(57)【要約】【課題】マイクロニードル部の強度を確保できるマイクロニードルおよびマイクロニードルの製造方法を提供する。【解決手段】マイクロニードル１０は、第１平面１８、第１平面１８の反対側の第２平面１９を有する中間層１２と、中間層１２の第１平面１８に重ね合された第１外層１４と、中間層１２の第２平面１９に重ね合された第２外層１６との３層を備える。また、マイクロニードル１０は、ベース部と、ベース部から突出されたマイクロニードル部とを有する。中間層１２は、第１外層１４、第２外層１６と比べて硬い部材である。【選択図】図１
2018102541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１平面、前記第１平面の反対側の第２平面を有する中間層と、
前記中間層の前記第１平面に重ね合された第１外層と、
前記中間層の前記第２平面に重ね合された第２外層と、
の３層を少なくとも備え、
ベース部と、
前記ベース部から突出されたマイクロニードル部と、を有し、
前記中間層は、
前記第１外層、前記第２外層と比べて硬い部材である、
ことを特徴とするマイクロニードル。
【請求項２】
前記マイクロニードルは、
前記ベース部の内部に形成された流路接合部と、
前記流路接合部から前記マイクロニードル部の先端部まで延び、前記先端部に開口された流路と、を有する、
請求項１に記載のマイクロニードル。
【請求項３】
前記流路および前記流路接合部は、
前記中間層に形成した溝部と、
前記第１平面側から前記溝部を塞ぐ前記第１外層と、
前記第２平面側から前記溝部を塞ぐ前記第２外層と、により形成される、
請求項２に記載のマイクロニードル。
【請求項４】
前記中間層は、
金属で形成されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロニードル。
【請求項５】
前記マイクロニードル部は、
前記マイクロニードル部の先端部に、前記マイクロニードル部の一方の側面から他方の側面へ向けて、前記ベース部から離れるように直線状に延びる傾斜面が形成され、
前記傾斜面は、
前記一方の側面に位置する一端から前記ベース部までの距離が、前記他方の側面に位置する他端から前記ベース部までの距離の半分より大きくなるように形成されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロニードル。
【請求項６】
前記マイクロニードル部は、
前記マイクロニードル部の先端部に、前記マイクロニードル部の一方の側面から他方の側面へ向けて、前記ベース部から離れるように直線状に延びる傾斜面が形成され、
前記傾斜面は、
前記一方の側面に位置する一端から前記ベース部までの距離が、前記他方の側面に位置する他端から前記ベース部までの距離の半分より小さくなるように形成されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロニードル。
【請求項７】
前記第１外層および前記第２外層は、
熱硬化性樹脂で形成されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のマイクロニードル。
【請求項８】
中間層素材に溝部を形成する溝形成工程と、
前記溝部を形成した前記中間層素材の一方の第１表面に第１外層素材を重ね合わせ、前記中間層素材の他方の第２表面に第２外層素材を重ね合わせて３層構造の積層体を形成し、前記溝部を前記第１外層素材および前記第２外層素材で塞ぐ積層工程と、
前記積層体をマイクロニードルに切断する切断工程と、
を含むことを特徴とするマイクロニードルの製造方法。
【請求項９】
前記溝形成工程において、
前記中間層素材の一方の第１表面に樹脂層を重ね合わせ、
前記樹脂層側から前記中間層素材に前記溝部を形成する、
請求項８に記載のマイクロニードルの製造方法。
【請求項１０】
前記溝形成工程において、
前記中間層素材の他方の第２表面をガラス板に重ね合わせ、
前記樹脂層側から前記中間層素材に前記溝部を形成する、
請求項９に記載のマイクロニードルの製造方法。
【請求項１１】
前記積層工程において、
前記中間層素材に前記溝部を形成した後、
前記樹脂層が重ね合されている前記中間層素材を前記ガラス板から取り外し、
前記中間層素材の他方の第２表面に第２外層素材を重ね合わせ、
前記中間層素材の他方の第２表面に第２外層素材を重ね合わせた後、前記中間層素材の一方の第１表面から樹脂層を取り外し、
前記樹脂層を取り外した前記中間層素材の一方の第１表面に第１外層素材を重ね合わせる、
請求項１０に記載のマイクロニードルの製造方法。
【請求項１２】
前記切断工程において、前記積層体の切断箇所に熱を加えながら前記積層体を前記マイクロニードルに切断する、
請求項８〜１１のいずれか１項に記載のマイクロニードルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロニードルおよびマイクロニードルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
