(57)【要約】  人間または動物の体の膜に、その中に液体配合物を導入するように穴をあけるための装置（１０，２０，３０，４０，５０，６０）であって、その装置が、遠位側と近位側、及び複数の突起（１１，２１，３１）を持つベース表面（１２，２２，３２）を含み、各突起が、ベース表面の遠位側から膜に穴をあけるために配置された先端（１３，２３，３３）に至るまで突出し、各突起（１１，２１，３１）が、近位−遠位軸に沿って変わる断面寸法と、遠位側で中空部を囲む外殻（１１１，２１１，３１１）を持つ中空部（１４，２４，３４）とを含み、中空部がベース表面の近位側に向かって開放し、外殻（１１１，２１１，３１１）及びベース表面（１２，２２，３２）が高分子材料から作られ、外殻（１１１，２１１，３１１）がベース表面と先端の間に実質的に一定の厚さを持ち、中空部から遠位側への液体配合物の通過のための穴（１５，２５，３５）が、先端（１３，２３，３３）から片寄って外殻（１１１，２１１，３１１）内に設けられているものにおいて、突起（１１，２１，３１）が、中空部（１４，２４，３４）から発出し、外殻（１１１，２１１，３１１）を通して穴（１５，２５，３５）に至るまで続く流体通路（１５０）を含み、この流体通路が、近位−遠位軸（１６，１６０）に対して斜めに配向されていることを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間または動物の体の膜に、その中に液体配合物を導入するように穴をあけるための装置（１０，２０，３０，４０，５０，６０）であって、その装置が、遠位側と近位側、及び複数の突起（１１，２１，３１）を持つベース表面（１２，２２，３２）を含み、各突起が、ベース表面の遠位側から膜に穴をあけるために配置された先端（１３，２３，３３）に至るまで突出し、各突起（１１，２１，３１）が、近位−遠位軸に沿って変わる断面寸法と、遠位側で中空部を囲む外殻（１１１，２１１，３１１）を持つ中空部（１４，２４，３４）とを含み、中空部がベース表面の近位側に向かって開放し、外殻（１１１，２１１，３１１）及びベース表面（１２，２２，３２）が高分子材料から作られ、外殻（１１１，２１１，３１１）がベース表面と先端の間に実質的に一定の厚さを持ち、中空部から遠位側への液体配合物の通過のための穴（１５，２５，３５）が、先端（１３，２３，３３）から片寄って外殻（１１１，２１１，３１１）内に設けられているものにおいて、突起（１１，２１，３１）が、中空部（１４，２４，３４）から発出し、外殻（１１１，２１１，３１１）を通して穴（１５，２５，３５）に至るまで続く流体通路（１５０）を含み、この流体通路が、近位−遠位軸（１６，１６０）に対して斜めに配向されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
突起（１１，２１，３１）が、中空部（１４，２４，３４）と実質的に同じ形状を持つ外部表面を持つことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
穴（１５，２５，３５）及び流体通路（１５０）を無視して、外殻（１１１，２１１，３１１）が、近位−遠位軸（１６，１６０）の周りに線対称であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
突起（１１，２１，３１）が、１００μｍ〜１０００μｍの範囲の長さを持ち、中空部（１４，２４，３４）が、前記長さの少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％に沿って延びることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
外殻（１１１，２１１，３１１）が、１５０μｍ〜１０μｍの範囲の厚さを持つことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
外殻（１１１，２１１，３１１）が、１２０μｍ〜２０μｍの範囲の厚さを持つことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
流体通路（１５０）が、それらが遠位側から考えたときに近位−遠位軸（１６，１６０）と少なくとも１５°の角度を作るように配向されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
角度が少なくとも２５°であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
角度が、９０°より小さい、有利には８０°より小さいかまたは８０°に等しいことを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
中空部（１４，２４，３４）が本質的に直円錐の形状を持つことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
先端（１３，２３，３３）が、１０μｍ〜５０μｍの曲率半径を持つことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
中空部（１４，２４，３４）が、ベース表面で８０μｍ〜９５０μｍの寸法を持ち、穴（１５，２５，３５）が、中空部の寸法の０．５倍より小さい、好ましくは中空部の寸法の０．１〜０．５倍の範囲の寸法を持つことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
中空部（１４，２４，３４）が、ベース表面で８０μｍ〜４５０μｍの寸法を持つことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
突起の先端（２３，３３）が、先端を通して描かれる表面（２７，３７）が遠位側から考えたときに少なくとも一つの方向に沿って凸状であるように配置されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
最も遠位の先端と最も近位の先端の間の距離が、ベース表面に対して垂線（１６）上の投影で少なくとも５０μｍであることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
ベース表面（３２）が実質的に平坦であり、突起（３１）が、凸状表面（３７）を得るようにベース表面（３２）から先端（３３）までで異なる長さを持つことを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
【請求項１７】
高分子材料が熱可塑性材料であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
高分子材料がポリカーボネートであることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
ベース表面の近位側に配置されかつ中空部（１４，２４，３４）と液体連通状態にある分配マニホールド（５５）、及び分配マニホールドと液体連通状態にある管状針（５４）を含み、分配マニホールド（５５）が、管状針（５４）とベース表面（２２）の間に挿入され、管状針が分配マニホールド（５５）から近位方向に突出し、管状針（５４）が、液体配合物を含む容器（７１）を穿孔するためにかつそれから液体配合物を排出するために構成された形状及び寸法を持つことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の装置（６０）。
【請求項２０】
ベース表面（１２，２２，３２）、突起（１１，２１，３１）、分配マニホールド（５５）及び管状針（５４）が使い捨てユニット（５０，７５）の一部を形成することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の装置を含み、かつ容器（７１）を解放可能に受け入れる注入装置（６０）に取り付けるために構成されている使い捨てユニット（５０，７５）において、注入装置が、容器を排出するために操作可能であることを特徴とする使い捨てユニット。
【請求項２２】
液体配合物を人間または動物の体の中に投与するために操作可能な部品のキットにおいて、そのキットが、請求項２１に記載の使い捨てユニットと、液体配合物を含む容器（７１）を解放可能に受け入れる開放端付き凹所（６２１）を有する本体を含む注入装置（６０）とを含み、本体及び使い捨てユニットが、凹所の開放端（６２２）で互いに除去可能に固定されるよう構成されており、注入装置が、容器を排出するための手段（６３）をさらに含むことを特徴とするキット。
【請求項２３】
人間または動物の体の膜に、その中に液体配合物を導入するように穴をあけるための中空の、本質的に円錐形状をした突起（１１，２１，３１）のパッチ（１０，２０，３０）を製造する方法において、
