(57)【要約】  皮膚送達デバイスは、第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、フィルム内に収容された少なくとも１つの液体リザーバと、フィルム内に配置され、少なくとも１つの液体リザーバと流体連通している、約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの横方向寸法を有する少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと、少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している、フィルムの第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、を備える。
2021529607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚送達デバイスであって、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）前記フィルム内に収容された少なくとも１つの液体リザーバと、
（ｃ）前記フィルム内に配置され、前記少なくとも１つの液体リザーバと流体連通している、約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの横方向寸法を有する少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと、
（ｄ）前記少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、を備える、皮膚送達デバイス。
【請求項２】
センサを更に備える、請求項１に記載の皮膚送達デバイス。
【請求項３】
前記センサが、経時的に送達される液体の量を検出する、請求項２に記載の皮膚送達デバイス。
【請求項４】
皮膚送達デバイスであって、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）前記フィルム内に収容された複数の液体リザーバと、
（ｃ）前記フィルム内に配置された約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している各液体リザーバと、
（ｄ）少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、を備える、皮膚送達デバイス。
【請求項５】
センサを更に備える、請求項４に記載の皮膚送達デバイス。
【請求項６】
前記センサが、経時的に送達される液体の量を検出する、請求項５に記載の皮膚送達デバイス。
【請求項７】
経皮送達デバイスであって、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）前記フィルム内に配置された少なくとも１つの液体リザーバと、
（ｃ）前記フィルム内に配置され、前記少なくとも１つの液体リザーバと流体連通している、（約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する）少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと、
（ｄ）前記少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、
（ｅ）前記少なくとも１つの出口ポートと流体連通している少なくとも１つのマイクロニードルと、を備える、経皮送達デバイス。
【請求項８】
センサを更に備える、請求項７に記載の経皮送達デバイス。
【請求項９】
前記センサが、経時的に送達される液体の量を検出する、請求項８に記載の経皮送達デバイス。
【請求項１０】
少なくとも２種の有益剤の長期送達のための経皮送達デバイスであって、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）第１の有益剤サブシステムであって、
（ｉ）前記フィルム内に配置された第１の有益剤を収容する少なくとも１つの第１の活性製剤液体リザーバと、
（ｉｉ）前記フィルム内に配置され、前記少なくとも１つの第１の有益剤液体リザーバと流体連通している、（約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する）少なくとも１つの第１の有益剤マイクロ流体チャネルと、
（ｉｉｉ）前記少なくとも１つの第１の有益剤マイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの第１の有益剤出口ポートと、