皮下に穿刺して薬物などを投与するものとしてマイクロニードルが用いられる。マイクロニードルとしては、例えば、基板からマイクロニードル部を突出させ、マイクロニードル部の先端に開口する流路が形成され、マイクロニードル部の先端にマイクロニードル先端部が取り付けられたものが知られている。マイクロニードル部は、皮下に穿刺可能な樹脂製の微細針である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０１６２３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マイクロニードル部を皮下に穿刺する際に、マイクロニードル部の破損などを考慮してマイクロニードル部の強度を充分に確保することが望ましい。しかし、マイクロニードル部は樹脂製の微細針であり、皮下に穿刺ための強度を充分に確保することが難しい。
【０００５】
そこで、この発明は、マイクロニードル部の強度を確保できるマイクロニードルおよびマイクロニードルの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のマイクロニードルは、第１平面、前記第１平面の反対側の第２平面を有する中間層と、前記中間層の前記第１平面に重ね合された第１外層と、前記中間層の前記第２平面に重ね合された第２外層と、の３層を少なくとも備え、ベース部と、前記ベース部から突出されたマイクロニードル部と、を有し、前記中間層は、前記第１外層、前記第２外層と比べて硬い部材である、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、中間層の両面に第１外層および第２外層を重ね合せて、少なくとも３層の構造でマイクロニードルを形成した。さらに、中間層を第１外層、第２外層と比べて硬い部材とした。これにより、マイクロニードル部の強度を確保でき、マイクロニードル部の先端部に荷重がかかった場合に、マイクロニードル部の変形を抑えることができる。
上記のマイクロニードルにおいて、前記マイクロニードルは、前記ベース部の内部に形成された流路接合部と、前記流路接合部から前記マイクロニードル部の先端部まで延び、前記先端部に開口された流路と、を有してもよい。
【０００８】
本発明によれば、ベース部の内部に流路接合部を形成した。また、流路接合部からマイクロニードル部の先端部まで流路を延ばし、流路をマイクロニードル部の先端部に開口させた。よって、流路接合部の内部に蓄えた薬物などを流路の開口から投与できる。また、流路の開口から血液などを採取できる。
【０００９】
上記のマイクロニードルにおいて、前記流路および前記流路接合部は、前記中間層に形成した溝部と、前記第１平面側から前記溝部を塞ぐ前記第１外層と、前記第２平面側から前記溝部を塞ぐ前記第２外層と、により形成してもよい。
【００１０】
本発明によれば、マイクロニードルを３層構造とした。よって、中間層の第１平面から第２平面まで貫通させた溝部を形成し、第１外層および第２外層で溝部を塞ぐことができる。すなわち、溝部、第１外層および第２外層で流路および流路接合部に形成できる。これにより、中間層に溝部を形成するだけで、流路および流路接合部を容易に形成できる。
【００１１】
上記のマイクロニードルにおいて、前記中間層は、金属で形成してもよい。
【００１２】
本発明によれば、中間層を硬い材料である金属で形成することにより、マイクロニードル部の強度を確保できる。
【００１３】
上記のマイクロニードルにおいて、前記マイクロニードル部は、前記マイクロニードル部の先端部に、前記マイクロニードル部の一方の側面から他方の側面へ向けて、前記ベース部から離れるように直線状に延びる傾斜面が形成され、前記傾斜面は、前記一方の側面に位置する一端から前記ベース部までの距離が、前記他方の側面に位置する他端から前記ベース部までの距離の半分より大きくなるように形成してもよい。
【００１４】
本発明によれば、傾斜面の一端からベース部までの距離を、傾斜面の他端からベース部までの距離の半分より大きくした。よって、傾斜面を比較的緩やかな傾斜に形成できる。これにより、傾斜面と他方の側面とで形成する、傾斜面の先端の強度を確保できる。
【００１５】
上記のマイクロニードルにおいて、前記マイクロニードル部は、前記マイクロニードル部の先端部に、前記マイクロニードル部の一方の側面から他方の側面へ向けて、前記ベース部から離れるように直線状に延びる傾斜面が形成され、前記傾斜面は、前記一方の側面に位置する一端から前記ベース部までの距離が、前記他方の側面に位置する他端から前記ベース部までの距離の半分より小さくなるように形成してもよい。
【００１６】
本発明によれば、傾斜面の一端からベース部までの距離を、傾斜面の他端からベース部までの距離の半分より小さくした。よって、傾斜面を比較的急な傾斜に形成できる。これにより、傾斜面に開口する流路の開口面積を大きく確保できる。したがって、例えば、マイクロニードルで血液などを採取する際に、開口部から血液を流路の内部に吸い込み易くできる。
【００１７】
上記のマイクロニードルにおいて、前記第１外層および前記第２外層は、熱硬化性樹脂で形成してもよい。
【００１８】