−  雄挿入体（８１，１０１）及び雌挿入体（８２，１０２）を対面関係で持つ射出成形型を準備する、但し雄挿入体は、第一ベース表面、及び第一ベース表面から先端（１０１３）に向けて突出する変わる断面形状の突起（８１１，１０１１）を与えられており、雌挿入体は、第二ベース表面（１０２２）、及び第二ベース表面（１０２２）にくぼみを形成する行き止まりの凹所（８２１，１０２１）を与えられており、凹所は、突起に対応する位置に配置されており、突起と凹所は、射出成形型が組み立てられるとき、少なくとも第二ベース表面（１０２２）と先端（１０１３）の間に各突起（８１１，１０１１）と対応する凹所（８２１，１０２１）の間に実質的に一定の隙間が得られるように形成されている、
−  高分子材料を射出成形型に射出し、ベース表面と先端の間に延びる突起により形成された中空部（１４，２４，３４）、及び中空部を包む外殻（１１１，２１１，３１１）を与えられた行き止まりのマイクロ針のパッチ（１０，２０，３０）を形成する、及び
−  射出成形型からパッチを除去した後、マイクロ針の先端（１３，２３，３３）から片寄った位置の外殻を通してかつ近位−遠位軸（１６，１６０）に対して斜めの配向下で通路（１５０）を形成する
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
通路（１５０）がレーザーアブレーションにより形成されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
突起及び凹所が同一の形状及び寸法を持つことを特徴とする請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１〜２２のいずれか一つに記載の幾何学的形状を持つ突起のパッチを製造するために配置されていることを特徴とする請求項２３〜２５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間または動物の体の膜に穴をあけるための、特に皮膚に穴をあけるかまたは侵入するための装置に関する。膜は、治療用または化粧用物質を経皮的に投与する目的で穴をあけられる。より詳細には、本発明は、膜に穴をあけるために配置されたマイクロ針の列を備えた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のマイクロメーター針で皮膚に穴をあけることにより薬剤の経皮的投与を可能にする薬剤送出装置が知られている。これらは、大まかに、薬剤がまず皮膚上にまたはマイクロ針上に付与されかつ皮膚がその後に穴をあけられるシステム（例えばＷＯ０２／４９７１１参照）と、液体配合物が針を通して皮膚中に注入されるようにマイクロ針が中空であるシステム（例えばＵＳ３９６４４８２，ＵＳ２００５／１４３７１３参照）に分割される。
【０００３】
単一の中空針を通して薬剤を送出する皮下注射器に比べて、複数のマイクロ針を通しての経皮的送出は、痛みが少なくかつ誤用が少ない傾向があり、従って薬剤の自己投与のために使用される可能性を持つ。また、皮膚の穴あけは、皮膚上にのみ投与されなければならない一部の物質の摂取を改善することができる。
【０００４】
中空マイクロ針を持つシステムで発生する一つの困難性は、列で配置された全てのマイクロ針が皮膚に穴をあけるべきであること、好ましくはそれらが全て少なくとも角質層を穿孔すべきであることである。列の全ての針が皮膚に穴をあけないとき、そのとき物質の一部が投与されず、従って指示された投与が達成されない。皮膚に穴をあけるところに届かないそれらの針は、流動抵抗性が減少した液体通路を形成し、従って有意な量の薬剤が漏れるかもしれない。
【０００５】
皮膚に穴をあけるために必要な力は、かなりのものであることができ、皮膚のタイプ及び穴あけが実施される皮膚の部分に依存する。従って、過剰の力が付与される必要があるときに一部の針を損傷する危険が存在する。損傷した針は、そのとき皮膚に穴をあけることができなくなりやすいだろう。
【０００６】
従来技術において、穴あけ力を低下する試みがなされた。ＷＯ２０１０／１１７６０２から、積み重ねた積層型の助けにより中空マイクロ針列を作ることが知られている。第一型半分体は、複数の板を、それらがマイクロ針中空部を含む主要型表面に対して垂直に延びるように積み重ねることにより形成される。マイクロ針中空部は、主要型表面内に位置する板の縁に溝を設けることにより形成される。板は、板間にマイクロメーター以下の間隔が得られるように表面粗さを持ち、それは、中空部を通気すること、及び中空部の射出成型材料による完全な充填を得ることを可能にする。１μｍのオーダーの先端寸法を持つマイクロ針が報告されている。マイクロ針は中空であり、マイクロ針軸に沿って実質的に展開しかつマイクロ針壁上に開く通路を含む。
【０００７】
ＤＥ１０２００８０５２７４９はマイクロ針列を記載し、そこではマイクロ針は、斜めに切頭された円筒または円錐の形を持つ挿入端を頂部に持つ切頭円錐の形の台を含む。突き出る穴あけ力低下部材は、挿入端の斜め表面に隣接してまたは斜め表面上に設けられる。台は中空部を含み、そこから円筒状流体通路が軸方向に発出し、挿入端を通して走り、出口が切頭の斜面内に位置される。
【０００８】
ＷＯ２００９／１３０９２６から及びＷＯ２０１０／０１０９７４から、針先端を通して描かれた表面が凸状表面を形成するように、凸状表面上に中空マイクロ針を与えることが知られている。結果として、穴あけ力は、全ての針に渡って広がる代わりに、針の一部のみの上に集中されることができる。上の二つの文献の経皮的投与装置はさらに、マイクロ針で皮膚に侵入する前に角質層を引きはがすシステムを含む。角質層は表皮の最も頑丈な層であるので、これは、マイクロ針の侵入が容易となり、かつ針に対する機械的強度要求が緩和されることができる利点を持つ。しかし、他方で、皮膚をはがす追加の操作が実行される必要があり、それは、システムを使用者に対し少し煩わしくし、複雑なものにする。
【０００９】
ＵＳ２００８／１８３１４４では、針挿入を容易にするように、マイクロ針を挿入する前に皮膚を緊張させることが提案されている。しかし、皮膚のある部分に対しては、これでは不十分だろうし、または緊張させる量は十分でないだろう。特に自己投与のために意図されたマイクロ針穴あけ装置を開発するとき、容易でかつ失敗のない装置が要求され、それは患者による不注意な取り扱いに対処することができる。
【００１０】
別の問題は、特にマイクロ針装置が典型的には単回使用のために意図され、従って使い捨てであるので、マイクロ針の費用効果的な製造の問題である。
【００１１】
これに関して、ＵＳ２０１０／０３０５５１６は、電鋳工程に基づいて中空マイクロ針列を製造することを記載する。中空マイクロ針は、上部及び下部プレート及び中間分離層を含む型押しされ積み重ねられたプレートの中空部において金属付着することにより形成される。上部及び下部プレートは分離され、溝は分離面内に形成され、それがマイクロ針と交差する。そうすることにより側方出口が形成される。上部及び下部プレートは、次いで分離層なしに連結されかつ熱プレス下に結合される。マイクロ針は、次いで積み重ねられたプレートからそれらを引きはがすことによりまたはプレートを化学的に溶解することにより除去される。上記から、この方法が著者が述べるほど費用効果的でないような多数の異なる製造工程を必要とすることが明らかである。さらに、マイクロ針のための材料は一部の金属に限定される。
【００１２】
マイクロ針を製造するためのさらにずっと費用効果な方法は、射出成形によるものであり、それはまた、本発明でも考慮される方法である。例として、既に検討した文献ＷＯ２０１０／１１７６０２及びＤＥ１０２００８０５２７４９は、射出成形によりマイクロ針を直接製造することを記載する。しかし、高分子マイクロ針を作るために使用される現在の型は、マイクロ針、特に流体通路の小さい寸法のために高度の複雑性及び比較的短い寿命を持つ。
【００１３】
ＷＯ２０１０／１１７６０２では、型の雄部は、マイクロ針を通る流体通路の出口を設けるために雌型内の中空部と接触させることを意図されている突起を与えられている。自己整合の能力を持つ型突起を設けることが記載されている。しかし、自己整合は、先端で好適に細長い突起を作り、それにより増大した柔軟性を与えることによってのみ得られることができる。これは、実際、マイクロ針の内部流体通路の設計形状を制限し、型を脆くする。
【００１４】
ＤＥ１０２００８０５２７４９では、挿入端を通る流体通路は円筒状であり、それらは型内の細長い挿入体により作られる。これは、型半分体の整合の精度に非常に高い制約を与え、最もわずかな不整合も挿入体を損傷しうることが分かる。代替例として、この文献は、流体通路がレーザー孔あけにより作られることができることを記載する。しかし、これは、もし孔あけされる厚さが十分に小さいなら実行できる選択可能性があるにすぎない。なぜならそれ以外ではレーザー放射により与えられる熱が熱可塑性材料を溶融または軟化し、それにより外部形状、特に挿入先端に大きく影響を及ぼすからである。提案されたマイクロ針形状を見ると、この選択可能性は実行可能には見えない。
【００１５】
射出成形のための型は非常に費用がかかるので、従来技術では、型があまり複雑でなくかつ長い寿命を持つ射出成形方法を提供することが必要である。
