(57)【要約】穿刺時に破損しにくく、それにより確実に穿刺を行うことができるとともに、所望の量の目的物質を投与できるマイクロニードルアレイと、そのようなマイクロニードルアレイを製造するマイクロニードルアレイ製造方法を提供することを目的とし、そのため、基板と、上記基板に一体に突出・形成された複数のマイクロニードル基部と、上記複数のマイクロニードル基部の先にそれぞれ設置されることによりマイクロニードルを構成し生体内可溶性又は生分解性を備えているとともに目的物質を保持したマイクロニードル先部と、を具備し、上記マイクロニードル基部にはマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成されており、上記マイクロニードル先部の一部は上記マイクロニードル先部入り込み用凹部に入り込んでいることを特徴とするもの。
2015016235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板に一体に突出・形成された複数のマイクロニードル基部と、
上記複数のマイクロニードル基部の先にそれぞれ設置されることによりマイクロニードルを構成し生体内可溶性又は生分解性を備えているとともに目的物質を保持したマイクロニードル先部と、
を具備し、
上記マイクロニードル基部にはマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成されており、
上記マイクロニードル先部の一部は上記マイクロニードル先部入り込み用凹部に入り込んでいることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードル先部入り込み用凹部は貫通孔又は溝であることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記複数のマイクロニードルを皮下に穿刺して引き抜くことにより上記マイクロニードル先部を皮下に残留させるように構成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードル先部は垂直部を備えていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項５】
請求項４記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードル先部の垂直部には凹凸部が形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードル基部とマイクニードル先部は、その横断面形状が矩形を成していることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードル基部の上記マイクロニードル先部側には突起が形成されていて、上記マイクロニードル先部は上記突起を覆うように上記マイクロニードル基部に設置されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記基板と上記マイクロニードル基部は樹脂製であることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項９】
請求項８記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記樹脂は生体適合性樹脂であることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項１０】
請求項８記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記樹脂は生分解性樹脂であることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項１１】
請求項８記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記樹脂は生体内非可溶性樹脂であることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、
上記マイクロニードル先部には返し部が形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ。
【請求項１３】
マイクロニードル成形用凹部を備えた雌型を用意するとともに基板にマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成された複数のマイクロニードル基部を一体形成したものを用意し、
上記複数のマイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部内に嵌合させるように上記基板を上記雌型に設置し、
上記マイクロニードル成形用凹部内に上記マイクロニードル先部を構成し目的物質を含んだ溶解又は溶融状態の材料を充填するとともにその充填された材料の一部が上記マイクロニードル先部入り込み用凹部内に入り込むようにし、
所定の養生後上記基板を上記雌型から離型させることにより上記基板の複数のマイクロニードル基部の先にマイクロニードル先部をそれぞれ設置した構成のマイクロニードルアレイが得られるようにしたことを特徴とするマイクロニードルアレイ製造方法。
【請求項１４】
マイクロニードル成形用凹部を備えた雌型を用意するとともに基板にマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成された複数のマイクロニードル基部を一体形成したものを用意し、
上記雌型の上記マイクロニードル成形用凹部内に上記マイクロニードル先部を構成し目的物質を含んだ溶解又は溶融状態の材料を充填し、
上記複数のマイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部内に嵌合させるように上記基板を上記雌型に設置し上記充填された材料の一部が上記マイクロニードル先部入り込み用凹部内に入り込むようにし、
所定の養生後上記基板を上記雌型から離型させることにより上記基板の複数のマイクロニードル基部の先にマイクロニードル先部をそれぞれ設置した構成のマイクロニードルアレイが得られるようにしたことを特徴とするマイクロニードルアレイ製造方法。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、
上記マイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部にラミナーフロー下でラミナーフローと垂直に嵌合させるようにしたことを特徴とするマイクロニードルアレイ製造方法。
【請求項１６】
請求項１３〜請求項１５の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、
上記マイクロニードル基部の上記マイクロニードル成形用凹部内への嵌合量を調整することにより、上記マイクロニードル先部の大きさを制御するようにしたことを特徴とするマイクロニードルアレイ製造方法。
【請求項１７】
請求項１３〜請求項１６の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、
上記マイクロニードル基部に形成された上記マイクロニードル先部入り込み用凹部は貫通孔又は溝であることを特徴とするマイクロニードルアレイ製造方法。
【請求項１８】
請求項１３〜請求項１７の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、
上記雌型はエラストマー系材料から構成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ製造方法。
【請求項１９】
請求項１３〜請求項１８の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、
上記雌型の上記マイクロニードル成形用凹部の縁部には凸部が設けられていることを特徴とするマイクロニードルアレイ製造方法。
【請求項２０】
請求項１３〜請求項１９の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、
上記雌型及び又は上記基板には上記マイクロニードル成形用凹部と外部とを連絡する通路が形成されていることを特徴とするマイクロニードルアレイ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮下に薬物等の目的物質を投与して種々の疾患の予防や治療を行うためのマイクロニードルアレイと、そのようなマイクロニードルアレイを製造するマイクロニードルアレイ製造方法に係り、特に、穿刺時に破損し難く、それにより確実に穿刺を行うことができるとともに、所望の量の目的物質を確実に投与できるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマイクロニードルアレイとしては、例えば、特許文献１、特許文献２に記載されたものが知られている。
特許文献１に記載された経皮吸収製剤保持シート（マイクロニードルアレイ）は、図３３に示すような構成になっている。まず、支持体１００１があり、この支持体１００１上には、略円錐形状の微細な針状をなす経皮吸収製剤(マイクロニードル）１００３が固着されている。この経皮吸収製剤１００３が皮膚に穿刺されることになる。
また、特許文献１には、経皮吸収製剤保持用具も開示されている。この経皮吸収製剤保持用具は、貫通孔を有する本体と、該貫通孔の中に保持された針状等の形状を有する経皮吸収製剤と、から構成されている。【０００３】
また、特許文献２に記載された経皮投与製剤（マイクロニードルアレイ）は、図３４に示すような構成になっている。まず、支持体１００５があり、この支持体１００５には、複数の微細針（マイクロニードル）１００７が固着されている。この微細針１００７は、略円錐形状を成しており、先端側（図３４中上側）の第１部分１００９と、基端側（図３４中下側）の第２部分１０１１と、から構成されている。上記第１部分１００９は、例えば、体内溶解性かつ曳糸性の高分子物質からなる基剤に局所麻酔薬等の目的物質及び水を混合して乾燥・固化させたものである。また、上記第２部分１０１１も、例えば、体内溶解性かつ曳糸性の高分子物質からなる基剤と水を混合して乾燥・固化させたものである。
一方、金属性の基部を用い、その先端に目的物質を含有する生分解性物質を有するマイクロニードル製剤の開発も行われている（非特許文献１）。
その他、所望の量の目的物質をより確実に投与することができる安全な製剤の開発が様々行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０６／０８０５０８号パンフレット
【特許文献２】特開２０１３−３２３２４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｌｅｏｎａｒｄ  Ｙ．  Ｃｈｕ，Ｍａｒｋ  Ｒ．  Ｐｒａｕｓｎｉｔｚ著  “Ｓｅｐａｒａｂｌｅ  ａｒｒｏｗｈｅａｄ  ｍｉｃｒｏｎｅｅｄｌｅｓ”（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｌｅａｓｅ、２０１１、第１４９巻、第２４２頁〜第２４９頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、特許文献１に記載された経皮吸収製剤保持シートの場合は、別途製造された経皮吸収製剤１００３が支持体１００１に固着された構成になっているので強度が十分ではなく、特に、固着部分の強度が不十分であった。そのため、皮膚に穿刺しようとすると、穿刺の仕方（皮膚に対して斜めに穿刺した場合等）によっては、経皮吸収製剤１００３が固着部分から折れて破損してしまい、確実な穿刺が損なわれてしまうという問題があった。
また、穿刺中に経皮吸収製剤１００３が破損してしまうと、所望の量の目的物質を投与できないという問題もあった。
また、特許文献２に記載された経皮投与製剤の場合も、別途製造された微細針１００７の第２部分１０１１が支持体１００５に固着されているため強度が十分でなく、皮膚に穿刺する際に根元から倒れてしまい、確実な穿刺が損なわれてしまうという問題があった。【０００７】
また、経皮投与製剤は雌型を用いて成形されるが、完成した経皮投与製剤を上記雌型から離型させる際に、上記微細針１００７が根元から曲がったり、破損したりするという問題もあった。
また、局所麻酔薬等の目的物質を含む第１部分１００９についても同様であり、第２部分１０１１との間に境界があり強度が十分でないため、穿刺時に破損してしまい、それにより所望の量の目的物質を投与できないという問題もあった。
また、特許文献１の経皮吸収製剤１００３の場合も同じであるが、上記微細針１００７は円錐形状をなしていて、先端側から基部側に向かって断面積が徐々に増大していくため、ある深さ以上になると穿刺し難くなるうえに抜け易くなるという問題もあった。【０００８】
本発明はこのような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、穿刺時に破損し難く、それにより確実に穿刺を行うことができるとともに、所望の量の目的物質を確実に投与できるマイクロニードルアレイと、そのようなマイクロニードルアレイを製造するマイクロニードルアレイ製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するべく本願発明の態様(１)によるマイクロニードルアレイは、基板と、上記基板に一体に突出・形成された複数のマイクロニードル基部と、上記複数のマイクロニードル基部の先にそれぞれ設置されることによりマイクロニードルを構成し生体内可溶性又は生分解性を備えているとともに目的物質を保持したマイクロニードル先部と、を具備し、上記マイクロニードル基部にはマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成されており、上記マイクロニードル先部の一部は上記マイクロニードル先部入り込み用凹部に入り込んでいることを特徴とするものである。
又、態様(２)によるマイクロニードルアレイは、態様(１)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル先部入り込み用凹部は貫通孔又は溝であることを特徴とするものである。
又、態様(３)によるマイクロニードルアレイは、態様(１)又は態様(２)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記複数のマイクロニードルを皮下に穿刺して引き抜くことにより上記マイクロニードル先部を皮下に残留させるように構成されていることを特徴とするものである。
又、態様(４)によるマイクロニードルアレイは、態様(１)〜態様(３)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル先部は垂直部を備えていることを特徴とするものである。
又、態様(５)によるマイクロニードルアレイは、態様(４)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル先部の垂直部には凹凸部が形成されていることを特徴とするものである。
又、態様(６)によるマイクロニードルアレイは、態様(１)〜態様(５)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル基部とマイクニードル先部は、その横断面形状が矩形を成していることを特徴とするものである。
又、態様(７)によるマイクロニードルアレイは、態様(１)〜態様(６)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル基部の上記マイクロニードル先部側には突起が形成されていて、上記マイクロニードル先部は上記突起を覆うように上記マイクロニードル基部に設置されていることを特徴とするものである。
又、態様(８)によるマイクロニードルアレイは、態様(１)〜態様(７）の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記基板と上記マイクロニードル基部は樹脂製であることを特徴とするものである。
又、態様(９)によるマイクロニードルアレイは、態様(８)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記樹脂は生体適合性樹脂であることを特徴とするものである。