本発明によれば、第１外層および第２外層を熱硬化性樹脂で形成した。よって、例えば、レーザなどで３層の構造体を切断した後、第１外層および第２外層が冷却により固化することにより、第１外層および第２外層が収縮する。これにより、第１外層および第２外層が流路内や流路接合部内に変形して入り込むことを抑制でき、流路や流路接合部の空間を確保できる。
【００１９】
本発明のマイクロニードルの製造方法は、中間層素材に溝部を形成する溝形成工程と、前記溝部を形成した前記中間層素材の一方の第１表面に第１外層素材を重ね合わせ、前記中間層素材の他方の第２表面に第２外層素材を重ね合わせて３層構造の積層体を形成し、前記溝部を前記第１外層素材および前記第２外層素材で塞ぐ積層工程と、前記積層体をマイクロニードルに切断する切断工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、中間層素材に溝部を形成した後、中間層素材の両面に第１外層素材および第２外層素材を重ね合わせて３層構造の積層体を形成した。３層構造の積層体とすることにより強度を確保できる。これにより、積層体からマイクロニードルを精度よく切断できる。
また、中間層素材に溝部を形成した後、中間層素材の両面に第１外層素材および第２外層素材を重ね合わせることにより、溝部を第１外層素材および第２外層素材で塞ぐことができる。これにより、溝部、第１外層素材および第２外層素材で、流路および流路接合部を容易に形成できる。
【００２１】
上記のマイクロニードルの製造方法において、前記溝形成工程において、前記中間層素材の一方の第１表面に樹脂層を重ね合わせ、前記樹脂層側から前記中間層素材に前記溝部を形成してもよい。
【００２２】
ここで、例えば、中間層素材に金属材料を使用し、中間層素材の溝部をレーザで加工する場合に、金属材料の光沢によるレーザの反射などで溝部の加工が困難とされている。そこで、本発明によれば、中間層素材に樹脂層を重ね合わせ、樹脂層側から中間層素材に溝部を形成するようにした。これにより、樹脂層でレーザの反射を抑え、中間層素材に溝部を加工することを可能にした。
【００２３】
上記のマイクロニードルの製造方法において、前記溝形成工程において、前記中間層素材の他方の第２表面をガラス板に重ね合わせ、前記樹脂層側から前記中間層素材に前記溝部を形成してもよい。
【００２４】
本発明によれば、中間層素材の他方の第２表面をガラス板に重ね合わせた。これにより、中間層素材をガラス板で補強できる。また、例えば、中間層素材の溝部をレーザで切断する場合に、ガラス板までレーザを到達させることができる。これにより、中間層素材の他方の第２表面まで溝部を精度よく確実に切断できる。
【００２５】
上記のマイクロニードルの製造方法において、前記積層工程において、前記中間層素材に前記溝部を形成した後、前記樹脂層が重ね合されている前記中間層素材を前記ガラス板から取り外し、前記中間層素材の他方の第２表面に第２外層素材を重ね合わせ、前記中間層素材の他方の第２表面に第２外層素材を重ね合わせた後、前記中間層素材の一方の第１表面から樹脂層を取り外し、前記樹脂層を取り外した前記中間層素材の一方の第１表面に第１外層素材を重ね合わせてもよい。
【００２６】
本発明によれば、中間層素材に溝部を形成した後、中間層素材の他方の第２表面に第２外層素材を重ね合わせる。第２外層素材を重ね合わせた後、中間層素材の一方の第１表面から樹脂層を取り除くようにした。よって、中間層素材の一方の第１表面から樹脂層素材を取り除く際に、中間層素材を第２外層素材で補強できる。これにより、樹脂層を取り除く際に、中間層素材の変形を抑えることができる、マイクロニードルの品質を確保できる。
【００２７】
上記のマイクロニードルの製造方法において、前記切断工程において、前記積層体の切断箇所に熱を加えながら前記積層体を前記マイクロニードルに切断してもよい。
【００２８】
本発明によれば、３層構造の積層体の切断箇所に熱を加えながら積層体をマイクロニードルに切断することにより、積層体の切断箇所を熱で融着できる。よって、マイクロニードルを切断した状態において、マイクロニードルの中間層に第１外層および第２外層を一層強固に固着できる。これにより、マイクロニードルの品質を確保できる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明のマイクロニードルによれば、中間層の両面に第１外層および第２外層を重ね合せ、第１外層、第２外層と比べて中間層を硬い部材とした。これにより、マイクロニードル部の強度を確保できる。
この発明のマイクロニードルの製造方法によれば、中間層素材の両側に第１外層素材および第２外層素材を重ね合わせて３層構造の積層体とすることにより積層体強度を確保できる。これにより、積層体からマイクロニードルを精度よく切断できる。