【００１６】
熱可塑性マイクロ針でのさらに別の問題は、それらの強さがマイクロ針のつぶれを避けるために穴あけ力に耐えるのに十分であるべきことである。この問題は、十分に厚い壁をマイクロ針に与えることにより解決されることが多い。結果として、流体通路のような中空部のために利用可能な空間が減少される。
【００１７】
後者は、中空マイクロ針が流体送出のための長くて小さい内部通路のために比較的大きな流動抵抗を受けるという問題を起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従って、本発明の目的は、上で特定された問題を克服する、液体の経皮的投与のための装置を提供することである。特に、本発明の目的は、大量規模でかかる装置の使用を可能にするためにマイクロ針を通した液体の経皮的投与のための費用効果的な装置を提供することである。本発明のさらなる目的は、従来技術の欠点を克服し、特に皮膚を通した侵入及び／または流体送出を容易にする解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
従って、本発明によれば、添付請求項に記載されるように、人間または動物の体の膜に穴をあけるための装置が提供される。この装置は、遠位側と近位側、及び複数の突起（マイクロ針として言及される）を持つベース表面を含み、各突起は、ベース表面の遠位側から膜に穴をあけるために配置された先端に至るまで突出する。
【００２０】
各マイクロ針は、円錐形状をした中空部のような、近位−遠位軸（それは、例えばベース表面に対して垂直として言及されることができる）に沿って変わる断面を持つ内部中空部を含む。この中空部は、マイクロ針壁を形成する外殻により囲まれている。
【００２１】
本発明の一態様によれば、壁は、少なくともベース表面と先端の間で実質的に一定の厚さを持つ。中空部は、ベース表面の近位側に向けて（投与される液体源の側に向けて）開いている。外殻及びベース表面は高分子材料から作られる。体に流体を送出するために外殻内に穴が設けられている。穴は、先端の横に配置され、それは、最適な強さ及び容易な侵入のために先端を設計する自由を可能にし、詰まりを防止または減少する。
【００２２】
本発明の一態様によれば、穴は、中空部から発出しかつ外殻を通って流れる流体通路の出口を形成する。これらの流体通路は近位−遠位軸に対して斜めに配向される。
【００２３】
かかる構成は、マイクロ針を通しての流れ抵抗が主として穴の寸法及び通路の長さにより決定される利点を持つ。通路は外殻の厚さを通して延びるのみであるので、流れ抵抗はずっと円筒状通路を持つ針に比べて著しく低下される。本発明の重要な態様として、流れ抵抗は、針の長さに実際に無関係とされる。
【００２４】
別の利点は、通路及び穴の位置及び配向が、突起の先端を損傷するいかなる危険もなしにかつ通路が常に完全に外殻を通って延びるという確信を持って、（例えばレーザーアブレーションにより）マイクロ針の製造後にのみそれらを形成することを容易にしかつ費用効果的にする。
【００２５】
本発明の別の態様によれば、添付請求項に記載されるように、液体の経皮的投与のための装置で使用するための使い捨てユニットが提供される。かかる使い捨てユニットの利点は、それが近位方向に、従ってマイクロ針とは反対に突出する管状針または他の穿孔部材を含むことである。管状針は、流体送出装置の小さい部分のみが使い捨て可能にされ、一方使い捨てユニット及びカートリッジを受ける注入装置が再使用されることができるように、カートリッジを穿孔可能にする。
【００２６】
本発明の別の態様によれば、添付請求項に記載されるように、マイクロ針のパッチを製造する方法が提供される。この方法は、複雑性の減少と比較的長い寿命を持つ挿入体を持つ射出成形工程に基づいたマイクロ針を持つパッチの費用効果的な製造を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
図１〜３は、本発明による中空マイクロ針のパッチの断面を示す。
【図１】図１は、平坦なベース表面から突出しかつ実質的に等しい長さを持つマイクロ針を示す。
【図２】図２は、先端が凸状形状をした表面に配置されているマイクロ針を示す。図２では、これは凸状ベース表面により得られる。
【図３】図３は、先端が凸状形状をした表面に配置されているマイクロ針を示す。図３では、これは異なる長さの針を配置することにより得られる。
【００２８】
【図４】図４は、本発明によるマイクロ針のパッチを使用する経皮的注入装置を概略的に示す。
【００２９】
【図５】図５は、マイクロ針のパッチを含む、本発明による拡散器を示す。
【００３０】
【図６Ａ−６Ｅ】図６Ａ−６Ｅは、本発明の一態様による液体配合物の投与のための注入装置の異なる図を示す。図６Ａは、外部図を示す。図６Ｂは、部分的にカバーがとられた図６Ａの装置を示す。図６Ｃは、図６Ｂのアイテム６４−６６の拡大図を示す。図６Ｄ−Ｅは、示された図６Ａの装置の透明平面図を示す。
【００３１】
【図７】図７は、図６Ａ−６Ｅの注入装置の使用における異なる工程を示す。
【００３２】
【図８】図８は、本発明によるパッチを作るための射出成形型の雄及び雌挿入体を示す。
【００３３】
【図９】図９は、本発明によるパッチを製造する射出成形型の雌挿入体を製造する方法の工程を示す。
【００３４】
【図１０】図１０は、本発明の一態様によるマイクロ針のパッチを製造する射出成形型の概略的に同一の雄及び雌挿入体を示す。
【００３５】
【図１１】図１１は、切頭先端を持つマイクロ針１１０を断面図で示す。Ｄｏは、ベースでのマイクロ針の寸法（直径）である。Ｈはマイクロ針高さ（ベースから先端まで）である。αは円錐角である。ｔは外殻厚さである。ｒｔは切頭先端の半径である。Ｌは通路１５０の長さである。ｈはベースと穴１５の間の距離である。Ｈ−ｈは、先端に対する穴の片寄り距離である。βは、軸１６０に対する通路１５０の傾斜角度である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１及び２は、本発明による突起１１，２１を備えたパッチ１０，２０の断面を示す。突起１１，２１は、以下ではマイクロ針として言及されるだろう。
【００３７】
マイクロ針１１，２１は、人間または動物の体の生物学的膜に穴をあけるために配置される。最も重要な膜は皮膚であるだろうが、内部膜のような他の膜も同様に考えられる。皮膚に関して、本発明で意図される皮膚に穴をあけるという表現は、表皮の少なくとも角質層を通しての侵入を言う。
【００３８】
上記を考慮すると、遠位側及び遠位方向という用語は、（穴をあけられる）目標膜でのまたはそれに向けての位置または方向を示す。近位側及び近位方向いう用語は、目標膜とは反対のまたはそれから離れる位置または方向を示す。
【００３９】
マイクロ針１１，２１は、ベース表面１２，２２から突出または突き出し、かつ先端１３，２３で終わる。マイクロ針１１，２１及び先端１３，２３は、遠位方向にまたはそれに沿って配向される。従って、先端１３，２３は、考えられる生物学的膜の穴あけが可能であるようなものであるべきである。ベース表面１２，２２と先端１３，２３の間の距離（すなわち針の長さ）は、特に意図された侵入の深さに依存し、皮膚の神経支配部に穴をあけるのを避けるために好ましくは２０００μｍより小さいかまたはそれに等しく、好ましくは１５００μｍより小さいかまたはそれに等しく、好ましくは１０００μｍより小さいかまたはそれに等しい。前記距離（長さ）は、角質層に十分に侵入するために好ましくは少なくとも１００μｍ、より好ましくは少なくとも２００μｍ、より好ましくは少なくとも５００μｍ、最も好ましくは少なくとも７００μｍである。
【００４０】
ベース表面では、（ベース表面に局所的に平行な）マイクロ針の断面は、１０００μｍより小さいかまたはそれに等しい外部直線寸法（例えば外部直径）を持つことができる。マイクロ針の断面は、ベース表面で２５０μｍより大きいかまたはそれに等しい外部直線寸法を持つことができ、この寸法は５００μｍより大きいかまたはそれに等しいものであることができる。ベース表面では、マイクロ針の断面は１００μｍ〜６００μｍ、好ましくは１５０μｍ〜６００μｍ、より好ましくは１５０μｍ〜５００μｍ、さらにより好ましくは１５０μｍ〜４００μｍの範囲にある外部直線寸法を持つことができる。
【００４１】
マイクロ針の外部形状は、その最も広い解釈では円錐形形状を持つことができる（すなわち、多角形（ピラミッド）、円形などのいずれかの形状のベースを持つ）。それは双曲面形状のものであることができる。これらの形状は、先端端部で切頭されるかまたは丸くされることができる。他の形状、または上記形状の組み合わせも可能である。マイクロ針の外部形状は、有利には直円錐の形状を持つことができる。円錐先端は、切頭されるかまたは丸くされることができる。
【００４２】
隣接マイクロ針１１，２１間の相互距離は、（中心線間で測定すると）好ましくは５００μｍ〜２０００μｍの範囲にある。
【００４３】
