(57)【要約】  液剤注入装置（１０）は、マイクロニードル（２０）と逆止弁（３０）とを備える。マイクロニードル（２０）は、第１面（２１Ｓ）と、第１面（２１Ｓ）とは反対側の面である第２面（２１Ｔ）とを有する基体（２１）と、基体（２１）の第１面（２１Ｓ）から第２面（２１Ｔ）とは反対側に向けて突き出た突起部（２２）と、突起部（２２）の延びる方向に沿って突起部（２２）の先端から第２面（２１Ｔ）までを貫通する貫通孔（２４）と、を備え、第２面（２１Ｔ）が貫通孔（２４）に液剤（Ｌ）を流す流路を構成する。逆止弁（３０）は、上記流路内に配置され、第２面（２１Ｔ）から逆止弁（３０）に向けて液剤（Ｌ）が流れることを抑える。
2016006409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロニードルであって、    第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面とを有する基体と、    前記第１面から前記第２面とは反対側に向けて突き出た突起部と、    前記突起部の延びる方向に沿って前記突起部の先端から前記第２面までを貫通する貫通孔と、を備え、    前記第２面は、前記貫通孔に液剤を流す流路を構成する、前記マイクロニードルと、  前記流路内に配置された逆止弁であって、前記第２面から前記逆止弁に向けて前記液剤が流れることを抑える前記逆止弁と、  を備える液剤注入装置。
【請求項２】
前記マイクロニードルは、  前記第２面から前記突起部とは反対側に延びて前記流路を構成する筒部をさらに備え、  前記筒部における前記流路の断面積は、前記貫通孔の断面積よりも大きく、  前記逆止弁は、前記筒部の内側に配置されている  請求項１に記載の液剤注入装置。
【請求項３】
前記液剤注入装置は、  前記流路を構成するとともに２つの開口端を有する筒状のホルダーをさらに備え、  前記ホルダーにおける前記流路の断面積は、前記貫通孔の断面積よりも大きく、  前記２つの開口端のうちの一方の開口端は、前記突起部が当該開口端から前記ホルダーの外側に突出するように前記基体を支持し、  前記逆止弁は、前記ホルダーの内側に配置されている  請求項１に記載の液剤注入装置。
【請求項４】
前記逆止弁は、前記流路の内壁と前記逆止弁との間を前記液剤が通ることを抑えるシール部を備える  請求項１〜３のいずれか一項に記載の液剤注入装置。
【請求項５】
前記液剤注入装置は、複数の前記逆止弁を備え、  前記複数の前記逆止弁は、前記流路内にて前記流路に沿って直列に並んでいる  請求項１〜４のいずれか一項に記載の液剤注入装置。
【請求項６】
前記マイクロニードルは、生体適合性を有する材料から形成されている  請求項１〜５のいずれか一項に記載の液剤注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、マイクロニードルを利用した液剤の投与に用いられる液剤注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  ワクチン等の薬剤を体内に投与する方法として、マイクロニードルを用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。マイクロニードルは、針形状を有する複数の突起部を基体の表面に有している。マイクロニードルを用いる投与方法では、基体が皮膚に押し付けられることによって突起部が皮膚を穿孔し、突起部によって形成された孔から、薬剤が皮膚の内部に送り込まれる。突起部の長さは、皮膚における真皮層の神経細胞に到達しない長さに抑えられているため、マイクロニードルを用いる投与方法では、注射針を用いる投与方法と比較して、皮膚が穿孔されるときの痛みが軽減される。また、マイクロニードルを用いる投与方法では、抗原提示細胞が豊富に存在する皮内に薬剤が投与されるため、皮下注射と比較して、薬剤の投与量を低減できる可能性がある。【０００３】  マイクロニードルを用いた薬剤の投与方式の１つでは、突起部の延びる方向に基体と突起部とを貫通する貫通孔が形成されたマイクロニードルが用いられ、貫通孔を通して液状の薬剤である液剤が皮内に投与される。通常、こうした方式によって液剤を投与する場合には、突起部による皮膚の穿孔や、貫通孔への液剤の供給を補助するアプリケーター等の装置が用いられる。【０００４】  例えば、液剤の投与中に液剤の一部が皮膚表面や皮下に漏れることを抑えることを目的として、皮膚への突起部の挿入深さを制御するリミッターと、突起部の周囲で皮膚の変形を抑えるスタビライザーとを備える装置が提案されている（特許文献２参照）。また例えば、マイクロニードルの周囲にばねを組み付け、ばね力によって、皮膚を穿孔するための付勢力を突起部に与え、また、液剤の投与中に突起部が皮膚から抜けることを抑える装置が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１６７７号公報
【特許文献２】特表２００９−５１６５７２号公報
