(57)【要約】【課題】本発明は、極めて小さいサイズの生体部位にも強く接着させることが可能なマイクロニードルアレイを提供することを目的とする。【解決手段】複数のマイクロニードルが、基材上に、マイクロニードルの延在方向が基材の表面に垂直な方向に対して傾斜している状態で、立設されているマイクロニードルアレイであって、隣接する２つのマイクロニードルにおいて一方のマイクロニードルと他方のマイクロニードルとが対向しているようなマイクロニードルペアを、マイクロニードルペアの配置方向に関して複数備える、ことを特徴とする、マイクロニードルアレイ、及びその製造方法。【選択図】図１
2019205484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロニードルが、基材上に、前記マイクロニードルの延在方向が前記基材の表面に垂直な方向に対して傾斜している状態で、立設されているマイクロニードルアレイであって、
隣接する２つの前記マイクロニードルにおいて一方の前記マイクロニードルと他方の前記マイクロニードルとが対向しているようなマイクロニードルペアを、前記マイクロニードルペアの配置方向に関して複数備える、
ことを特徴とする、マイクロニードルアレイ。
【請求項２】
前記マイクロニードルペアが、前記マイクロニードルペアの配置方向に沿って延びる直線上に複数並んでいる、請求項１に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項３】
前記マイクロニードルペアが、前記マイクロニードルペアの配置方向に直交する方向に関して複数備える、請求項１又は２に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項４】
前記基材が、伸縮性を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項５】
前記基材のヤング率が、１００ＭＰａ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項６】
前記マイクロニードルが、ポリ乳酸樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種からなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項７】
前記マイクロニードルが、前記マイクロニードルの延在方向と前記基材の表面とのなす角度が漸減するように延びる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項８】
鋳型を用いて複数のマイクロニードルが立設されている構造体を調製し、その後、前記構造体を前記マイクロニードルの延在方向両側から加圧しつつ前記マイクロニードルを加熱する、ことを特徴とする、マイクロニードルアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロニードルアレイ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚に貼り付けて用いられる製品は、創傷の被覆の用途に留まらず、体液のサンプリングや、体液成分の計測による生体情報のセンシング等の用途においても、近年その需要が高まっている。皮膚貼付用の製品（例えば、医療用テープ等）には、一般的に、アクリル系粘着剤やシリコン系粘着剤が用いられており、粘着剤が製品と皮膚とを接着させている。しかしながら、これら粘着剤と皮膚とが長時間接触すると、皮膚に蒸れやかぶれを生じさせることがあり、また、粘着剤の粘着力は発汗等による皮膚の表面の濡れによって低下してしまうことがある。
【０００３】
製品と皮膚との接着を粘着剤によらず可能にする技術として、マイクロニードルアレイ技術がある。微小な針状の形状を有するマイクロニードルが、皮膚の角質に突き刺さり、その先端が、角質内に留まることによって、機械的な接着を実現することができる。
【０００４】
例えば、特許文献１では、皮膚に刺さりやすく、且つ皮膚から抜けにくい、微小針の先端部が一方向に曲がった微小針アレイが記載されている。また、特許文献２では、創傷を閉鎖するための基材部分の両側の基材部分にマイクロニードル等の微細構造を設けた、創傷閉鎖デバイスが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０６９２４２号公報