各マイクロ針１１，２１は内部中空部１４，２４を与えられており、その周りに外殻１１１，２１１が配置されている。外殻１１１，２１１は遠位側で中空部の覆いまたはカバーを形成し、従ってマイクロ針１１，２１の壁を形成する。中空部１４，２４はベース表面１２，２２に向けて開放しており、マイクロ針の長さの少なくとも５０％、好ましくは少なくとも５５％、好ましくは少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７５％に沿って延びる。
【００４４】
本発明によれば、外殻１１１，２１１は、特にベース表面１２，２２（の遠位側）と先端１３，２３の間で、実質的に一定の厚さを持つ。従って、外殻の厚さは、マイクロ針の軸に沿った方向及び中心線の周りで接線方向の両方で実質的に一定である。強度の理由のため、先端は、外殻に比べて増大した厚さを持つことができる。
【００４５】
本発明では、厚さは、平均値についての厚さ変動（正及び負の方向の両方）が有利には２０μｍを越えない、有利には１５μｍを越えない、有利には１０μｍを越えない、有利には７．５μｍを越えないときに実質的に一定として言及されるだろう。有利には、平均値についての厚さ変動（正及び負の方向の両方）は、最小の許容可能な変動が上に示された絶対値の中から選択されることができるにもかかわらず、平均値の１５％を越えない、有利には平均値の１０％を越えない、有利には平均値の５％を越えない。
【００４６】
従って、中空部１４，２４は一定断面の通路または導管ではなく、有利にはベースから先端まで寸法が減少する、変動する断面寸法を持つ。従って、それは円筒状ではない。この節での断面という用語は、マイクロ針の軸または中心線に対して垂直な面内で考えられるべきである。従って、マイクロ針の断面は、マイクロ針の中心線または軸に沿って寸法が変わる。
【００４７】
中空部１４，２４は、マイクロ針１１，２１の外部形状と同じ形状を持つことができる。中空部１４，２４は、その最も広い解釈では円錐形形状（すなわち多角形（ピラミッド）、円形などのいずれかの形状を持つ）を持つことができる。それは双曲面形状のものであることができる。他の形状、または上記形状の組み合わせも可能である。
【００４８】
有利には、中空部の形状は、中心線のような軸にまたは近位−遠位軸１６に沿ってマイクロ針の外部形状の線状並進により得られることができる。後で説明されるように、これは製造を経済的にすることができる。
【００４９】
先端１３，２３は、外殻の一つの終端（遠位端）を形成する。他端では、外殻はベース表面１２，２２内で終わる。外殻は、穴あけ力に耐えるためにそれ自身の十分な強度を与える厚さを持つことができる。
【００５０】
一定厚さの外殻を持つマイクロ針の利点は、皮膚に穴をあけるとき、応力集中が避けられることである。なぜならそれらは外殻に渡って均一に分散するからである。これはまた、比較的薄い外殻を持つマイクロ針を設計可能にする。
【００５１】
上記利点は、マイクロ針の中心線（特に近位−遠位軸１６と平行な中心線）を中心に線対称のような線対称形状を持つ外殻に対し特に当てはまる。
【００５２】
外殻がそれぞれ一定の厚さを持つ限り、同じパッチ内に異なる厚さを持つ異なるマイクロ針が設けられることができることに注目することは好都合であるだろう。しかし、全てが同じ外殻厚さを持つマイクロ針を同じパッチ上に設けることが有利であるだろう。
【００５３】
外殻の厚さは、使用される材料のタイプ、及び目標膜の丈夫さに依存することができる。有利には、外殻は、１５０μｍより小さいかまたはそれに等しい、有利には１２０μｍより小さいかまたはそれに等しい、有利には１００μｍより小さいかまたはそれに等しい厚さを持つ。外殻の厚さは有利には１０μｍより大きいかまたはそれに等しい、有利には２０μｍより大きいかまたはそれに等しい、有利には３０μｍより大きいかまたはそれに等しい。好ましくは、外殻は１５０μｍ〜１０μｍ、好ましくは１２０μｍ〜２０μｍ、好ましくは１００μｍ〜３０μｍの範囲の厚さを持つ。
【００５４】
外殻１１１，２１１は、その外（遠位）表面上に、中空部１４，２４と流体連通している（少なくとも一つの）穴１５，２５を与えられている。本発明によれば、穴１５は、図１１に関して示されるように、通路１５０の出口を構成し、それは中空部から穴まで外殻１１１を通して延びる。通路１５０は長さＬを持ち、それは外殻１１１の厚さｔ及び外殻に対する通路の配向に依存する。
【００５５】
薬物、薬剤、または医学もしくは化粧品用途のためのいずれかの他の物質であることができる液体配合物は、中空部１４，２４から通路１５０及び穴１５，２５を通過することにより経皮的に投与される。
【００５６】
本発明の一態様によれば、穴１５，２５は先端に設けられず、その横に設けられる。好ましくは、穴の中心はマイクロ針の軸上に垂直な投影で測定されたときに先端１３，２３に対して少なくとも３５μｍ、好ましくは少なくとも５０μｍだけ片寄っている。一方では、これは、最適な侵入を得るためにより自由に先端を設計することを可能にする。他方では、それは、膜に穿孔するかまたは穴をあけるときに穴１５，２５の詰まりを防止するかまたは少なくとも減少することができる。
【００５７】
穴１５，２５は、好ましくは１５０μｍより小さいかまたはそれに等しい、好ましくは１２０μｍより小さいかまたはそれに等しい、好ましくは１００μｍより小さいかまたはそれに等しい（最大）断面寸法を持つ。穴１５，２５の寸法は、好ましくは１０μｍより大きいかまたはそれに等しく、好ましくは１５μｍより大きいかまたはそれに等しく、好ましくは２０μｍより大きいかまたはそれに等しく、断面で３０μｍより大きくまたはそれに等しくすることができる。穴の前記寸法は直径のような線状寸法に関係する。
【００５８】
通路１５０は、有利には穴１５と実質的に同じ断面寸法を持つ。有利には、穴の寸法、及び通路は、実質的に円形である。
【００５９】
本発明の一態様によれば、通路は、マイクロ針１１０の軸１６０に対して傾斜して配向され、それは、有利には近位−遠位方向と一致する。通路１５０は、有利にはマイクロ針の軸１６０に対して少なくとも１５°、有利には少なくとも２５°、有利には少なくとも３０°の角度βの下に配向される。通路配向の角度βは、有利には９０°より小さいかまたはそれに等しく、有利には９０°より小さく、有利には８０°より小さいかまたはそれに等しく、有利には７５°より小さいかまたはそれに等しい。
【００６０】
有利には、通路１５０は外殻１１１に対して実質的に垂直に配向され、その場合、その長さＬは外殻の厚さｔに等しい。
【００６１】
穴の通路は、少なくとも２０μｍ、少なくとも３０μｍ、少なくとも４０μｍ、または少なくとも５０μｍの長さを持つことができ、この長さは少なくとも外殻の厚さであるが、より大きくすることもできる。
【００６２】
所定長さＬを持つ穴通路を設けることは、異なるマイクロ針中で排出速度をより均一にすることを助けることができる。穴１５，２５の寸法または直径及びその通路の長さＬは、異なるマイクロ針中で排出速度の良好な均一性が流れ抵抗をあまり大きく増やすことなく（従って排出速度を−絶対値で−許容レベルに保って）得られることができるように選ばれることができる。実際に、穴（及び通路）より寸法が有意に大きい中空部を設けることにより、針の長さまたは位置への流れ抵抗の依存性は大きく低下される。これは、マイクロ針の排出速度を均一にかつパッチ上のそれらの位置から独立させる。
【００６３】
ベース表面での中空部１４，２４の寸法は、好ましくは８０μｍ〜４５０μｍの範囲にある。中空部の寸法は４５０μｍをより大きくすることができる。例えば、中空部は、ベース表面で９５０μｍより小さいかまたはそれに等しい寸法を持つことができる。それはさらに、４００μｍより小さいかまたはそれに等しくすることができる。それは１００μｍより小さいかまたはそれに等しくすることができる。中空部の寸法は、ベース表面で測定された断面の最大寸法を言う。
【００６４】
４０μｍ〜１００μｍの範囲にある寸法または直径、及び２０μｍ〜１００μｍの通路長さを持つ穴に対して、改善された結果がこれに関して得られることができる。
【００６５】
有利には、穴１５，２５の寸法は、中空部の寸法の半分より小さいかまたはそれに等しい。穴の寸法に対する好ましい範囲は、上に示されたように規定された中空部の寸法では、中空部の寸法の０．１〜０．５倍である。穴の寸法は、中空部の寸法の少なくとも０．１５倍であることができる。
【００６６】
ＷＯ２０１０／１１７６０２に記載されたマイクロ針では、中空部が穴に直接排出することに注目することが好都合であるだろう。従って、これらのマイクロ針は、本発明で考えられる流体通路を含まない。逆に、ＤＥ１０２００８０５２７４９では、流体通路は、軸方向に、近位−遠位方向に平行に、配向されており、実際に先端で排出する。
【００６７】
先端は、角質層を通しての滑らかな侵入を可能にするために鋭いことが好ましい。好ましくは、先端１３，２３は、５０μｍより小さいかまたはそれに等しい、好ましくは２５μｍより小さいかまたはそれに等しい、好ましくは１５μｍより小さいかまたはそれに等しい、好ましくは１０μｍより小さいかまたはそれに等しい湾曲の半径を持つ。