【特許文献３】特表２０１３−５００７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  ところで、皮内に液剤を投与する際の液剤の注入抵抗は、皮下に液剤を投与する際の液剤の注入抵抗よりも極めて高い。したがって、皮内投与に要する液剤の注入圧力は、皮下投与に要する液剤の注入圧力よりも大きい。このように高圧条件下で液剤が投与される状況において、マイクロニードルを用いて液剤が投与されている最中に、例えば、マイクロニードルの有する貫通孔に向けて液剤を押圧しているピストンに対する押圧が解除されると、上記貫通孔において液剤が逆流することが起こり得る。一方で、液剤の投与が完了するまで、皮膚に刺さった突起部の位置をずらすことなく、ピストン等の押圧により液剤を押圧し続けることは、特にそれが手作業で行われる場合には困難である。【０００７】  本発明は、マイクロニードルに形成された貫通孔において液剤が逆流することを抑えることのできる液剤注入装置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】  上記課題を解決する液剤注入装置は、マイクロニードルであって、第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面とを有する基体と、前記第１面から前記第２面とは反対側に向けて突き出た突起部と、前記突起部の延びる方向に沿って前記突起部の先端から前記第２面までを貫通する貫通孔と、を備え、前記第２面は、前記貫通孔に液剤を流す流路を構成する、前記マイクロニードルと、前記流路内に配置された逆止弁であって、前記第２面から前記逆止弁に向けて前記液剤が流れることを抑える前記逆止弁と、を備える。【０００９】  上記構成によれば、基体の第２面から逆止弁に向けた液剤の流れが逆止弁によって抑えられるため、マイクロニードルに形成された貫通孔において液剤が逆流することが抑えられる。【００１０】  上記構成において、前記マイクロニードルは、前記第２面から前記突起部とは反対側に延びて前記流路を構成する筒部をさらに備え、前記筒部における前記流路の断面積は、前記貫通孔の断面積よりも大きく、前記逆止弁は、前記筒部の内側に配置されていることが好ましい。【００１１】  上記構成において、基体の第２面から突起部とは反対側に延びる筒部は、貫通孔と比べて大きい断面積を確保できる部分である。こうした部分に逆止弁が配置されることによって、逆止弁の配置されるスペースを広く確保することができるため、逆止弁を構成する弁体等の部材の大きさの自由度を高めることができる。【００１２】  上記構成において、前記液剤注入装置は、前記流路を構成するとともに２つの開口端を有する筒状のホルダーをさらに備え、前記ホルダーにおける前記流路の断面積は、前記貫通孔の断面積よりも大きく、前記２つの開口端のうちの一方の開口端は、前記突起部が当該開口端から前記ホルダーの外側に突出するように前記基体を支持し、前記逆止弁は、前記ホルダーの内側に配置されていることが好ましい。【００１３】  上記構成において、液剤が流れる流路の中で、基体を支持するホルダーの筒状の部分によって構成される部分は、貫通孔よりも大きい断面積を確保できる部分である。こうした部分に逆止弁が配置されることによって、逆止弁の配置されるスペースを広く確保することができるため、逆止弁を構成する弁体等の部材の大きさの自由度を高めることができる。【００１４】  上記構成において、前記逆止弁は、前記流路の内壁と前記逆止弁との間を前記液剤が通ることを抑えるシール部を備えることが好ましい。  上記構成によれば、流路の内壁と逆止弁との間に液剤が入ることが抑えられる。【００１５】  上記構成において、前記液剤注入装置は、複数の前記逆止弁を備え、前記複数の前記逆止弁は、前記流路内にて前記流路に沿って直列に並んでいることが好ましい。  上記構成によれば、複数の逆止弁の各々が、基体の第２面から逆止弁に向かう方向に液剤が流れることを抑える。したがって、液剤の逆流をより確かに抑えることができる。【００１６】  上記構成において、前記マイクロニードルは、生体適合性を有する材料から形成されていることが好ましい。  上記構成によれば、人への使用に適した液剤注入装置にて、液剤の逆流が抑えられる。
【発明の効果】
【００１７】  本発明によれば、マイクロニードルに形成された貫通孔において液剤が逆流することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態の液剤注入装置の断面構造を示す断面図である。
【図２】一実施形態の逆止弁の構造の一例を示す断面図である。
【図３】一実施形態の逆止弁の構造の一例を示す断面図である。
【図４】一実施形態の液剤注入装置であって、液剤供給器具が組み付けられた液剤注入装置の断面構造を示す断面図である。
【図５】変形例の液剤注入装置の断面構造を示す断面図である。
【図６】変形例の液剤注入装置の断面構造を示す断面図である。