（ｉｖ）前記少なくとも１つの第１の有益剤出口ポートと流体連通している少なくとも１つの第１の有益剤マイクロニードルと、を含む、第１の有益剤サブシステムと、
（ｃ）第２の有益剤サブシステムであって、
（ｉ）前記フィルム内に配置された第２の有益剤を収容する少なくとも１つの第２の有益剤液体リザーバと、
（ｉｉ）前記フィルム内に配置され、前記少なくとも１つの第２の有益剤液体リザーバと流体連通している、（約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する）少なくとも１つの第２の有益剤マイクロ流体チャネルと、
（ｉｉｉ）前記少なくとも１つの第２の有益剤マイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第２の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの第２の有益剤出口ポートと、
（ｉｖ）前記少なくとも１つの第２の有益剤出口ポートと流体連通している少なくとも１つの第２の有益剤マイクロニードルと、を含む、第２の有益剤サブシステムと、を備える、経皮送達デバイス。
【請求項１１】
センサを更に備える、請求項１０に記載の経皮送達デバイス。
【請求項１２】
前記センサが、経時的に送達される液体の量を検出する、請求項１１に記載の経皮送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膚表面で患者に有益剤を投与するためのデバイスに関する。より具体的には、本発明は、１種以上の有益剤を含む、マイクロ流体デバイス、並びにこれらのデバイスの製造方法及び使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚送達とは、皮膚に適用された有益剤を様々な皮膚層に大量輸送するプロセスを指す。皮膚への有益剤の適用には、長い歴史がある。従来の半固体基剤（クリーム、ゲル、軟膏）、マトリックス系（粘土、ポリマー）、及び液体系（溶液、エマルション、懸濁液）を含む多数の担体が、有益剤の皮膚適用に使用されている。
【０００３】
ヒトの皮膚は、身体内への物質の経皮浸透に対する一次バリアとして機能する。経皮送達とは、皮膚表面上に適用された物質の大量輸送プロセスを指し、皮膚の各層による吸収、皮膚の微小循環による吸収、及び体循環における分散を含む。皮膚を通しての患者への有益剤の経皮送達は、送達の他の手段に勝る多くの利点を提供する。主に経皮送達は、有益剤を投与する快適で便利かつ非侵襲的な方法である。経皮送達はまた、有益剤製剤を患者に投与するための他の経路と比べ、他の利点を提供する。例えば、いくつかの有益剤の経口投与は、有益剤が胃腸管で破壊されるか、又は肝臓によって排泄されるため、有効ではない場合がある。これらは両方とも、経皮薬物送達では回避される。従来の皮下注射針を用いた非経口注射も、痛みが強く、不便であることが多いため、欠点がある。経皮性有益剤の送達もまた、任意の薬剤の血中濃度に対して高度な制御を可能にする。
【０００４】
皮膚及び経皮送達は、有益剤を皮膚表面上にすり込むことによって達成され得る。しかし、有益剤の量及び位置の制御が問題である。パッチとしても知られる皮膚及び経皮デバイスは、有益剤の皮膚及び経皮送達に使用することが知られている。送達パッチは、皮膚の表面に特定の投薬量の薬剤を送達するために皮膚上に配置された薬用接着パッチである。これらのパッチは、典型的には、バッキング層及び接着剤層で構成される。多くの場合、有益剤（薬物、薬剤）は、接着剤層内に配置されるが、接着剤の表面上、又は別個の層若しくはリザーバ内に配置されてもよい。有益剤は、パッチから接着剤を通して、又はリザーバを覆う多孔膜を通して放出される。
【０００５】
最近開発されたパッチは、皮膚表面へのマイクロ流体送達を使用するパッチである。マイクロ流体は、小さい、典型的にはサブミリメートルのスケールに幾何学的に制約され、かつ非常に小さい体積（ナノリットル又はピコリットルなど）を有する流体の挙動、精密な制御、及び操作を扱う科学である。
【０００６】
マイクロ流体デバイスは、流体を移動、混合、分離、又は別の方法で処理する。多くの用途では、毛管力などの受動的流体制御技術が採用されている。いくつかの用途では、外部作動手段は、流体の方向付けられた移送に使用される。これらは、マイクロポンプ又はマイクロバルブなどの構成要素を含む。マイクロポンプは、連続的な方法で流体を供給するか、又は投与に使用される。マイクロバルブは、ポンプ液の流れ方向又は移動モードを決定する。
【０００７】
