(57)【要約】【課題】研削加工や切削加工等の機械加工により針状体を製造する場合に、突起部の先端等に発生する欠けやバリ等の形状不具合を抑制することが可能な、針状体及び針状体の製造方法を提供する。【解決手段】基板部１１と、基板部１１の少なくとも一方の面に形成された突起部１２と、基板部１１の突起部１２を形成した面に形成されている薄膜１３を備え、突起部１２は、カーボンからなる針状体である薄膜付針状体パッド１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部と、
前記基板部の少なくとも一方の面に形成された突起部と、
前記基板部の前記突起部を形成した面に形成した薄膜と、を備え、
前記突起部は、カーボンからなる針状体であることを特徴とする薄膜付針状体パッド。
【請求項２】
前記薄膜は、生体適合性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載した薄膜付針状体パッド。
【請求項３】
前記薄膜は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一つの金属、前記金属のうち少なくとも二つを含む合金、前記金属のうち少なくとも一つの酸化物、前記金属のうち少なくとも一つの窒化物のいずれかを材料として形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した薄膜付針状体パッド。
【請求項４】
基板部と、前記基板部の少なくとも一方の面に形成され、且つカーボンからなる針状体である突起部と、前記基板部の前記突起部を形成した面に形成した薄膜と、を備える薄膜付針状体パッドを作製する薄膜付針状体パッド作製工程と、
前記薄膜付針状体パッド作製工程で作製した薄膜付針状体パッドを原版として前記突起部の形状を反転した凹版を作製する凹版作製工程と、
前記凹版作製工程で作製した凹版の凹部内に針状体形成材料を充填し、さらに、硬化した針状体形成材料を凹版から剥離させることにより針状体パッドを作製する針状体パッド作製工程と、を有することを特徴とする針状体パッドの製造方法。
【請求項５】
前記薄膜を、生体適合性を有する材料で形成することを特徴とする請求項４に記載した針状体パッドの製造方法。
【請求項６】
前記薄膜を、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一つの金属、前記金属のうち少なくとも二つを含む合金、前記金属のうち少なくとも一つの酸化物、前記金属のうち少なくとも一つの窒化物のいずれかを材料として形成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載した針状体パッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜付針状体パッド、針状体パッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワクチン等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等が発生する可能性が高い。
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。
【０００３】
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、皮膚への穿刺時において、患者が感じる痛みを抑制することが可能である。また、投薬用の特別な機器を用いることなく、簡便に薬剤を皮内投与することが可能である（例えば、特許文献１、２を参照）。
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、皮下注射と比較して、使用するワクチンの量を低減させることが可能である。
【０００４】
針状体の形状としては、皮膚を穿孔するための十分な細さ及び先端角と、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μｍ以上数百μｍ以下の範囲内が好ましい。また、針状体の長さは、皮膚の最外層である角質層を貫通可能であるとともに、神経層へ到達しない長さが好ましく、具体的には、数十μｍ以上数百μｍ以下の範囲内が好ましい。
【０００５】
針状体を構成する材料としては、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、医療用シリコーン、マルトース、ポリ乳酸、デキストラン等、生体適合性を有する樹脂材料が有望視されている（例えば、特許文献３を参照）。
上記のような樹脂材料を用いて針状体を製造する場合には、例えば、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を用いることにより、針状体を大量且つ低コストで製造することが可能である。