【図７】変形例の液剤注入装置の断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  図１〜図４を参照して、液剤注入装置の一実施形態について説明する。  ［液剤注入装置の構成］  図１に示されるように、液剤注入装置１０は、マイクロニードル２０と、逆止弁３０と、シール部材４０とを備えている。
【００２０】  マイクロニードル２０は、板状を有する基体２１と、基体２１から突き出た突起部２２と、基体２１から突起部２２とは反対側に向けて延びる筒部２３とを備えている。基体２１と突起部２２と筒部２３とは、一体に形成されている。
【００２１】  基体２１は、例えば、円盤状を有し、突起部２２の形成された面である第１面２１Ｓと、第１面２１Ｓとは反対側の面であって筒部２３が接続する面である第２面２１Ｔとを有している。突起部２２は、第１面２１Ｓから第２面２１Ｔとは反対側に向けて突き出ており、第１面２１Ｓは突起部２２の基端を支持している。
【００２２】  突起部２２は、液剤の投与対象の皮膚を穿孔するための十分な細さと先端角を有し、さらに、皮内に液剤を浸透させるための十分な長さを有していることが好ましい。すなわち、突起部２２は、先端に向けて横断面積が小さくなる形状を有することが好ましい。例えば、突起部２２は、円錐形状や角錐形状に形成される。また例えば、突起部２２は、円柱に円錐が積層された形状のように、２以上の立体が結合した形状であってもよい。なお、突起部２２の側壁には、括れや段差が形成されていてもよい。
【００２３】  基体２１の第１面２１Ｓから突起部２２の先端までの長さである突起部２２の長さＨは、皮膚の最外層である角質層を貫通し、かつ、神経層へ到達しない長さであることが好ましく、具体的には１００μｍから３ｍｍ程度であることが好ましい。また、第１面２１Ｓに沿った方向における突起部２２の幅Ｄは、１０μｍから８００μｍ程度であることが好ましい。
【００２４】  突起部２２の数は任意であり、１以上であればよい。ただし、突起部２２が複数設けられていると、１回に投与できる液剤の量を増加させることができる。また、液剤の投与量を増加させない場合であっても、液剤が複数の突起部２２に分散されて投与されることにより、投与時間の短縮が可能となる。
【００２５】  なお、本実施形態の液剤注入装置１０を用いて１回に投与できる液剤の量は、０．０５ｍｌ以上１ｍｌ以下の範囲内である。  マイクロニードル２０が複数の突起部２２を有する場合、複数の突起部２２の各々は、基体２１の第１面２１Ｓに規則的に並んでいてもよいし、不規則に並んでいてもよい。例えば、複数の突起部２２は、第１面２１Ｓと対向する方向から見て、格子状や同心円状に配列される。
【００２６】  マイクロニードル２０には、突起部２２の延びる方向に沿って、突起部２２の先端から基体２１の第２面２１Ｔまでを貫通する貫通孔２４が形成されている。液剤は、第２面２１Ｔから突起部２２の先端に向けて貫通孔２４を通って、投与対象の皮内に入る。
【００２７】  筒部２３は、基体２１の第２面２１Ｔから、突起部２２とは反対側に延びている。筒部２３の外周面は、第２面２１Ｔの外周縁とほぼ一致し、筒部２３は、筒部２３の内側に、貫通孔２４に連通する空間を区画している。例えば、基体２１が円盤状であるとき、筒部２３は円筒状に形成される。こうした構成において、筒部２３は、基体２１の第２面２１Ｔと共に、貫通孔２４に連通する液剤の流路を構成している。
【００２８】  筒部２３の有する２つの端部のなかで基体２１とは反対側の端部である開口端には、筒部２３の内側空間および貫通孔２４に液剤を注ぐ注射器等の液剤供給器具が取り付けられる。筒部２３の開口端は、液剤供給器具に連結される連結構造を有している。
【００２９】  マイクロニードル２０は、生体適合性を有する材料から形成されることが好ましい。生体適合性を備える材料としては、例えば、ステンレス鋼、チタン、マンガン、シリコン等の金属、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のセラミックス、医療用シリコーン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカーボネート、あるいは、ＰＥＥＫ材等の樹脂等が挙げられる。
【００３０】  マイクロニードル２０の製造方法は特に限定されず、製造方法としては、各種の公知技術が用いられればよい。例えば、マイクロニードル２０の形成材料として樹脂が用いられる場合には、射出成形、押出成形、インプリント、ホットエンボス、キャスティング等の成形技術によって基体２１と突起部２２と筒部２３との外形が成形された後、マイクロドリル、レーザー等によって貫通孔２４が形成される。