経皮送達システムの主な欠点は、皮膚が非常に効果的なバリアであるという事実に起因し、結果として、分子が皮膚に浸透するのに十分に小さい薬物のみをこの方法によって送達することができる。現在、経皮パッチ形態で多種多様な有益剤が利用可能である。
【０００８】
無傷の皮膚の問題に対処するために、様々なマイクロニードルアレイに基づく薬物送達デバイスが開発されてきた。これらの既知のマイクロニードル（又はマイクロ突起）アレイは、一般的に、２つの設計カテゴリー、すなわち（１）活性要素を含まない中実マイクロニードルアレイ、及び（２）中央に中空の穴を有するマイクロニードル、のうちの１つに含まれ、それらは従来の皮下針と同様である。
【０００９】
中実送達デバイスは、生体担体又は従来のパッチを局所適用する前に、経皮薬物穿通を促進するために角質層及び表皮上部層に穿刺することによって、皮膚を予め調整することができる。中実送達デバイスが皮膚内に保持されている場合、穴がマイクロニードルで塞がれたままであるため、薬物は、皮膚内の穴を通って内部に流れていくことが容易にはできない。この方法は、皮膚の浸透性を著しく増加させることが示されている。しかしながら、この方法は、投薬量及び送達される薬物又はワクチンの量を制御するには、制限された能力しか与えない。
【００１０】
投薬量制御を増加させるために、いくつかの方法は、薬物で表面被覆された中実マイクロニードル、又は生分解性、生体吸収性、若しくは溶解性の中実マイクロニードルを使用する。これらの方法は、いくらか良好になった投薬量制御を与えるが、送達される薬物の量は大幅に制限される。また、薬物製剤は、マイクロニードルの保管、輸送、又は投与（挿入）中に、マイクロニードルから容易に削ぎ落すことができる。より厚く強い薬物製剤の層の適用は、マイクロニードルの鋭利さを減らし、そのため、挿入がより困難になり、痛みを伴うため、望ましくない場合がある。この欠点により、これらの手法の広範な適用が制限され、例えば、ワクチン適用において、最適な量の抗原及び／又はアジュバントの組み合わせの同時送達が除外される。
【００１１】
有益剤のリザーバに取り付けられた、中空の穴を有するマイクロニードルも知られている。これらのアレイの注射器針型の特徴は、送達の速度及び正確さ、並びに送達される薬剤の量を著しく高めることができる。しかしながら、リザーバ型の送達デバイスは、製造するのが高価であり、複雑で高価な微細加工手順を必要とする。機械加工技術を用いて中空のマイクロニードル上に鋭利な先端部を製造するのは困難である。したがって、患者の皮膚へのマイクロニードルの挿入は、困難な場合があり、痛みを伴うことが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
パッチデバイスを使用した有益剤の皮膚又は経皮送達は、他の送達方法よりも魅力的な理論上の利点を提供する。しかしながら、従来のプロセスを用いて構築されたパッチに関連する設計、製造及び試験には、かなりの実用上の制限が存在する。また、複数の有益剤を同時に送達するパッチを使用する皮膚又は経皮投与のための、単純で、効果的で、かつ経済的に望ましいデバイスが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）フィルム内に配置された少なくとも１つの液体リザーバと、
（ｃ）フィルム内に配置され、少なくとも１つの液体リザーバと流体連通している、約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの横方向寸法を有する少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと、
（ｄ）少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通しているフィルムの第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、を備える、皮膚送達デバイスに関する。
【００１４】
本発明の別の態様は、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）フィルム内に収容された複数の液体リザーバと、
（ｃ）フィルム内に配置された約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している各液体リザーバと、
（ｄ）少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している、フィルムの第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、を備える、皮膚送達デバイスに関する。
【００１５】