【００６８】
先端は、少なくとも１０μｍ、好ましくは少なくとも１５μｍの湾曲の半径を持つことができる。
【００６９】
より大きな先端半径は、記載されるような異なる長さのマイクロ針の配置に関して、低い穴あけ力に対して適性をなお与える。しかし、有利なことは、より大きな先端半径を持つマイクロ針が製造することがより経済的であることである。
【００７０】
図１１を参照すると、マイクロ針が切頭円錐として形成される場合に、先端は平坦であり、上に示された寸法範囲は先端の半径（ｒｔ）に適用される。
【００７１】
先端角度（例えば円錐角度α）は、好ましくは６０°より小さい。それは、４５°より小さく、または４０°より小さくすることができる。円錐角度は、好ましくは少なくとも３０°である。
【００７２】
マイクロ針１１，２１は、多角形（四角形、三角形、長方形、六角形など）、円形または長円形形状を持つ配列のような規則的なパターンにより配置されることができる。パッチ１０，２０は、少なくとも三つ、好ましくは少なくとも五つ、好ましくは少なくとも九つのマイクロ針１１，２１を含むことができる。列内に配置された（パッチ１０，２０上に設けられた）マイクロ針の数は、好ましくは１００個より小さいかまたはそれに等しい。パッチ１０，２０は、好ましくは９〜３６個のマイクロ針１１，２１を含む。
【００７３】
図１を参照すると、ベース表面１２は平坦であることができ、マイクロ針１１は同じ長さを持つことができる。結果として、先端１３を通して描かれる表面は面１７である。
【００７４】
図２は、本発明の一態様による代替装置を示す。この態様によれば、マイクロ針２１は、マイクロ針の先端２３を通して描かれることができる表面２７が凸状形状を持つ、すなわち遠位で外向きに曲がっているように配置される。表面２７は、少なくとも一つの方向に沿って凸状であり、好ましくは二つの直交方向に沿って凸状である。
【００７５】
マイクロ針の先端２３が、凸状である仮想表面２７内に配置されるという事実は、ベース表面２２に対する垂線、好ましくは近位−遠位軸１６と一致する垂線に投影すると、前記先端が垂線に沿って異なる位置（高さ）に配置されることを意味する。この装置は、マイクロ針２１が生物学的膜とまず接触し、生物学的膜中への侵入／穴あけを始める瞬間が異なるマイクロ針に対し異なることができるという意味で、生物学的膜の異なる針による時間ずらしの穴あけまたは侵入を可能にする。結果として、穴あけ力は、侵入が容易になるように少数の針上に集中されることができる。しかし、いったん全てのマイクロ針が生物学的膜に侵入／穴あけされたら、結果は、少なくとも一瞬にそれらの全てが膜に一緒に侵入／穴あけすることであることは注目されるべきである。
【００７６】
好ましくは、表面２７の凸性は、最も遠位の先端と最も近位の先端の間の距離が軸１６上に投影すると少なくとも５０μｍ、好ましくは少なくとも７５μｍ、より好ましくは少なくとも１００μｍであるようなものである。
【００７７】
最も遠位の先端と最も近位の先端の間の最大距離は、マイクロ針２１の長さ及び膜の弾性に依存する。それは、全てのマイクロ針が単一の作用で少なくとも予め決められた深さまで膜に侵入することができるようなものであるべきである。前記最大距離は、好ましくは２０００μｍより小さいかまたはそれに等しく、好ましくは１０００μｍより小さいかまたはそれに等しく、好ましくは５００μｍより小さいかまたはそれに等しく、好ましくは３００μｍより小さいかまたはそれに等しい。
【００７８】
好ましくは、表面２７の凸性は、仮想表面２７の全ての湾曲の（有限）半径が同じ側に、（すなわちマイクロ針の側（近位側）に）位置するようなものである。
【００７９】
凸状仮想表面内のマイクロ針の先端の示された配置は、ベース表面２２に凸状表面の形をとらせることにより得られることができる。マイクロ針２１は、実質的に等しい長さを持つことができる。
【００８０】
図３は、図２の態様に代わる本発明のさらに別の態様による装置を表わす。マイクロ針３１を与えられたパッチ３０のベース表面３２は平坦であり、異なる長さのマイクロ針３１がその上に設けられており、従って針の先端３３を通して描かれた仮想表面３７は上に示されたように凸状である。
【００８１】
図３の装置の利点は、後で明らかとなるように、液体分配ユニットに組み立てることがより容易であることである。また、平らな（平坦な）ベース表面３２のために製造することがより容易でありかつより費用効果的である。
【００８２】
さらに、図３の装置は、本発明で提案されたように中空部３４、外殻３１１及び穴３５を持つマイクロ針形状の完全な利点をとる。実際に、流れ抵抗は主として穴により決定され、穴の寸法はマイクロ針の長さから独立しているから、図３のようなパッチ３０は、異なる針の長さにもかかわらずマイクロ針に渡って均一な流れ分配を得ることを可能にする。これは、通路が中空部及び穴の代わりに針を通して設けられるときには当てはまらないだろう。
【００８３】
非平坦（凸状）ベース表面２７と異なる長さのマイクロ針３１の組み合わせも可能である。代替的に、ベース表面は、最も内部のマイクロ針が長過ぎること（従って弱過ぎること）を避けるために階段形状であることができる。
【００８４】
パッチ１０，２０，３０上に配置されたマイクロ針１１，２１，３１は互いに平行に配向されること（すなわち、それらの軸または中心線が平行であり、有利には近位−遠位軸１６に平行であること）が好ましい。
【００８５】
本発明によるマイクロ針のパッチは、高分子材料、特に熱可塑性材料から作られる。射出成形可能材料から作られたパッチ及びマイクロ針は、最も費用効果的であるだろう。パッチは、射出成形、圧縮及びトランスファー成形、熱成形及び例えばＵＳ３９６４４８２に記載されたような深絞りのような既知の製造技術により作られることができる。
【００８６】
マイクロ針のための好適な材料は、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン及びそれらの変形である。ポリカーボネートが好ましい。
【００８７】
マイクロ針を与えられたパッチは、ベース表面が生物学的膜の侵入時の変形に耐えるのに十分な強さを持つことを意味する自立またはそうでないかのいずれかであることができる。後者の場合、装填時にその形状を保持することができるようにそれは支持されることが必要である。従って、ベース表面を支持するために及び全パッチを延長することによりベース表面の近位側に裏層が設けられることができる。
【００８８】
裏層は好ましくは多孔性である。これは図５に与えられ、そこではベース表面２２を支持するために及び液体をそれに通過させながら全パッチ２０を延長することによりベース表面２２の近位側に多孔性裏層５３が設けられる。図５は、図２のようなパッチと組み合わせた多孔性裏層を表現するが、裏層は、本発明によるいかなるパッチに対しても、従って図１及び３のそれぞれのようなパッチ１０及び３０に対しても設けられることができることは明らかである。
【００８９】
本発明によるマイクロ針を持つパッチは、アプリケーター上に設けられることができ、使い捨てであってもなくてもよい。
【００９０】
図４を参照すると、パッチ１０，２０，３０のいずれも本発明による注入装置で使用されることができる。パッチは、典型的には、注射器４２または液体配合物４３の他の供給手段に取り付けるための保持器４１内に置かれる。保持器４１とパッチ１０，２０，３０の組み合わせは使い捨てであることができる。
【００９１】
図４の装置に対する改良において、本発明の装置は、液体配合物を含む使い捨てカートリッジを受けるために配置されることができる。典型的には、かかるカートリッジは、液体配合物を排出するために穴をあけられることが必要であるだろう。本発明の一態様によれば、図５に表わされたように拡散ユニット５０が設けられ、それは、カートリッジとマイクロ針２１のパッチ２０の間の界面としての役目をする。
【００９２】
遠位側には、拡散器５０は、本発明の態様による中空マイクロ針２１を与えられたパッチ２０を含む。パッチ２０は、保持器５１において周囲に収容される。保持器５１中に拡散器キャップ５２がねじ込まれ、それがパッチ２０をその周囲の周りで液密的に封止する。
【００９３】
拡散器キャップ５２は、近位側により大きな針５４を与えられている。針５４は、拡散器キャップ５２から近位方向に延び、液体配合物（図示せず）を含むカートリッジに穴をあけるために配置される。より大きな針５４は中空（管状）であり、拡散器５０内の内部に拡散器キャップ５２とパッチ２０の間に設けられている液体分配マニホールド５５への液体連通通路５４１を与える。マニホールド５５は、液体配合物を異なるマイクロ針２１上に均一に分配する役目をする。
【００９４】
パッチ２０を支持するために柄（Ｓｔａｌｋｓ）５６がマニホールド５５内に設けられることができる。恐らく、パッチ２０を支持するために柄５６に加えてまたはそれの代わりに多孔性裏層５３が設けられることができる。かかる裏層は、特に凸状ベース表面２２を支持するために特に好適でありうる。
【００９５】