又、態様(１０)によるマイクロニードルアレイは、態様(８)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記樹脂は生分解性樹脂であることを特徴とするものである。
又、態様(１１)によるマイクロニードルアレイは、態様(８)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記樹脂は生体内非可溶性樹脂であることを特徴とするものである。
又、態様(１２)によるマイクロニードルアレイは、態様(１)〜態様(１１)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル先部には返し部が形成されていることを特徴とするものである。
又、態様(１３)によるマイクロニードルアレイ製造方法は、マイクロニードル成形用凹部を備えた雌型を用意するとともに基板にマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成された複数のマイクロニードル基部を一体形成したものを用意し、上記複数のマイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部内に嵌合させるように上記基板を上記雌型に設置し、上記マイクロニードル成形用凹部内に上記マイクロニードル先部を構成し目的物質を含んだ溶解又は溶融状態の材料を充填するとともにその充填された材料の一部が上記マイクロニードル先部入り込み用凹部内に入り込むようにし、所定の養生後上記基板を上記雌型から離型させることにより上記基板の複数のマイクロニードル基部の先にマイクロニードル先部をそれぞれ設置した構成のマイクロニードルアレイが得られるようにしたことを特徴とするものである。
又、態様(１４)によるマイクロニードルアレイ製造方法は、マイクロニードル成形用凹部を備えた雌型を用意するとともに基板にマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成された複数のマイクロニードル基部を一体形成したものを用意し、上記雌型の上記マイクロニードル成形用凹部内に上記マイクロニードル先部を構成し目的物質を含んだ溶解又は溶融状態の材料を充填し、上記複数のマイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部内に嵌合させるように上記基板を上記雌型に設置し上記充填された材料の一部が上記マイクロニードル先部入り込み用凹部内に入り込むようにし、所定の養生後上記基板を上記雌型から離型させることにより上記基板の複数のマイクロニードル基部の先にマイクロニードル先部をそれぞれ設置した構成のマイクロニードルアレイが得られるようにしたことを特徴とするものである。
又、態様(１５)によるマイクロニードルアレイ製造方法は、態様(１３)又は態様(１４)記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記マイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部にラミナーフロー下でラミナーフローと垂直に嵌合させるようにしたことを特徴とするものである。
又、態様(１６)によるマイクロニードルアレイ製造方法は、態様(１３)〜態様(１５)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記マイクロニードル基部の上記マイクロニードル成形用凹部内への嵌合量を調整することにより、上記マイクロニードル先部の大きさを制御するようにしたことを特徴とするものである。
又、態様(１７)によるマイクロニードルアレイ製造方法は、態様(１３)〜態様(１６)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記マイクロニードル基部に形成された上記マイクロニードル先部入り込み用凹部は貫通孔又は溝であることを特徴とするものである。
又、態様(１８)によるマイクロニードルアレイ製造方法は、態様(１３)〜態様(１７)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記雌型はエラストマー系材料から構成されていることを特徴とするものである。
又、態様(１９)によるマイクロニードルアレイ製造方法は、態様(１３)〜態様(１８)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記雌型の上記マイクロニードル成形用凹部の縁部には凸部が設けられていることを特徴とするものである。
又、態様(２０)によるマイクロニードルアレイ製造方法は、態様(１３)〜態様(１９)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記雌型及び又は上記基板には上記マイクロニードル成形用凹部と外部とを連絡する通路が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように本願発明の態様(１）によるマイクロニードルアレイによると、基板と、上記基板に一体に突出・形成された複数のマイクロニードル基部と、上記複数のマイクロニードル基部の先にそれぞれ設置されることによりマイクロニードルを構成し生体内可溶性又は生分解性を備えているとともに目的物質を保持したマイクロニードル先部と、を具備し、上記マイクロニードル基部にはマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成されており、上記マイクロニードル先部の一部は上記マイクロニードル先部入り込み用凹部に入り込んでいる構成になっているため、上記マイクロニードル先部の不用意な脱落を防止するとともに、上記マイクロニードルの強度を高めて穿刺時の破損を防止して確実に穿刺することができ、それによって、所望の量の目的物質を確実に投与することができる。
又、態様(２)によるマイクロニードルアレイによると、態様(１）記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル先部入り込み用凹部は貫通孔又は溝であるため、上記効果を確実なものとすることができる。
又、態様(３)によるマイクロニードルアレイによると、態様(１)又は態様(２)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記複数のマイクロニードルを皮下に穿刺して引き抜くことにより上記マイクロニードル先部を皮下に残留させるように構成されているため、穿刺後すぐに上記基板を除去することができ、長時間、上記基板を皮膚表面に保持させておく必要がなく、患者への負担を軽減させることができる。
又、態様(４)によるマイクロニードルアレイによると、態様(１)〜態様(３)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル先部は垂直部を備えているため、その垂直部を介してマイクロニードル先部と皮膚との間に摩擦力が発生し、それによって、上記マイクロニードル先部の皮下内への残留がより確実なものとなる。
又、態様(５)によるマイクロニードルアレイによると、態様(４)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル先部の垂直部には凹凸部が形成されているため、上記マイクロニードル先部の皮下内への残留がさらに確実なものとなる。
又、態様(６)によるマイクロニードルアレイによると、態様(１)〜態様(５)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル基部とマイクニードル先部は、その横断面形状が矩形を成しているため、上記マイクロニードルが皮膚に穿刺された際皮膚との間に摩擦力を生じさせ、上記マイクロニードル先部の皮下内への残留がさらに確実なものとなる。
又、態様(７)によるマイクロニードルアレイによると、態様(１)〜態様(６)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル基部の上記マイクロニードル先部側には突起が形成されていて、上記マイクロニードル先部は上記突起を覆うように上記マイクロニードル基部に設置されているため、上記マイクロニードル基部の上記マイクロニードル先部側が平面であるものより上記マイクロニードルの強度を高めることができる。また、上記マイクロニードルの強度を高めることにより上記雌型からの離型が容易となる利点がある。
又、態様(８)によるマイクロニードルアレイによると、態様(１)〜態様(７)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記基板と上記マイクロニードル基部は樹脂製であるため、上記マイクロニードルの強度をより高めることができ、また、樹脂であるため、射出成形やホットエンボス成形などの各種成形方法によって製造することができ、低コスト化や量産化も可能である。
又、態様(９)によるマイクロニードルアレイによると、態様(８)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記樹脂は生体適合性樹脂であるため、人体に対する危険性を極めて小さなものとすることができる。
又、態様(１０)によるマイクロニードルアレイによると、態様(８)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記樹脂は生分解性樹脂であるため、人体に対する危険性を極めて小さなものとすることができる。
又、態様(１１)によるマイクロニードルアレイによると、態様(８)記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記樹脂は生体内非可溶性樹脂であるため、人体に対する危険性を極めて小さなものとすることができ、またマイクロニードルの強度を高めることができる。
又、態様(１２)によるマイクロニードルアレイによると、態様(１)〜態様(１１)の何れかに記載のマイクロニードルアレイにおいて、上記マイクロニードル先部には返し部が形成されているため、上記マイクロニードル先部の皮下内への残留がさらに確実なものとなる。
又、態様(１３)によるマイクロニードルアレイ製造方法によると、マイクロニードル成形用凹部を備えた雌型を用意するとともに基板にマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成された複数のマイクロニードル基部を一体形成したものを用意し、上記複数のマイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部内に嵌合させるように上記基板を上記雌型に設置し、上記マイクロニードル成形用凹部内に上記マイクロニードル先部を構成し目的物質を含んだ溶解又は溶融状態の材料を充填するとともにその充填された材料の一部が上記マイクロニードル先部入り込み用凹部内に入り込むようにし、所定の養生後上記基板を上記雌型から離型させることにより上記基板の複数のマイクロニードル基部の先にマイクロニードル先部をそれぞれ設置した構成のマイクロニードルアレイが得られるため、材料の一部がマイクロニードル先部入り込み用凹部内に入り込んだ状態のマイクロニードルアレイを容易に製造することができる。また、その際、外部からの不純物等の混入を防止することができる。
又、態様(１４)によるマイクロニードルアレイ製造方法によると、マイクロニードル成形用凹部を備えた雌型を用意するとともに基板にマイクロニードル先部入り込み用凹部が形成された複数のマイクロニードル基部を一体形成したものを用意し、上記雌型の上記マイクロニードル成形用凹部内に上記マイクロニードル先部を構成し目的物質を含んだ溶解又は溶融状態の材料を充填し、上記複数のマイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部内に嵌合させるように上記基板を上記雌型に設置し上記充填された材料の一部が上記マイクロニードル先部入り込み用凹部内に入り込むようにし、所定の養生後上記基板を上記雌型から離型させることにより上記基板の複数のマイクロニードル基部の先にマイクロニードル先部をそれぞれ設置した構成のマイクロニードルアレイが得られるため、この場合も、材料の一部がマイクロニードル先部入り込み用凹部内に入り込んだ状態のマイクロニードルアレイを容易に製造することができる。また、その際、上記溶解又は溶融状態の目的物質が高粘度の場合であっても、上記マイクロニードル成形用凹部内に容易に充填することができ、また、上記材料の量の調整も容易である。
又、態様(１５)によるマイクロニードルアレイ製造方法によると、態様(１３)又は態様（１４）記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記マイクロニードル基部を上記マイクロニードル成形用凹部にラミナーフロー下でラミナーフローと垂直に嵌合させることになり、外部からの不純物等の混入を防止して、無菌状態にて上記マイクロニードルの製造を行うことができる。
又、態様(１６)によるマイクロニードルアレイ製造方法によると、態様(１３)〜態様(１５)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記マイクロニードル基部の上記マイクロニードル成形用凹部内への嵌合量を調整することにより、上記マイクロニードル先部の大きさを制御することになり、容易にマイクロニードル先部の大きさ、すなわち、材料ひいては目的物質の量を容易に調整することができる。
又、態様（１７）によるマイクロニードルアレイ製造方法によると、態様(１３)〜態様(１６)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記マイクロニードル基部に形成された上記マイクロニードル先部入り込み用凹部は貫通孔又は溝であるため、上記マイクロニードル先部を構成する溶液の固化を効率良く行うことができる。また、上記基板を上記雌型に嵌合させる際や雌型の内部にマイクロニードル先部を構成する溶解又は溶融状態の材料を注入する際、上記貫通孔や溝が空気抜きとして作用し、上記基板と上記雌型の嵌合や上記マイクロニードル先部を構成する溶解又は溶融状態の材料の注入を容易に行うことができる。また、余剰の上記マイクロニードル先部を構成する溶解又は溶融状態の材料を上記貫通孔や溝内部に逃がすこともできる。また、上記貫通孔を利用して、雌型の内部にマイクロニードル先部を構成する溶解又は溶融状態の材料を注入することもできる。
又、態様(１８)によるマイクロニードルアレイ製造方法によると、態様(１３)〜態様(１７)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記雌型はエラストマー系材料から構成されているため、マイクロニードル成形用凹部とマイクロニードル基部間を密閉することができ、上記マイクロニードル先部を構成する溶液の漏れを防止することができる。また、上記雌型の弾性力により完成したマイクロニードルアレイの離型が容易である。また、エラストマー系材料から構成される上記雌型は、注型や射出成形法等によって低コスト化や量産化も可能である。
又、態様(１９)によるマイクロニードルアレイ製造方法によると、態様(１３)〜態様(１８)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記雌型の上記マイクロニードル成形用凹部の縁部には凸部が設けられているため、上記基板と上記雌型とを嵌合させる際、上記基板のマイクロニードル基部と上記雌型のマイクロニードル成形用凹部との間に位置のずれがある場合でも、上記凸部が移動・変形することで上記位置のずれが吸収されるため、上記基板の全てのマイクロニードル基部を上記雌型の全てのマイクロニードル成形用凹部へ容易に挿入することができる。また、この凸部の大きさを調製することで、上記マイクロニードル基部が上記マイクロニードル成形用凹部内に挿入される深さを調製することができ、これにより、製造されるマイクロニードルアレイのマイクロニードル先部の大きさを調製することができる。