【特許文献２】特表２０１５−５２３１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、製造方法上の制約から、先端部が一定方向のみに曲がったマイクロニードルシートしか製造することができず、シートを皮膚に留めておける時間が十分ではない可能性がある。
【０００７】
また、上記特許文献２の技術では、マイクロニードル等の微細構造を創傷を閉鎖するための基材部分を挟んで設けることを前提としているため、マイクロニードルアレイのサイズが比較的大きなものとなり、マイクロニードルアレイを貼り付けることが可能な生体部位が限定されるおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、極めて小さいサイズの生体部位にも強く接着させることが可能なマイクロニードルアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、マイクロニードルアレイを構成するにあたり、マイクロニードルを向かい合わせて配置することによって、マイクロレベルでのピンセット（以下、「マイクロピンセット」ともいう。）の作用効果を得ることに想到し、本発明を完成させた。
本発明の要旨は以下の通りである。
【００１０】
本発明のマイクロニードルアレイは、複数のマイクロニードルが、基材上に、前記マイクロニードルの延在方向が前記基材の表面に垂直な方向に対して傾斜している状態で、立設されているマイクロニードルアレイであって、隣接する２つの前記マイクロニードルにおいて一方の前記マイクロニードルと他方の前記マイクロニードルとが対向しているようなマイクロニードルペアを、前記マイクロニードルペアの配置方向に関して複数備える、ことを特徴とする。
【００１１】
ここで、本発明のマイクロニードルアレイは、前記マイクロニードルペアが、前記マイクロニードルペアの配置方向に沿って延びる直線上に複数並んでいることが好ましい。
また、本発明のマイクロニードルアレイは、前記マイクロニードルペアが、前記マイクロニードルペアの配置方向に直交する方向に関して複数備えることが好ましい。
【００１２】
更に、本発明のマイクロニードルアレイは、前記基材が、伸縮性を備えることが好ましく、前記基材のヤング率が、１００ＭＰａ以下であることが好ましく、前記マイクロニードルが、ポリ乳酸樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種からなることが好ましい。
【００１３】
更に、本発明のマイクロニードルアレイは、前記マイクロニードルが、前記マイクロニードルの延在方向と前記基材の表面とのなす角度が漸減するように延びることが好ましい。
【００１４】
本発明のマイクロニードルアレイの製造方法は、鋳型を用いて複数のマイクロニードルが立設されている構造体を調製し、その後、前記構造体を前記マイクロニードルの延在方向両側から加圧しつつ前記マイクロニードルを加熱する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、極めて小さいサイズの生体部位にも強く接着させることが可能なマイクロニードルアレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一例のマイクロニードルアレイを示す図である。（ａ）は、マイクロニードルアレイの上面図を示す図であり、（ｂ）は、マイクロニードルアレイを（ａ）の線Ａ−Ａに沿う面により切断した時の断面図を示す図である。
【図２】図１に示す本発明の一例のマイクロニードルアレイを皮膚に貼り付けたときの様子を示す図である。
【図３】図１に示す本発明の一例のマイクロニードルアレイが備えるマイクロニードルペアの断面図を拡大して示す図である。
【図４】本発明の一例のマイクロニードルアレイの製造方法の概略を示す図である。（ａ）〜（ｇ）は、各工程を示す図である。
【図５】（ａ）は、実施例の「Ｂ−２．」で作製した実施例１のＰＬＡ樹脂製のマイクロニードルを光学顕微鏡を用いて観察したときの外観の写真である。（ｂ）は、実施例の「Ｂ−３．」で作製した先端の形状を変更した実施例３のＰＬＡ樹脂製のマイクロニードルを光学顕微鏡を用いて観察したときの外観の写真である。
【図６】実施例の「Ｂ−２．」で作製した実施例２のＡＢＳ樹脂製のマイクロニードルを光学顕微鏡を用いて観察したときの外観の写真である。
【図７】実施例の「Ｂ−４．」で作製した実施例４のＰＬＡ樹脂製のマイクロニードルアレイを肉眼で観察したときの写真である。