一方、針状体を構成する材料としてシリコンを用いた針状体も提案されている（例えば、特許文献４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３４５９８３号公報
【特許文献２】特開２００６−３４１０８９号公報
【特許文献３】特開２００５−２１６７７号公報
【特許文献４】特許第４２６５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これまでに提案されている針状体の多くは、鋭く尖った先端形状を有しており、シリコンのような脆い材料を用いて、研削加工や切削加工等の機械加工により針状体を製造する場合には、突起部の先端等に、欠けやバリ等の形状不具合が発生しやすいという問題があった。
本発明は、このような問題点を解決しようとするものであり、研削加工や切削加工等の機械加工により針状体を製造する場合に、突起部の先端等に発生する欠けやバリ等の形状不具合を抑制することが可能な、針状体及び針状体の製造方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の一態様は、基板部と、
前記基板部の少なくとも一方の面に形成された突起部と、
前記基板部の前記突起部を形成した面に形成した薄膜と、を備え、
前記突起部は、カーボンからなる針状体であることを特徴とする薄膜付針状体パッドである。
【０００９】
また、前記薄膜は、生体適合性を有する材料で形成されていてもよい。
また、前記薄膜は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一つの金属、前記金属のうち少なくとも二つを含む合金、前記金属のうち少なくとも一つの酸化物、前記金属のうち少なくとも一つの窒化物のいずれかを材料として形成されていてもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様は、基板部と、前記基板部の少なくとも一方の面に形成され、且つカーボンからなる針状体である突起部と、前記基板部の前記突起部を形成した面に形成した薄膜と、を備える薄膜付針状体パッドを作製する薄膜付針状体パッド作製工程と、
前記薄膜付針状体パッド作製工程で作製した薄膜付針状体パッドを原版として前記突起部の形状を反転した凹版を作製する凹版作製工程と、
前記凹版作製工程で作製した凹版の凹部内に針状体形成材料を充填し、さらに、硬化した針状体形成材料を凹版から剥離させることにより針状体パッドを作製する針状体パッド作製工程と、を有することを特徴とする針状体パッドの製造方法である。
【００１１】
また、前記薄膜を、生体適合性を有する材料で形成してもよい。
また、前記薄膜を、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一つの金属、前記金属のうち少なくとも二つを含む合金、前記金属のうち少なくとも一つの酸化物、前記金属のうち少なくとも一つの窒化物のいずれかを材料として形成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様であれば、機械加工特性に優れるカーボンで針状体を形成しているため、研削加工や切削加工等の機械加工により針状体を製造する場合に、突起部の先端等に発生する欠けやバリ等の形状不具合を抑制することが可能である。
これに加え、本発明の一態様であれば、基板部の突起部を形成した面と、突起部の表面に薄膜が形成されているため、パーティクルが発生しやすい材料であるカーボンで針状体を形成しても、薄膜付針状体パッドを原版として凹版を作製し、さらに、凹版に針状体を形成する材料を充填した後に剥離して針状体パッドを作製することにより、パーティクルの発生を抑制しつつ、凹版を繰り返し作製することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態の薄膜付針状体パッドの構成を示す図である。
【図２】凹版作製工程の説明図である。
【図３】針状体パッド作製工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、本実施形態と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１は、本実施形態の薄膜付針状体パッド１の構成を示す図であり、薄膜付針状体パッド１の断面図である。
図１中に示すように、薄膜付針状体パッド１は、基板部１１と、突起部１２と、薄膜１３を備えている。
【００１５】
基板部１１は、平板状に形成されている。
突起部１２は、カーボンを材料として用い、基板部１１の少なくとも一方の面に形成されている。
また、突起部１２の製造方法としては、例えば、基板部１１（基板部１１の材料）に対する研削加工や切削加工等の機械加工を用いることが可能である。
ここで、カーボンは機械加工特性に優れるため、突起部１２の材料としてカーボンを用いることにより、研削加工や切削加工等の機械加工により突起部１２を製造する場合に、突起部１２の先端等に発生する欠けやバリ等の形状不具合を抑制することが可能である。