【００３１】  逆止弁３０は、筒部２３の内側に配置され、基体２１の第２面２１Ｔから逆止弁３０に向かう方向に、すなわち、突起部２２から筒部２３の開口端に向かう方向に、液剤が流れることを抑える機能を有する。逆止弁３０の構成は、筒部２３の内側にて、筒部２３の開口端から基体２１の第２面２１Ｔに向かって液体が流れることを許容する一方で、第２面２１Ｔから開口端に向かって液体が流れることを抑えることのできる構成であれば、特に限定されない。例えば、逆止弁３０の構成としては、スプリングディスク方式、バルブ軸方式、スイング式、ウエハー式、リフト式、ボール式、フート弁等が挙げられる。特に、スプリングディスク方式やバルブ軸方式の逆止弁は、簡易な構造であるため、筒部２３内の小さな空間に配置することに適している。
【００３２】  逆止弁３０における弁機構は、順方向に０．０１ＭＰａ以上０．３０ＭＰａ以下の範囲で圧力を受けたときに流路を開く構造であることが好ましい。液剤の圧力が０．０１ＭＰａ以上であると、液剤が投与される際に皮内等における抵抗の影響を受ける場合であっても、液剤が突起部２２の先端から円滑に皮内に吐出される。一方、液剤の圧力が０．３０ＭＰａ以下であると、液剤が皮内に注入される際の痛みを抑えることができる。
【００３３】  一方、逆止弁３０における弁機構は、逆方向に０．０５ＭＰａ以上０．３０ＭＰａ以下の範囲で圧力を受けたときに流路を閉じる構造であることが好ましい。液剤の注入圧力が０．０５ＭＰａ以上であると、液剤の逆流が起こりやすくなるため、弁機構が、逆方向に０．０５ＭＰａ以上の圧力を受けたときに流路を閉じる構造であると、本発明の有用性が高められる。一方、液剤の注入圧力が０．３０ＭＰａ以下であると、液剤に対する押圧が解除されたときに液剤注入装置１０が反力を受けてマイクロニードル２０が皮膚から離脱することが抑えられる。
【００３４】  なお、本発明者は、液剤として生理食塩水を用いた場合に、皮内注入にて液剤の注入圧力が０．０５ＭＰａを超える条件下において、液剤を注入する圧力の供給停止に伴って、皮内から筒部２３の開口端に取り付けられた注射器５０に向けて液剤が逆流する場合があることを確認している。
【００３５】  したがって、液剤注入装置１０における逆止弁３０が上述のような圧力の範囲で動作し、こうした動作圧力に合わせて液剤注入装置１０が有する各部の構成が設計されることが好ましい。具体的には、０．０１ＭＰａ以上０．３０ＭＰａ以下の範囲内で動作する逆止弁３０を用いることが好ましい。
【００３６】  逆止弁３０の筒部２３への取り付け方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、加圧による圧迫固定や、接着剤等の封止材による固定等の方法によって、逆止弁３０は筒部２３の内壁に取り付けられる。また、逆止弁３０は、逆止弁３０と筒部２３の内壁とに形成された雌ねじと雄ねじとの螺合によって、筒部２３の内壁に取り付けられてもよい。
【００３７】  逆止弁３０を構成する部材の材料は特に限定されない。こうした材料としては、例えば、プラスチック、ガラス、セラミックス、金属、エラストマー等が挙げられ、特にプラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、アクリル、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００３８】  図２は、逆止弁３０として、スプリングディスク方式の逆止弁を用いた液剤注入装置１０の構成の例を示し、図３は、逆止弁３０として、バルブ軸方式の逆止弁を用いた液剤注入装置１０の構成の例を示す。
【００３９】  図２に示される例では、逆止弁３０は筐体を有し、筐体は、上流側の流路、すなわち逆止弁３０と筒部２３の開口端との間の流路に向けて開口する流入口３５と、下流側の流路、すなわち、基体２１と逆止弁３０との間の流路に向けて開口する流出口３６とが形成された箱体形状を有する。逆止弁３０は、筐体内に、弁体であるディスク３１と、ディスク３１を筒部２３の開口端に向けて常に付勢するスプリング３２とを備えている。スプリング３２は、ディスク３１に対して下流側に配置され、ディスク３１は、流入口３５を塞いでいる。
【００４０】  こうした構成において、逆止弁３０は、筒部２３の開口端から基体２１の第２面２１Ｔに向かう方向に液剤が流れることを許容する。すなわち、筒部２３の開口端を通る液剤の圧力によってディスク３１がスプリング３２に向けて押されて、スプリング３２が収縮する。その結果、ディスク３１が流入口３５を開放して、逆止弁３０の上流側の流路と下流側の流路とが互いに連通する。一方、逆止弁３０は、基体２１の第２面２１Ｔから筒部２３の開口端に向かう方向に液剤が流れることを抑える。すなわち、筐体内の液剤の圧力によってディスク３１がスプリング３２とは反対側に向けて押され、こうした押圧とスプリング３２の復元力とによって、ディスク３１が流入口３５を塞ぐ。これによって、筐体内の液剤が筒部２３の開口端に向けて流れること、すなわち、貫通孔２４において液剤が逆流することが抑えられる。
【００４１】  図３に示される例では、逆止弁３０は筐体を有し、筐体は、上流側の流路に向けて開口する流入口３５と、下流側の流路に向けて開口する流出口３６とが形成された箱体形状を有する。逆止弁３０は、筐体内に、弁体である球状を有した弾性体３３を備え、弾性体３３の表面は、流入口３５を塞いでいる。