利点として、拡散器５０は、いったん液体配合物を含むカートリッジが置かれたら、注入装置上にねじ込むためのねじキャップ内の挿入体としてまたは挿入体としてでなくのいずれかで、使い捨て可能なユニットとして設けられることができる。ねじキャップをねじ込むことにより、拡散器５０の管状針５４は、カートリッジに穴をあけさせることができ、従って液体が排出され、分配マニホールド５５を介してマイクロ針１１に供給されることができる。
【００９６】
本発明の別の態様によれば、図６Ａ−Ｅに表わされたもののような注入装置が与えられる。注入装置６０は、本発明によるマイクロ針のパッチと共に使用されることに限定されない。それはマイクロ針のいかなるパッチと共にも使用されることができる。しかし、本発明の態様によるパッチと一緒の使用は、示されたような有利な効果を提供するだろう。
【００９７】
注入装置６０は上方部分６１と下方部分６２を含み、それらの両方は円筒形本体として形成されることができる。下方部分６２は上方部分６１から遠位方向に延び、カートリッジを受けるために凹所の形の座部６２１を含む。下方部分６２の遠位端６２２には、マイクロ針のパッチを取り付けるための手段が設けられる。例えば、下方部分６２は、遠位端６２２に、キャップをその上にねじ込むための雄ねじを与えられることができる。キャップは、マイクロ針のパッチを含むことができる。
【００９８】
好ましくは、注入装置６０は、遠位端６２２に取り付けるためのキャップは、図５に関して上に示されたもののような、カートリッジに穴をあけるための管状針を与えられた拡散ユニットを含むことができる。キャップを注入装置６０の下方部分の上に取り付けることにより（例えばねじ込むことにより）、カートリッジは穴をあけられ、液体はそこから排出されることができる。
【００９９】
注入装置６０の上方部分６１は、下方部分６２内に位置するカートリッジを排出するための手段６３を含む。好ましくは、かかる手段は、上方部分６１に対して内部のシャフト（通路）６１１内に移動可能に配置された部材６３１、及び部材６３１と一緒に動くようにそれに取り付けられた少なくとも一つの心棒６３２を含む。部材６３１は、部材６３１と心棒６３２をシャフト６１１に沿ってカートリッジ（座部６２１）の方向に動かすためにばね６３３によりばね負荷されている。心棒６３２は、シャフト６１１の軸に対して横方向または斜め方向の配向を取るように偏倚される。
【０１００】
図６Ａ−Ｅの例では、二つのかかる心棒６３２が設けられ、部材６３１と一緒に動くために部材６３１にその遠位側で（すなわちカートリッジの方の側に）取り付けられる。心棒６３２は、それらの遠位端が互いに離れるように向くように偏倚される（例えば、ばね負荷される）。心棒６３２は、逆Ｖの形状（図６Ｂ，Ｅ参照）を採用する。
【０１０１】
遠位端では、上方部分６１は、台６１２のような、心棒６３２のための保持手段を含み、その上に心棒６３２の遠位端が載るように配置される。心棒６３２が台６１２上に載るとき、ばね６３３は負荷（圧縮）され、部材６３１は近位位置に維持される。台６１２は心棒６３２と一直線にかつカートリッジの座部６２１への通路を与える貫通穴６１３を与えられている。貫通穴６１３は、台６１２上の心棒６３２の載置位置間に設けられ、心棒６３２を通過させる寸法を持つ。
【０１０２】
上方部分の本体６１に沿った縦スリット６１４を通して設けられた押しボタン６４は、それらを偏倚力に対して変位するために心棒６３２と接触するように配置される。そうすることにより、心棒の遠位端は、貫通穴６１３の前方で終わるように究極的に台６１２を離れるだろう。後者の位置では、心棒６３２は、貫通穴６１３と一直線に配向され、従って通過することができる。この位置では、ばね６３１は、負荷を除去されることができ、部材６３１と心棒６３２を遠位方向に（カートリッジに向けて）動かすことができるだろう。
【０１０３】
縦スリット６１４内でスライドするために配置されたスライド６５が設けられることができ、それは部材６３１の移動方向に平行に配向される。スライド６５（及びスリット６１４）は、心棒６３２が設けられているシャフト６１４へのアクセスを与える。スライド６５は、好ましくは部材６３１と心棒６３２の組み合わせから独立して動くように配置される。押しボタン６４は、スライド６５に取り付けられても取り付けられなくてもよく、心棒６３２に取り付けられても取り付けられなくてもよい。
【０１０４】
注入装置６０は、好ましくは心棒６３２と係合するために配置された係合手段をさらに含む。この係合手段は、心棒６３２の凹みまたは穴と係合するために配置されたピン状部材６６から形成されることができる。部材６６は、心棒の配向に対して横方向に配置され、心棒６３２に向けて偏倚される（例えば、ばね６６１によりばね負荷される）。
【０１０５】
心棒係合手段の目的は、心棒６３２（及び部材６３１）を載置位置に戻すように動かすことであり、そこではばね６３３は負荷され、心棒６３２は台６１２上に載る。
【０１０６】
心棒係合手段６６は、スライド６５上に設けられることができる。心棒係合手段６６は、好ましくは心棒から解放可能である。これは、スライド６５を部材と心棒の組み合わせ６３１−６３２から独立して動かすことを可能にするだろう。これに代えて、心棒係合手段６６及び恐らくスライド６５は、部材と心棒の組み合わせ６３１−６３２と一緒に動くように配置されることができる。
【０１０７】
注入装置は、好ましくは横断方向に沿って部材６３１に取り付けられかつ上方部分の本体６１から縦スリット６１５を通して延びるピン６７から形成されたレベル表示器を含むことができる。レベル表示器６７は、特に心棒係合手段６６及びスライド６５及び押しボタン６４が部材と心棒の組み合わせ６３１−６３２と一緒に動くように配置されていない場合に、注入装置６０の使用者に部材６３１の位置の表示を与えるように使用される。
【０１０８】
注入装置６０の使用は、図７を参照することにより説明される。第一工程Ａでは、装置６０は、引っ込んだ部材６３１と心棒６３２を持つ、載置位置にある。心棒の遠位端は台６１２上に載り、それはばね６３３に負荷した状態を保つ。注入装置のこの位置では、カートリッジ７１は、遠位開口６２２を通して座部６２１内に挿入されることができる。
【０１０９】
カートリッジ７１は、注入される液体配合物を含む。それは、好ましくは一端に移動可能な底壁７２を含み、反対端に穿孔可能な閉鎖膜７３を含むタイプのものである。カートリッジ７１は、心棒６３２の方に向けられたその底壁７２で挿入される。
【０１１０】
次の工程Ｂでは、マイクロ針を含むキャップ７４は、遠位端６２２で注入装置上にねじ込まれて座部６２１を閉じる。キャップ７４は、一端に（中空）マイクロ針のパッチを与えられ、他端に管状針を与えられた拡散器７５を含む。管状針は、キャップがねじ込まれるときにカートリッジの閉鎖膜７３を穿孔する。拡散器７５は内部分配マニホールドを含み、それは液体配合物をマイクロ針の上に分配するのを可能にする。
【０１１１】
注入装置は、今や使用される状態にある。次の工程Ｃでは、注入装置は目標膜７６（例えば皮膚）上に付与され、従ってマイクロ針はそれに穴をあけ、たぶんその中に侵入する。液体配合物の漏れを防ぐために、全てのマイクロ針（カートリッジ７１と流体連通している）が皮膚７６に穴をあけ／侵入するべきである。
【０１１２】
いったんマイクロ針が目標位置に到達したら、操作者／使用者は、液体配合物の注入を開始することができる。そうするために、操作者は、押しボタン６４を矢印により示された方向に押す。従って、押しボタン６４は、二つの心棒６３２をそれらの偏倚力に対して（すなわち互いに向けて）、これらが台６１２から解放されかつ貫通穴６１３に面するまで押圧する。そうすることにより、心棒係合手段６６はまた、心棒６３２から解放される。心棒６３２及び部材６３１は自由に動くことができる。この作用は、工程Ｄに関して説明されるようにカートリッジ７１の自動排出を開始する。
【０１１３】
工程Ｄでは、いったん心棒６３２が台を離れたら、押しばね６３３が心棒６３２を穴６１３を通して動かすように強制し、カートリッジの底壁７２と接触させるだろう。ばね６３３は、そのとき心棒６３２上に力を及ぼし続け、底壁７１をカートリッジの反対端に向けて動かし、それにより液体配合物をカートリッジから排出するだろう。排出された液体配合物は、拡散器７５に流れ、そこからそれは皮膚７６中に注入される。
【０１１４】
押しボタン６４は、好ましくは心棒６３２に取り付けられず、好ましくは心棒６３２及び取り付けられた部材６３１を押しボタン６４をその位置に残しながら動かすことができる。これは、操作者が心棒６３２が作業位置の方に動いた直後に（工程Ｃ）押しボタンを解放または自由にすることに注意する必要がないという利点を持つ。また、液体配合物の注入／排出は、操作者による不注意な妨害の危険（それは、操作者が不注意に心棒を保持し、押しボタンが部材６３１の通過を妨げたときに当てはまるだろう）なしに、自動的に実施される。
【０１１５】