本発明の第３の態様は、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）フィルム内に収容された少なくとも１つの液体リザーバと、
（ｃ）フィルム内に配置され、少なくとも１つの液体リザーバと流体連通している、（約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する）少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと、
（ｄ）少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通しているフィルムの第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、
（ｅ）少なくとも１つの出口ポートと流体連通している少なくとも１つのマイクロニードルと、を備える、経皮送達デバイスに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態のマイクロ流体送達デバイスの斜視図である。
【図２】図１のマイクロ流体送達デバイスの一部の２−２面に沿った断面図である。
【図３】図１のマイクロ流体送達デバイスの第２の実施形態の２−２面に沿った断面図である。
【図４】図１のマイクロ流体送達デバイスの第３の実施形態の２−２面に沿った断面図である。
【図５】図１のマイクロ流体送達デバイスの第４の実施形態の５−５面に沿った断面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態のマイクロ流体送達デバイスの斜視図である。
【図７】図６のマイクロ流体送達デバイスの一部の上面図である。
【図８】図６のマイクロ流体送達デバイスの一部の８−８面に沿った断面図である。
【図９】第６の実施形態のマイクロ流体送達デバイスの一部の断面図である。
【図１０】第７の実施形態のマイクロ流体送達デバイスの一部の断面図である。
【図１１】マイクロニードルが患者の皮膚に穿通した後の図１０のマイクロ流体送達デバイスの一部の断面図である。
【図１２】本発明の第８の実施形態のマイクロ流体送達デバイスの斜視図である。
【図１３】図１２のマイクロ流体送達デバイスの一部の１２−１２面に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、マイクロ流体送達デバイスを使用して、複数の有益剤を患者に皮膚又は経皮投与するためのデバイス、並びにこれらのデバイスの製造方法及び使用方法に関する。
【００１８】
本開示の主題は、これから、代表的な実施形態が示される添付の図及び実施例を参照して、以下でより完全に説明される。しかしながら、本開示の主題は、異なる形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、本明細書に記載される特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全となり、また、当業者に本実施形態の範囲を完全に伝えるように提供される。別段の規定がない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、ここに記載された主題が属する技術分野における当業者によって一般的に理解されている意味と同一の意味を有する。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、参照することによりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００１９】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、「局所」との用語及びその変形語は、「身体の隔離された部分、又はその部分に適用されること」を意味する。この用語には、直接的に、又はバイオフィルムなどの中間体を介してのいずれかで、皮膚、粘膜及びエナメル質が含まれるが、これらに限定されない。
【００２０】
本明細書で使用される場合、「有益剤」は、美容的又は治療的に、例えば、皮膚又は身体の症状又は状態を改善し、緩和し、低減し、又は治療するという利益を与える成分又は材料を意味する。「有益剤」に使用する他の用語としては、「生物学的」、「活性成分」、又は「生物活性材料」が挙げられる。これらの用語は全て、医薬的に活性な薬剤、例えば、鎮痛剤、麻酔剤、抗喘息剤、抗生物質、抗鬱剤、抗糖尿病剤、抗真菌剤、抗高血圧剤、抗炎症剤、抗新生物剤、抗不安薬、酵素活性剤、核酸構築物、免疫刺激剤、免疫抑制剤、ワクチンなどを指す。有益剤材料は、可溶性材料、不溶性であるが分散性の材料、天然又は配合されたマクロ粒状物、ミクロ粒状物及びナノ粒状物、並びに／又は可溶性材料、分散性の不溶性材料、天然又は配合されたマクロ粒状物、ミクロ粒状物及びナノ粒状物のうち２つ以上の混合物を含んでいてもよい。