【図８】実施例の「Ｃ−２．」でのマイクロニードルアレイを評価したときの様子の写真である。（ａ）は、実施例１について示し、（ｂ）は、比較例１について示す。
【図９】実施例４のマイクロニードルアレイを人差し指の腹に貼り付けて手を上下左右に振ったときの様子を示す写真である。
【図１０】実施例４のマイクロニードルアレイを人差し指の腹に貼り付けたうえで、マイクロニードルアレイと皮膚との間に水蒸気を吹き付けたときの様子を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明のマイクロニードルアレイ、及び本発明のマイクロニードルアレイの製造方法の実施形態について詳細に例示説明する。
【００１８】
（マイクロニードルアレイ）
図１に、本発明の一例のマイクロニードルアレイを示す。（ａ）に、マイクロニードルアレイの上面図を示し、（ｂ）に、マイクロニードルアレイを（ａ）の線Ａ−Ａに沿う面により切断した時の断面図を示す。
【００１９】
本発明の一例のマイクロニードルアレイ１（以下、「マイクロニードルアレイ１」ともいう。）は、複数のマイクロニードル２が、基材３上に、マイクロニードル２の延在方向が基材３の表面に垂直な方向に対して傾斜している状態で、立設されているマイクロニードルアレイである（図１（ｂ）参照）。
【００２０】
そして、マイクロニードルアレイ１は、隣接する２つのマイクロニードル２（２ａ、２ｂ）において一方のマイクロニードル２ａと他方のマイクロニードル２ｂとが対向しているようなマイクロニードルペア２ｐを、複数備えている（図１（ａ）、（ｂ）参照）。
なお、マイクロニードル２が対向するとは、一方のマイクロニードル２ａの延在方向と、他方のマイクロニードルの延在方向２ｂとが、同一直線上で反対方向となっていることをいう（但し、両延在方向が厳密な意味で同一直線上で反対方向となっていなくてもよく、両延在方向が互いに反対方向の成分を有していることもいうものとする）。
また、マイクロニードル２の延在方向とは、マイクロニードル２の底部２Ｂから端部２Ｅに向かう方向をいう。
【００２１】
そして、本発明の実施形態（以下、「本実施形態」ともいう。）では、マイクロニードルアレイ１は、上記マイクロニードルペア２ｐを、マイクロニードルペア２ｐの配置方向に関して複数備えていることを特徴とする（図１（ａ）参照）。
なお、マイクロニードルペア２ｐの配置方向とは、一方のマイクロニードル２ａと他方のマイクロニードル２ｂとを結んだ線の方向をいう。
【００２２】
図２に、図１に示す本発明の一例のマイクロニードルアレイを皮膚に貼り付けたときの様子を示す。
マイクロニードルアレイ１を生体の表面（例えば、皮膚）に貼り付けると、マイクロニードルペア２ｐにおける対向する２つのマイクロニードル２ａ、２ｂの両先端が生体の表面に突き刺さり、このとき、生体の表面（例えば、皮膚の場合には表皮）はマイクロニードル２の傾斜により両先端間に挟持され、マイクロニードルアレイ１が生体の表面に固定化されることとなる。言い換えると、本実施形態では、マイクロニードルペア２ｐにおける対向する２つのマイクロニードル２ａ、２ｂは、マイクロレベルでのピンセット（マイクロピンセット）として作用して、マイクロニードルアレイ１を生体の表面に固定化する効果が得られる（図２参照）。この点、本実施形態のマイクロニードルアレイ１によれば、アクリル系粘着剤やシリコン系粘着剤等の粘着剤を用いる必要がないため、生体の表面のかぶれが生じにくい。
【００２３】
また、本実施形態のマイクロニードルアレイ１によれば、マイクロニードルアレイ１を生体の表面に貼り付けたとき、生体の表面と基材との間に僅かな隙間（図２中、矢印参照）を設けることができるため、生体の表面を乾燥状態に保つことも可能となり、生体に蒸れも生じにくく、発汗を抑えることもできる（図２参照）。また、蒸れや発汗等による生体の表面とマイクロニードルアレイ１との間の接着性の低下を抑制することができる。
【００２４】
マイクロニードルアレイ１では、マイクロニードルペア２ｐをマイクロニードルペア２ｐの配置方向に関して複数備えているため、マイクロニードルアレイ１が、マイクロニードルペア２ｐの配置方向に関して複数に分割された場合であっても、分割されたマイクロニードルアレイ１のそれぞれにおいて、マイクロピンセットによる生体の表面への固定化の効果を、独立して得ることができる。これにより、本実施形態のマイクロニードルアレイ１は、極めて小さいサイズの生体部位にも貼り付けることができる。また、本実施形態のマイクロニードルアレイ１は、貼り付ける生体部位のサイズ等に応じて、適宜分割（カット）して用いることが可能となる。