いったんカートリッジが空になったら、注入装置は皮膚から除去される。キャップ７４はひねってはずされ、処分されることができる。空のカートリッジを除去するために、まず心棒が引っ込められなければならない。これは、工程Ｅに示されるように実施される。スリット６１４内で可動なスライド６５は、例えば心棒６３２の凹所６３４中への固定によって、心棒６３２と係合するように配置された心棒係合手段６６を与えられている。凹所６３４は心棒内の穴またはフックであることができる。心棒係合手段６６は、心棒６３２に向けて例えばばね６６１により偏倚されている係合ピン６６２を含む。
【０１１６】
スライド６５は、係合ピン６６２が凹所６３４中に固定するまで、工程Ｅで矢印により示されるようにスリット６１４に沿って下向きに（カートリッジの方に）動かされる。スライド６５は、今や心棒６３に取り付けられる。スライド６５を工程Ｆで矢印により示されるように上向きに動かすことは、心棒６３２をカートリッジから引っ込めること、及び工程Ａで示されるように載置位置中にそれらを戻すことを可能にする。同時に、ばね６３３は、続く使用のために負荷をかけられる。後者の位置では、空のカートリッジ７１は、装置６０から除去されることができる。
【０１１７】
スライド６５の手動操作は、押しボタン６４がスライド６５に取り付けられるときにそれがハンドルとして使用されることができるように容易化される。
【０１１８】
本発明による注入装置は、二つの心棒６３２について述べられた。しかし、同じ操作が一つの（偏倚された）心棒、または二つより多い心棒により得られることができることは注目されるべきである。
【０１１９】
たとえ注入装置が各心棒のための一つの押しボタンと係合手段により述べられたとしても、それらは、（一つ以上の心棒と係合するために）単一の押しボタン及び係合手段により機能性を損失することなしに構成されることができる。
【０１２０】
任意選択的に、例えばＵＳ２００８／１８３１４４から知られるような皮膚緊張手段が注入装置６０上に設けられることができる。
【０１２１】
最後に、本発明による注入装置が中空マイクロ針を持つ全ての種類のパッチと共に使用されることができることは注目されるべきである。それらはまた、マイクロ針のパッチの代わりに単一の注入針により使用されることができる。
【０１２２】
本発明の一態様によれば、本発明により考えられたマイクロ針のパッチを製造するための方法が提供される。この製造方法は、有利には射出成形法であり、そこでは射出成形可能な材料が型中に射出され、それは、図８に示されたように、マイクロ針８３のパッチの近位及び遠位の表面をそれぞれ規定する二つの挿入体（雄型挿入体８１及び雌型挿入体８２）を基本的に含む。
【０１２３】
雄型挿入体８１は突起８１１を含み、それらはマイクロ針の中空部に対応する。それは、金属から作られることができ、マイクロ機械加工のような適切な技術により形成されることができる。中空部は好ましくは円錐形状を持つので、突起８１１はまた、かかる形状を持つだろう。
【０１２４】
雌型挿入体８２は、マイクロ針の外部形状に対応する凹所８２１を含む。凹所の寸法及び形状（例えば鋭い先端）は、雌型挿入体８２の製作を挑戦的な仕事とする。雌型挿入体８２は、有利には図９に関して説明されるように複製技術によって作られることができる。
【０１２５】
まず、工程９１０では、雌型挿入体８２の雄型９１は、例えばマイクロ機械加工により製造される。雄型９１の上部表面９１１は、マイクロ針の外部形状に、従って雌型挿入体８２の内部型表面（凹所の側）に対応する。
【０１２６】
雄型９１は、エポキシ材料のような高分子材料で複製される。複製は次のように実施されることができる。シリコーンのような弾性材料が雌型９２の周りに成形され、工程９２０で雌型部の雄型圧痕９１を得る。雄型圧痕９１は雌型９２から取り出され、工程９３０でエポキシのような（液体）高分子材料９３１により（凹所の側で）満たされる。高分子材料９３１は、特に工程９４０での凹所の鋭い谷での空気のいかなる混入９３２も避けるために、例えば脱ガスにより好適に状態調節されることができる。硬化及び取り出し後に、雄型９１の複製９３が工程９５０で得られる。
【０１２７】
実際の雌型部８２は、次いで複製９３に基づいて、好ましくは電着法により製作される。かかる方法は、それが挿入体の内部表面として複製９３の外部表面を非常に正確に複製することができるという利点を持つ。好適な電着法は、例えばニッケルによる電鋳である。例えば、複製９３は、工程９６０で金属蒸着技術により薄い金属層９６１によりまず覆われる。続いて、金属層９６１はさらに、電鋳法により金属で覆われ、工程９７０で雌型部８２を形成する。複製９３は、例えば溶解により容易に除去されることができ、工程９８０で雌型部８２を得る。
【０１２８】
二つの挿入体８１と８２は、次いで射出成形装置内で組み立てられ、射出成形によりマイクロ針のパッチを製造する。
【０１２９】
射出成形法は、成形時の空気取り込みが避けられるのを確実にするために好適に状態調節される。おそらく、射出成形は、空気取り込みを避け、かつマイクロ針の先端が希望のように成形されるのを確実にするために減圧下に実施される。
【０１３０】
本発明の態様によるマイクロ針１１，２１，３１を得るために、雄型挿入体８１の突起８１１及び雌型挿入体８２の凹型８２１は、挿入体が組み立てられるとき、各凹所８２１と対応する突起８１１の間に、少なくとも凹所のベース表面と突起の先端の間に、実質的に一定の隙間が得られるように、対応して造形される。
【０１３１】
従って、挿入体８１と８２を持つ組み立てられた射出型は、中空であるが行き止まりのマイクロ針の射出成形されたパッチを得ることを可能にする。これは、射出成形法を通して得られたマイクロ針が（遠位側に向いた）いかなる穴または出口もなしの未使用の手をつけていない外殻を含むことを意味する。従って、マイクロ針の非多孔性の（または液密の）パッチが射出成形により得られる。従って、射出成形により得られたマイクロ針の中空部１４，２４，３４は、近位側の方以外に開口を含まない。
【０１３２】
穴及び通路は、後でのみ、射出型から行き止まりのマイクロ針のパッチの取り出しに続く工程で、形成される。穴及び通路は、この続く工程で、例えばレーザー光線、好ましくはエキシマーレーザーによるアブレーションによって外殻に穿孔することにより形成される。
【０１３３】
穴及び通路をレーザーアブレーションまたは他のいかなる技術を通して形成するとき、レーザー光線または他の穿孔手段は、好ましくは近位−遠位軸に対して傾斜下で、図１１に関して上で規定された有利な傾斜角度（角度β）で、マイクロ針の外殻上に入射される。
【０１３４】
通路及び穴を先端から偏ってかつマイクロ針の軸に対して傾斜下で形成する利点は、出口または穴を開くいかなる操作もマイクロ針の先端に許すことである。例えば、レーザーアブレーションの場合、レーザー線によりマイクロ針に導入される熱は、先端の変形の危険を起こさないだろう。これは、例えばＤＥ１０２００８０５２７４９では当てはまらず、そこでは穴及び通路は、先端に非常に接近し、同じ配向を持つ。
【０１３５】
実質的に一定の厚さの外殻を持つマイクロ針を製造するさらなる利点は、例えば通路を開口するためのレーザー線の位置決めの正確さの要求が緩和されることである。なぜならわずかな位置決めの誤差の場合であっても、通路が外殻を通して完全に穿孔されることが常に確実にされるからである。これは、外殻の厚さが一定でないときは当てはまらないだろう。
【０１３６】
本発明による方法のさらに別の利点は、型ができるだけ簡単に保たれ、追加の細長い突起が設けられる必要がないことである。さらに、突起と凹所の間のいかなる嵌合接触も避けられ、従って挿入体が現在の中空マイクロ針のための挿入体より長い寿命を持つことができる。
【０１３７】
有利な実施態様では、雄型挿入体８１の突起８１１と雌型挿入体８２の凹所８２１は、同一の形状及び寸法を持つ。すなわち、それらは同じ原型により得られる。図１０を参照すると、雌型挿入体１０２０の凹所１０２１は、雄型挿入体１０１０の突起１０１１の同一雌型圧痕である。すなわち、二つの雄型挿入体１０１０は、突起１０１１と凹所１０２０の間に、いかなる隙間もなしに完全な整合を得るために雌型挿入体１０２０内に完全に挿入されることができる。雄型及び雌型挿入体のそれぞれのベース表面１０１２と１０２２の間に隙間があること（図１０に示されず）に注目することが好ましいだろう。
【０１３８】
型を組み立てるとき、凹所１０２１と突起１０１１の壁間に実質的に一定の隙間ＣＬを得るように互いから距離Ｇで二つの型挿入体を配置することが十分であるだろう。雄と雌挿入体１０１０，１０２０のそれぞれの先端１０１３と１０２３の間、及び雄及び雌挿入体のそれぞれのベース面１０１２と１０２２の間の隙間Ｇは、ＣＬと異なることができる。図１０の例の場合のように、ＧはＣＬより大きい：ＣＬ＝Ｇ  ｓｉｎ（α／２）、αは円錐角である。唯一の原型が型挿入体を製造するために必要であるので、型製造費用は実質的に減少されることができる。例えば、図９を参照すると、雄型挿入体９１は、原型として使用されることができ、雌型挿入体８２は上で説明された方法工程９１０−９８０により製造されることができる。