【００４２】  こうした構成において、逆止弁３０は、筒部２３の開口端から基体２１の第２面２１Ｔに向かう方向に液剤が流れることを許容する。すなわち、筒部２３の開口端を通る液剤の圧力によって弾性体３３が筐体内に向けて圧縮されて流入口３５を開放し、それによって、逆止弁３０の上流側の流路と下流側の流路とが互いに連通する。一方、逆止弁３０は、基体２１の第２面２１Ｔから筒部２３の開口端に向かう方向に液剤が流れることを抑える。すなわち、弾性体３３が復元し、筐体内の液剤の圧力によって弾性体３３が流入口３５に向けて押し付けられて流入口３５を塞ぐ。これによって、筐体内の液剤が筒部２３の開口端に向けて流れること、すなわち、貫通孔２４において液剤が逆流することが抑えられる。
【００４３】  逆止弁３０は、筐体における流入口３５の形成された開口面が基体２１の第２面２１Ｔと平行になるように配置されることが好ましい。すなわち、逆止弁３０の弁体は、流入口３５の形成された部材における流路に直交する面との当接によって流路を塞ぐように配置されることが好ましい。こうした構成によれば、逆止弁３０が液剤の順方向での流れを過度に阻害することが抑えられるとともに、液剤が逆方向に流れることが適切に抑えられる。
【００４４】  なお、逆止弁３０は、筐体を有さずに、弁体と、弁体によって塞がれる流路を構成する部材と、から構成され、これらの弁体と部材とが筒部２３の内側に配置されることによって、基体２１の第２面２１Ｔから逆止弁３０に向かう方向に液剤が流れることが抑えられてもよい。例えば、図２を参照して説明された逆止弁３０において、スプリング３２は、第２面２１Ｔに支持され、ディスク３１と筒部２３の開口端との間には、筒部２３の内壁に固定されて流入口３５の形成された板状を有する部材が配置されてもよい。また例えば、図３を参照して説明された逆止弁３０において、弾性体３３は、第２面２１Ｔに支持され、弾性体３３と筒部２３の開口端との間には、筒部２３の内壁に固定されて流入口３５の形成された板状を有する部材が配置されてもよい。
【００４５】  シール部材４０は、筒部２３の内壁に沿った環状に形成されて、逆止弁３０の外周部と接する位置に配置されている。こうしたシール部材４０は、逆止弁３０において、筒部２３の開口端に対向する面と基体２１の第２面２１Ｔに対向する面との各々に配置される。第２面２１Ｔに対向する面に配置されるシール部材４０は、第２面２１Ｔと逆止弁３０とに挟まれ、１以上の突起部２２の各々に形成された貫通孔２４のすべての開口を取り囲んでいる。すなわち、逆止弁３０は、シール部材４０を挟んで基体２１の第２面２１Ｔの直上に配置される。
【００４６】  ２つのシール部材４０の各々は、逆止弁３０の外周面と筒部２３の内壁との間を液剤が通ることを抑える。シール部材４０は、液体の浸透を抑制可能な材料から形成されればよく、例えば、Ｏ−リングやガスケットに具体化される。
【００４７】  ［液剤注入装置の使用例］  図４に示されるように、液剤注入装置１０の筒部２３の開口端には、注射器５０が取り付けられて、注射器５０から筒部２３の内側空間および貫通孔２４に向けて液剤Ｌが供給されてもよい。筒部２３の開口端に注射器５０を取り付ける際には、例えば、ルアースリップ方式やルアーロック方式によって、筒部２３と注射器５０とを接続することができる。
【００４８】  液剤Ｌは、皮内に投与されることにより機能する液体であれば、その種類は特に限定されず、液剤Ｌとしては、例えば、ワクチン等の薬理活性物質や美容効果を有する化粧品組成物が用いられる。
【００４９】  注射器５０としては、皮下注射用の注射器が用いられればよく、こうした注射器は、安価に入手可能である。皮下注射用の注射器５０の外筒は実質的に透明であるため、注射器５０の内部に保持された液剤の量を外部から視認可能であり、また、外筒の外表面には上記液剤の量を示す目盛が付けられているため、注射器５０の内部に保持された液剤の量を容易に、かつ、精密に調整することができる。
【００５０】  なお、液剤注入装置１０および注射器５０において液剤Ｌに接する部分は、液剤Ｌを変質させない材料または液剤Ｌによって変質されない材料で形成されているか、もしくは、こうした材料で被覆されていることが好ましい。
【００５１】  また、液剤注入装置１０あるいは注射器５０には、突起部２２を投与対象の皮膚に刺すための付勢力を突起部２２に与える動力源や、注射器５０の内部に保持されている液剤を筒部２３の内側空間および貫通孔２４に向けて供給する動力源を備える駆動機構が組み付けられてもよい。