また、中間層素材の両面に重ね合わせた第１外層素材および第２外層素材で溝部を塞ぐことにより、流路および流路接合部を容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態におけるマイクロニードルを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるマイクロニードルを示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるマイクロニードルを示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるマイクロニードルを示す図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるマイクロニードル部の流路を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態における変形例を示す平面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態におけるマイクロニードルの製造方法において、中間層素材にラミネート樹脂層およびガラス板を重ね合わせる例を示す斜視図、（ｂ）は中間層素材に溝部を形成する溝形成工程を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は本発明の実施形態におけるマイクロニードルの製造方法において、中間層素材からガラス板を取り除く例を示す斜視図、（ｂ）は中間層素材に第２外層素材を重ね合せる積層工程を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は本発明の実施形態におけるマイクロニードルの製造方法において、中間層素材からラミネート樹脂層を取り除く例を示す斜視図、（ｂ）は中間層素材に第１外層素材を重ね合わせる積層工程を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施形態におけるマイクロニードルの製造方法において、積層体をレーザでマイクロニードルに切断する切断工程を示す斜視図、（ｂ）は積層体からマイクロニードルを切断した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
[実施形態]
図１、図２に示すように、マイクロニードル１０は、中間層１２、第１外層１４、および第２外層１６を備えている。中間層１２は、例えば厚さ寸法５０μｍのアルミニウム箔で形成された層である。中間層１２は、第１外層１４が貼り合わされる第１平面１８と、第２外層１６が貼り合わされる第２平面１９（図３も参照）とを有する。第２平面１９は、第１平面１８の反対側の面である。
また、中間層１２は、矩形状に形成された中間ベース部２１と、中間ベース部２１の端部２１ａから延びた中間マイクロニードル部２２と、中間ベース部２１から中間マイクロニードル部２２の先端部２２ａまで延びる溝部２３とを有する。
【００３３】
溝部２３は、第１平面１８から第２平面１９まで貫通され、第１平面１８および第２平面１９の両面に開口されている。溝部２３は、中間ベース部２１に形成された流路接合溝部２３ａと、流路接合溝部２３ａから中間マイクロニードル部２２の先端部２２ａまで延びるスリット溝部２３ｂとを有する。流路接合溝部２３ａは、平面視において矩形状に形成されている。スリット溝部２３ｂは、流路接合溝部２３ａに連通され、流路接合溝部２３ａから先端部２２ａまで一定の幅寸法で延びている。
【００３４】
第１外層１４は、例えば厚さ寸法５０μｍで、外形が中間層１２と同一形状に形成されている。第１外層１４は、エポキシ接着層２６にポリイミド層２５（図３も参照）が積層されたラミネート樹脂である。ポリイミド層２５は熱硬化性樹脂フィルム、エポキシ接着層２６は接着剤である。
第１外層１４は、中間層１２と同様に、矩形状に形成された第１ベース部２７と、第１ベース部２７の端部２７ａから延びた第１マイクロニードル部２８とを有する。
第１外層１４のエポキシ接着層２６が中間層１２の第１平面１８に貼り合わされる。
【００３５】
第２外層１６は、第１外層１４と同様に、例えば厚さ寸法５０μｍで、外形が中間層１２と同一形状に形成されている。第２外層１６は、ポリイミド層３１（図３も参照）にエポキシ接着層３２が積層されたラミネート樹脂である。
第２外層１６は、第１外層１４と同様に、矩形状に形成された第２ベース部３３と、第２ベース部３３の端部３３ａから延びた第２マイクロニードル部３４とを有する。第２外層１６のエポキシ接着層３２が中間層１２の第２平面１９（図３も参照）に貼り合わされる。
【００３６】
図３、図４に示すように、中間層１２の第１平面１８に第１外層１４のエポキシ接着層２６が貼り合され、中間層１２の第１平面１８に第１外層１４が重ね合される。第２平面１９に第２外層１６のエポキシ接着層３２が貼り合され、中間層１２の第２平面１９に第２外層１６が重ね合されている。
中間層１２の両側から第１外層１４および第２外層１６が重ね合されることにより、マイクロニードル１０が３層構造に形成されている。また、中間層１２がアルミニウム箔で形成されている。よって、中間層１２は、第１外層１４、第２外層１６と比べて硬い部材で形成されている。
【００３７】
また、中間層１２の第１平面１８に第１外層１４が重ね合され、中間層１２の第２平面１９に第２外層１６が重ね合されることにより、溝部２３が第１外層１４および第２外層１６で塞がれている。
よって、流路接合溝部２３ａ、第１外層１４および第２外層１６で流路接合部４１が形成される。また、スリット溝部２３ｂ、第１外層１４および第２外層１６で流路４２が形成される。これにより、中間層１２に溝部２３を形成するだけで、流路４２および流路接合部４１をマイクロニードル１０の内部に容易に形成できる。