【００１６】
また、突起部１２の形状は、針状体である。なお、突起部１２の形状は、針状体であれば詳細に限定されるものではなく、例えば、円錐や角錐等としてもよい。また、突起部１２は、基板部１１の面上に複数配列してもよい。
薄膜１３は、基板部１１の突起部１２を形成した面（図１中では上側の面）と、突起部１２の表面に形成されている。
【００１７】
また、薄膜１３の材料としては、例えば、生体適合性を有する材料を用いることが可能である。
また、薄膜１３の材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一つの金属を用いることが可能である。
【００１８】
また、薄膜１３の材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも二つの金属を含む合金を用いることが可能である。
また、薄膜１３の材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一つの酸化物を用いることが可能である。
また、薄膜１３の材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一つの窒化物を用いることが可能である。
【００１９】
（針状体パッドの製造方法）
次に、図１を参照しつつ、図２及び図３を用いて、針状体パッドの製造方法について説明する。
針状体パッドの製造方法は、薄膜付針状体パッド作製工程と、凹版作製工程と、針状体パッド作製工程と、を有する。
【００２０】
・薄膜付針状体パッド作製工程
薄膜付針状体パッド作製工程では、上述した薄膜付針状体パッド１を作製する。具体的には、基板部１１の突起部１２を形成した面と、突起部１２の表面に、薄膜１３を形成して、薄膜付針状体パッド１を作製する。
・凹版作製工程
凹版作製工程では、図２中に示すように、薄膜付針状体パッド作製工程で作製した薄膜付針状体パッド１を原版として、突起部１２の形状を反転した凹版１５を作製する。なお、図２は、凹版作製工程の説明図である。
凹版１５の材料は、特に限定されるものではなく、各種金属やシリコーン樹脂等を選択することが可能である。
【００２１】
・針状体パッド作製工程
針状体パッド作製工程では、凹版作製工程で作製した凹版１５の凹部内に針状体形成材料（図示せず）を充填する。凹版１５の凹部内に充填した針状体形成材料が硬化した後、図３中に示すように、硬化した針状体形成材料を凹版１５から剥離させることにより、針状体パッド１６を作製する。なお、図３は、針状体パッド作製工程の説明図である。
【００２２】
ここで、針状体形成材料は、特に限定されるものではなく、例えば、医療用シリコーン、マルトース、ポリ乳酸、デキストラン等の樹脂を選択することが可能である。
また、凹版１５の凹部内へ針状体形成材料を充填する方法も、特に限定されるものではなく、例えば、射出成型法、圧縮成型法、キャスティング法等を選択することが可能である。
【００２３】
（第一実施形態の効果）
突起部１２の材料として用いたカーボンは、パーティクルが発生しやすい材料であるが、本実施形態の薄膜付針状体パッド１は、基板部１１の突起部１２を形成した面（図１中では上側の面）と、突起部１２の表面に薄膜１３が形成されている
このため、本実施形態の薄膜付針状体パッド１を原版として凹版１５を作製し、さらに、凹版１５に針状体形成材料を充填・剥離して針状体パッド１６を作製することにより、パーティクルの発生を抑制しつつ、凹版１５を繰り返し作製することが可能である。
【実施例】
【００２４】
上述した第一実施形態の図１から図３を参照しつつ、以下に記載する実施例により、本発明の針状体パッド１６の製造方法について説明する。
まず、研削加工を用いて、厚さ７００ｕｍの基板部１１の一方の面に、高さ８００ｕｍの突起部１２を形成した。なお、基板部１１の形状は、一辺３０ｍｍの正方形とした。
次に、基板部１１の突起部１２を形成した面（図１中では上側の面）と、突起部１２の表面に、ＣＶＤ法を用いて、厚さ１０ｕｍのＴｉＮからなる薄膜１３を形成することにより、本発明の薄膜付針状体パッド１を作成した（図１参照）。
【００２５】
次に、本発明の薄膜付針状体パッド１を原版として、突起部１２の形状を反転した医療用シリコーン樹脂からなる凹版１５を作製した（図２参照）。
次に、凹版１５を用いて、ポリグリコール酸からなる針状体形成材料（図示せず）を圧縮成型し、凹版１５から剥離することにより、本発明の針状体パッド１６を作成した（図３参照）。
【符号の説明】
【００２６】
１    薄膜付針状体パッド
１１  基板部
１２  突起部
１３  薄膜
１５  凹版
１６  針状体パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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