【００２５】
また、マイクロニードルアレイ１では、基材３上にマイクロピンセットを遍在させることができるため、通常、貼付用製品を接着させ続けることが困難な生体部位（例えば、肘の内側部分や首から顎に至るまでの部分等の凹面を形成し得る生体部位）にも、高い密着性で貼り付けることが可能となる。
【００２６】
ここで、本発明の一例のマイクロニードルアレイ１では、図１に示すように、マイクロニードルペア２ｐが、マイクロニードルペア２ｐの配置方向に沿って延びる直線上に、複数並んでいる。かかる構成により、基材３上にマイクロニードルペア２ｐの配置方向に亘ってマイクロピンセットを配置することが可能になり、マイクロニードルアレイ１の生体の表面に対する接着性及び密着性を高めることができる。
【００２７】
また、マイクロニードルアレイ１では、図１に示すように、マイクロニードルペア２ｐが、マイクロニードルペア２ｐの配置方向に直交する方向に沿って延びる直線上に、複数並んでいる。かかる構成により、基材上にマイクロニードルペア２ｐの配置方向に直交する方向に亘ってマイクロピンセットを配置することが可能になり、マイクロニードルアレイ１の生体の表面に対する接着性及び密着性を更に高めることができる。
なお、本発明のマイクロニードルアレイ１では、マイクロニードルペア２ｐが、マイクロニードルペア２ｐの配置方向に直交する方向に沿って延びる直線上に、複数並んでいなくてもよく、マイクロニードルペア２ｐの配置方向に直交する方向に関して複数備えていても、上記接着性及び密着性向上の効果と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
なお、図１に示すマイクロニードルアレイ１では、複数の独立したマイクロニードル２が基材３上に立設されているが、本発明のマイクロニードルは、マイクロニードル２と基材３とを同じ材料で調製してもよい。
【００２９】
マイクロニードルペア２ｐの配置方向及びマイクロニードルペア２ｐの配置方向に直交する方向と、マイクロニードルアレイ１の外縁との配置関係は、特に限定されないが、マイクロニードルアレイ１の平面視形状が長方形である場合、例えば、マイクロニードルペア２ｐの配置方向をマイクロニードルアレイ１の長辺に沿う方向とし、マイクロニードルペア２ｐの配置方向に直交する方向をマイクロニードルアレイ１の短辺に沿う方向としてよい。
【００３０】
ここで、マイクロニードルアレイ１の基材３は、伸縮性を備えることが好ましい。
マイクロピンセット近傍に着目すると、基材３の縮む方向と、マイクロニードルペア２ｐをなす２つのマイクロニードル２ａ、２ｂの延在方向とが、一致するため、マイクロニードル２をより深く刺入することが可能となり、マイクロニードルアレイ１の生体の表面に対する接着性及び密着性を更に高めることができる。
【００３１】
基材３のヤング率は、１００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ＭＰａ以下であり、また、５ｋＰａ以上であることが好ましい。
なお、ヤング率は、引張試験機（機種：イマダＺＴＡ−５Ｎ）を、引張速度２ｍｍ／ｍｉｎの条件で、用いて測定される値をいう。
基材のヤング率を上記範囲とすれば、本実施形態のマイクロニードルアレイ１を貼り付けるときに伸ばすのに要する力を抑制しつつ、貼り付けた後に本実施形態のマイクロニードルアレイ１を生体の表面に留める力を得ることができる。
【００３２】
基材３の材料としては、ポリウレタン樹脂、ダブルネットワークゲル、可塑剤を添加したポリ乳酸樹脂、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）が挙げられ、マイクロニードルとの接着性、成形の簡便性の観点から、可塑剤を添加したポリ乳酸樹脂、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）が好ましい。
【００３３】
マイクロニードル２の材料としては、ポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリグリシジルメタクリレート（ＰＧＭＡ）樹脂が挙げられ、成形性、剛性、生体安全性、加熱時の可撓性に優れるＰＬＡ樹脂、剛性、生体安全性、耐衝撃性に優れるＡＢＳ樹脂が好ましい。
【００３４】