【００３８】
３層構造に形成されたマイクロニードル１０は、ベース部４５、マイクロニードル部４６、流路接合部４１および流路４２を有する。
ベース部４５は、中間ベース部２１、第１ベース部２７、および第２ベース部３３が積層されることにより形成されている。マイクロニードル部４６は、中間マイクロニードル部２２、第１マイクロニードル部２８、および第２マイクロニードル部３４が積層されることにより形成されている。
【００３９】
図２に示すように、ベース部４５は、平面視において、第１ベース辺４５ａ、第２ベース辺４５ｂ、第３ベース辺４５ｃ、および第４ベース辺４５ｄで、平面視矩形状に形成されている。第１ベース辺４５ａ〜第４ベース辺４５ｄは、第１平面１８および第２平面１９に対して直交するように形成されている。
第１ベース辺４５ａからマイクロニードル部４６が、第１ベース辺４５ａに対して直交するように、図２において左方向に突出されている。
【００４０】
図３、図４に戻って、マイクロニードル部４６は、中間マイクロニードル部２２の両側から第１マイクロニードル部２８および第２マイクロニードル部３４が重ね合されることにより３層構造に形成されている。すなわち、微細針であるマイクロニードル部４６の強度が確保されている。よって、マイクロニードル部４６の先端部４６ａに荷重がかかった場合に、マイクロニードル部４６の変形を抑えることができる。これにより、マイクロニードル部４６を皮下に穿刺するための強度を充分に確保できる。
【００４１】
さらに、中間マイクロニードル部２２は、第１マイクロニードル部２８、第２マイクロニードル部３４と比べて硬い部材であるアルミニウム箔で形成されている。これにより、微細針であるマイクロニードル部４６の強度を充分に確保できる。
実施形態においては、中間層１２をアルミニウム箔で形成する例について説明するが、その他の例としてステンレス鋼材などの金属、セラミックスなどの非金属の材料で中間層を形成することも可能である。また、中間層１２を、第１外層１４、第２外層１６と比べて硬い部材の樹脂などで形成することも可能である。
【００４２】
図２、図４に示すように、マイクロニードル部４６は、第１ベース辺４５ａから先端部４６ａまで延びる一対の側面４６ｂ，４６ｃと、先端部４６ａに形成された傾斜面４７とを有する。一対の側面４６ｂ，４６ｃおよび傾斜面４７は、第１平面１８および第２平面１９に対して直交するように形成されている。一対の側面４６ｂ，４６ｃ間にはスリット溝部２３ｂが形成されている。
【００４３】
傾斜面４７は、マイクロニードル部４６の一方の側面４６ｂから他方の側面４６ｃへ向けて、ベース部４５の第１ベース辺４５ａから離れるように直線状に延出されている。傾斜面４７の一端４７ａは、一対の側面４６ｂ，４６ｃのうち、一方の側面４６ｂに位置する。傾斜面４７の他端４７ｂは、一対の側面４６ｂ，４６ｃのうち、他方の側面４６ｃに位置する。
傾斜面４７の一端４７ａから第１ベース辺４５ａまでの距離Ｌ１が、傾斜面４７の他端４７ｂから第１ベース辺４５ａまでの距離Ｌ２の半分より大きくなるように形成されている。
【００４４】
具体的には、マイクロニードル部４６の幅寸法Ｗ１は、例えば０．１５〜０．３０ｍｍに形成され、流路４２の幅寸法Ｗ２は、例えば０．０５〜０．１０ｍｍに形成される。また、マイクロニードル部４６の厚さ寸法Ｔ１は、例えば０．１５ｍｍに形成される。
さらに、マイクロニードル部４６の幅寸法Ｗ１が０．１５ｍｍ、流路４２の幅寸法Ｗ２が０．０５ｍｍの場合、距離Ｌ１が２ｍｍ、距離Ｌ２が３ｍｍに形成される。
また、マイクロニードル部４６の幅寸法Ｗ１が０．３０ｍｍ、流路４２の幅寸法Ｗ２が０．１０ｍｍの場合、距離Ｌ１が４ｍｍ、距離Ｌ２が６ｍｍに形成される。
【００４５】
距離Ｌ１が距離Ｌ２の半分より大きく形成されることにより、傾斜面４７は、他方の側面４６ｃに対して比較的緩やかな傾斜に形成される。よって、マイクロニードル部４６の強度を確保できる。特に、傾斜面４７と他方の側面４６ｃとで形成する先端４６ｄの強度を確保できる。
加えて、先端４６ｄには、中間マイクロニードル部２２の先端部２２ａ（図１参照）が含まれている。中間マイクロニードル部２２はアルミニウム箔で形成されている。よって、先端４６ｄの強度を一層良好に確保できる。
これにより、中間マイクロニードル部２２を皮下に穿刺する際の痛みを好適に抑えることができる。
【００４６】
流路接合部４１は、ベース部４５の内部に、平面視において矩形状に形成されている。具体的には、流路接合部４１は、例えば、一辺が２ｍｍの矩形状に形成されている。流路接合部４１に、採血用や投薬用のシリンジが連結される。
流路接合部４１の形状は、矩形に限定するものではなく、円形、多角形などの他の形状に形成することも可能である。
流路４２は、流路接合部４１に連通されている。流路４２は、流路接合部４１からマイクロニードル部４６の先端部４６ａまで直線状に延び、マイクロニードル部４６の傾斜面４７に開口されている。
【００４７】
図１、図５に示すように、流路４２は、マイクロニードル部４６の傾斜面４７に開口する開口部４２ａを有する。
