針狀構(gòu)造體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 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)】
[0002] 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)。
[0003] 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ym至幾百ym。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。
[0004] 角質(zhì)層的厚度根據(jù)人體的部位而稍微不同，平均為20ym程度。此外，在角質(zhì)層的 下方存在有大致200ym至350ym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20ym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350ym以上。
[0005] 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500ym以上、寬度200ym 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)。
[0006] 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（wirecutting)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)。
[0007] 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)。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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1~20ym。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。
[0011] 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。
[0012] 先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第6,183,434號(hào)說(shuō)明書
[0015] 專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2002-369816號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)3:特開(kāi)2004-58265號(hào)公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)4:特表2006-513811號(hào)公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)5:特開(kāi)2005-21677號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 發(fā)明要解決的課題
[0020] 這樣，以往，在陣列配置有多個(gè)微細(xì)針部的針狀構(gòu)造體中，存在如下問(wèn)題：很難適 當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)針部的前端部的尺寸及形狀，穿刺性降低。此外，還存在如下問(wèn)題：向復(fù)制版填充 材料時(shí)，伴隨著復(fù)制版的陣列密度或面積增加，填充性降低。
[0021] 本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的，其目的在于提供一種針狀構(gòu)造體，能夠適 當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)針部的前端部的尺寸及形狀，而且能夠?qū)崿F(xiàn)針部的穿刺性的提高。此外，本發(fā)明的 其他目的在于提供一種針狀構(gòu)造體的制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)利用轉(zhuǎn)印成形法制作針狀構(gòu)造體 時(shí)的成形材料的填充性的提高。
[0022] 用于解決課題的手段
[0023] 技術(shù)方案1所述的發(fā)明為針狀構(gòu)造體，其特征在于，具備：多列凸部，在基板上，沿 一個(gè)方向延伸地形成；以及多個(gè)針部，在每個(gè)所述凸部上分離地形成。
[0024] 技術(shù)方案2所述的發(fā)明根據(jù)技術(shù)方案1所述的針狀構(gòu)造體，其特征在于，所述凸部 的一側(cè)面與所述針部的一側(cè)面由同一平面形成。
[0025] 技術(shù)方案3所述的發(fā)明為針狀構(gòu)造體的制造方法，其特征在于，將技術(shù)方案1所 述的針狀構(gòu)造體作為原版來(lái)使用，通過(guò)從該原版的轉(zhuǎn)印成形來(lái)制作具有與所述凸部對(duì)應(yīng)的 凹部以及與所述針部對(duì)應(yīng)的槽部的復(fù)制版，通過(guò)從所述復(fù)制版的轉(zhuǎn)印成形來(lái)制作針狀構(gòu)造 體。
[0026] 技術(shù)方案4所述的發(fā)明根據(jù)技術(shù)方案3所述的針狀構(gòu)造體的制造方法，其特征在 于，利用生物體相容性材料來(lái)形成通過(guò)從所述復(fù)制版的轉(zhuǎn)印成形來(lái)制作的針狀構(gòu)造體。
[0027] 技術(shù)方案5所述的發(fā)明根據(jù)技術(shù)方案3所述的針狀構(gòu)造體的制造方法，其特征在 于，將用于向所述復(fù)制版填充的針狀體形成材料用輥?zhàn)舆M(jìn)行壓貼，而且，一邊使該輥?zhàn)友嘏c 所述凹部的延伸方向相同的方向移動(dòng)一邊進(jìn)行輥成形。
[0028] 技術(shù)方案6所述的發(fā)明為針狀構(gòu)造體的制造方法，其特征在于，包括：對(duì)基板的表 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，由此，形成與所述第 一方向垂直地截?cái)嗟慕孛鏋槿切螤畹亩鄠€(gè)凸部的工序；以及對(duì)每個(gè)所述凸部，使用研磨 加工，沿著與所述第一方向交叉的第二方向，以比所述第一線狀槽淺的方式形成相互平行 的多個(gè)第二線狀槽，由此，形成與所述第二方向垂直地截?cái)嗟慕孛鏋槿切蔚亩鄠€(gè)針部的 工序。
[0029] 技術(shù)方案7所述的發(fā)明根據(jù)技術(shù)方案6所述的針狀構(gòu)造體的制造方法，其特征在 于，在用于形成所述第一及第二線狀槽的研磨加工中，使用了在側(cè)面與前端面之間具有傾 斜面的切割刀片。
[0030] 發(fā)明效果
[0031] 根據(jù)本發(fā)明，不是簡(jiǎn)單地在平坦部上形成針部，而是在凸部上形成針部，由此，能 夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)針部的前端部的尺寸及形狀，而且能夠?qū)崿F(xiàn)穿刺性的提高。
[0032] 此外，能夠?qū)崿F(xiàn)利用轉(zhuǎn)印成形法制作針狀構(gòu)造體時(shí)的成形材料的填充性的提高。 特別是，在沿與凹部輔助圖案相同的方向填充了成形材料的情況下，通過(guò)列狀的凹部輔助 圖案，能夠顯著改善材料的填充性。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的針狀構(gòu)造體（針狀體原版）的概略結(jié)構(gòu)的立 體圖。
[0034] 圖2是表不圖1的針狀構(gòu)造體的制造工序的截面圖。
[0035] 圖3是表示圖1的針狀構(gòu)造體的制造工序的立體圖。
[0036] 圖4是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的針狀體復(fù)制版的制造工序的截面圖。
[0037] 圖5是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的針狀構(gòu)造體的轉(zhuǎn)印成形工序的截面圖。
[0038] 圖6是表示向針狀體復(fù)制版填充轉(zhuǎn)印材料時(shí)的輥?zhàn)拥囊苿?dòng)方向的立體圖。
[0039] 圖7是表示向針狀體復(fù)制版填充轉(zhuǎn)印材料時(shí)的輥?zhàn)拥囊苿?dòng)方向的截面圖。
[0040] 圖8是用于在本發(fā)明的變形例中進(jìn)行說(shuō)明的圖，是表示針狀構(gòu)造體的轉(zhuǎn)印成形方 法的一個(gè)例子的截面圖。
[0041] 圖9是本發(fā)明的針狀構(gòu)造體的示意圖。
[0042] 圖10是本發(fā)明的針狀構(gòu)造體（變形例1)的示意圖。
[0043] 圖11是本發(fā)明的針狀構(gòu)造體（變形例2)的示意圖。
[0044] 圖12是本發(fā)明的針狀構(gòu)造體（變形例3)的示意圖。
[0045] 圖13是本發(fā)明的針狀構(gòu)造體（變形例4)的示意圖。
[0046] 圖14是本發(fā)明的針狀構(gòu)造體（變形例5)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 以下，參照【附圖說(shuō)