なお、マイクロニードル２の材料と基材３の材料とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００３５】
以下、本発明の一例のマイクロニードルアレイ１の諸寸法について記載する。
図３に、図１に示す本発明の一例のマイクロニードルアレイが備えるマイクロニードルペアの断面図を拡大して示す。
【００３６】
マイクロニードル２の三次元形状としては、皮膚に刺入することが可能である限り特に限定されることなく、円錐台形状、円錐形状、四角錐形状、四角錐台形状、これらの変形等が挙げられ、円錐台形状が好ましい。
マイクロニードル２の円錐台形状における底面の円の直径Ｒｂは、２０〜５００μｍとしてよく、作製の簡便さおよび皮膚への刺し入れのしやすさ、機械的強度の観点から、１００〜４００μｍであることが好ましく、例えば、３００μｍであってよい。
頂面の円の直径Ｒｔは、１〜５０μｍとしてよく、作製の簡便さ、及び皮膚への刺し入れのしやすさの観点から、５〜２０μｍであることが好ましく、例えば、１０μｍであってよい。
高さＨは、２０〜１０００μｍとしてよく、角質を貫通させた上で表皮との十分な接触面積を確保し、真皮への侵襲を防ぐ観点から、３０〜６００μｍであることが好ましく、例えば、６００μｍであってよい。
なお、マイクロニードル２の諸寸法は、複数のマイクロニードル２について同じであってもよく異なっていてもよい。
【００３７】
マイクロニードルペア２ｐにおけるマイクロニードル２ａ、２ｂ間の間隔Ｄ１（底部中心間の距離）としては、１００〜５０００μｍとしてよく、５００〜２０００μｍであることが好ましい。
マイクロニードルペア２ｐにおけるマイクロニードル２ａ、２ｂの先端間の間隔Ｄ２（端部間の距離）としては、５〜２０００μｍとしてよく、１０〜５００μｍであることが好ましい。
マイクロニードルペア２ｐの配置方向について隣接するマイクロニードルペア２ｐ１、２ｐ２間の間隔ｄ（図１（ａ）参照）としては、０〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは０〜１０００μｍである。
マイクロニードルペア２ｐの配置方向に直交する方向についてのピッチＰ（図１（ａ）参照）としては、５００〜３０００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０００〜２０００μｍである。
上記マイクロニードルペア２ｐの諸寸法は、複数のマイクロニードルペア２ｐについて同じであってもよく異なっていてもよい。
【００３８】
基材３の厚さｔ（図１（ａ）参照）としては、１０〜２０００μｍとしてよく、３００〜１０００μｍであることが好ましい。
【００３９】
マイクロニードル２の延在方向と基材３の表面とのなす角度θ（図１（ｂ）参照）は、１５〜７５°であることが好ましく、より好ましくは３０〜６０°である。
なお、角度θは、マイクロニードル２の断面の中心を結んだ線に対して定められるものをいい、マイクロニードル２の全長に亘って１つであってもよく、複数であってもよい。角度θが複数ある場合、マイクロニードル２は多段形状となる。
【００４０】
本発明の一例のマイクロニードルアレイ１では、図１に示すように、マイクロニードル２が、マイクロニードル２の延在方向と基材３の表面とのなす角度θが漸減するように、延びている。かかる構成によれば、マイクロニードル２を刺入しやすく抜けにくいものとすることができる。
【００４１】
マイクロニードル２の曲率半径Ｒとしては、皮膚に対する保持力の確保、製造の簡便性の観点から、１０〜２０００μｍとしてよく、１００〜１０００μｍであることが好ましい。
【００４２】
なお、マイクロニードル２と基材３とは、接着剤により接着されていてよい。
【００４３】
（マイクロニードルアレイの製造方法）
本発明の実施形態のマイクロニードルアレイの製造方法は、鋳型を用いて複数のマイクロニードルが立設されている構造体を調製し、その後、構造体をマイクロニードルの延在方向両側から加圧しつつマイクロニードルを加熱する、ことを特徴とする。
【００４４】
図４に、本発明の一例のマイクロニードルアレイの製造方法の概略を示す。（ａ）〜（ｇ）に、各工程を示す。
【００４５】
より具体的には、本発明の一例のマイクロニードルアレイ１の製造方法では、まず、鋳型の原型１１を準備する（図４（ａ）参照）。
ここで、鋳型の原型１１の材料としては、テフロン（登録商標）板、アクリル板等が挙げられる。
【００４６】