【０１３９】
挿入体８１，８２のベース表面は、好ましくは平坦であるか、または階段状になっている。
【０１４０】
雄挿入体の突起及び雌挿入体の凹所の「谷」は、本発明の態様により上述のようなマイクロ針のパッチを与えるために凸状／凹状表面内に好適に配置されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ−６Ｅ】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年9月19日(2013.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間または動物の体の膜に、その中に液体配合物を導入するように穴をあけるための装置（１０，２０，３０，４０，５０，６０）であって、その装置が、遠位側と近位側、及び複数の突起（１１，２１，３１）を持つベース表面（１２，２２，３２）を含み、各突起が、ベース表面の遠位側から膜に穴をあけるために配置された先端（１３，２３，３３）に至るまで突出し、各突起（１１，２１，３１）が、近位−遠位軸に沿って変わる断面寸法と、遠位側で中空部を囲む外殻（１１１，２１１，３１１）を持つ中空部（１４，２４，３４）とを含み、中空部がベース表面の近位側に向かって開放し、外殻（１１１，２１１，３１１）及びベース表面（１２，２２，３２）が熱可塑性材料から作られ、外殻（１１１，２１１，３１１）がベース表面と先端の間に実質的に一定の厚さを持ち、中空部から遠位側への液体配合物の通過のための穴（１５，２５，３５）が、先端（１３，２３，３３）から片寄って外殻（１１１，２１１，３１１）内に設けられているものにおいて、突起（１１，２１，３１）が、中空部（１４，２４，３４）から発出し、外殻（１１１，２１１，３１１）を通して穴（１５，２５，３５）に至るまで続く流体通路（１５０）を含み、この流体通路が、近位−遠位軸（１６，１６０）に対して斜めに配向されていること、及び穴（１５，２５，３５）及び流体通路（１５０）を無視して、外殻（１１１，２１１，３１１）が、近位−遠位軸（１６，１６０）の周りに線対称であることを特徴とする装置。
【請求項２】
突起（１１，２１，３１）が、１００μｍ〜１０００μｍの範囲の長さを持ち、中空部（１４，２４，３４）が、前記長さの少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％に沿って延びることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
外殻（１１１，２１１，３１１）が、１５０μｍ〜１０μｍの範囲の厚さを持つことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
流体通路（１５０）が、それらが遠位側から考えたときに近位−遠位軸（１６，１６０）と少なくとも１５°の角度を作るように配向されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
角度が少なくとも２５°であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
角度が、８０°より小さいかまたは８０°に等しいことを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
中空部（１４，２４，３４）が本質的に直円錐の形状を持つことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
先端（１３，２３，３３）が、１０μｍ〜５０μｍの曲率半径を持つことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
中空部（１４，２４，３４）が、ベース表面で８０μｍ〜９５０μｍの寸法を持ち、穴（１５，２５，３５）が、中空部の寸法の０．５倍より小さい寸法を持つことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
中空部（１４，２４，３４）が、ベース表面で８０μｍ〜４５０μｍの寸法を持つことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
突起の先端（２３，３３）が、先端を通して描かれる表面（２７，３７）が遠位側から考えたときに少なくとも一つの方向に沿って凸状であるように配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
最も遠位の先端と最も近位の先端の間の距離が、ベース表面に対して垂線（１６）上の投影で少なくとも５０μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
ベース表面（３２）が実質的に平坦であり、突起（３１）が、凸状表面（３７）を得るようにベース表面（３２）から先端（３３）までで異なる長さを持つことを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
熱可塑性材料がポリカーボネートであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
ベース表面の近位側に配置されかつ中空部（１４，２４，３４）と液体連通状態にある分配マニホールド（５５）、及び分配マニホールドと液体連通状態にある管状針（５４）を含み、分配マニホールド（５５）が、管状針（５４）とベース表面（２２）の間に挿入され、管状針が分配マニホールド（５５）から近位方向に突出し、管状針（５４）が、液体配合物を含む容器（７１）を穿孔するためにかつそれから液体配合物を排出するために構成された形状及び寸法を持つことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の装置（６０）。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置を含み、かつ容器（７１）を解放可能に受け入れる注入装置（６０）に取り付けるために構成されている使い捨てユニット（５０，７５）において、注入装置が、容器を排出するために操作可能であることを特徴とする使い捨てユニット。
【請求項１７】
液体配合物を人間または動物の体の中に投与するために操作可能な部品のキットにおいて、そのキットが、請求項１６に記載の使い捨てユニットと、液体配合物を含む容器（７１）を解放可能に受け入れる開放端付き凹所（６２１）を有する本体を含む注入装置（６０）とを含み、本体及び使い捨てユニットが、凹所の開放端（６２２）で互いに除去可能に固定されるよう構成されており、注入装置が、容器を排出するための手段（６３）をさらに含むことを特徴とするキット。
【請求項１８】
人間または動物の体の膜に、その中に液体配合物を導入するように穴をあけるための中空の、本質的に円錐形状をした突起（１１，２１，３１）のパッチ（１０，２０，３０）を製造する方法において、
−  雄挿入体（８１，１０１）及び雌挿入体（８２，１０２）を対面関係で持つ射出成形型を準備する、但し雄挿入体は、第一ベース表面、及び第一ベース表面から先端（１０１３）に向けて突出する変わる断面形状の突起（８１１，１０１１）を与えられており、雌挿入体は、第二ベース表面（１０２２）、及び第二ベース表面（１０２２）にくぼみを形成する行き止まりの凹所（８２１，１０２１）を与えられており、凹所は、突起に対応する位置に配置されており、突起と凹所は、射出成形型が組み立てられるとき、少なくとも第二ベース表面（１０２２）と先端（１０１３）の間に各突起（８１１，１０１１）と対応する凹所（８２１，１０２１）の間に実質的に一定の隙間が得られるように形成されており、隙間が、第二ベース表面から先端まで配向された近位−遠位軸（１６，１６０）の周りに線対称である、
−  高分子材料を射出成形型に射出し、ベース表面と先端の間に延びる突起により形成された中空部（１４，２４，３４）、及び中空部を包む外殻（１１１，２１１，３１１）を与えられた行き止まりのマイクロ針のパッチ（１０，２０，３０）を形成する、及び
−  射出成形型からパッチを除去した後、マイクロ針の先端（１３，２３，３３）から片寄った位置の外殻を通してかつ近位−遠位軸（１６，１６０）に対して斜めの配向下で通路（１５０）を形成する
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
通路（１５０）がレーザーアブレーションにより形成されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１〜１４のいずれか一つに記載の幾何学的形状を持つ突起のパッチを製造するために配置されていることを特徴とする請求項１８または１９のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
2014519344.tif 000014
2014519344.tif 000015
2014519344.tif 000016