又、態様(２０)によるマイクロニードルアレイ製造方法によると、態様(１３)〜態様(１９)の何れかに記載のマイクロニードルアレイ製造方法において、上記雌型及び又は上記基板には上記マイクロニードル成形用凹部と外部とを連絡する通路が形成されているため、上記溝を介して目的物質からの揮発成分が抜けやすくなり乾燥（養生）時間を短縮することができる。また、上記溝を介して上記マイクロニードル成形用凹部内に乾燥空気を送り込んで乾燥（養生）を促進させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイの斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイの基板の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示す図で、第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造に用いる雌型の斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図７（ａ）は第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造に用いる雌型にマイクロニードルアレイの基板を嵌合させる直前の状態を示す断面図、図７（ｂ）は上記雌型に上記基板を嵌合させた状態を示す断面図、図７（ｃ）は上記基板の貫通孔を介して上記雌型の凹部内にマイクロニードル先部の材料を充填させた状態を示す断面図、図７（ｄ）は所定の養生期間経過後完成したマイクロニードルアレイを上記雌型から離型させた状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図８（ａ）は第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造に用いる雌型にマイクロニードル先部の材料を充填させた状態を示す断面図、図８（ｂ）は上記雌型にマイクロニードルアレイの基板を嵌合させる直前の状態を示す断面図、図８（ｃ）は上記雌型に上記基板を嵌合させた状態を示す断面図、図８（ｄ）は所定の養生期間経過後完成したマイクロニードルアレイを上記雌型から離型させた状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図９（ａ）は第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイを皮膚に穿刺した状態を示す図、図９（ｂ）は皮膚に穿刺した上記マイクロニードルアレイの貫通孔に押出用治具を挿入した状態を示す図、図９（ｃ）は上記押出用治具によって上記マイクロニードルアレイのマイクロニードル先部を皮下に残留させて上記マイクロニードルアレイの基板のみを皮膚から除去した状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す図で、第２の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造に用いる雌型を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す図で、第３の実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態を示す図で、第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態を示す図で、第５の実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す断面図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態を示す図で、第６の実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す断面図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態を示す図で、第７の実施の形態によるマイクロニードルアレイを示す斜視図である。
【図１６】本発明の第８の実施の形態を示す図で、第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイの基板を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態を示す図で、第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造の際、雌型に基板を嵌合させた状態を示す部分拡大断面図である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態を示す図で、第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造の際、雌型に基板を嵌合させた状態を示す部分拡大断面図である。
【図１９】本発明の第９の実施の形態を示す図で、第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイの基板を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第９の実施の形態を示す図で、第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造の際、雌型に基板を嵌合させた状態を示す部分拡大断面図である。
【図２１】本発明の第９の実施の形態を示す図で、第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造の際、雌型に基板を嵌合させた状態を示す部分拡大断面図である。
【図２２】本発明の実施例１を示す図で、マイクロニードルアレイの一部を示す拡大写真である。
【図２３】本発明の実施例１を示す図で、マイクロニードルアレイの基板の一部を示す拡大写真である。
【図２４】本発明の実施例１を示す図で、マイクロニードルアレイの製造に用いる雌型の一部の断面を示す拡大写真である。
【図２５】本発明の実施例１を示す図で、マイクロニードルアレイの製造に用いる雌型にマイクロニードルアレイの基板を嵌合させた状態を示す拡大写真である。
【図２６】本発明の実施例１を示す図で、図２６（ａ）は基板の一部を示し各部の寸法を記載した図、図２６（ｂ）は雌型の一部を示し各部の寸法を記載した図、図２６（ｃ）は雌型に基板をセットした状態の一部を示す図、図２６（ｄ）はマイクロニードルアレイの一部を示し各部の寸法を記載した図である。
【図２７】本発明の実施例２を示す図で、マイクロニードルアレイの一部を示す拡大写真である。
【図２８】本発明の実施例２を示す図で、図２８（ａ）は基板の一部を示し各部の寸法を記載した図、図２８（ｂ）は雌型の一部を示し各部の寸法を記載した図、図２８（ｃ）は雌型に基板をセットした状態の一部をに示す図、図２８（ｄ）はマイクロニードルアレイの一部を示し各部の寸法を記載した図である。
【図２９】本発明の実施例３を示す図で、マイクロニードルアレイの一部を示す拡大写真である。
【図３０】本発明の実施例３を示す図で、マイクロニードルアレイの製造に用いる雌型にマイクロニードルアレイの基板を嵌合させた状態の一部を示す拡大写真である。
【図３１】本発明の実施例３を示す図で、図３１（ａ）はマイクロニードルアレイをシリコーンゴムシートに穿刺する前の状態を示す拡大写真、図３１（ｂ）はシリコーンゴムに穿刺している状態を示す拡大写真、図３１（ｃ）はシリコーンゴムからマイクロニードルアレイを剥離し先部のみがシリコーンゴム内に残留した状態を示す拡大写真である。
【図３２】本発明の実施例３を示す図で、図３２（ａ）は基板の一部を示し各部の寸法を記載した図、図３２（ｂ）は雌型の一部を示し各部の寸法を記載した図、図３２（ｃ）は雌型に基板をセットした状態を示す図、図３２（ｄ）はマイクロニードルアレイの一部を示し各部の寸法を記載した図である。
【図３３】従来例を示す図で、従来のマイクロニードルアレイを示す斜視図である。
【図３４】従来例を示す図で、従来のマイクロニードルアレイの一部を示す部分的に拡大して示す断面図である。
【発明の詳細な説明】
【００１２】
まず、図１乃至図９を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
まず、第１の形態によるマイクロニードルアレイ１の構成について説明する。上記マイクロニードルアレイ１は、図１及び図２に示すように、基板３と複数（本実施の形態の場合は９個）のマイクロニードル５とから構成されている。
なお、本発明における「マイクロニードルアレイ」とは、上記「マイクロニードルアレイ１」を含み、また、図１に示された「マイクロニードルアレイ１」の形状以外にも、本明細書にて説明する種々の形状や組成を有する第２から第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイをも含む。
【００１３】
上記基板３は、図３、図４に示すように、板状の部材に複数（本実施の形態の場合は９個）のマイクロニードル基部７が図４中上側に突出・形成された構成を成している。また、上記基板３には、図４に示すように、個々のマイクロニードル基部７毎に、マイクロニードル先部入り込み用凹部としての貫通孔９が形成されている。また、この貫通孔９のマイクロニードル基部７側（図４中上側）は小径部９ａとなっているとともに、反マイクロニードル基部７側（図４中下側）は大径部９ｂとなっている。
【００１４】
また、上記マイクロニードル５は、図１、図２に示すように、既に述べたマイクロニードル基部７と、このマイクロニードル基部７の上端面（図２中上側端面）に設置されたマイクロニードル先部１１とから構成されている。
上記マイクロニードル先部１１は、図２に示すように、先端側（図２中上側）が略円錐形状を成しており、この略円錐形状の部分の底面から基板３側に向けて小径の凸部１３が突出・形成された構成となっている。上記マイクロニードル先部１１は、上記凸部１３が上記マイクロニードル基部７の貫通孔９の小径部９ａ内に入り込んだ状態で、上記マイクロニードル基部７の上端面（図２中上側の面）に設置されている。
また、上記凸部１３が上記マイクロニードル基部７の貫通孔９の小径部９ａ内に入り込んだ状態は、後述するように、上記マイクロニードルアレイ１の製造過程において、上記マイクロニードル先部１１を構成し目的物質を含んだ溶解又は溶融状態の材料１９が上記貫通孔９内に入り込むことにより実現される。
なお、目的物質とは、冒頭でも述べたように、薬物等を意味している。又、溶解とは目的物質を含んだ材料が別の溶剤等に溶けている状態を意味し、溶融とは目的物質を含んだ材料自身が別途溶剤等を要することなく溶けている状態を意味する。
【００１５】
また、上記マイクロニードル５のマイクロニードル基部７は、既に述べたように、上記基板３上に突出・形成されたものであり、上記基板３と一体に設けられたものである。
また、上記マイクロニードル先部１１は、基剤としての生体内可溶性材料又は生分解性材料に上記マイクロニードルアレイ１によって投与される目的物質を混合した溶解又は溶融状態の材料を固化させたものである。
【００１６】
また、上記基板３及び上記マイクロニードル基部７は樹脂製であり、この第１の実施の形態の場合は、生分解性樹脂、生体適合性樹脂、及び、生体内非可溶性の樹脂から選択される樹脂、またはこれらの混合物が用いられる。
また、上記基板３及び上記マイクロニードル基部７は、人体への安全性を考慮すれば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、或いは、乳酸−グリコール酸共重合体、ポリジオキサノンなどの生分解性樹脂、又はこれらの混合物から構成されることが好ましく、より好ましくは、強度に優れるポリグリコール酸から構成することができる。また、上記基板３及び上記マイクロニードル基部７は、強度や破損し難いなどの点から、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン等の生体内非可溶性の汎用性樹脂から構成されることも考えられる。
生体適合性樹脂としては、例えばポリプロピレンやテフロン（登録商標）、ポリウレタンなどがあり、それらの単独又は混合物が挙げられる。
また、上記マイクロニードル基部７の大きさとしては、マイクロニードルの刺さりやすさや強度、製造しやすさ等を考慮すると、直径は５０〜８００μｍ程度で、好ましくは１００〜５００μｍ程度、より好ましくは１００〜３００μｍである。また、基部７の高さは、アスペクト比（高さ÷直径）が５以下、好ましくは３以下、より好ましくは２以下になるように設定することが強度、製造の点から好ましい。また、基部７の本数としては、最終的に形成されるマイクロニードルアレイ１の必要な薬剤量に応じて適宜設定されるが、１ｃｍ２あたり５〜１０００本程度、好ましくは１０〜８００本、より好ましくは１００〜５００本である。
また、基板３のサイズとしては、四角形の場合は、一辺１〜５０ｍｍ、好ましくは一辺約５〜３０ｍｍ、より好ましくは約１０〜２０ｍｍ程度に、円形の場合は、好ましくは直径を１〜５０ｍｍ、好ましくは５〜３０ｍｍ、より好ましくは約１０〜２０ｍｍにすると、取り扱いが有利である。
【００１７】
また、上記基板３及び上記マイクロニードル基部７は、コストや量産性の面から射出成形やホットエンボス、ナノインプリントなどの各種成形法によって製造するのが好ましい。
また、上記貫通孔９は上記基板３及び上記マイクロニードル基部７の成形後にレーザー加工などで穿孔してもよいが、好ましくは上記基板３及び上記マイクロニードル基部７の成形と同時に形成するのがよい。上記基板３及び上記マイクロニードル基部７の成形と同時に上記貫通孔９を形成する場合、上記基板３及び上記マイクロニードル基部７の成形に用いる図示しない型には、予め、上記貫通孔９に対応する部位に、凸部などが設けられることになる。
【００１８】
また、上記マイクロニードル先部１１の材料の基剤としては、水溶性の紫外線硬化樹脂や生体内溶解性の物質であってもよく、生体内溶解性でない物質であってもよく、あるいはこれらの混合物であってもよい。さらにその他添加剤を加えることも可能である。生体内溶解性物質の例を挙げると、糖類としては、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、ヘパリン、アミロース、アミロペクチン、グリコーゲン、セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、デキストリン、シクロデキストリン、デキストラン、デキストラン硫酸、アルギン酸、アガロース、キトサン、ペクチン、グルコマンナン、プルラン、スクロース、ラクトース、トレハロース、マルトース等およびこれらの塩が適用可能であり、ポリマー類としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリエチレンオキシド、等およびこれらの塩、またはこれらの２種以上の混合物が適用可能である。好ましくはコンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、ポリビニルピロリドンおよびこれらの塩、またはこれらの２種以上の混合物が適用される。
生体内溶解性でない物質の例を挙げると、エチルセルロース、メチルメタクリレート・メタクリル酸共重合体、メチルアクリレート・メタクリル酸共重合体、セルロースアセテートフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸−グリコール酸コポリマー等およびこれらの塩、またはこれらの２種以上の混合物が適用可能である。好ましくはポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸−グリコール酸コポリマー等およびこれらの塩、またはこれらの２種以上の混合物が適用される。
水溶性の紫外線硬化樹脂を用いる場合は、ビニル基などの重合部位を持った分子を充填後に紫外線照射で重合を励起させるため、具体的にはビニルピロリドン、スチレン、スチレンスルホン酸、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、エチレンイミン、アリルアミン等およびこれらの塩、またはこれらの２種以上の混合物が用いられる。好ましくはビニルピロリドン、アクリル酸、メタクリル酸等およびこれらの塩、またはこれらの２種以上の混合物が用いられる。
その他添加物としては、コラーゲン、ゼラチン、血清アルブミン、ポリグルタミン酸等およびこれらの塩、またはこれらの２種以上の混合物が適用可能である。