【００５２】  例えば、駆動機構は、動力源として、圧縮ばねや、引っ張りばねや、弾性材料や、磁石を有していてもよいし、駆動機構は、圧縮空気を利用して動力を生み出す圧縮ガス駆動機構や、電気によって動力を生み出す駆動機構であってもよい。さらに、駆動機構は、動力源の動作や動力の伝達を制御するスイッチ機構を有していてもよい。スイッチ機構としては、例えば、掛け金機構や引き金機構や押し金機構が用いられる。これらの機構では、動力源から生じた力に反して移動が止められているストッパーが、掛け金の解放や、引き金を引くことや、押し金または押し釦を押すことによって外され、その結果、動力が液剤注入装置１０や注射器５０に伝達される。また、駆動機構が圧縮ガス駆動機構である場合には、スイッチ機構は、圧縮ガス供給源からの圧縮ガスの供給を制御するオン−オフ弁を有していてもよい。こうした弁は、手動でオンとオフとの切り替えが行われる弁であってもよいし、電磁駆動される弁であってもよい。
【００５３】  上記の機構以外にも、液剤注入装置１０あるいは注射器５０は、各種の動作補助器具や液剤の供給補助装置とともに用いられてもよい。こうした装置は、例えば、筒部２３や、逆止弁３０や、注射器５０の外筒やピストンの外表面に、ねじやクリップ等の固定部材によって着脱可能に固定される。
【００５４】  なお、液剤注入装置１０には、液剤注入装置１０に液剤を供給するための液剤供給器具として、注射器５０とは異なる器具が取り付けられてもよい。例えば、液剤注入装置１０に液剤を供給するために専用に作製された液剤供給器具が用いられてもよい。
【００５５】  また、本実施形態において、液剤の投与対象は特に限定されず、人を含めた動物であればよい。  ［作用］  本実施形態の液剤注入装置１０がもたらす作用について説明する。
【００５６】  上述のように、液剤注入装置１０における液剤の流路には、基体２１の第２面２１Ｔから逆止弁３０に向かう方向に液剤が流れることを抑える逆止弁３０が設けられている。これにより、液剤の投与対象の皮膚と反対側、すなわち、突起部２２の先端から離れる方向に、液剤が流れることが抑えられる。したがって、突起部２２の先端に向けた液剤の押圧が解除されたとしても、突起部２２において液剤が逆流することを抑えることができる。その結果、液剤を押圧し続けなくても、液剤を投与対象に投与することが可能となるため、液剤の投与を容易に行うことが可能となり、液剤の投与の確実性も高められる。
【００５７】  特に、本実施形態では、基体２１の第２面２１Ｔから延びる筒部２３の内側に、逆止弁３０が配置されている。筒部２３の径方向の断面において筒部２３の内周面が囲む領域の面積は、基体２１の第２面２１Ｔの面積とほぼ同じ大きさを有し、液剤が流れる流路の中で、筒部２３によって構成される流路の部分は、貫通孔２４の断面積（貫通孔２４が複数存在する場合には、各貫通孔２４の断面積）よりも大きい断面積を有する。こうした部分に逆止弁３０を設ける構成では、逆止弁３０の配置されるスペースを広く確保することができる。したがって、小型な装置である液剤注入装置１０に逆止弁３０を設けつつも、逆止弁３０を構成する弁体等の部材の大きさの自由度を高めることができる。また、流路の中で、大きい断面積を有する部分に逆止弁３０が配置されることによって、逆止弁３０は広い面積で液剤を受けることが可能にもなるため、逆止弁３０が円滑に動作する。
【００５８】  ［変形例１］  図５に示されるように、筒部２３は、多段筒状を有していてもよい。図５に示される例では、筒部２３は、第１筒部２３ａと、第１筒部２３ａよりも内径の小さい第２筒部２３ｂとを有している。第２筒部２３ｂは、基体２１の第２面２１Ｔから突起部２２とは反対側に延び、第１筒部２３ａは、第２筒部２３ｂが有する２つの端部のなかで基体２１とは反対側の端部に繋がっている。第２筒部２３ｂの内径は、基体２１から第１筒部２３ａに向けて徐々に大きくなり、第１筒部２３ａの内径は一定である。第１筒部２３ａの内側空間と第２筒部２３ｂの内側空間とは連通し、第１筒部２３ａと第２筒部２３ｂとは、基体２１の第２面２１Ｔと共に、貫通孔２４に連通する液剤の流路を構成している。逆止弁３０は、第１筒部２３ａの内側空間に配置されている。
【００５９】  こうした構成においては、第１筒部２３ａの外周面は、第２面２１Ｔの外周縁よりも外側に広がり、第１筒部２３ａの径方向の断面において第１筒部２３ａの内周面が囲む領域の面積は、基体２１の第２面２１Ｔの面積よりも大きくなる。これにより、逆止弁３０の配置されるスペースをより広く確保することが可能となる。特に、突起部２２の数が少なく、基体２１の大きさが小さい場合にこうした構成が適用されることが好ましい。図５に示される例では、突起部２２の数は１つである。
【００６０】  ［変形例２］  上記実施形態および変形例１では、マイクロニードル２０の一部である筒部２３の内側に逆止弁３０が配置されたが、こうした構成に代えて、液剤注入装置１０は、マイクロニードル２０と逆止弁３０とを支持するホルダーを備えてもよい。
【００６１】  図６に示されるように、ホルダー６０が用いられる構成では、マイクロニードル２０は、筒部２３を有していない。ホルダー６０は、基体２１の第２面２１Ｔと共に液剤の流路を構成する筒状の筒壁部６１と、筒壁部６１の有する２つの開口端のうちの一方の開口端に嵌められる蓋部６２とを備えている。