そして、この一例の製造方法では、この鋳型の原型１１に切削加工を施して、マイクロニードル２に相当する部分となる空隙部１２を有するメス鋳型１０を作製する（図４（ｂ）参照）。
切削加工の方法は、特に限定されることなく、ドリル加工、レーザー加工等が挙げられる。切削方向を原型１１の表面に対して傾斜させることによって、鋳型１０の表面に対して傾斜して延びる空隙部１２を形成することができる。
空隙部１２の形状や寸法等は、前述のマイクロニードル２の形状や寸法に合わせた形状や寸法等としてよい。
特に、空隙部１２の延在方向と原型１１の表面とがなす角度は、前述の角度θと同様に、１５〜７５°としてよい。
【００４７】
ここで、本発明の一例のマイクロニードルアレイ１の製造方法では、マイクロニードル２の材料１３（例えば、樹脂）を溶融させる（図４（ｃ）参照）。
マイクロニードル２の材料１３としては、マイクロニードル２について前述した通りである。
溶融条件は、材料１３に応じて適宜選択してよい。温度は、材料１３を樹脂とした場合、ガラス転移点以上の温度としてよい。環境としては、減圧下や不活性ガス雰囲気下としてよい。
【００４８】
次いで、上記メス鋳型１０に上記溶融した材料１３を加え、その後、メス鋳型１０を冷却して、樹脂を固化させる（図４（ｃ）参照）。
このとき、個々の空隙部１２全てに溶融した材料１３を加えてもよく（図示せず）、全ての空隙部１２が浸るように溶融した材料１３を加えてもよい（図４（ｃ）参照）。
また、材料添加後鋳型冷却前に、メス鋳型１０を減圧下（例えば、１０〜１００ｈＰａ）に置き、空隙部１２の脱気を行うことが、端部１Ｅの形状を整える観点から好ましい。
【００４９】
その後、この一例の製造方法では、冷却固化した材料１３を鋳型から取り出して、マイクロニードル２が立設された構造体１４を得る（図４（ｄ）参照）。
このとき、マイクロニードル２の特に端部２Ｅの損傷等を抑制する観点から、材料１３は鋳型１０の表面に垂直な方向に引き抜くことが好ましく、また、マイクロニードル２の材料１３に可撓性を備える樹脂を用いることが好ましい。
【００５０】
この一例の製造方法では、更に、得られた構造体１４をマイクロニードル２の延在方向両側から加圧しつつマイクロニードル２を加熱する（図４（ｅ）参照）。この工程により、マイクロニードル２の傾斜が更に大きくなる（図４（ｆ）参照）。
加圧及び加熱の方法は、特に限定されることなく、市販のプレス機を用いることができる。圧力は、特に限定されず、１００ｋＰａ〜５ＭＰａとしてよく、温度は、材料１３を樹脂とした場合、融点あるいはガラス転移点より１０〜２０℃高い温度としてよい。
【００５１】
最後に、本発明の一例のマイクロニードルアレイ１の製造方法では、得られた構造体１４に接着剤を用いて基材３を貼り付けて、マイクロニードルアレイ１を得る（図４（ｇ）参照）。
ここで、接着剤は、マイクロニードル２及び基材３の材料に合わせて適宜選択してよく、特に限定されないが、例えば、シアノアクリレート接着剤（製品名：アロンアルファ  ゼリー状）等を用いてよい。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００５３】
Ａ．材料
Ａ−１．市販試薬・装置
・テフロン板（５ｍｍ厚）（アズワン社製）
・ポリ乳酸（３Ｄプリンタ用フィラメント）（ＸＹＺプリンティング社製）。フィラメントを５ｍｍ長に切断し、ペレットとした。
・可塑剤（大八化学社製、ＤＡＩＦＡＴＴＹ）
・小径テーパーエンドミル（先端径２０μｍ）（ドゥクラフト社製）
【００５４】
Ｂ．マイクロニードルアレイの作製
Ｂ−１．鋳型の作製
メス鋳型の原型であるテフロン板（３ｃｍ×３ｃｍ）を容器内に置いた（図４（ａ）参照）。
テフロン板に、円錐形の小径テーパーエンドミル及び５軸切削加工機を用いて、マイクロニードルアレイのメス鋳型となる形状を彫った。ステージを傾斜させることで、基材に垂直な方向に対して傾斜して延びるマイクロニードルを備えるマイクロニードルアレイのメス鋳型を作製した（図４（ｂ）参照）。なお、上記ドリル加工とは別にレーザー切削加工により、マイクロニードルアレイのメス鋳型の作製にも成功した（マイクロニードルの高さ：５６μｍ）（図示せず）。
鋳型の寸法（マイクロニードルの寸法）は下記の通りとした。
・底面の円の直径Ｒｂ：４００μｍ
・頂面の円の直径Ｒｔ：５０μｍ
・高さＨ：４３０μｍ
・マイクロニードルの角度θ：３０°
・距離Ｄ１：１９００μｍ
・距離Ｄ２：８２０μｍ