また、概ね上記マイクロニードル５の直径は、５０〜８００μｍ、好ましくは１００〜５００μｍ程度、より好ましくは１００〜３００μｍである。マイクロニードル５の長さ（図２中上下方向長さ）は２００〜１０００μｍ程度が好ましく、より好ましくは３００〜８００μｍである。強度の点からマイクロニードル先部１１の長さは、全体の長さの半分以下が好ましい。
なお、説明の都合上、マイクロニードル５の数を９個として模式的に示して説明しているが、実際には、多数のマイクロニードル５が設けられており、既に基部７の数として説明したが、例えば、１ｃｍ２あたり５〜１０００本、好ましくは１０〜８００本程度、より好ましくは１００〜５００本である。
但し、本願発明の範囲には、上記マイクロニードル５が１本の場合も含まれる。
第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の形状としては、四角形や円形が適切であるが、本発明の目的を達成しうる限り、これ以外の形状であってもよい。
第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の大きさとしては、既に基板３の大きさとして説明したが、例えば、四角形の場合は一辺を約１〜５０ｍｍ、好ましくは約５〜３０ｍｍ、より好ましくは約１０〜２０ｍｍに、円形の場合は直径を約１〜５０ｍｍ、好ましくは約５〜３０ｍｍ、より好ましくは約１０〜２０ｍｍにすると、取り扱いが有利である。
また、マイクロニードルアレイ１の基板３の表面には、皮膚に貼付するための粘着層を設けることも考えられる。粘着剤としてはアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコン系粘着剤等が考えられるが、その中でもより好ましくはアクリル系粘着剤あるいはシリコン系粘着剤などの医療用テープに採用されている粘着性物質である。また、粘着層の厚さとしては、例えば、１〜２００μｍ、好ましくは５〜１５０μｍ程度、より好ましくは１０〜１００μｍである。
【００１９】
また、第１の実施の形態における目的物質には、繰り返しになるが、薬物等が含まれており、目的物質を薬物とすることで、第１の実施の形態におけるマイクロニードルアレイ１は、哺乳動物（例えば、ヒト、サル、ヒツジ、ウマ、イヌ、ネコ、ウサギ、ラット、マウスなど）の薬物による治療及び予防等を目的として適用される。
上記マイクロニードルアレイ１の使用方法としては、上記哺乳動物の皮膚上のいずれの場所にも適用することができ、凹凸を有する部位にも使用される。
上記マイクロニードルアレイ１による目的物質の投与量は、症状の程度、投与対象の年齢、性別、体重、投与の時期、間隔、有効成分の種類などによって異なるが、医薬活性成分としての投与量が有効量となる範囲から選択すればよい。また、上記マイクロニードルアレイ１による目的物質の投与は、１日１回または２〜３回に分けて行われることも考えられる。
【００２０】
適応可能な薬物としては、黄体形成ホルモン放出ホルモンアナログ、インスリン、超速効型インスリンアナログ、持効型インスリンアナログ、超持効型インスリンアナログ、成長ホルモン、ＰＥＧ化ヒト成長ホルモンアナログ、ソマトメジンＣ、ナトリウム利尿ペプチド、グルカゴン、卵胞刺激ホルモン、ＧＬＰ−１アナログ、副甲状腺ホルモンアナログなどのホルモン類、ｔ‐ＰＡ、グルコセレブロシダーゼ、αガラクトシダーゼＡ、α‐Ｌ−イズロニダーゼ、酸性α‐グルコシダーゼ、イズロン酸２スルファターゼ、ヒトＮ‐アセチルガラクトサミン‐４‐スルファターゼ、尿酸オキシダーゼ、ＤＮＡ分解酵素などの酵素類、血液凝固第ＶＩＩＩ因子、血液凝固第ＶＩＩ因子、血液凝固第ＩＸ因子、トロンボモデュリンなどの血液凝固線溶系因子、アルブミンなどの血清タンパク質、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、ＰＥＧ化インターフェロンαなどのインターフェロン類、エリスロポエチン、エリスロポエチンアナログ、ＰＥＧ化エリスロポエチンなどのエリスロポエチン類、Ｇ‐ＣＳＦ、Ｇ‐ＣＳＦ誘導体、インターロイキン‐２、ｂＦＧＦなどのサイトカイン類、マウス抗ＣＤ３抗体、ヒト化抗ＥＧＦ受容体抗体、キメラ型抗ＣＤ２０抗体、ヒト化抗ＲＳウイルス抗体、キメラ型抗ＴＮＦα抗体、キメラ型抗ＣＤ２５抗体、ヒト化抗ＩＬ６受容体抗体、カリケアマイシン結合ヒト化抗ＣＤ３３抗体、ヒト化抗ＶＥＧＦ抗体、ＭＸ‐ＤＴＰＡ結合マウス抗ＣＤ２０抗体、ヒト抗ＴＮＦα抗体、キメラ型抗ＥＧＦＲ抗体、ヒト化抗ＶＥＧＦ抗体フラグメント、ヒト化抗ＩｇＥ抗体、ヒト抗補体Ｃ５抗体、ヒト抗ＥＧＦＲ抗体、ヒト抗ＩＬ１２／ＩＬ２３‐ｐ４０抗体、ヒト抗ＴＮＦα抗体、ヒト抗ＩＬ‐１β抗体、ヒト抗ＲＡＮＫＬ抗体、ヒト化抗ＣＣＲ４抗体、ＰＥＧ化ヒト化抗ＴＮＦα抗体Ｆａｂなどの抗体、可溶性ＴＮＦ受容体Ｆｃ融合タンパク質、ＣＴＬＡ４‐改変Ｆｃ融合タンパク質、Ｆｃ‐ＴＰＯＲアゴニストペプチド融合タンパク質、ＶＥＧＦＲ‐Ｆｃ融合タンパク質などの融合タンパク質、破傷風トキソイド、ジフテリアトキソイド、百日せきワクチン、不活化ポリオワクチン、生ポリオワクチン、ジフテリア破傷風混合トキソイド、百日せきジフテリア破傷風混合ワクチン、インフルエンザ菌ｂ型（Ｈｉｂ）ワクチン、Ｂ型肝炎ワクチン、Ａ型肝炎ワクチン、インフルエンザＨＡワクチン、狂犬病ワクチン、日本脳炎ワクチン、ワイル病秋やみ混合ワクチン、肺炎球菌ワクチン、ヒトパピローマウイルスワクチン、おたふくかぜワクチン、水痘ワクチン、風しんワクチン、麻しんワクチン、ロタウイルスワクチン、ノロウィルスワクチン、ＲＳＶワクチン、ＢＣＧワクチンなどのワクチン類、さらには、薬物の活性を補助する効果や免疫系調節効果を有する物質も本願発明の薬物に含まれ、例えば、一般にワクチン製剤を製造する場合に使用されるアジュバントなどが考えられる。アジュバントとしては、難水溶性アジュバント、親水性ゲルアジュバント又は水溶性アジュバントを挙げることができ、難水溶性アジュバントとしては、例えばレチノイン酸などのレチイミド、イミキミド、及びＲｅｓｑｕｉｍｏｄ（Ｒ‐８４８）、４‐ａｍｉｎｏ‐α，α，２‐ｄｉｍｅｔｈｙｌ‐１��‐ｉｍｉｄａｚｏ［４，５‐ｃ］ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ‐１‐ｅｔｈａｎｏｌ（Ｒ‐８４２（３Ｍ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ製等）；Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ  Ｂｉｏｌｏｇｙ（１９９５）  ５８：  ３６５‐３７２参照）、４‐ａｍｉｎｏ‐α，α，２‐ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ‐１Ｈ‐ｉｍｉｄａｚｏ［４，５‐ｃ］ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ‐１‐ｅｔｈａｎｏｌ（Ｓ‐２７６０９（３Ｍ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ製等）；Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ  Ｂｉｏｌｏｇｙ（１９９５）  ５８：  ３６５〜３７２参照）、及び４‐ａｍｉｎｏ‐２‐ｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈｙｌ‐α，α‐ｄｉｍｅｔｈｙｌ‐１Ｈ‐ｉｍｉｄａｚｏ［４，５‐ｃ］ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ‐１‐ｅｔｈａｎｏｌ（Ｓ‐２８４６３（３Ｍ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ製等）；Ａｎｔｉｖｉｒｕｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  （１９９５）  ２８：  ２５３〜２６４参照）などのイミダゾキノリン類、Ｌｏｘｏｒｉｂｉｎｅ、Ｂｒｏｐｉｒｉｍｉｎｅ、オレイン酸、流動パラフィン、フロイント等がある。親水性ゲルアジュバントとしては、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム等が挙げられる。水溶性アジュバントとしては、例えば、α‐ディフェンシン、β‐ディフェンシン、カテリシジン、アルギン酸ナトリウム、ｐｏｌｙ［ｄｉ（ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ］、Ｑｕｉｌ  Ａ、ポリエチレンイミン等が挙げられる。好ましいアジュバントとしては親水性ゲルアジュバントおよび水溶性アジュバントである。親水性ゲルアジュバントについて、好ましくは水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムが挙げられる。
また、上記マイクロニードルアレイ１のうち、目的物質がワクチンの場合は特に有用であり、その場合の治療及び予防に必要な量のワクチン抗原を上記マイクロニードルアレイ１のマイクロニードル先部１１に含有させることができる。
【００２１】
目的物質がワクチンである場合の対象疾患とその場合に必要な量は、日本であれば厚生労働省より公示されている生物学的製剤基準に記載されており、日本国外では各国のそれに順ずる公定書などに記載されている。投与する薬物量は、ワクチン接種目的（初回、追加接種など）、混合ワクチンであるか否か、接種患者の年齢、製造業者、ウイルス株、型などによって一律には定義できないため、一般的に使用されている薬物量を一例として記載するが、本発明への適用はこの記載量に限るものではない。
【００２２】
例えば、上記薬物量としては、（１）破傷風；２．５〜５Ｌｆ、（２）ジフテリア；１５〜２５Ｌｆ、（３）百日せき；４単位以上、（４）ポリオ；Ｉ型１．５ＤＵ、ＩＩ型５０ＤＵ、ＩＩＩ型５０ＤＵ、（５）インフルエンザ菌ｂ型（Ｈｉｂ）；多糖として１０マイクログラム、（６）Ｂ型肝炎；５〜１０マイクログラム、（７）Ａ型肝炎；０．５マイクログラム、（８）インフルエンザＨＡ；各株３０マイクログラム以上、（９）狂犬病；１０７ＬＤ５０以上、（１０）日本脳炎；参考品と同等以上、（１１）ワイル病秋やみ；３単位以上、（１２）肺炎球菌；多糖として各型１〜２５マイクログラム、（１３）ヒトパピローマウイルス；各型２０〜４０マイクログラム、（１４）おたふくかぜ；５０００ＣＣＩＤ５０以上、（１５）水痘；１０００ＰＦＵ以上、（１６）風しん；１０００ＰＦＵ以上、（１７）麻しん；５０００ＣＣＩＤ５０以上、（１８）ロタウイルス；１０６ＣＣＩＤ５０以上、（１９）ノロウィルス；５〜１５０マイクログラム、（２０）ＲＳＶ；５〜６０マイクログラム、（２１）ＢＣＧ；１２ミリグラムが挙げられる。
第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１は、前記薬物による治療及び予防等に有用であり、低毒性で安全な製剤である。
【００２３】
また、上記マイクロニードルアレイ１は、他の製剤、例えば経口投与製剤や注射剤と併用することも考えられる。
【００２４】
第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１は、次のようにして、製造されるものである。
上記マイクロニードルアレイ１の製造には、図５及び図６に示すような雌型１５を用いる。この雌型１５には、複数のマイクロニードル成形用凹部１７が形成されている。このマイクロニードル成形用凹部１７は、図６に示すように、既に述べたマイクロニードル５の形状に対応した形状となっており、円筒形凹部１７ａと逆円錐形凹部１７ｂとから構成されている。
【００２５】
また、第１の実施の形態の場合、上記雌型１５の材質は、弾性の点でエラストマーが好ましく、成形性の点で熱可塑性エラストマーやシリコーンゴム、ポリウレタンゴムがより好ましい。また、上記雌型１５のショア硬度は、Ａ５〜Ａ７０程度が好ましいが、Ａ２０〜Ａ５０がより好ましい。
上記雌型１５のマイクロニードル成形用凹部１７の直径は５０〜８００μｍ、好ましくは１００〜５００μｍ程度、より好ましくは１００〜３００μｍである。マイクロニードル成形用凹部１７の最長部の深さは３００〜１２００μｍ、好ましくは５００〜１０００μｍ程度、より好ましくは４００〜８００μｍである。マイクロニードル成形用凹部１７の数は１ｃｍ２あたり５〜１０００、好ましくは１０〜８００個程度が好ましく、より好ましくは１００〜５００本である。上記雌型１５の厚さは０．３〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍ程度、より好ましくは０．５〜２ｍｍである。上記雌型１５の大きさは５〜５０ｍｍ角又は直径、好ましくは５〜３０ｍｍ角又は直径、より好ましくは１０〜２０ｍｍ角又は直径である。
【００２６】
また、上記雌型１５は、コストや量産性の点から射出成形や注型によって製造されるのが好ましい。
また、上記雌型１５に上記基板３を嵌合させる際の作業性から、上記雌型１５を透明な材質により構成することも考えられる。
また、上記マイクロニードル成形用凹部１７の寸法（円筒形凹部１７ａの直径）は上記マイクロニードル基部７の寸法（直径）よりも若干小さめに設定されている。より具体的には、上記マイクロニードル成形用凹部１７の円筒形凹部１７ａの直径を、上記マイクロニードル基部７の直径よりも１〜１００μｍ程度、好ましくは５〜８０μｍ程度、より好ましくは１０〜５０μｍ程度小さくする。それによって、上記雌型１５に上記基板３を嵌合させた際、マイクロニードル基部７と上記マイクロニードル成形用凹部１７との間に隙間が発生することはなく、不用意な液漏れや、上記基板３の上記雌型１５からの不用意な脱落を防止することができる。
但し、当該寸法が同一の場合も本願発明に含む。
【００２７】
第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の製造は、次のような手順で行う。
まず、図７（ａ）に示すように、上記雌型１５と、既に説明した基板３を用意する。
次に、図７（ｂ）に示すように、例えば、ラミナーフロー下で、上記基板３のマイクロニードル基部７を上記雌型１５のマイクロニードル成形用凹部１７に挿入することで、上記基板３と上記雌型１５を上記ラミナーフローと垂直に嵌合させる。
【００２８】
次に、図７（ｃ）に示すように、上記雌型１５のマイクロニードル成形用凹部１７内に、上記基板３の貫通孔９を介して、マイクロニードル先部１１を構成する材料１９を注入する。この材料１９は、前述したような基剤としての生分解性樹脂、生体適合性樹脂、生体内非可溶性樹脂、紫外線硬化樹脂、及び、生体内溶解性樹脂から選択される樹脂、またはこれらの混合物に目的物質を混合し、溶解又は溶融状態としたものである。このとき、注入された上記材料１９の一部は、上記基板３の貫通孔９内に残留する。上記材料１９の上記マイクロニードル成形用凹部１７内への注入は、例えば、ディスペンサー、インクジェット、ポッティング、分注、シリンジ等によって行われる。また、上記マイクロニードル成形用凹部１７内の空気によって上記材料１９の注入が難しい場合には、真空中で注入を行うか、空気を逃がす小さい溝などを上記マイクロニードル基部７又は上記雌型１５の一部に設けることが考えられる。
【００２９】
所定の養生期間経過後、上記材料１９は固化されてマイクロニードル先部１１となり、複数のマイクロニードル５を備えたマイクロニードルアレイ１が構成される。
その後、図７（ｄ）に示すように、完成した上記マイクロニードルアレイ１を上記雌型１５から離型させる。この上記マイクロニードルアレイ１の上記雌型１５からの離型は、上記マイクロニードルアレイ１の完成直後、又は、上記マイクロニードルアレイ１を使用する直前に行われる。
また、上記マイクロニードルアレイ１を離型させた後の上記雌型１５は再利用することも可能であるが、衛生面等での安全性の点から好ましくは使い捨てがよい。特に、使用直前に上記マイクロニードルアレイ１を上記雌型１５から離型させる場合には、上記雌型１５は必然的に使い捨てとなる。
【００３０】
