(57)【要約】      （修正有）【課題】突起部表面に多量の薬剤を保持することが可能な針状体の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】シリコンウエハを使用した針状体の製造方法であって、シリコンウエハの表面に複数の突起部１１を備えた針状体１２を形成する工程と、突起部１１の表面に酸化膜１８を形成する工程と、突起部１１の酸化膜１８をエッチング除去する工程と、を備えており、前記酸化膜１８を形成する工程は、シリコンの陽極酸化処理工程であり、前記酸化膜１８をエッチング除去する工程は、フッ化水素酸を含むエッチング液を使用する処理工程であることを特徴とする針状体の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウエハを使用した針状体の製造方法であって、
シリコンウエハの表面に複数の突起部を備えた針状体を形成する工程と、
突起部の表面に酸化膜を形成する工程と、
突起部の酸化膜をエッチング除去する工程と、を備えており、
前記酸化膜を形成する工程は、シリコンの陽極酸化処理工程であり、
前記酸化膜をエッチング除去する工程は、フッ化水素酸を含むエッチング液を使用する処理工程であることを特徴とする針状体の製造方法。
【請求項２】
前記シリコンウエハが単結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１に記載の針状体の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薬剤の投与に用いられる針状体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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、針状体の直径は数十μｍから数百μｍ、長さは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、具体的には数百μｍから数ｍｍ程度であることが望ましいとされている。
【０００６】
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ンや、マルトース、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１参照）。
【０００７】
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。
【０００８】
針状体を用いた薬剤の皮内投与方式としては、針状体を皮膚に穿刺する前または後に皮膚表面に薬剤を塗布する方式や、薬剤が表面に予め塗布された塗布型針状体または薬剤を含有した材料で作製された溶解型針状体を皮膚に穿刺する方式、さらに貫通孔が設けられた中空型針状体を皮膚に穿刺し、当該貫通孔を通して薬剤を皮膚内に投与する方式、等が検討されている。
【０００９】
中空型針状体を用いた投与方式は、他の方式に比べて現行の注射と同様に液体剤形を利用できること、薬剤投与量を増やせること、といった利点がある一方、薬液が皮膚表面に漏れてしまうこと、製造コストが高いこと、といった欠点がある。
【００１０】
塗布型針状体（例えば、特許文献２参照）においては、例えば浸漬によるコーティング方法が提案されている（特許文献３参照）。
【００１１】
塗布型の針状体に薬剤を保持させる工程において、薬剤は、液体の状態で突起部の表面に塗布された後、固化されることにより、突起部の表面に保持される。それゆえに、針状
体が保持可能な薬剤の量、すなわち、針状体が投与可能な薬剤の量は、突起部の表面積に応じた量に制限されてしまうため、投与可能な薬剤の量を増大させることのできる針状体が望まれている。なお、投与可能な薬剤の量を増大させる要請は、薬剤の保持形態に関わらず、針状体において共通している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２１６７７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／１０５４９６号
【特許文献３】特許第５０４９２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の事情に鑑み、本発明は、突起部表面に多量の薬剤を保持することが可能な針状体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、シリコンウエハを使用した針状体の製造方法であって、
シリコンウエハの表面に複数の突起部を備えた針状体を形成する工程と、
突起部の表面に酸化膜を形成する工程と、
突起部の酸化膜をエッチング除去する工程と、を備えており、
前記酸化膜を形成する工程は、シリコンの陽極酸化処理工程であり、
前記酸化膜をエッチング除去する工程は、フッ化水素酸を含むエッチング液を使用する処理工程であることを特徴とする針状体の製造方法である。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、前記シリコンウエハが単結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１に記載の針状体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の針状体の製造方法によれば、シリコン製の針状体表面に陽極酸化法により形成された酸化膜は不均一な膜厚を有しており、当該酸化膜を、フッ化水素酸を含むエッチング液により除去することにより、突起部の表面が粗化されて凹凸を有した形状を得ることができる。そのため、突起部の表面が平坦である形状と比較して、突起部の表面積が増大する。その結果、突起部に保持される薬剤量、および皮内投与可能な薬剤の量を増大させることができる。
【００１７】
また、上記構成において、前記突起部の表面の全体が、前記凹凸を有していてもよい。