・マイクロニードルペアの個数：縦方向に４個、横方向に４個
・マイクロニードルペア間の距離ｄ：１．４ｍｍ
・マイクロニードルペアの配置方向に直交する方向のピッチＰ：２ｍｍ
【００５５】
Ｂ−２．マイクロニードルの調製
得られたメス鋳型に、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）ペレットを置き、真空乾燥機中で２２０℃に加熱して、ＰＬＡを溶融させて、溶融したＰＬＡをメス鋳型に流し込んだ。
メス鋳型の凹部の脱気を３０ｈＰａの減圧下で３回繰り返した後、メス鋳型を真空乾燥機から取り出し、ＰＬＡを１ｋｇのステンレス板でプレスしながら冷却固化した。
その後、テフロン板からマイクロニードルを引き抜いた。このとき、マイクロニードルは、テフロン板の可撓性により、破断や損傷等なく、取り出すことができた。
なお、本実施例では、複数のマイクロニードルはその根元で一体化した状態で得た（実施例１）。
【００５６】
図５（ａ）に、実施例の「Ｂ−２．」で作製した実施例１のＰＬＡ樹脂製のマイクロニードルを光学顕微鏡を用いて観察したときの写真を外観で示す。
【００５７】
本実施例においては、更に、「Ｂ−１．」及び「Ｂ−２．」において諸元を様々に変更して、高さＨ：１００μｍ〜２ｍｍ、ピッチＰ：５０μｍ、角度θ：０〜４５°に制御することに成功した。
【００５８】
本実施例においては、更に、ＰＬＡ樹脂の代わりにＡＢＳ樹脂を用いたこと以外は実施例１と同様に、ＭＮＡを作成した（実施例２）。
【００５９】
図６に、実施例の「Ｂ−２．」で作製した実施例２のＡＢＳ樹脂製のマイクロニードルを光学顕微鏡を用いて観察したときの写真を外観で示す。
【００６０】
Ｂ−３．マイクロニードルの先端の形状の変更
「Ｂ−２．」で得られたマイクロニードルを、プレス機（アズワン社製、商品名：熱プレス機ＡＨ−１Ｔ）で両側から挟み、プレスして、マイクロニードルの先端の形状を、傾斜が更に大きくなるように変形させた。このとき、マイクロニードルの端部側のプレス板の温度を、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度（約６０℃）よりも高い１００℃とした。
この工程により、マイクロニードルが底部から端部に向かって緩やかに曲がることとなった。マイクロニードルの曲率半径Ｒは９５０μｍとなった（実施例３）。
【００６１】
図５（ｂ）に、実施例の「Ｂ−３．」で作製した先端の形状を変更した実施例３のマイクロニードルを光学顕微鏡を用いて観察したときの写真を外観で示す。
【００６２】
Ｂ−４．マイクロニードルアレイの調製
伸縮性を備える基材として、可塑剤を１７質量％含むＰＬＡ（縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚さ（ｔ）１ｍｍ）を用いた。これらは共に熱可塑性であった。可塑剤含有ＰＬＡを加熱溶融した後、プレス成形によりフィルムを作製した。
ここで得られたフィルムと「Ｂ−２．」で得られたマイクロニードルとを、接着剤（東亞合成社製、アロンアルファゼリー状）を用いて、接着した（実施例４）。
【００６３】
図７に、実施例の「Ｂ−４．」で作製した実施例４のマイクロニードルアレイを肉眼で観察したときの写真を示す。
【００６４】
比較例１のＭＮＡとして、特表２０１５−５２３１３９号公報の記載に沿って、可撓性部材上に実施例１のＭＮＡにおけるＭＮの数と同じ数のＭＮを有し、一方向に傾斜したＭＮを備える第一のＭＮ配設領域と、ＭＮ非配設領域と、前述の一方向とは逆方向に傾斜したＭＮを備える第二のＭＮ配設領域とを備えるＭＮＡを、別途作製した。
【００６５】
Ｃ．マイクロニードルアレイの評価
Ｃ−１．皮膚への接着性の評価
作製したＭＮＡ（マイクロニードルの角度θ：３０°）をブタ皮膚（日本チャールズ・リバー社製）に貼り付け、その後、ＭＮＡをフォースゲージ（イマダ社製、商品名：ＦＳＡ−１ＫＥ−５Ｎ）により引っ張ったときの最大抵抗力（Ｎ／ｃｍ２）を、皮膚への接着力と定義して、測定した。
実施例１のＭＮＡの単位面積あたりの皮膚への接着力は、０．１６±０．０５Ｎ／ｃｍ２となった。ＭＮ１本あたりの皮膚への接着力は、１０±３ｍＮとなった。試験中、パッチが皮膚から剥がれる際、１ペアのみのＭＮが皮膚に引っかかり、このとき１ペアのみで０．２Ｎもの接着力が観察された。
伸縮性基材を備える「Ｂ−４．」で作製した実施例４のＭＮＡの単位面積あたりの皮膚への接着力は、０．２±０．０５Ｎ／ｃｍ２となった。ＭＮ１本あたりの皮膚への接着力は、１３±３ｍＮとなった。