また、別のマイクロニードルアレイ１の製造方法を図８を参照しながら説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、雌型１５のマイクロニードル成形用凹部１７内に、予め、材料１９を注入しておく。この材料１９の上記マイクロニードル成形用凹部１７内への注入は、例えば、ディスペンサー、インクジェット、スプレー、ポッティング、分注、シリンジ、印刷、スキージ等によって行われる。
【００３１】
次に、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、ラミナーフロー下で、ラミナーフローと垂直に、上記基板３のマイクロニードル基部７を上記雌型１５のマイクロニードル成形用凹部１７に挿入することで、上記雌型１５に上記基板３を嵌合させる。このとき、上記基板３の貫通孔９内に材料１９の一部が浸入する。
【００３２】
所定の養生期間経過後、上記材料１９は固化されてマイクロニードル先部１１となり、複数のマイクロニードル５を備えたマイクロニードルアレイ１が構成される。
その後、図８（ｄ）に示すように、完成した上記マイクロニードルアレイ１を上記雌型１５から離型させる。
【００３３】
上記マイクロニードルアレイ１が使用される際には、図９（ａ）に示すように、個々のマイクロニードル５が穿刺対象である皮膚２１に穿刺される。やがて、時間の経過とともに、上記皮膚２１内の水分や熱などによって、マイクロニードル先部１１が徐々に上記皮膚２１内に溶けて拡散していく。
また、穿刺後に上記マイクロニードル先部１１が全て上記皮膚２１内に溶けて拡散していくまで、上記マイクロニードルアレイ１をそのまま放置する場合も考えられるが、穿刺直後に上記マイクロニードルアレイ１の基板３を上記皮膚２１から離間させ、上記マイクロニードル先部１１のみが上記皮膚２１内に残留されるようにする場合も考えられる。この場合は、上記マイクロニードル先部１１が上記皮膚２１内に溶けて拡散していく間、上記基板３を上記皮膚２１表面に貼り付けておかなくてもよいという利点がある。
【００３４】
しかし、単に上記マイクロニードルアレイ１の基板３を上記皮膚２１から離間させるのみでは、上記マイクロニードル先部１１も上記基板３とともに上記皮膚２１内から離脱してしまうことが懸念される。
そこで、本実施の形態においては、図９（ｂ）に示すような押出用治具２３を用いる。すなわち、図９（ｂ）に示すように、上記押出用治具２３を上記基板３の貫通孔９内に挿入して、上記基板３を上記皮膚２１から離間させる際にマイクロニードル先部１１を押し出すようにする。これにより、上記皮膚２１内には、上記マイクロニードル先部１１が残留される。
押出用治具２３の材質としては、汎用的なプラスチックや金属などが考えらえるが使い捨てを前提とした場合、コストの点から成形が可能なプラスチックが好ましく、量産性に優れる射出成形により製造するのがより好ましい。
【００３５】
上記押出用治具２３には、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すように、上記基板３の貫通孔９に対応する複数の凸部２５が形成されている。この凸部２５により、上記マイクロニードル先部１１の凸部１３を付勢し、上記マイクロニードル先部１１を上記貫通孔９内から押し出すようにする。
また、このほかにも、上記押出用治具２３のような押出用治具を使用しない場合も考えられる。例えば、上記貫通孔９から圧縮空気を送り込むことで、空気圧によって上記マイクロニードル先部１１を上記貫通孔９内から押し出すことも考えられる。
【００３６】
以上の構成を基に、第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の作用、すなわち、上記マイクロニードルアレイ１による穿刺と、皮膚内での目的物質の溶解及び拡散について説明する。
まず、上記マイクロニードルアレイ１は、図９（ａ）に示すように、皮膚２１に穿刺される。このとき、マイクロニードル先部１１は時間の経過とともに上記皮膚２１内の水分や熱などによって徐々に溶解し、上記皮膚２１内に拡散される。このようにして、上記マイクロニードル先部１１に含まれる目的物質が上記皮膚２１内に投与される。
【００３７】
また、穿刺後、上記マイクロニードルアレイ１をそのまま放置する場合と、穿刺した直後に基板３を上記皮膚２１から離間させる場合がある。
上記マイクロニードルアレイ１をそのまま放置した場合は、上記マイクロニードル先部１１の内、貫通孔９内の部分はマイクロニードル基部７に囲まれているため、上記マイクロニードル先部１１の上記皮膚２１側の部分に比べて、目的物質はゆっくり溶解、及び、拡散される。
一方、上記基板３を上記皮膚２１から離間させた場合は、マイクロニードル先部１１と上記貫通孔９の中に入っていた部分１３も上記皮膚２１に直接覆われるため、その両方から目的物質が溶解、及び拡散することとなり、上記マイクロニードルアレイ１をそのまま放置する場合に比べると、目的物質がより早く溶解、及び、拡散される。
【００３８】
また、単に上記基板３を上記皮膚２１から離間させようとするのみでは、上記マイクロニードル先部１１も共に上記皮膚２１の外へと離脱してしまうことが考えられる。このような場合は、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すように、押出用治具２３を用いて上記マイクロニードル先部１１を基板３の貫通孔９内から押し出して、上記マイクロニードル先部１１のみが上記皮膚２１内に残留されるようにする。
【００３９】
以上、本実施の形態によると、次のような効果を奏することができる。
上記マイクロニードルアレイ１のマイクロニードル５は、基板３と一体に形成されたマイクロニードル基部７と、このマイクロニードル基部７に設置され目的物質が含まれるマイクロニードル先部１１とから構成されている。そのため、上記マイクロニードル基部７によって、上記マイクロニードル５の強度が確保され、確実な穿刺と目的物質の投与を行うことができる。
また、マイクロニードル基部７の直径が長さ方向（図２中上下方向）に同一であるために、皮膚２１に深く刺した場合でも穿刺抵抗が大きくならず、穿刺が容易に行える。
【００４０】
また、上記基板３及びマイクロニードル基部７が生分解性又は生体適合性材料から構成されている場合は、万一、上記マイクロニードル基部７が上記皮膚２１内で破損したとしても、人体への危険性が極めて小さい。また、高齢者や小児であっても、容易に扱うことができる。
また、上記基板３及びマイクロニードル基部７が生体内非可溶性の樹脂から構成した場合は、上記マイクロニードル基部７が体内で溶け出すことがなく、人体への危険性がきわめて小さなものとなる。
【００４１】
また、上記基板３にはマイクロニードル先部入り込み用凹部としての貫通孔９が形成されており、上記マイクロニードルアレイ１の製造過程において、上記マイクロニードル先部１１を構成する溶解又は溶融状態の材料１９が上記貫通孔９内に浸入／残留することにより、上記マイクロニードル先部１１の凸部１３が上記貫通孔９内に入り込んだ構成となっている。そのため、上記マイクロニードル先部１１を上記マイクロニードル基部７に確実に設置し、上記マイクロニードル先部１１の上記マイクロニードル基部７からの不用意な脱落を確実に防止することにより、確実な穿刺と目的物質の投与を行うことができる。
【００４２】
また、穿刺後、上記マイクロニードルアレイ１をそのまま放置する場合と、穿刺した直後に基板３を上記皮膚２１から離間させる場合があるが、上記マイクロニードルアレイ１をそのまま放置した場合は、上記マイクロニードル先部１１の内、貫通孔９内の部分はマイクロニードル基部７に囲まれているため、上記マイクロニードル先部１１の上記皮膚２１側の部分に比べてゆっくり溶解・拡散され、目的物質を徐々に放出させることができる。
一方、上記基板３を上記皮膚２１から離間させた場合は、マイクロニードル先部１１と上記貫通孔９の中に入っていた部分１３も上記皮膚２１に直接覆われるため、その両方から目的物質が溶解、及び拡散することとなり、上記マイクロニードルアレイ１をそのまま放置する場合に比べると、上記目的物質をより早く溶解、及び、拡散させることができる。
【００４３】
また、上記マイクロニードルアレイ１を皮膚２１に対して穿刺した直後に上記基板３を上記皮膚２１から離間させる際、押出用治具２３の凸部２５を上記貫通孔９内に挿入し、上記マイクロニードル先部１１を押し出すことによって、上記マイクロニードル先部１１のみを確実に皮膚２１内に残留させることができる。
【００４４】
また、上記マイクロニードルアレイ１の製造は、上記マイクロニードル５の形状に対応したマイクロニードル成形用凹部１７が形成された雌型１５を用いて行われるため、上記マイクロニードル５を有する上記マイクロニードルアレイ１を容易に製造することができる。
また、基板３の雌型１５への嵌合はラミナーフロー下で行うことができ、その際、エアーを基板３の雌型１５への嵌合方向に対して直行する方向から供給することで、マイクロニードル成形用凹部１７内に菌が入り込むことを防止することができ、結局、上記マイクロニードルアレイ１を無菌状態で製造することができる。
【００４５】
また、先に上記材料１９を上記マイクロニードル成形用凹部１７内へ注入した後、上記雌型１５に上記基板３を嵌合させて上記マイクロニードルアレイ１を製造した場合は、上記雌型１５に基板３が嵌合されていない状態で上記材料１９の注入作業を行うため、上記材料１９の上記マイクロニードル成形用凹部１７内への注入作業が容易である。また、上記材料１９の注入量の調整も行いやすい。
【００４６】
また、上記雌型１５を用いたマイクロニードルアレイ１の製造において、上記基板３を上記雌型１５に嵌合させる際、上記貫通孔９が空気抜きとして作用し、上記基板３の上記雌型１５に対する嵌合を容易に行うことができる。また、余剰の材料１９を上記貫通孔９内に逃がすこともできる。この場合、マイクロニードル先部１１の一部が上記貫通孔９内に入り込むため、上記マイクロニードル先部１１がマイクロニードル基部７に係合され、上記マイクロニードル先部１１が上記マイクロニードル基部７から不用意に離脱するような不具合を防止することができる。
また、上記雌型１５を用いたマイクロニードルアレイ１の製造において、上記材料１９を固化させる際、上記基板３の貫通孔９によって、上記材料１９中の水分や溶剤の蒸発・気化を効率よく行うことができる。
【００４７】
また、上記雌型１５は、エラストマーから成るとともに上記マイクロニードル成形用凹部１７の直径は上記マイクロニードル基部７の直径よりも若干小さめ（１０〜５０μｍ程度小さく）に設定されているため、マイクロニードルアレイ１の製造において上記材料１９の漏れを防ぐことができる。
但し、当該寸法が同一の場合も本願発明に含む。  また、上記雌型１５の弾性力により完成したマイクロニードルアレイ１の離型が容易である。
さらに、上記雌型１５の弾性変形によって、基板３のマイクロニードル基部７と上記雌型１５のマイクロニードル成形用凹部１７との配置に若干のずれがあっても、上記雌型１５に上記基板３を確実に嵌合させることができる。
【００４８】
以下、本願の別の実施の形態について説明するが、記載していない事項（例えば、材料、大きさ、目的物質、作用、効果）については、全て前記第１の実施の形態の記載と同意義である。
【００４９】
次に、図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態によるマイクロニードルアレイは、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１と同様の構成を成すものであるが、図１０に示すような雌型２７を用いて製造されるものである。
なお、それ以外は前記第１の実施の形態の場合と同じであり、説明の都合上、マイクロニードルアレイ１等の符号についてはそのまま使用して説明する。
上記雌型２７は、前記第１の実施の形態による雌型１５と同様に、マイクロニードル成形用凹部２９が形成されている。
【００５０】
また、図１０に示すように、上記マイクロニードル成形用凹部２９の図１０中上端縁部には、それぞれ凸部３１が形成されている。この凸部３１は、上記雌型２７に既に述べた基板３を嵌合させた際、マイクロニードル基部７によって貫通されるとともに、上記基板３に当接される。基板３のマイクロニードル基部７と雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９との間に配置のずれが生じた場合でも、上記凸部３１が変形することで、上記配置のずれを吸収し、上記基板３のマイクロニードル基部７の上記雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９への挿入が容易になる。ここで凸部３１は雌型２７を射出成形等により製造する際に、一体に設けることができる。この場合、図示しない成形用型には凸部３１に相当する部位を設けることになる。凸部３１の高さは、必要なマイクロニードル５の長さや目的物質の量に応じて適宜設定できるが、１０〜５００μｍ、好ましくは３０〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２００μｍである。凸部３１の外直径は、２００〜１０００ｍｍ、好ましくは３００〜１８００μｍ、より好ましくは５００〜８００μｍである。
【００５１】
また、上記凸部３１の図１０中上下方向の長さを調製することで、上記基板３のマイクロニードル基部７が上記雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９内に挿入される長さを調整することができる。これにより、製造されるマイクロニードルアレイ１のマイクロニードル先部１１の大きさを容易に調整することができる。また、上記凸部３１の内直径を上記マイクロニードル成形用凹部２９の直径より若干大きくしても良い。この場合には、上記マイクロニードル成形用凹部２９の上部（図１０中上側）が広くなり、上記材料１９を注入し易くなる。
但し、当該寸法が同一の場合も本願発明に含む。  
【００５２】
また、上記基板３と上記雌型２７とが嵌合された状態では、上記凸部３１によって上記凸部３１周辺に空間ができる。そのため、空気や目的物質の揮発成分が抜けやすくなり材料１９の乾燥のための養生期間が短縮できる。また、上記凸部３１に空気逃げ用のスリット（マイクロニードル成形用凹部２９から外向きのスリット）などを設けることも考えられ、この場合は、上記材料１９の乾燥のための養生期間をさらに短縮することができる。ここでスリットは凸部３１を成形する際に凸部３１の表面の一部に一体で形成するのが好ましい。スリットサイズとしては空気が抜ければよいので幅が０．０１〜５０μｍ、好ましくは０．０５〜２０μｍ、より具体的には０．１〜５μｍ程度が好ましい。
【００５３】
次に、図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態によるマイクロニードルアレイ３７は、基板３９と、この基板３９上に設置された複数のマイクロニードル４１とから構成されている。上記基板３９は、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の基板３とほぼ同様の構成であり、マイクロニードル基部４２が一体に突出・形成されている。このマイクロニードル基部４２は、前記第１の実施の形態におけるマイクロニードル基部７と略同様の構成で、略円柱形状となっているが、その上端面から略円錐形状の突起４３が突出・形成されている。この突起４３の底部（図１１中下端部）の直径は、上記マイクロニードル基部４２の略円柱形状の部分の直径よりも小さく設定されている。また、マイクロニードル基部４２の上端面には、上記突起４３を覆うようにして、マイクロニードル先部４５が設置されている。このマイクロニードル先部４５には、上記突起４３の形状に対応した凹部４７と、この凹部４７の中央から突出され上記マイクロニードル基部４２の貫通孔９内に入り込む凸部４９が形成されている。マイクロニードル基部４２の長さについては、前記第１の実施の形態によるマイクロニードル基部７とほぼ同様の長さでよいが、突起４３の長さを先部４５の長さに応じて変えることもできる。より具体的には突起４３の長さは、５〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２００μｍである。
【００５４】
この第３の実施の形態によるマイクロニードルアレイ３７によれば、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１と同様の作用・効果を奏することができるほか、上記突起４３により上記マイクロニードル４１の強度を更に高めることができる。