【００２１】
本明細書で使用するとき、用語「マイクロ流体送達デバイス」は、一般に、材料、特に液体などの流体による材料を通して、いくつかの実施形態ではマイクロスケールで、いくつかの実施形態ではナノスケールで移送することができるデバイスを指す。したがって、本開示の主題によって説明されるマイクロ流体デバイスは、マイクロスケールの特徴、ナノスケールの特徴、及び／又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【００２２】
したがって、マイクロ流体デバイスは、典型的には、マイクロリットル／分以下程度の流量で流体を操作することができる、ミリメートルスケール以下程度で寸法決めされた構造的又は機能的特徴を含む。典型的には、このような特徴としては、チャネル、流体リザーバ、反応チャンバ、混合チャンバ、及び分離領域が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施例では、チャネルは、約１００ナノメートル〜約０．５ミリメートル（約５００マイクロメートル）の少なくとも１つの横方向寸法を有する。この程度での寸法の使用により、より小さい領域に多数のチャネルを組み込むことができ、より小さい体積の流体を利用することができる。
【００２３】
マイクロ流体デバイスは、単独で存在することができるか、又はマイクロ流体システムの一部であってもよく、これは、例えば、限定するものではないが、流体、例えば試薬、緩衝液などをシステム内及び／又はシステムを通して導入するためのポンプ、検出装置又はシステム、試薬、製品、又はデータ格納システム、並びにデバイス内の流体輸送及び／又は方向を制御し、デバイス内の流体が受ける、例えば温度、電流などの環境条件を監視及び制御するための制御システムを挙げることができる。
【００２４】
本明細書で使用するとき、用語「チャネル」、「マイクロスケールチャネル」、及び「マイクロ流体チャネル」は、互換的に使用され、材料に形成された凹部若しくは空洞を意味することができ、又は、チューブ、キャピラリなどの凹部若しくは空洞に装着された任意の好適な流体伝導構造と組み合わせた凹部若しくは空洞を意味することができる。用語「フローチャネル」及び「制御チャネル」は、互換的に使用され、流体、例えば液体などの材料が通って流れることができるマイクロ流体デバイス内のチャネルを意味することができる。より具体的には、用語「フローチャネル」は、対象とする材料が流れることができるチャネルを指す。より具体的には、このようなチャネルは、マイクロ流体デバイスの材料に浸透しない流体で満たされる。
【００２５】
本明細書で使用するとき、用語「バルブ」は、特に指示がない限り、２つのチャネルが、チャネルのうちの一方（例えば、フローチャネル）について、他方のチャネル、例えば、制御チャネルに加えられる作動力に応答して、中へ撓められるか、又はそこから後退することができるエラストマーセグメントによって分離される構成を指す。用語「バルブ」はまた、ビードによって分離されたチャネルを含む一方向バルブも含む。
【００２６】
本明細書で使用するとき、用語「パターン」は、いくつかの実施形態では、所定の点で交差することができる、チャネル又はマイクロ流体チャネル又は統合したマイクロ流体チャネルのネットワークを意味し得る。パターンはまた、流体リザーバ又はマイクロ若しくはナノスケール流体リザーバ、マイクロ又はナノスケールの反応チャンバ、マイクロ又はナノスケールの混合チャンバ、マイクロ又はナノスケール分離領域、表面テクスチャ、マイクロ及び／又はナノ凹部及び／又は凸部を含むことができる表面上のパターンのうちの１つ以上を含むことができる。表面パターンは、規則的又は不規則的であり得る。
【００２７】
本明細書で使用するとき、用語「交差する」は、ある点で合流すること、ある点で合流し、通り越す若しくは横切ること、又はある点で合流し重なり合うことを意味し得る。より具体的には、本明細書で使用するとき、用語「交差する」は、２つ以上のチャネルがある点で合流するか、ある点で合流し、互いを通り越す若しくは互いに横切るか、又はある点で合流し、互いに重なり合う実施形態を説明する。したがって、いくつかの実施形態では、２つのチャネルは、交差する、すなわち、ある点で合流するか、又はある点で合流し、互いを通り越すことができ、互いに流体連通することができる。いくつかの実施形態では、フローチャネルと制御チャネルとが交差する場合のように、２つのチャネルは、交差する、すなわち、ある点で合流し、互いに重なり合うことができ、互いに流体連通することができない。