【００６２】  筒壁部６１における蓋部６２とは反対側の開口端である下端には、マイクロニードル２０が取り付けられている。筒壁部６１の内側において、マイクロニードル２０と蓋部６２の間には、２つのシール部材４０と、これらのシール部材４０に挟まれた逆止弁３０とが配置されている。筒壁部６１の下端は、突起部２２が当該開口端からホルダー６０の外側に突出するように、基体２１を支持している。
【００６３】  マイクロニードル２０および逆止弁３０を筒壁部６１への取り付けるための構造としては、着脱可能に部材を組み付ける公知の構造を用いることができる。こうした構造としては、例えば、マイクロニードル２０および逆止弁３０である取付対象を、筒壁部６１に嵌め込む構造や、取付対象を螺合によって筒壁部６１に固定する構造や、独立した固定用のねじ、あるいは、独立した固定用のねじとワッシャー等の押え板とを用いて取付対象を筒壁部６１に固定する構造や、スナップフィットを利用した構造等が挙げられる。また、筒壁部６１の下端に、筒壁部６１の内側に向かって突出するフランジ部６３が形成され、マイクロニードル２０の基体２１の第１面２１Ｓがフランジ部６３に支持されてもよい。
【００６４】  蓋部６２は、例えば、蓋部６２と筒壁部６１の内壁とに形成された雌ねじと雄ねじとの螺合によって、筒壁部６１に取り付けられる。蓋部６２の略中央には、蓋部６２を貫通する孔である供給孔６４が形成されている。
【００６５】  液剤注入装置１０が組み付けられる際には、蓋部６２が筒壁部６１から取り外された状態で、蓋部６２が取り付けられる方の開口端、すなわち、筒壁部６１の上端に形成された開口から、マイクロニードル２０と逆止弁３０とシール部材４０とが、筒壁部６１の内側空間に入れられる。そして、蓋部６２が筒壁部６１の上端に取り付けられる。
【００６６】  蓋部６２の有する面のうち、筒壁部６１の内側空間に面する面とは反対側の面には、注射器５０等の液剤供給器具を支持する支持部６５が形成され、支持部６５に液剤供給器具が取り付けられてもよい。この場合、液剤供給器具から出された液剤は、供給孔６４を通って、筒壁部６１の内側に入る。
【００６７】  あるいは、蓋部６２の供給孔６４に直接、液剤供給器具が取り付けられてもよいし、ホルダー６０が蓋部６２を有さず、筒壁部６１の上端に、液剤供給器具が取り付けられてもよい。
【００６８】  ホルダー６０の材料は特に限定されない。ホルダー６０の材料としては、例えば、プラスチック、ガラス、セラミックス、金属、エラストマー等が挙げられ、特にプラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、アクリル、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６９】  以上説明したように、本実施形態の液剤注入装置によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。  （１）逆止弁３０が設けられていることによって、突起部２２の先端から離れる方向に液剤が流れることが抑えられる。したがって、貫通孔２４において液剤の逆流を抑えることができる。
【００７０】  （２）マイクロニードル２０が筒部２３を有する構成では、逆止弁３０が、貫通孔２４よりも大きい断面積を有する筒部２３の内側に配置される。その結果、逆止弁３０の配置されるスペースを広く確保することができるため、逆止弁３０を構成する弁体等の部材の大きさの自由度を高めることができる。
【００７１】  （３）マイクロニードル２０がホルダー６０に支持される構成では、基体２１を支持する筒壁部６１の径方向の断面において筒壁部６１の内周面が囲む領域の面積は、基体２１の第２面２１Ｔの面積よりも大きく、液剤が流れる流路の中で、筒壁部６１によって構成される部分は、相対的に大きい断面積を確保できる部分である。このように、逆止弁３０が、貫通孔２４よりも大きい断面積を有する筒壁部６１の内側に配置されることによって、逆止弁３０の配置されるスペースを広く確保することができるため、逆止弁３０を構成する弁体等の部材の大きさの自由度を高めることができる。
【００７２】  （４）マイクロニードル２０が生体適合性を有する材料から形成されているため、投与対象の体内に挿入される部分は、生体適合性を有する。したがって、人への使用に適した液剤注入装置１０において、液剤の逆流を抑えることができる。
【００７３】  なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。  ・液剤注入装置１０は、逆止弁３０の上流側もしくは下流側に、複数のシール部材４０を備えていてもよい。こうした構成によれば、貫通孔２４に到達し難い領域に液剤が漏れることが抑えられる。
【００７４】  ・逆止弁３０とシール部材４０とが一体に形成されて、シール部材４０の有するシール機能を逆止弁３０がシール部として有していてもよい。具体的には、逆止弁３０の筐体の外周部が、液体の浸透を抑制可能であり、かつ、筐体と筒部２３もしくは筒壁部６１との隙間を埋める機能を有する材料から形成されていてもよい。こうした材料としては、例えば、ゴム材料やフッ素樹脂等の各種の高分子材料から形成された弾性体や、高精度に研磨された金属やセラミックス、炭素等が挙げられる。