なお、上記基板３９について、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の基板３と共通する構成要素については同じ符号を付しその説明を省略した。
【００５５】
次に、図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態を説明する。
この第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１は、基板５３と、この基板５３上に設置された複数のマイクロニードル５５とから構成されている。上記基板５３は、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の基板３とほぼ同様の構成であり、マイクロニードル基部５７が一体に突出・形成されている。このマイクロニードル基部５７は、図１２中下側は略円柱形状であるが、図１２中上側が略円錐形状の突起５８となっている。この突起５８の底部（図１２中下端部）の直径は、上記マイクロニードル基部５７の略円柱形状の部分の直径と等しくなるよう設定されている。ここで円柱部の長さは、１００〜１０００μｍ、好ましくは２００〜８００μｍ、より好ましくは３００〜５００μｍ程度である。
【００５６】
また、上記マイクロニードル基部５７の先端側にはマイクロニードル先部５９が設置されている。このマイクロニードル先部５９は、その先端側（図１２中上側）が、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１のマイクロニードル先部１１と同様に略円錐形状を成しているが、基端側（図１２中下側）が略円柱形状となっており、その外周面に垂直部６０が形成されている。また、上記マイクロニードル先部５９には、上記マイクロニードル基部５７の突起５８の形状に対応した凹部６１と、この凹部６１の中央から突出され上記マイクロニードル基部５７の貫通孔９内に入り込む凸部６３が形成されている。
【００５７】
この第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１によれば、前記第３の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１と同様の作用・効果を奏することができる。また、マイクロニードル先部５９の図１２中下側に略円柱形状の垂直部６０が設けられており、上記マイクロニードル５５が皮膚に穿刺された場合には、この垂直部６０によって、上記マイクロニードル先部５９と上記皮膚内部との摩擦を生じさせ、上記マイクロニードル先部５９が上記皮膚内に確実に残留することになる。。
この場合、前記第１の実施の形態のように、押出用治具２３で上記マイクロニードル先部５９を押し出さなくても、上記マイクロニードルアレイ５１の穿刺後に基板５３を離間させるだけで上記皮膚内に上記マイクロニードル先部５９のみを残留させることができる。勿論、押出用冶具２３を使用してもよい。
【００５８】
なお、上記基板５３について、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の基板３と共通する構成要素については同じ符号を付しその説明を省略した。
【００５９】
次に、図１３を参照して、本発明の第５の実施の形態を説明する。
この第５の実施の形態によるマイクロニードルアレイ６５は、前記第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１と略同様の構成であるが、マイクロニードル先部５９の図１３中下側の略円柱形状部分の外周側に、凹凸部６７が形成されている。
【００６０】
この第５の実施の形態によるマイクロニードルアレイ６５によれば、前記第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１と同様の作用・効果を奏することができる。また、マイクロニードル先部５９の図１３中下側に略円柱形状の部位に凹凸部６７が設けられているため、上記マイクロニードル５５が皮膚に穿刺された場合には、上記凹凸部６７によって上記マイクロニードル先部５９と上記皮膚内部との摩擦を生じさせ、上記マイクロニードル先部５９が上記皮膚内により確実に残留されるようにすることができる。
なお、上記マイクロニードルアレイ６５について、前記第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１と共通する構成要素については同じ符号を付しその説明を省略する。
【００６１】
次に、図１４を参照して、本発明の第６の実施の形態を説明する。
この第６の実施の形態によるマイクロニードルアレイ６８は、前記第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１と略同様の構成であるが、マイクロニードル先部５９の形状が略円錐状となっており、その底面（図１４中下側の面）の直径がマイクロニードル基部５７の直径よりも大きく設定されている。そのため、上記マイクロニードル先部の底部（図１４中下側部分）が返し部６８ａとなっている。
【００６２】
この第６の実施の形態によるマイクロニードルアレイ６８によれば、前記第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１と同様の作用・効果を奏することができる。また、マイクロニードル先部５９には返し部６８ａが形成されているため、上記マイクロニードル５５が皮膚に穿刺された場合には、上記マイクロニードル先部５９の返し部６８ａが皮膚内に係合し、上記マイクロニードル先部５９が上記皮膚内に確実に残留することになる。
この場合も、第１の実施の形態のように、押出用治具２３で上記マイクロニードル先部５９を押し出さなくても、上記マイクロニードルアレイ６８の穿刺後に基板５３を離間させるだけで上記皮膚内に先部のみを残留させることができる。勿論、押出用冶具２３を使用してもよい。
【００６３】
また、上記マイクロニードルアレイ６８の製造時における問題点として、上記マイクロニードル先部５９の形状がいわゆる「アンダーカット形状」となっていることが挙げられる。しかし、例えば、エラストマーから成る雌型を用いれば、上記雌型が弾性体であるため、上記雌型から上記マイクロニードルアレイ６８を容易に離型させることができ、問題なく上記マイクロニードルアレイ６８を製造することができる。
なお、上記マイクロニードルアレイ６８について、前記第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１と共通する構成要素については同じ符号を付しその説明を省略する。
【００６４】
次に、図１５を参照して、本発明の第７の実施の形態を説明する。
第７の実施の形態によるマイクロニードルアレイ６９は、基板７１と、この基板７１上に設置された複数のマイクロニードル７３とから構成されている。上記基板７１は、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の基板３とほぼ同様の構成であるが、略四角柱形状のマイクロニードル基部７５が一体に突出・形成されている。また、上記マイクロニードル基部７５の先端側には、略四角錐形状、すなわち、横断面形状が矩形（四角形）であるマイクロニードル先部７７が設置されている。
【００６５】
この第７の実施の形態によるマイクロニードルアレイ６９によれば、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１と同様の作用・効果を奏することができる。また、上記マイクロニードル先部７７は横断面形状が矩形であるため、上記マイクロニードル７３が皮膚に穿刺された際皮膚との間に摩擦力を生じさせ、皮膚内に確実に残留することになる。
なお、上記基板７１について、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１の基板３と共通する構成要素については、その説明を省略する。
【００６６】
次に、図１６乃至図１８を参照して、本発明の第８の実施の形態を説明する。
この第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイには、図１６に示すような基板７９が用いられている。この基板７９には、複数のマイクロニードル基部８１が突出・形成されている。このマイクロニードル基部８１の外周側には、マイクロニードル先部入り込み用凹部としての１つ又は複数（第８の実施の形態の場合は２つ）の溝８３が形成されている。そして、上記マイクロニードル基部８１の上端側（図１６中上側）には、図示しないマイクロニードル先部が設置される。この図示しないマイクロニードル先部は、例えば、略円錐形状であり、その一部は上記溝８３内に入り込んだ状態となる。
【００６７】
この第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造には、図１７に示す雌型８５が使用される。この雌型８５にはマイクロニードル成形用凹部８７と、このマイクロニードル成形用凹部８７に連通した溝８９が形成されている。この溝８９は、上記雌型８５に上記基板７９が嵌合された際に外部と連通する領域まで延長されている。
【００６８】
この第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイは、まず、上記雌型８５のマイクロニードル成形用凹部８７内に材料１９を注入し、その後、上記雌型８５に基板７９を嵌合させる方法によって製造される。このとき、上記マイクロニードル基部８１の溝８３と上記雌型８５の溝８９を介して、上記マイクロニードル成形用凹部８７内の空気を逃がすようにしている。また、上記材料１９の一部が上記マイクロニードル基部８１の溝８３内に入り込み、その結果、完成したマイクロニードルアレイをみると、上記図示しないマイクロニードル先部の一部が上記溝８３内に入り込んでいる状態となる。
【００６９】
また、第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造に、図１８に示す雌型９１を使用する場合も考えられる。この雌型９１にはマイクロニードル成形用凹部９３と、このマイクロニードル成形用凹部９３の上側に形成された凸部９５と、この凸部９５の上端面（図１８中上側の端面）に形成され上記マイクロニードル成形用凹部９３に連通された上記溝９７が形成されている。上記凸部９５は、前記第２の実施の形態における雌型２７の凸部３１と同様のものである。
この第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイは、まず、上記雌型９１のマイクロニードル成形用凹部９３内に材料１９を注入し、その後、上記雌型９１に基板７９を嵌合させる方法で製造される。このとき、上記マイクロニードル基部８１の溝８３と上記凸部９５の溝９７を介して、上記マイクロニードル成形用凹部８７内の空気を逃がすようにしている。
この場合も、上記材料１９の一部が上記マイクロニードル基部８１の溝８３内に入り込み、その結果、完成したマイクロニードルアレイをみると、上記図示しないマイクロニードル先部の一部が上記溝８３内に入り込んでいる状態となる。
【００７０】
上記溝８３、８９、９７の直径（円弧状に設ける場合）、幅／深さ（長方形／正方形で設ける場合）としては、空気は通り易く、材料１９は不用意に通らない程度の大きさが良い。具体的には、０．０１〜１００μｍ、好ましくは０．０５〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍ程度である。
【００７１】
また、前記何れの製造方法の場合も、上記溝８９又は上記溝９７、及び、上記溝８３を介して、乾燥空気を送り込み、上記マイクロニードル先部の材料に含まれる水分や溶剤等の揮発・乾燥を促進することが考えられる。
【００７２】
この第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイによれば、前記第１の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１と同様の作用・効果を奏することができる。また、上記マイクロニードル基部８１の外周側には溝８３が形成されているため、上記マイクロニードルアレイの製造時に、上記雌型８５、９１に基板７９を嵌合させる際、上記溝８３が空気抜きの役割を果たし、上記雌型８５、９１への基板７９の嵌合を容易に行うことができる。また、上記溝８３を介して上記マイクロニードル先部の材料１９に含まれる水分や溶剤等を揮発・乾燥させることができ、上記マイクロニードル先部の材料の固化を効果的に行うことができる。また、上記溝８３内部に、余剰の材料１９を逃がすこともできる。また、上記基板７９に微細な貫通孔を設けないため、本実施の形態によるマイクロニードルアレイはその製造が比較的容易となる。
【００７３】
また、雌型８５には溝８９が形成されており、雌型９１には溝９７が形成されているため、前述した製造時における空気抜きや上記マイクロニードル先部の材料１９に含まれる水分や溶剤等の揮発・乾燥を効果的に行うことができる。
また、上記雌型９１には、凸部９５が形成されているため、上記凸部９５周辺に空間が設けられ、前述した製造時における上記マイクロニードル先部の材料１９に含まれる水分や溶剤等の揮発・乾燥を効果的に行うことができる。
【００７４】
次に、図１９乃至図２１を参照して、本発明の第９の実施の形態を説明する。この第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイに用いられる基板９９は、前記第８の実施の形態におけるマイクロニードルアレイの基板７９とほぼ同様の構成であるが、図１９に示すように、マイクロニードル先部入り込み用凹部としての溝８３と連通され上記基板９９の裏側（図１９中下側）まで貫通された貫通孔１０１も形成されている。上記貫通孔１０１は、１つの上記マイクロニードル基部８１あたり少なくとも１つ形成されている。
そして、上記マイクロニードル基部８１の上端側（図１９中上側）には、図示しないマイクロニードル先部が設置される。この図示しないマイクロニードル先部は、例えば、略円錐形状であり、その一部は上記溝８３内に入り込んだ状態となる。
なお、上記基板９９の構成要素のうち、前記第８の実施の形態における基板７９と共通する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
この第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造には、図２０に示すように、既に述べた第８の実施の形態における雌型８５と略同様の雌型１０３が使用される。この雌型１０３にはマイクロニードル成形用凹部１０５と、このマイクロニードル成形用凹部１０５に連通した溝１０７が形成されている。この溝１０７には、上記雌型１０３に上記基板９９が嵌合された際に外部と連通する図示しない開口部が設けられている。
【００７６】
この第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイを、まず、上記雌型１０３のマイクロニードル成形用凹部１０５内に材料１９を注入し、その後、上記雌型１０３に基板９９を嵌合させる方法で製造する場合、上記マイクロニードル基部８１の溝８３と上記雌型１０３の溝１０７、及び、上記基板９９の貫通孔１０１を介して、上記マイクロニードル成形用凹部１０５内の空気を逃がすようにしている。
また、先に、上記雌型１０３に基板９９を嵌合させ、その後、貫通孔１０１を介して、上記雌型１０３のマイクロニードル成形用凹部１０５内に材料１９を注入する場合は、上記溝８３及び溝１０７を介して、上記マイクロニードル成形用凹部１０５内の空気を逃がすようにしている。
【００７７】
また、前述した何れの製造方法を行う場合においても、上記貫通孔１０１、上記溝１０７、及び、上記溝８３を介して、乾燥空気を送り込み、上記マイクロニードル先部の材料１９に含まれる水分や溶剤等の揮発・乾燥を促進することも考えられる。
また、前述した何れの製造方法を行う場合においても、前記第８の実施の形態の場合と同じように、上記材料１９の一部が上記マイクロニードル基部８１の溝８３内に入り込み、上記図示しないマイクロニードル先部の一部が上記溝８３内に入り込んでいる状態となる。