ここで、傾斜面４７は、マイクロニードル部４６の一方の側面４６ｂから他方の側面４６ｃに向けて直線状に形成されている。よって、第１マイクロニードル部２８の先端部２８ａも、一方の側面４６ｂから他方の側面４６ｃに向けて直線状に形成されている。さらに、先端部２８ａの両端２８ｂ，２８ｃが、中間マイクロニードル部２２に支持されている。よって、第１マイクロニードル部２８の先端部２８ａが流路４２側に変形することを抑制できる。
【００４８】
同様に、第２マイクロニードル部３４の先端部３４ａも、一方の側面４６ｂから他方の側面４６ｃに向けて直線状に形成されている。さらに、先端部３４ａの両端３４ｂ，３４ｃが、中間マイクロニードル部２２に支持されている。よって、第２マイクロニードル部３４の先端部３４ａが流路４２側に変形することを抑制できる。
これにより、マイクロニードル部４６の先端部４６ａにおいて、流路４２の開口部４２ａを確保できる。
【００４９】
よって、流路接合部４１に連結されたシリンジで、薬物などを流路４２の開口部４２ａから皮下に矢印Ａの如く投与できる。また、流路４２の開口部４２ａから血液などを矢印Ｂの如く採取できる。
なお、中間層１２を金属材料で形成することにより、中間層１２に電流を流すことが可能になる。これにより、例えば、流路４２の開口部４２ａからイオン性薬物を投与する際に、中間層１２に電圧を印加することによりイオン性薬物の投与を支援できる。
【００５０】
具体的には、金属材料の中間層１２をワイヤを介して電極用パッドに接続し、ワイヤの途中に電圧印加部を設ける。電極用パッドを皮膚に貼り付け、電圧印加部から高周波の交番電場（５Ｖ、４０ＫＨｚ）を印加して皮膚に電場を加える。中間層をカソード（−極）、皮膚をアノード（＋極）とし、流路４２の開口部４２ａからイオン性薬物を皮下に矢印Ａの如く能動的に吸収拡散させることができる。
【００５１】
[変形例]
実施形態においては、傾斜面４７の一端４７ａから第１ベース辺４５ａまでの距離Ｌ１を他端４７ｂから第１ベース辺４５ａまでの距離Ｌ２の半分より大きく形成した例について説明したが、その他の形状に形成することも可能である。
図６に実施形態の変形例としてマイクロニードル８０を説明する。なお、図６に示すマイクロニードル８０において、実施形態のマイクロニードル１０と同一、類似部材については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５２】
図６に示すように、変形例のマイクロニードル８０は、マイクロニードル部８２の傾斜面８３が実施形態の傾斜面４７に比べて急な傾斜に形成されたもので、その他の構成は実施形態のマイクロニードル１０と同様である。
【００５３】
傾斜面８３は、マイクロニードル部８２の一方の側面８２ａから他方の側面８２ｂへ向けて、ベース部４５の第１ベース辺４５ａから離れるように直線状に延出されている。傾斜面８３の一端８３ａは、一対の側面８２ａ，８２ｂのうち、一方の側面８２ａに位置する。傾斜面８３の他端８３ｂは、一対の側面８２ａ，８２ｂのうち、他方の側面８２ｂに位置する。
傾斜面８３の一端８３ａから第１ベース辺４５ａまでの距離Ｌ３が、傾斜面８３の他端８３ｂから第１ベース辺４５ａまでの距離Ｌ４の半分より小さくなるように形成されている。
【００５４】
具体的には、マイクロニードル部８２の幅寸法Ｗ３が、例えば０．３０ｍｍ、流路４２の幅寸法Ｗ４が、例えば０．１０ｍｍの場合、距離Ｌ３が２ｍｍ、距離Ｌ４が６ｍｍに形成される。マイクロニードル部４６の厚さ寸法は、例えば０．１５ｍｍに形成される。
距離Ｌ３が距離Ｌ４の半分より小さく形成されることにより、傾斜面８３は、他方の側面４６ｃに対して比較的急な傾斜に形成される。
傾斜面８３に流路４２の開口部４２ａが開口する。よって、流路４２の開口部４２ａの開口面積を大きく確保できる。これにより、例えば、マイクロニードル１０で血液などを採取する際に、開口部４２ａから血液を流路４２の内部に吸い込み易くできる。
【００５５】
つぎに、マイクロニードル１０の製造方法を図７〜図１０に基づいて説明する。
図７（ａ）に示す溝形成工程において、アルミニウム箔で形成された中間層素材１００の一方の第１表面１００ａにラミネート樹脂層１０２を貼り合わせる。ラミネート樹脂層１０２は、第１外層１４と同様に、エポキシ接着層にポリイミド層が積層されたラミネート樹脂である。ラミネート樹脂層１０２のエポキシ接着層が中間層素材１００の一方の第１表面１００ａに貼り合わされる。
中間層素材１００の一方の第１表面１００ａにラミネート樹脂層１０２を貼り合わせた後、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂをガラス板１０３に重ね合わせた状態に固定する。
【００５６】
具体的には、図７（ｂ）に示すように、ラミネート樹脂層１０２のエポキシ接着層が中間層素材１００より大きく形成されている。中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂをガラス板１０３に重ね合わせた後、中間層素材１００の外側のエポキシ接着層をガラス板１０３に張り付ける。これにより、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂがガラス板１０３に重ね合された状態で固定される。