【００２８】
本明細書で使用するとき、用語「連通する」（例えば、第１の構成要素は、第２の構成要素「と連通する」か又は第２の構成要素「と連通している」）及び、その文法的な変形は、２つ以上の構成要素若しくは要素間の構造的、機能的、機械的、電気的、光学的、若しくは流体的関係、又はこれらの任意の組み合わせを示すために使用される。したがって、１つの構成要素が第２の構成要素と連通すると言われるという事実は、追加の構成要素が第１及び第２の構成要素の間に存在し得る、かつ／又は第１及び第２の構成要素と動作可能に関連する、又は係合する可能性を排除することを意図するものではない。
【００２９】
流体の収容又は移動を取り扱うためにマイクロ流体デバイスの使用を参照すると、デバイス「内に（in）」、「上に（on）」、「の中へ（into）」、「の上へ（onto）」、及び「を横切って（across）」という用語は、一般に、同等の意味を有する。本明細書で使用するとき、用語「モノリシック」は、単一の均一な構造を有するか、又は単一の均一な構造として作用する構造を指す。
【００３０】
いくつかの実施形態では、マイクロ流体送達デバイスは、より剛性であってもよく、局所的な輪郭と整合するように、記載された三次元形状として構築されてもよい。送達デバイスは、治療への適用をより効果的に可能にするために、様々な個人に向けた領域特有の治療ゾーンを有していてもよい。個々のユーザの身体部分のプロファイルに整合した設計を物理的なガイドとして使用すると、適用は、より容易に、かつより効果的になり、適用のための正確な領域に特定の標的ゾーンを配置するのに役立ち得る。
【００３１】
図面を参照すると、図１は、本発明で使用可能なマイクロ流体送達デバイス１０の第１の実施形態の斜視図である。送達デバイス１０は、フィルム２０を含んでおり、フィルム２０は、第１の外側向きの主表面２２と、第２の外側向きの主表面２４とを有している。第１の外側向きの主表面２２は、その上に配置された複数の出口ポート３２を有する。
【００３２】
図１では、送達デバイス１０は、長方形の取り付け領域を有するように示されている。送達デバイス１０のフィルム２０はまた、皮膚治療の場所に応じて、様々な形状を有していてもよい。フィルム２０によって残される取り付け領域のあり得る形状としては、限定されないが、正方形、長方形、三角形、円形、楕円形、腎臓形、星形、十字形、文字の形などが挙げられる。このような形状の角部は、存在する場合には、潜在的な持ち上げ／取り外し点を減らすように角度が付けられていてもよく、又は湾曲していてもよい。治療ゾーンは、約１，０００ｃｍ２より大きくてもよく、約１，０００ｃｍ２、又は約１００ｃｍ２、又は約１０ｃｍ２、又は約１ｃｍ２、又は１ｃｍ２未満であってもよい。
【００３３】
図１の送達デバイス１０は、平面状であることが示されている。いくつかの実施形態では、アレイは、曲線であってもよい。身体表面に合わせて形成された曲線の送達デバイスにより、治療中の孤立した身体部分にアレイが良好に保持されてよい。
【００３４】
フィルム２０上に配置された出口ポート３２は、図１の円形断面を有するように示されているが、様々な断面形状も有してもよい。出口ポート３２の考えられ得る形状としては、正方形、長方形、三角形、円形、楕円形、腎臓形、星形、十字、文字などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３５】
送達デバイス１０のフィルム２０要素は、好ましくは、比較的薄く、可撓性であり、それにより、好ましくは、容易にユーザの皮膚に沿い、装着が快適であり、これらのいずれも、可撓性及び形状適合性、並びにその薄さによるものである。本発明の送達デバイス１０は、長時間の装着を意図していてもよく、また好ましくは、剥離、皺、割れのいずれもなく、又は油っぽさ若しくはべとつきの現れることがなく、又はそうでなくとも本質的に不快ではなく、若しくは見栄えのよくない状態ではなく、美的に洗練されたものとして形成される。送達デバイス１０は、好ましくは、皮膚上にあるときに通常の使用に耐え得る十分な剛性及び一体性を有して形成される。いくつかの実施形態では、本発明の送達デバイス１０は、好ましくは、衣類の擦れなどの皮膚が受け得る通常の外力にさらされたときに、皮膚上で無傷な状態で保たれるように十分な強度を有して形成される。
【００３６】
いくつかの実施形態では、フィルム２０の第１の外側向きの主表面２２は、その上に接着剤層が配置されている。接着剤層を使用し、通常の外力にさらされたときに皮膚上で無傷な状態で保たれるように、送達デバイス１０に十分な強度を与えてもよい。アレイが皮膚上で無傷な状態で保たれるように、送達デバイス１０に十分な強度を与える他の手段について、以下に記載する。