【００７８】
また、第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造に、図２１に示すように、既に述べた第８の実施の形態における雌型９１を使用する場合も考えられる。
第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイを、まず、上記雌型９１のマイクロニードル成形用凹部９３内に図示しない材料を注入し、その後、上記雌型９１に基板９９を嵌合させる方法で製造する場合は、上記マイクロニードル基部８１の溝８３と上記凸部９５の溝９７、及び、上記基板９９の貫通孔１０１を介して、上記マイクロニードル成形用凹部９３内の空気を逃がすようにしている。
【００７９】
また、第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイは、まず、上記雌型９１又は上記雌型９１に基板９９を嵌合させ、その後、上記基板９９の貫通孔１０１を介して上記マイクロニードル成形用凹部９３内に材料１９を注入する方法で製造することも考えられる。この場合、上記溝８３及び溝９７を介して、上記マイクロニードル成形用凹部９３内の空気を逃がすようにしている。
【００８０】
また、前述した何れの製造方法を行う場合においても、上記貫通孔１０１や上記溝９７、及び、上記溝８３を介して、乾燥空気を送り込み、上記マイクロニードル先部の材料１９に含まれる水分や溶剤等の揮発・乾燥を促進することが考えられる。
【００８１】
この第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイによれば、前記第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイ１と同様の作用・効果を奏することができる。また、上記マイクロニードル基部８１の溝８３に連通する貫通孔１０１も形成されているため、上記マイクロニードルアレイの製造時に、上記雌型に基板７９を嵌合させる際、上記溝８３と上記貫通孔１０１が空気抜きの役割を果たし、雌型９１、１０３への基板９９の嵌合を容易に行うことができる。また、上記貫通孔１０１を介してマイクロニードル成形用凹部９３内に材料１９を注入することもできる。
【００８２】
また、上記貫通孔１０１を介しても上記マイクロニードル先部の材料１９に含まれる水分や溶剤等を揮発・乾燥させることができ、上記マイクロニードル先部の材料１９の固化を効果的に行うことができる。また、上記溝８３だけでなく上記貫通孔１０１内部にも余剰の材料１９を逃がすことができる。
【００８３】
なお、本発明は、前記第１乃至第９の実施の形態に限定されるものではなく、又、各々を組み合わせることも可能である。
例えば、第６の実施の形態においては、マイクロニードル先部５９に返し部６８ａを形成したが、これに加え、上記マイクロニードル先部５９に、第４の実施の形態のような垂直部を形成することが考えられる。すなわち、上記マイクロニードル先部５９は、上記返し部６８ａの図１４中下側に、略円筒形状の部分が追加されたような形状となり、この略円筒形状の部分の外周面が上記垂直部となる。この場合、上記垂直部の追加により、更に、上記マイクロニードル先部５９のみを皮膚内に残留させ易くなる。また、上記略円筒形状の部分が追加されるため、上記マイクロニードル５５の直径を大きくすることなく上記マイクロニードル先部５９（目的物質）の量を増加させることができる。
【００８４】
また、例えば、前記第１の実施の形態においては、基板３には、１つのマイクロニードル基部７に１つの貫通孔９が形成されていたが、１つのマイクロニードル基部７に複数の貫通孔を形成するようにしてもよい。この場合、マイクロニードルアレイ１の製造時に、１つの貫通孔から材料１９を注入し、その他の貫通孔から空気抜きを行うことが可能となる。
また、前記第８の実施の形態や第９の実施の形態においては、１つのマイクロニードル基部８１に２つの溝８３が形成されているが、この溝８３を１つの上記マイクロニードル基部８１に１つ又は３つ以上形成することも考えられる。
また、前記第８の実施の形態や第９の実施の形態において、マイクロニードル基部８１に、前記第３の実施の形態のような突起を設けることも考えられる。
また、前記第２の実施の形態においては、雌型２７に凸部３１を設けるようにしたが、基板３側に設けるようにししてもよい。この場合には、基板３の周囲に基部７より若干低い凸部を適宜設けて、嵌合量を調整する。
【００８５】
また、雌型のマイクロニードル成形用凹部に空気抜き用の小さな貫通孔を設けてもよい。このような場合は、マイクロニードルアレイ製造時において、上記マイクロニードル成形用凹部からの空気抜きが容易となる。また、雌型又は基板自体をガス透過性の高い材料で形成してもよい。例えば、多孔質ポリエチレン、フッ素樹脂、ポリプロピレンが挙げられる。この場合は、上記マイクロニードル成形用凹部からの空気抜きが容易になる。
【００８６】
また、前記第２の実施の形態においては、雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９の上側に別体で凸部３１を設置したが、上記雌型２７とは一体の凸部を形成する場合も考えられる。また、マイクロニードルアレイを構成する基板やマイクロニードル先部の組成についても、前記第１乃至第９の実施の形態に限定されず、様々な場合が考えられる。
【実施例１】
【００８７】
次に、図２２乃至図２６を参照して、本発明の実施例１について説明する。  この実施例１より作製したマイクロニードルアレイ１ａは、図２２の写真に示すようなものである。また、上記マイクロニードルアレイ１ａの基板３としては、図２３の写真に示すものを用いた。この基板３の材料としてはＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ  Ｍｅｔｈｙｌ  Ｍｅｔａ  Ａｃｒｙｌａｔｅ：ポリメチルメタアクリレート樹脂）を使用した。【００８８】
この実施例１によるマイクロニードルアレイ１ａは、前記第２の実施の形態による雌型２７を使用して、図８に示すような方法で製造されたものである。
以下、詳細に説明する。
まず、マイクロニードル基部７が設けられた上記基板３を成形するための型を作製した。この型は、板状の部材に上記マイクロニードル基部７に対応する穴が形成されたものである。この穴は精密ドリル加工により形成した。【００８９】
次に、上記基板３を熱ナノインプリント成形法により成形した。すなわち、厚さ１ｍｍのＰＭＭＡシートを上記型の穴が開口されている側に重ね合わせ、１３０℃の加熱下で１０ＭＰａの圧力を１５分間印加し、上記基板３を成形した。そして、ＰＭＭＡのガラス転移温度（約１０９℃）以下に冷却した後に成形された上記基板３を離型した。
また、上記基板３に形成されたマイクロニードル基部７の高さ（図２３中上下方向の大きさ）は５０７μｍ、直径は３０４μｍであった。【００９０】
次に、上記基板３に貫通孔９を形成した。この貫通孔９の形成は、フェムト秒レーザーにより行われた。上記貫通孔９の直径はおよそ４０μｍ程度であった。
次に、上記基板３のマイクロニードル基部７の先端側にマイクロニードル５を成形するための雌型２７を作製した。この雌型２７は、図２４の写真に示すようなものである。上記雌型２７には、既に述べたように、マイクロニードル成形用凹部２９が形成されている。このマイクロニードル成形用凹部２９の円筒形凹部１７ａは直径が２３８μｍで長さは４９０μｍであり、円錐形凹部１７ｂは底面の直径が円筒形凹部１７ａと同じ２３８μｍで深さは３０７μｍであった。また、円錐形凹部１７ｂの頂点の半径は４μｍ以下であった。また、雌型２７の凸部３１は直径が６００μｍ、高さが２９６μｍであった。【００９１】
雌型２７はシリコーンゴム製であり、次のように、金属型を用いた注型によって作製した。ＳＩＬＰＯＴ１８４（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）の主剤と硬化剤を１０対１の割合で混合して、真空脱泡を行い、上記雌型２７の材料を作製した。次に、この材料を上記金属型内に流し込んだ。次に、２０分間８０℃に加熱し、上記材料を硬化させた。そして、完成した上記雌型２７を上記金属型から離型させた。【００９２】
次に、上記雌型２７を用いて、マイクロニードル５のマイクロニードル先部１１の作製を行った。まず、上記雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９内に汎用のディスペンサーを用いて材料１９としてのアクリル系水溶性紫外線硬化樹脂ＴＢ３０４６（Ｔｈｒｅｅ ｂｏｎｄ、濃度が２０％）をおよそ２０ｎｌ注入した。【００９３】
次に、上記雌型２７に基板３を嵌合させた。このとき、基板３の表面が上記雌型２７の凸部３１に当接するようにした。
なお、図２５に示す写真は、上記マイクロニードル成形用凹部２９内に上記材料１９としての紫外線硬化樹脂は注入せずに、上記雌型２７と基板３とが嵌合した状態を表したものであり、個々の上記マイクロニードル成形用凹部２９と上記マイクロニードル基部７の中心位置や嵌合量がそろっていることが示されている。【００９４】
次に、紫外線を照射（４０ｍＷ、１ｍｉｎ）して、上記材料１９を硬化させた。その後、上記雌型２７からマイクロニードルアレイ１ａを離型させた。図２２に示すように、このマイクロニードルアレイ１ａのマイクロニードル基部７の先端側には紫外線硬化樹脂製のマイクロニードル先部１１が設置されている。この円錐型のマイクロニードル先部１１の底面の直径は２６３μｍ、高さは３４８μｍであった。この実施例１による上記マイクロニードルアレイ１ａの場合、正方形状に、５×５＝２５本のマイクロニードル５が形成されており、個々の上記マイクロニードル５間のピッチは１．０ｍｍであった。【００９５】
実施例１で使用した基板３、雌型２７、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ａの各部の寸法を図２６に整理して示す。図２６（ａ）は基板３の一部を示す図、図２６（ｂ）は雌型２７の一部を示す図、図２６（ｃ）は基板３を雌型２７に嵌合させた状態の一部を示す図で、図２６（ｄ）は最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ａの一部を示す図である。まず、基板３の厚みは３００μｍ、基部７の直径は３０４μｍ、基部７の高さは５０７μｍである。又、雌型２７の凸部３１の外直径が６００μｍ、高さが２９６μｍである。又、雌型２７の円筒形状凹部１７ａの内直径が２３８μｍである。又、雌型２７の厚みが１５００μｍ、雌型２７の円筒形状凹部１７ａの下端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が３０７μｍ、凸部３１の上端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が７９７μｍである。そして、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ａのマイクロニードル先部１１の直径が２６３μｍ、マイクロニードル先部１１の高さが３４８μｍである。  
【実施例２】
【００９６】
次に、図２７及び図２８を参照して、本発明の実施例２について説明する。  この実施例２により作製したマイクロニードルアレイ１ｂは、図２７に示すようなものである。また、このマイクロニードルアレイ１ｂの形状は、前記実施例１のマイクロニードルアレイ１ａと同様である。【００９７】
また、上記マイクロニードルアレイ１ｂも、前記第２の実施の形態による雌型２７を使用して、図８に示す方法で製造されたものである。以下、詳細に説明する。
まず、マイクロニードル基部７が設けられた上記基板３を成形するための型を作製した。この型は、前記実施例１における基板３を成形するための型と同様である。【００９８】
次に、前記実施例１の場合と同様にして、上記基板３を熱ナノインプリント成形法により成形した。上記基板３も、前記実施例１と同様であり、上記基板３に形成されたマイクロニードル基部７の高さ（図２３中上下方向の大きさ）は、前記実施例１の場合と同様に、５０７μｍ、直径は３０４μｍであった。【００９９】
次に、上記基板３に貫通孔９を形成した。この貫通孔９の形成は、前記実施例１の場合と同様に、フェムト秒レーザーにより行われた。上記貫通孔９の直径も、前記実施例１の場合と同様、およそ４０μｍ程度であった。
次に、上記基板３のマイクロニードル基部７の先端側にマイクロニードル５を成形するための雌型２７を、前記実施例１の場合と同様の方法により作製した。この雌型２７は、前記実施例１の雌型２７と同様の寸法である。【０１００】
次に、上記雌型２７を用いて、マイクロニードル５のマイクロニードル先部１１の作製を行った。まず、上記雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９内に汎用のディスペンサーを用いて、材料１９としての水溶性のポリビニルピロリドン（濃度が２０％）をおよそ３０ｎｌ注入した。【０１０１】
次に、上記雌型２７に基板３を嵌合させた。このとき、基板３の表面が上記雌型２７の凸部３１に当接するようにした。実施例２の場合も、前記実施例１の場合と同様に、上記雌型２７と基板３とが嵌合される。すなわち、図２５に示すように、上記凸部３１によって、個々の上記マイクロニードル成形用凹部２９と上記マイクロニードル基部７の中心位置や嵌合量が揃えられている。【０１０２】
次に、上記基板３と上記雌型２７、及び、材料１９を、ホットプレート上で３０分間８０℃に加熱させ、上記材料１９を硬化させた。その後、上記雌型２７からマイクロニードルアレイ１ｂを離間させた。図２７に示すように、このマイクロニードルアレイ１ｂのマイクロニードル基部７の先端側にはポリビニルピロリドン製のマイクロニードル先部１１が設置されている。この円錐型先部の底面の直径は２８６μｍ、高さは２９１μｍであった。実施例２による上記マイクロニードルアレイ１ｂの場合、正方形状に５×５＝２５本のマイクロニードル５が形成されており、個々の上記マイクロニードル５間のピッチは１．０ｍｍであった。
尚、図２７の基板３上にあるマイクロニードル５の両側にある突起は、材料の注入量が適切でなく、余剰な材料が流れて硬化したものである。【０１０３】
実施例２で使用した基板３、雌型２７、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｂの各部の寸法を図２８に整理して示す。図２８（ａ）は基板３の一部を示す図、図２８（ｂ）は雌型２７の一部を示す図、図２８（ｃ）は基板３を雌型２７に嵌合させた状態の一部を示す図で、図２８（ｄ）は最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ａの一部を示す図である。まず、基板３の厚みは３００μｍ、基部７の直径は３０４μｍ、基部７の高さは５０７μｍである。又、雌型２７の凸部３１の外直径が６００μｍ、高さが２９６μｍである。又、雌型２７の円筒形状凹部１７ａの内直径が２３８μｍである。又、雌型２７の厚みが１５００μｍ、雌型２７の円筒形状凹部１７ａの下端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が３０７μｍ、凸部３１の上端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が７９７μｍである。そして、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｂのマイクロニードル先部１１の直径が２８６μｍ、マイクロニードル先部１１の高さが２９１μｍである。  
【実施例３】
【０１０４】
次に、図２９乃至図３２を参照して、本発明の実施例３について説明する。  実施例３により作製したマイクロニードルアレイ１ｃは、図２９に示すようなものである。また、この
実施例３によるマイクロニードルアレイ１ｃは、基本的には前記実施例２と同様な方法により製造されたものであるが、基部のサイズや雌型の形状、結果として形成される返し部がある点だけが異なる。以下、詳細に説明する。【０１０５】
まず、マイクロニードル基部５７は、前記実施例２と同様熱ナノインプリント成形法により成形した。ここで形成したマイクロニードル基部５７は、図２７に示す実施例２のマイクロニードル基部７よりもサイズが小さく、高さが４０８μｍ、直径は１８６μｍであった。【０１０６】