比較例１のＭＮＡの単位面積あたりの皮膚への接着力は、０．４３±０．１０Ｎ／ｃｍ２となった。
また、対照として、医療用粘着フィルム（３Ｍ社製、ネクスケア）及び湿布（久光製薬社製、サロンパス）の皮膚への接着力を測定したところ、それぞれ、２．２４±０．３１Ｎ／ｃｍ２、０．４６±０．１６Ｎ／ｃｍ２となった。この結果から、本実施例において作製したＭＮＡは、自重を支えるために十分な皮膚への接着力（市販の湿布の少なくとも３分の１程度の皮膚への接着力）を有することが明らかとなった。
【００６６】
Ｃ−２．皮膚への密着性の評価
ブタ皮膚（日本チャールズ・リバー社製）を表面を内側にして折り曲げて凹面を準備した。
別々のブタ皮膚に、それぞれ、作製した実施例のＭＮＡ（マイクロニードルの角度θ：３０°）と比較例１のＭＮＡとを貼り付け、そして、いずれのブタ皮膚も３０秒間適宜変形させ続けた。
上記操作後におけるＭＮＡの密着性を目視にて観察し、下記評価基準に従って評価した。
Ａ：ＭＮＡの全面積の８０％以上の部分で密着していた。
Ｂ：ＭＮＡの全面積の１０％以上８０％未満の部分で密着していた。
Ｃ：ＭＮＡが完全に皮膚から剥がれ落ちた。
【００６７】
実施例１のＭＮＡは皮膚に強く密着し、皮膚の変形に耐えることができた（図８（ａ）参照）。評価はＡであった。実施例１のＭＮＡについて試験した際、図８（ａ）に示すように、試験の便宜上、ＭＮＡの形状をブタ皮膚の凹面に沿うような形状に予め調整した。具体的には、ＭＮＡを湾曲面（凸面）上に置き、１２０℃で加熱させた。なお、図８（ａ）は、ＭＮＡをブタ皮膚に適用する前の様子を示すものである。
比較例１のＭＮＡの場合、ＭＮ非配設領域が浮いてしまい、皮膚への密着に困難を生じた（図８（ｂ）参照）。評価はＣであった。
【００６８】
図９に、実施例４のマイクロニードルアレイを人差し指の腹に貼り付けて手を上下左右に振ったときの様子の写真を示す。
マイクロニードルアレイは手を振った場合でも指から離れることのない程度の密着性を有することが示された。
【００６９】
図１０に、実施例４のマイクロニードルアレイを人差し指の腹に貼り付けたうえで、マイクロニードルアレイと皮膚との間に水蒸気を吹き付けたときの様子の写真を示す。
マイクロニードルアレイと皮膚との間に水蒸気が通過することが可能な空間があることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明によれば、極めて小さいサイズの生体部位にも強く接着させることが可能なマイクロニードルアレイを提供することができる。また、本発明によれば、通常、貼付用製品を接着させ続けることが困難な生体部位にも、高い密着性で貼り付けることも可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１              マイクロニードルアレイ
２              マイクロニードル
２ａ、２ｂ      マイクロニードル
２Ｂ            底部
２Ｅ            端部
２ｐ            マイクロニードルペア
２ｐ１、２ｐ２  マイクロニードルペア
３              基材
１０            メス鋳型
１１            鋳型の原型
１２            空隙部
１３            材料
１４            構造体
Ｒｂ            底面の円の直径
Ｒｔ            頂面の円の直径
Ｈ              高さ
Ｄ１            マイクロニードル間の間隔
Ｄ２            マイクロニードルの先端間の間隔
Ｐ              ピッチ
θ              角度
ｄ              距離
Ｒ              曲率半径
【図１】
2019205484.tif 000003
【図２】
2019205484.tif 000004
【図３】
2019205484.tif 000005
【図４】
2019205484.tif 000006
【図５】
2019205484.tif 000007
【図６】
2019205484.tif 000008
【図７】
2019205484.tif 000009
【図８】
2019205484.tif 000010
【図９】
2019205484.tif 000011
【図１０】
2019205484.tif 000012