【００３７】
図２は、図１の２−２面に沿った送達デバイス１０の一部の断面図である。図は、フィルム２０内に収容された液体リザーバ３０、並びにフィルム２０の第１の外側向きの主表面２２上に配置された複数の出口ポート３２を示す。有益剤は、液体リザーバ３０内に配置されている。マイクロ流体チャネル３４（約１００ナノメートル〜約０．５ミリメートルの横方向寸法を有する）は、フィルム２０内に配置され、リザーバ３０と流体連通している。出口ポート３２は、少なくとも１つのマイクロ流体チャネル３４と流体連通しているフィルム２０の第１の外側向きの主表面２２に作動的に接続されている。
【００３８】
図はまた、液体リザーバ３０から出口ポート３２まで一定の幅であるものとしてマイクロ流体チャネル３４を示す。他の実施形態では、マイクロ流体チャネル３４は、一方の端部から他方の端部まで先細になってもよい。これらマイクロ流体チャネルが、液体リザーバ３０のより広い方から出口ポート３２のより細い方へ先細になっている場合、毛管流は、液体がフィルム２０の外側向きの主表面２２へ移動するのを助けることができる。
【００３９】
有益剤は、液体リザーバ３０内に配置される。いくつかの実施形態では、有益剤は、製造プロセス中に液体リザーバ３０内に配置される。他の実施形態では、有益剤は、マイクロ流体送達デバイス１０が作製された後（製造後）に液体リザーバ３０内に配置される。
【００４０】
いくつかの実施形態では、有益剤は、液体リザーバ３０を１つ以上のマイクロ流体チャネル３４を介して充填することによって、製造後に液体リザーバ３０内に配置される。他の実施形態では、マイクロ流体送達デバイス１０は、液体リザーバ３０と流体連通しているフィルム２０の第１の外側向きの主表面２２又は第２の外側向きの主表面２４に作動的に接続された充填チャネル（図示せず）を用いて製造することができる。
【００４１】
図２に示す実施形態では、フィルム２０内に収容された１つの液体リザーバ３０が存在する。液体リザーバ３０は、第１の外側向きの主表面２２よりも第２の外側向きの主表面２４に近接して配置される。他の実施形態では、複数の液体リザーバが存在してもよく、それらは、送達デバイスを含むフィルム内の異なる位置にあってもよい。図３は、同様の２−２平面に沿ったマイクロ流体送達デバイス１００の第２の実施形態の断面図である。送達デバイス１００は、フィルム１２０を含んでおり、フィルム１２０は、第１の外側向きの主表面１２２と、第２の外側向きの主表面１２４とを有している。第１の外側向きの主表面１２２は、その上に配置された複数の第１の出口ポート１３２と、第２の出口ポート１４２とを有する。
【００４２】
第１の液体リザーバ１３０及び第２の液体リザーバ１４０は、フィルム１２０内に収容される。同じ又は異なる有益剤が、液体リザーバ１３０及び１４０内に配置され得る。フィルム１２０内に配置された第１のマイクロ流体チャネル１３４は第１の液体リザーバ１３０と流体連通しており、出口ポート１３２は、少なくとも１つの第１のマイクロ流体チャネル１３４と流体連通しているフィルム１２０の第１の外側向きの主表面１２２に、作動的に接続されている。フィルム１２０内に配置された第２のマイクロ流体チャネル１４４は、第２の液体リザーバ１４０と流体連通しており、第２の出口ポート１４２は、少なくとも１つの第２のマイクロ流体チャネル１４４と流体連通しているフィルム１２０の第１の外側向きの主表面１２２に作動的に接続されている。この実施形態では、第１の液体リザーバ１３０は、第２の液体リザーバ１４０よりも第２の外側向きの主表面１２４に近接して配置される。
【００４３】
マイクロ流体チャネルのパターンは、統合したマイクロ流体チャネルのネットワークであり、いくつかの実施形態では、所定の点で交差することができる。図２及び図３では、パターンは単純である。直線経路におけるマイクロ流体チャネルの流れは、フィルムの第１の外側向きの主表面に対して液体リザーバを形成する。他の実施形態では、マイクロ流体チャネルのパターン、又は液体リザーバのパターンは、より複雑であり得る。
【００４４】
図４は、同様の２−２平面に沿ったマイクロ流体送達デバイス２００の第３の実施形態の断面図である。送達デバイス２００は、フィルム２２０を含んでおり、フィルム２２０は、第１の外側向きの主表面２２２と、第２の外側向きの主表面２２４とを有している。第１の外側向きの主表面２２２は、その上に配置された複数の出口ポートを有する。この実施形態では、フィルム２２０内に収容された第１の液体リザーバ２３０、第２の液体リザーバ２４０、第３の液体リザーバ２５０、及び第４の液体リザーバ２６０の４つの液体リザーバが存在する。同じ又は異なる有益剤が、液体リザーバ２３０、２４０、２５０、及び２６０内に配置されてもよい。