次に、上記マイクロニードル基部５７の先端側に返し形状を有するマイクロニードル５５を成形するための雌型２７を製造した。この雌型２７は図３０に示すようなものである。
なお、この雌型２７の製造方法は前記実施例２と同様であるが、金属型として返し形状を有するものを使用している。。また、マイクロニードル成形用凹部２９全体の深さは７８０μｍであり、円筒形凹部１７ａの直径は１７５μｍであった。また、円錐形凹部１７ｂの底面の直径は、円筒形凹部１７ａ及び上記マイクロニードル基部５７より大きく、３６６μｍであった。また、雌型２７の凸部３１は、幅が５０μｍ、直径（外側）が６９４μｍ、高さが５５μｍであった。【０１０７】
次に、上記雌型２７及びマイクロニードル基部５７を用いて、前記実施例２と同様な方法によりマイクロニードル先部５９の作製を行った。すなわち、まず雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９内に汎用のディスペンサーを用いて、水溶性のポリビニルピロリドン（濃度が２０％）をおよそ２５ｎｌ注入した。【０１０８】
次に、上記雌型２７に上記基板３を嵌合させた。このとき、基板の表面が上記雌型２７の凸部３１に当接するようにした。
なお、図３０に示す写真は、上記マイクロニードル成形用凹部２９内に上記材料１９としての水溶性のポリビニルピロリドンは注入せずに、上記雌型２７と基板３とが嵌合した状態を表したものである。
次に、前記実施例２と同様に、上記基板３と雌型２７及び材料１９をホットプレート上で６０分間８０℃に加熱させ、材料を硬化させた。その後、上記雌型２７からマイクロニードルアレイ１ｃを離間させた。図２９に示すように、このマイクロニードルアレイ１ｃのマイクロニードル基部５７の先端側にはポリビニルピロリドン製のマイクロニードル先部５９が設置されている。この円錐型先部の最大直径は３７９μｍ、高さは４９６μｍであった。また、このとき雌型２７の弾性によって、返し形状になっている部分もほとんど変形なく雌型２７から離型されていた。【０１０９】
次に、このマイクロニードルアレイ１ｃを用いて、ダミー皮膚としてのシリコーンゴムに穿刺試験を行い、穿刺強度及び返しの効果を検証した。まず、図３１（ａ）は穿刺前の状態を示すもので、図中マイクロニードルアレイ１ｃの上側にシリコーンゴムシート１１１が設置されている。続いて、マイクロニードルアレイ１ｃを上記シリコーンゴムシート１１１に向かって下から垂直に穿刺した状態を図３１（ｂ）に示している。ここで、マイクロニードルアレイ１ｃは、根元から倒れたり、変形したりすることもなく、スムーズにシリコーンゴム１１１に穿刺された。次に、マイクロニードルアレイ１ｃを下側に剥離させたところ、マイクロニードル先部５９のみをシリコーンゴムシート１１１内に残留させることができた。その様子を図３１（ｃ）に示す。これによって、返し形状によって先部のみを皮膚内に容易に残留させることが可能であることが示された。【０１１０】
実施例３で使用した基板３、雌型２７、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｃの各部の寸法を図３２に整理して示す。図３２（ａ）は基板３の一部を示す図、図３２（ｂ）は雌型２７の一部を示す図、図３２（ｃ）は基板３を雌型２７に嵌合させた状態の一部を示す図で、図３２（ｄ）は最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｃの一部を示す図である。まず、基板３の厚みは３００μｍ、基部７の直径は１８６μｍ、基部７の高さは４０８μｍである。又、雌型２７の凸部３１の外直径が６０４μｍ、幅が５０μｍ、高さが５５μｍである。又、雌型２７の円筒形状凹部７ａの内直径が１７５μｍである。又、雌型２７の厚みが１５００μｍ、雌型２７の円筒形状凹部７ａの上端から逆円錐形状凹部７ｂの先端までの距離が７８０μｍ、凸部３１の上端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が８３５μｍである。そして、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｃのマイクロニードル先部１１の直径が３７９μｍ、マイクロニードル先部１１の高さが４９６μｍである。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、皮下に薬剤等の目的物質を投与して種々の疾患の予防や治療を行うためのマイクロニードルアレイと、そのようなマイクロニードルアレイを製造するマイクロニードルアレイ製造方法に関し、特に、穿刺時に破損しにくく、それにより確実に穿刺を行うことができるとともに、所望の量の目的物質を投与できるように工夫したものに関し、例えば、ワクチンの経皮投与に用いるマイクロニードルアレイに好適である。
【符号の説明】
【０１１２】
１、１ａ、１ｂ  マイクロニードルアレイ
３  基板
５  マイクロニードル
７  マイクロニードル基部
９  貫通孔（マイクロニードル先部入り込み用凹部）
１１  マイクロニードル先部
１３  凸部
１５  雌型
１７  マイクロニードル成形用凹部
１９  材料（固化後マイクロニードル先部となる）
２１  皮膚
２３  治具
２５  凸部
２７  雌型
２９  マイクロニードル成形用凹部
３１  凸部
３７  マイクロニードルアレイ
３９  基板
４１  マイクロニードル
４２  マイクロニードル基部
４３  突起
４５  マイクロニードル先部
４７  凹部
４９  凸部
５１  マイクロニードルアレイ
５３  基板
５５  マイクロニードル
５７  マイクロニードル基部
５８  突起
５９  マイクロニードル先部
６０  垂直部
６１  凹部
６３  凸部
６５  マイクロニードルアレイ
６７  凹凸部
６８  マイクロニードルアレイ
６９  マイクロニードルアレイ
７１  基板
７３  マイクロニードル
７５  マイクロニードル基部
７７  マイクロニードル先部
７９  基板
８１  マイクロニードル基部
８３  溝（マイクロニードル先部入り込み用凹部）
８５  雌型
８７  マイクロニードル成形用凹部
８９  溝（通路）
９１  雌型
９３  マイクロニードル成形用凹部
９５  凸部
９７  溝（通路）
９９  基板
１０１  貫通孔（通路）
１０３  雌型
１０５  マイクロニードル成形用凹部
１０７  溝（通路）
【図１】
2015016235.tif 000003
【図２】
2015016235.tif 000004
【図３】
2015016235.tif 000005
【図４】
2015016235.tif 000006
【図５】
2015016235.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2015016235.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年3月16日(2016.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、図１０に示すように、上記マイクロニードル成形用凹部２９の図１０中上端縁部には、それぞれ凸部３１が形成されている。この凸部３１は、上記雌型２７に既に述べた基板３を嵌合させた際、マイクロニードル基部７によって貫通されるとともに、上記基板３に当接される。基板３のマイクロニードル基部７と雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９との間に配置のずれが生じた場合でも、上記凸部３１が変形することで、上記配置のずれを吸収し、上記基板３のマイクロニードル基部７の上記雌型２７のマイクロニードル成形用凹部２９への挿入が容易になる。ここで凸部３１は雌型２７を射出成形等により製造する際に、一体に設けることができる。この場合、図示しない成形用型には凸部３１に相当する部位を設けることになる。凸部３１の高さは、必要なマイクロニードル５の長さや目的物質の量に応じて適宜設定できるが、１０〜５００μｍ、好ましくは３０〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２００μｍである。凸部３１の外直径は、２００〜１０００ｍｍ、好ましくは３００〜１０００μｍ、より好ましくは５００〜８００μｍである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
この第４の実施の形態によるマイクロニードルアレイ５１によれば、前記第３の実施の形態によるマイクロニードルアレイ３７と同様の作用・効果を奏することができる。また、マイクロニードル先部５９の図１２中下側に略円柱形状の垂直部６０が設けられており、上記マイクロニードル５５が皮膚に穿刺された場合には、この垂直部６０によって、上記マイクロニードル先部５９と上記皮膚内部との摩擦を生じさせ、上記マイクロニードル先部５９が上記皮膚内に確実に残留することになる。
この場合、前記第１の実施の形態のように、押出用治具２３で上記マイクロニードル先部５９を押し出さなくても、上記マイクロニードルアレイ５１の穿刺後に基板５３を離間させるだけで上記皮膚内に上記マイクロニードル先部５９のみを残留させることができる。勿論、押出用冶具２３を使用してもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
また、第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造に、図１８に示す雌型９１を使用する場合も考えられる。この雌型９１にはマイクロニードル成形用凹部９３と、このマイクロニードル成形用凹部９３の上側に形成された凸部９５と、この凸部９５の上端面（図１８中上側の端面）に形成され上記マイクロニードル成形用凹部９３に連通された上記溝９７が形成されている。上記凸部９５は、前記第２の実施の形態における雌型２７の凸部３１と同様のものである。
この第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイは、まず、上記雌型９１のマイクロニードル成形用凹部９３内に材料１９を注入し、その後、上記雌型９１に基板７９を嵌合させる方法で製造される。このとき、上記マイクロニードル基部８１の溝８３と上記凸部９５の溝９７を介して、上記マイクロニードル成形用凹部９３内の空気を逃がすようにしている。
この場合も、上記材料１９の一部が上記マイクロニードル基部８１の溝８３内に入り込み、その結果、完成したマイクロニードルアレイをみると、上記図示しないマイクロニードル先部の一部が上記溝８３内に入り込んでいる状態となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
また、第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイの製造に、図２１に示すように、既に述べた第８の実施の形態における雌型９１を使用する場合も考えられる。
第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイを、まず、上記雌型９１のマイクロニードル成形用凹部９３内に材料１９を注入し、その後、上記雌型９１に基板９９を嵌合させる方法で製造する場合は、上記マイクロニードル基部８１の溝８３と上記凸部９５の溝９７、及び、上記基板９９の貫通孔１０１を介して、上記マイクロニードル成形用凹部９３内の空気を逃がすようにしている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
この第９の実施の形態によるマイクロニードルアレイによれば、前記第８の実施の形態によるマイクロニードルアレイと同様の作用・効果を奏することができる。また、上記マイクロニードル基部８１の溝８３に連通する貫通孔１０１も形成されているため、上記マイクロニードルアレイの製造時に、上記雌型に基板９９を嵌合させる際、上記溝８３と上記貫通孔１０１が空気抜きの役割を果たし、雌型９１、１０３への基板９９の嵌合を容易に行うことができる。また、上記貫通孔１０１を介してマイクロニードル成形用凹部９３内に材料１９を注入することもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
次に、前記実施例１の場合と同様にして、上記基板３を熱ナノインプリント成形法により成形した。上記基板３も、前記実施例１と同様であり、上記基板３に形成されたマイクロニードル基部７の高さ（図２７中上下方向の大きさ）は、前記実施例１の場合と同様に、５０７μｍ、直径は３０４μｍであった。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
実施例２で使用した基板３、雌型２７、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｂの各部の寸法を図２８に整理して示す。図２８（ａ）は基板３の一部を示す図、図２８（ｂ）は雌型２７の一部を示す図、図２８（ｃ）は基板３を雌型２７に嵌合させた状態の一部を示す図で、図２８（ｄ）は最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｂの一部を示す図である。まず、基板３の厚みは３００μｍ、基部７の直径は３０４μｍ、基部７の高さは５０７μｍである。又、雌型２７の凸部３１の外直径が６００μｍ、高さが２９６μｍである。又、雌型２７の円筒形状凹部１７ａの内直径が２３８μｍである。又、雌型２７の厚みが１５００μｍ、雌型２７の円筒形状凹部１７ａの下端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が３０７μｍ、凸部３１の上端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が７９７μｍである。そして、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｂのマイクロニードル先部１１の直径が２８６μｍ、マイクロニードル先部１１の高さが２９１μｍである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
実施例３で使用した基板３、雌型２７、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｃの各部の寸法を図３２に整理して示す。図３２（ａ）は基板３の一部を示す図、図３２（ｂ）は雌型２７の一部を示す図、図３２（ｃ）は基板３を雌型２７に嵌合させた状態の一部を示す図で、図３２（ｄ）は最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｃの一部を示す図である。まず、基板３の厚みは３００μｍ、基部７の直径は１８６μｍ、基部７の高さは４０８μｍである。又、雌型２７の凸部３１の外直径が６０４μｍ、幅が５０μｍ、高さが５５μｍである。又、雌型２７の円筒形状凹部１７ａの内直径が１７５μｍである。又、雌型２７の厚みが１５００μｍ、雌型２７の円筒形状凹部１７ａの上端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が７８０μｍ、凸部３１の上端から逆円錐形状凹部１７ｂの先端までの距離が８３５μｍである。そして、最終的に得られたマイクロニードルアレイ１ｃのマイクロニードル先部１１の直径が３７９μｍ、マイクロニードル先部１１の高さが４９６μｍである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２６】
2015016235.tif 000037
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２８】
2015016235.tif 000038
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３２】
2015016235.tif 000039
【国際調査報告】
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2015016235.tif 000041
2015016235.tif 000042
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