なお、図７（ａ）、図８（ａ）〜図９（ａ）においては、各工程の理解を容易にするために、中間層素材１００、ラミネート樹脂層１０２、ガラス板１０３を同じ形状で説明する。
【００５７】
図７（ｂ）に示す溝形成工程において、ラミネート樹脂層１０２側からラミネート樹脂層１０２および中間層素材１００の切断箇所１０４に、レーザ１０６で溝部１０７を形成する。これにより、中間層素材１００に、溝部２３として流路接合溝部２３ａ、およびスリット溝部２３ｂとを形成する。
【００５８】
ところで、例えば、中間層素材１００にアルミニウム箔などの金属材料を使用し、中間層素材１００の溝部２３をレーザ１０６で加工する際に、中間層素材１００の光沢によりレーザ１０６が反射する。このため、レーザ１０６の反射などで溝部２３の加工が困難とされている。
そこで、中間層素材１００にラミネート樹脂層１０２を貼り合わせて、ラミネート樹脂層１０２側から中間層素材１００に溝部２３を形成するようにした。これにより、ラミネート樹脂層１０２でレーザ１０６の反射を抑え、金属製の中間層素材１００に溝部２３を加工することを可能にした。
【００５９】
また、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂをガラス板１０３に貼り合わせた。これにより、中間層素材１００をガラス板１０３で補強できる。さらに、中間層素材１００の溝部２３をレーザ１０６で切断する場合に、ガラス板１０３までレーザ１０６を到達させることができる。これにより、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂまで溝部２３を確実に切断できる。
【００６０】
図８（ａ）に示す積層工程において、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂからガラス板１０３を取り除く。この状態において、中間層素材１００の一方の第１表面１００ａ（図７（ａ）参照）にラミネート樹脂層１０２が貼り合わされている。よって、中間層素材１００がラミネート樹脂層１０２で補強され、溝部２３が形成された中間層素材１００の変形を抑えることができる。
【００６１】
図８（ｂ）に示す積層工程において、ガラス板１０３（図８（ａ）参照）を取り除いた後、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂに第２外層素材１０９を貼り合せる。第２外層素材１０９は、エポキシ接着層にポリイミド層が積層されたラミネート樹脂である。第２外層素材１０９のエポキシ接着層が中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂに貼り合わされる。
【００６２】
図９（ａ）に示す積層工程において、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂに第２外層素材１０９を貼り合わせた後、中間層素材１００の一方の第１表面１００ａからラミネート樹脂層１０２を取り除く。
この状態において、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂに第２外層素材１０９が貼り合わされて、中間層素材１００が第２外層素材１０９で補強されている。よって、中間層素材１００からラミネート樹脂層１０２を取り除く際に、溝部２３が形成された中間層素材１００が変形することを第２外層素材１０９で抑えることができる。これにより、マイクロニードル１０の品質を確保できる。
【００６３】
図９（ｂ）に示す積層工程において、ラミネート樹脂層１０２を取り除いた中間層素材１００の一方の第１表面１００ａに第１外層素材１０８を貼り合わせる。第１外層素材１０８は、エポキシ接着層にポリイミド層が積層されたラミネート樹脂である。第１層素材１１１のエポキシ接着層が中間層素材１００の一方の第１表面１００ａ貼り合わされる。
溝部２３を形成した中間層素材１００の一方の第１表面１００ａに第１外層素材１０８を貼り合わせ、中間層素材１００の他方の第２表面１００ｂに第２外層素材１０９を貼り合わせて３層構造の積層体１１２が形成される。これにより、溝部２３を第１外層素材１０８および第２外層素材１０９で塞ぐことができる。
【００６４】
図１０（ａ）に示す切断工程において、中間層素材１００、第１外層素材１０８および第２外層素材１０９の積層体１１２の切断箇所１１３をレーザ１０６で切断箇所１１３に熱を加えながら切断する。積層体１１２を３層構造とすることにより、積層体１１２の強度が確保されている。これにより、積層体１１２をレーザ１０６で精度よく切断できる。
また、中間層素材１００に第１外層素材１０８が貼り合わされている。よって、第１外層素材１０８でレーザ１０６の反射を抑え、金属製の中間層素材１００を切断箇所１１３で切断できる。
【００６５】
図１０（ｂ）に示す切断工程において、積層体１１２の切断箇所１１３をレーザ１０６で切断することにより、積層体１１２からマイクロニードル１０が形成される。
