樣，還提出了對(duì)硅基板進(jìn)行濕式蝕刻、利用硅的單晶材料的每個(gè)晶面方位的蝕刻率差的制造方法(參照專利文獻(xiàn)3)。

還提出有利用硅以外的材料來(lái)制作針狀構(gòu)造體的制作方法。例如，在機(jī)械加工鋼板的一個(gè)面上利用線切割(wire cutting)法來(lái)形成針部的方法。該方法中，通過(guò)改變向上及向下切割的角度來(lái)控制所形成的針部的尺寸和形狀(參照專利文獻(xiàn)4)。

此外，構(gòu)成針狀構(gòu)造體的材料被要求即使假設(shè)破損的針部殘留在體內(nèi)的情況下也不會(huì)給人體帶來(lái)負(fù)面影響。作為這樣的材料，有望采用醫(yī)療用有機(jī)硅樹(shù)脂、麥芽糖、聚乳酸或右旋糖苷等生物體相容材料(參照專利文獻(xiàn)5)。

為了低成本且大量地制造這樣的具有微細(xì)構(gòu)造的針狀構(gòu)造體，以注射成形法、印痕法、鑄造法等為代表的轉(zhuǎn)印成形法是有效的。并且，在哪個(gè)方法中都是，為了進(jìn)行成形，需要有使所希望的形狀進(jìn)行了凹凸反轉(zhuǎn)后的原版，為了形成需要構(gòu)成為縱橫比(相對(duì)于構(gòu)造體的寬度而言的、高度或深度的比率)較高且前端部尖銳化的針部，該制造工序是非常重要的。

但是，以往的使用濕式蝕刻的方法是利用每個(gè)晶面方位的蝕刻率差的方法，為了制造針狀構(gòu)造體，需要高度精制的單晶材料，針部的錐形角度及前端角度是由單晶材料的物性來(lái)規(guī)定的。因而，考慮皮膚的結(jié)構(gòu)來(lái)將針部設(shè)計(jì)成適當(dāng)?shù)男螤罴俺叽邕M(jìn)行制造是很困難的。

在使用線切割的方法中，向上切割到達(dá)了針部的頂部之后是無(wú)法立即就轉(zhuǎn)移至向下切割的，因此，現(xiàn)實(shí)來(lái)講，切割沿水平進(jìn)展1～20μm。因此，制造出的針部成為在前端部具有平坦面的角錐梯形形狀，存在針部的穿刺性差的問(wèn)題。

此外，在陣列狀排列有針部的針狀構(gòu)造體中，存在如下問(wèn)題：在上述的轉(zhuǎn)印成形法中，向針狀體復(fù)制版填充材料時(shí)，伴隨著針部的陣列密度或面積增加，填充性降低。

先行技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第6，183，434號(hào)說(shuō)明書