上記構成によれば、凹凸が突起部の表面の一部に配置されている構成と比較して、投与可能な薬剤の量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の針状体の製造方法の一例を示す説明図であって、（ａ）はシリコンウエハを加工して作製した針状体の突起部を示す概略断面図、（ｂ）は針状体を陽極酸化する装置の概略構成を示す概略説明図、（ｃ）は針状体の突起部の表面に酸化膜が形成された状態を示す概略断面図、を示している。
【図２】図１に続く本発明の針状体の製造方法の説明図であって、（ｄ）は図１（ｃ）の状態の針状体を、フッ化水素酸を含むエッチング液の中に浸漬して、針状体の突起部に形成された酸化膜をエッチング除去している状態を示す概略説明図、（ｅ）は（ｄ）で処理されたことにより突起部の表面に凹凸形状が形成された状況を示す概略断面図、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１を用いて本発明の針状体の製造方法の一例について説明する。
【００２０】
まず、適当な大きさのシリコンウエハ（図示せず）を準備し、図１（ａ）に示したように、その一方の面に突起部１１を備える針状体１２を作製する。
【００２１】
突起部１１の形状は特に制限されることはなく、例えば円錐や角錐であってもよく、先端部は尖っていても、平坦であってもよい。先端部を平坦な形状とすることにより突起部１１の強度を向上させることができ、針状体１２作製の良品率を向上することができ、また針状体１２を安定して皮膚に穿刺することが可能となる。突起部１１の直径は通常数十μｍから数百μｍ、長さは数百μｍから数ｍｍ程度であることが望ましい。
【００２２】
また、針状体１２作製方法も特に制限されることはなく、公知技術を使用することができる。例えば、研削加工、切削加工、ドライエッチング、ウェットエッチング、またはこれらの組み合わせによる方法を好適に用いることが可能である。
【００２３】
シリコンウエハを構成する材料としては、加工精度向上のため単結晶シリコンを用いることが望ましい。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示したように、電解液１３を満たした電解槽１４中に針状体１２を電気的に接続して固定した陽極１５と、陽極１５と対向する位置に陰極１６を配置し、電源１７により直流電圧を印加して陽極酸化を行う。
【００２５】
この陽極酸化により、図１（ｃ）に示したように、表面に酸化膜１８が形成された突起部１１を有する針状体１２を作製することができる。
【００２６】
ここで、電解液１３を構成する成分やｐＨ、印加電圧等を変更することにより、後に形成される突起部１１表面の凹凸のサイズを変えることができる。
【００２７】
なお、突起部１１の表面全体が凹凸を有する構造とすることにより、凹凸が突起部１１の表面の一部に配置されている構成と比較して、投与可能な薬剤の量を増大させることができる。
【００２８】
一方、例えば突起部１１の先端部のみの表面に凹凸を設けることにより、先端部のみ薬剤保持量を増加することもできるが、その場合は適当な公知技術により突起部１１先端部以外の表面をマスキングしたうえで、上述の方法により陽極酸化を行えばよい。
【００２９】
次に、図２（ｄ）に示したように、フッ化水素酸を含むエッチング液１９を満たした洗浄槽２０の中に針状体１２を浸漬することにより、突起部１１表面に形成されている酸化膜１８をエッチング除去する。
【００３０】
これにより、図２（ｅ）に示したように、突起部１１表面全体に凹凸が形成された針状体１２を得る。
【００３１】
上述した本発明の針状体の製造方法によれば、シリコン製の針状体表面に陽極酸化法により形成された酸化膜は不均一な膜厚を有しており、当該酸化膜を、フッ化水素酸を含むエッチング液により除去することにより、突起部の表面が粗化されて凹凸を有した形状を得ることができる。そのため、突起部の表面が平坦である形状と比較して、突起部の表面
積が増大する。その結果、突起部に保持される薬剤量、および皮内投与可能な薬剤の量を増大させることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、図１を用いて本発明の針状体の製造方法の実施例について説明する。
【００３３】
まず、厚さ７００μｍ、直径２００ｍｍの単結晶シリコンウエハ（図示せず）を準備し、図１（ａ）に示したように、切削加工によりその一方の面に四角錘形状で長さ８００μｍ、本数５００本の突起部１１を備える針状体１２を作製した。針状体１２の外形は切削加工により一辺２０ｍｍの正方形とした。
【００３４】
次に、図１（ｂ）に示したように、濃度３０ｗｔ％の水酸化アンモニウム水溶液からなる電解液１３を満たした電解槽１４中に針状体１２を固定した陽極１５と陰極１６とを配置し、定電圧の電源１７により１０Ｖの直流電圧を印加して陽極酸化を行った。なお、電解液１３のｐＨは６．０に調整した。
【００３５】
これにより、図１（ｃ）に示したように、表面に酸化膜１８が形成された突起部１１を有する針状体１２を作製した。
【００３６】
次に、図２（ｄ）に示したように、濃度１０ｗｔ％フッ化水素酸を含むエッチング液１９を満たした洗浄槽２０の中に針状体１２を1時間浸漬することにより、突起部１１表面に形成されている酸化膜１８を完全に除去した。
【００３７】
以上により、図２（ｅ）に示したように、突起部１１´表面全体に亘って凹凸が形成された針状体１２´を得た。
【符号の説明】
【００３８】
１１、１１´  突起部
１２、１２´  針状体
１３          電解液
１４          電解槽
１５          陽極
１６          陰極
１７          電源
１８          酸化膜
１９          フッ化水素酸を含むエッチング液
２０          洗浄槽
【図１】
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【図２】
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