【００７５】  こうした構成によれば、逆止弁３０と筒部２３あるいは筒壁部６１の内壁との間に液剤が漏れることが抑えられ、特に、逆止弁３０とシール部材４０とが一体となっていることによって、逆止弁３０とシール部材４０との間に隙間がなくなるため、液剤が漏れることを抑える効果が高められる。
【００７６】  ・液剤注入装置１０は、シール部材４０を備えていなくてもよいし、逆止弁３０の上流側もしくは下流側の一方のみにシール部材４０を備えていてもよい。こうした構成によっても、上記（１）〜（４）の効果は得られる。
【００７７】  ・図７に示されるように、液剤注入装置１０は、複数の逆止弁３０を備え、液剤の流路内にて、複数の逆止弁３０は、流路に沿って並び、直列に配置されていてもよい。隣り合う逆止弁３０の間には、シール部材４０が配置されることが好ましい。こうした構成においては、複数の逆止弁３０の各々が、基体２１の第２面２１Ｔから逆止弁３０に向かう方向に液剤が流れることを抑える機能を有する。したがって、液剤の逆流をより確かに抑えることができる。
【００７８】  ・逆止弁３０は、液剤の流路内であれば、筒部２３の内側や筒壁部６１の内側とは異なる部分に配置されていてもよい。例えば、逆止弁３０は、注射器５０等の液剤供給器具の内部に配置されていてもよい。この場合、液剤供給器具は、液剤注入装置１０の一部を構成する。ただし、皮膚に近い位置である貫通孔２４での液剤の逆流を抑えるためには、逆止弁３０は、第２面２１Ｔに近い位置に配置されることが好ましい。
【００７９】  ・上記実施形態では、先の図４に示されるように、筒部２３の開口端に液剤供給器具が直接取り付けられる例を示したが、例えば、筒部２３の開口端に、ホルダー６０を備える形態にて示した蓋部６２のような蓋状の部材が取り付けられ、この部材に液剤供給器具が取り付けられてもよい。
【００８０】  ［実施例］  上述した液剤注入装置について、具体的な実施例を用いて説明する。  ［液剤注入装置の構造］  実施例の液剤注入装置として、先の図６に示されるように、マイクロニードル２０と、逆止弁３０と、シール部材４０と、ホルダー６０とを備える液剤注入装置１０を用意した。
【００８１】  マイクロニードル２０は９個の突起部２２を有し、突起部２２の長さＨは１．３ｍｍであり、基体２１は円盤状であって、その外径は１０ｍｍであった。マイクロニードル２０とホルダー６０とは、ポリカーボネートから形成されている。逆止弁３０としては、先の図２に示されるように、ポリカーボネートから形成された筐体内にディスク３１とスプリング３２とを備えるスプリングディスク方式の逆止弁を用いた。
【００８２】  マイクロニードル２０は、雄ねじと雌ねじとの螺合によってホルダー６０に固定され、逆止弁３０は、マイクロニードル２０とシール部材４０とから受ける圧力によってホルダー６０の筒壁部６１内に保持されている。
【００８３】  ［液剤投与試験］  ホルダー６０が有する支持部６５に注射器５０を取り付け、これらの液剤注入装置１０と注射器５０とをロードテスターに組み付けて、任意の荷重および穿刺速度を加えられるようにした。
【００８４】  投与対象として週齢２０週のＷｉｓｔａｒラットの皮膚を用意し、バリカンを用いて除毛した。液剤としては、青色に染色した生理食塩水を用意した。上記ロードテスターを用いて、ラット皮膚に対し１００Ｎの荷重および０．０１ｍ／ｓの速度で液剤注入装置１０の突起部２２を穿刺し、穿刺位置が安定した後に、注射器５０のピストンを押して、皮内に青色染色した生理食塩水を５０μｌ注入した。注射器５０の目盛りを基準として液剤の移動量が５０μｌを示したところでピストンを押すのをやめ、その状態を５分間保持した。この間、ピストンの移動は生じず、マイクロニードル２０から注射器５０へ向かう方向への液剤の逆流は確認されなかった。また、この間に、皮膚表面が徐々に膨れ上がる様子が確認された。
【００８５】  ５分後に液剤注入装置１０をラット皮膚から抜き取った。このとき、皮膚表面において注入した液剤の漏れは確認されなかった。ラット皮膚の裏面から透過光を当てた状態で観察を行った結果、皮内の直径約１ｃｍの範囲に液剤が注入されていることが確認された。
【符号の説明】
【００８６】  １０…液剤注入装置、２０…マイクロニードル、２１…基体、２１Ｓ…第１面、２１Ｔ…第２面、２２…突起部、２３…筒部、２４…貫通孔、３０…逆止弁、３１…ディスク、３２…スプリング、３３…弾性体、３５…流入口、３６…流出口、４０…シール部材、５０…注射器、６０…ホルダー、６１…筒壁部、６２…蓋部、６３…フランジ部、６４…供給孔、６５…支持部。
【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６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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