積層体１１２の切断箇所１１３に、レーザ１０６の熱を加えながら積層体１１２をマイクロニードル１０に切断できる。よって、マイクロニードル１０の切断箇所において、中間層１２に第１外層１４および第２外層１６を熱で強固に融着できる。
【００６６】
具体的には、例えば、２０〜３０μｍの径に収束させた波長２６６ｎｍのパルスレーザを使用して、積層体１１２の切断箇所１１３の切断と同時に発熱させる。これにより、中間層１２に第１外層１４および第２外層１６をレーザの熱で強固に熱融着できる。
特に、中間マイクロニードル部２２に、第１マイクロニードル部２８と、第２マイクロニードル部３４を、レーザ１０６の熱で強固に融着できる。よって、微細針であるマイクロニードル部４６の強度を良好に確保できる。これにより、マイクロニードル１０の品質を確保できる。
【００６７】
さらに、レーザ１０６の熱を加えながら積層体１１２を切断する。よって、中間マイクロニードル部２２の先端部２２ａ（図１参照）に、第１マイクロニードル部２８の先端部２８ａと、第２マイクロニードル部３４の先端部３４ａ（図１参照）を熱で強固に融着できる。これにより、マイクロニードル部４６の先端４６ｄの強度を良好に確保できる。
【００６８】
また、中間層素材１００に溝部２３を形成した後、中間層素材１００の両面に第１外層素材１０８および第２外層素材１０９を貼り合わせることにより、溝部２３を第１外層素材１０８および第２外層素材１０９で塞ぐことができる。これにより、溝部２３、第１外層素材１０８および第２外層素材１０９で、流路４２および流路接合部４１を容易に形成できる。
【００６９】
図２、図３に戻って、第１外層１４および第２外層１６は熱硬化性樹脂で形成されている。よって、例えば、レーザなどで積層体１１２（図１０（ｂ）参照）を熱を加えながら切断した後、第１外層１４および第２外層１６が冷却されて固化する。第１外層１４および第２外層１６が固化することにより収縮する。これにより、第１外層１４および第２外層１６が流路４２や流路接合部４１の内部側に変形することを抑制でき、流路４２の内部空間や流路接合部４１の内部空間を確保できる。
特に、流路接合部４１は、流路４２に比べて内部空間が大きく。このため、第１外層１４および第２外層１６が変形して流路接合部４１の内部側に変形することが考えられる。第１外層１４および第２外層１６に熱硬化性樹脂を使用することで、第１外層１４および第２外層１６が流路接合部４１の内部側に変形することを抑制できる。
【００７０】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、マイクロニードル１０を中間層１２、第１外層１４および第２外層１６で３層構造に形成した例について説明したが、これに限定するものではない。その他の例として、４層構造などの複数構造とすることも可能である。
【００７１】
また、前記実施形態では、マイクロニードル部４６を１本として説明したが、これに限定するものではない。その他の例として、マイクロニードル部４６を、例えば５本などの複数本とすることも可能である。
【００７２】
さらに、前記実施形態では、中間層素材１００、第１外層素材１０８および第２外層素材１０９の積層体１１２をレーザ１０６で切断する例について説明したが、これに限定するものではない。その他の例として、ウォータジェットや電子ビームなどで積層体１１２を切断することも可能である。
【００７３】
また、前記実施形態では、マイクロニードル１０を採血や投薬に使用する例について説明したが、これに限定するものではない。その他の例として、マイクロニードル１０をプローブなどの他の用途に使用することも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０………マイクロニードル
１２………中間層
１４………第１外層
１６………第２外層
１８………第１平面
１９………第２平面
２３………溝部
４１………流路接合部
４５………ベース部
４６………マイクロニードル部
４６ａ……流路接合部の先端部
４６ｂ……マイクロニードル部の一方の側面
４６ｃ……マイクロニードル部の他方の側面
４７，８３…傾斜面
４７ａ，８３ａ…一方の側面に位置する一端
４７ｂ，８３ｂ…他方の側面に位置する他端
１００……中間層素材
１００ａ，１００ｂ…第１、第２の表面
１０２……ラミネート樹脂層（樹脂層）
１０３……ガラス板
１０６……レーザ
１０８……第１外層素材
１０９……第２外層素材
１１２……積層体
１１３……切断箇所
Ｌ１，Ｌ３…一方の側面に位置する一端からベース部までの距離
Ｌ２，Ｌ４…他方の側面に位置する他端からベース部までの距離
【図１】
2018102541.tif 000003
【図２】
2018102541.tif 000004
【図３】
2018102541.tif 000005
【図４】
2018102541.tif 000006
【図５】
2018102541.tif 000007
【図６】
2018102541.tif 000008
【図７】
2018102541.tif 000009
【図８】
2018102541.tif 000010
【図９】
2018102541.tif 000011
【図１０】
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