【００４５】
フィルム２２０内に配置された第１のマイクロ流体チャネル２３４ａ及び２３４ｂは、第１の液体リザーバ２３０と流体連通しており、出口ポート２３２ａは、少なくとも１つの第１のマイクロ流体チャネル２３４ａと流体連通しているフィルム２２０の第１の外側向きの主表面２２２に作動的に接続されており、出口ポート２３２ｂは、少なくとも１つの第１のマイクロ流体チャネル２３４ｂと流体連通しているフィルム２２０の第１の外側向きの主表面２２２に作動的に接続されている。出口ポート２３２ｂは、出口ポート２３２ａよりも第１の液体リザーバ２３０から著しく遠い。
【００４６】
フィルム２２０内に配置された第２のマイクロ流体チャネル２４４は、第２の液体リザーバ２４０と流体連通しており、第２の出口ポート２４５は、第２のマイクロ流体チャネル２４４と流体連通しているフィルム２２０の第１の外側向きの主表面２２２に作動的に接続されている。フィルム２２０内に配置された第３のマイクロ流体チャネル２５４ａ及び２５４ｂは、第３の液体リザーバ２５０と流体連通している。第２の出口ポート２４５もまた、第３のマイクロ流体チャネル２５４ａと流体連通しているフィルム２２０の第１の外側向きの主表面２２２に作動的に接続されている。第３のマイクロ流体チャネル２５４ａは、第３の液体リザーバ２５０と流体連通している。したがって、この実施形態では、第２のマイクロ流体チャネル２４４及び第３のマイクロ流体チャネル２５４ａは、第２の出口ポート２４５で交差し、それによって第２の液体リザーバ２４０の内容物が第３の液体リザーバ２５０の内容物と混合することを可能にする。
【００４７】
第３の出口ポート２５５は、第３のマイクロ流体チャネル２５４ｂ及び第３の液体リザーバ２５０と流体連通しているフィルム２２０の第１の外側向きの主表面２２２に作動的に接続されている。第３の出口ポート２５５もまた、第４のマイクロ流体チャネル２６４ａと流体連通しているフィルム２２０の第１の外側向きの主表面２２２に作動的に接続されている。フィルム２２０内に配置された第４のマイクロ流体チャネル２６４ａもまた、第４の液体リザーバ２６０と流体連通している。したがって、この実施形態では、第３のマイクロ流体チャネル２５４ａ及び第４のマイクロ流体チャネル２６４ａは、第３の出口ポート２５５で交差し、それによって第３の液体リザーバ２５０の内容物が第４の液体リザーバ２６０の内容物と混合することを可能にする。
【００４８】
最後に、第４の出口ポート２６２は、第４のマイクロ流体チャネル２６４ｂと流体連通しているフィルム２２０の第１の外側向きの主表面２２２に作動的に接続されている。フィルム２２０内に配置された第４のマイクロ流体チャネル２６４ｂは、第４の液体リザーバ２６０と流体連通している。したがって、第４の液体リザーバ２６０の内容物は、任意の他の液体リザーバの内容物と混合されることなく、皮膚の表面に送達され得る。
【００４９】
第３の実施形態におけるマイクロ流体チャネルのパターン（図４に示す）は、第１の２つの実施形態に示されるものよりも複雑である。マイクロ流体チャネル及び液体リザーバの両方のより複雑なパターンが図５に示されている。図は、図１のデバイスの５−５平面に沿って示された、本発明のマイクロ流体送達デバイスの第４の実施形態の断面図である。この実施形態では、送達デバイス３００は、第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面（図示せず）を有するフィルム３２０を含む。送達デバイス３００内には、第１の液体リザーバ３３０、第２の液体リザーバ３３１、第３の液体リザーバ３４０、第４の液体リザーバ３５０、第５の液体リザーバ３６０、及び第６の液体リザーバ３７０の６つの液体リザーバが存在する。点線で示されるのは、第１の外側向きの主表面上に位置する出口ポート３３２である。
【００５０】
全ての出口ポート３３２は、マイクロ流体チャネルと流体連通しているフィルム３２０の第１の外側向きの主表面、並びにフィルム内の液体リザーバに作動的に接続されている。第１の液体リザーバ３３０及び第２の液体リザーバ３３１の直上に位置する出口ポート３３２は、マイクロ流体チャネル（図示せず）内の流れが液体リザーバ３３０及び３３１からフィルムの第１の外側向きの主表面への直線経路内にあるパターンをもたらす。第３の液体リザーバ３４０と第４の液体リザーバ３５０との間、又は第４の液体リザーバ３５０と第５の液体リザーバ３６０との間に位置する出口ポート３３２は、１つ又は２つ以上のマイクロチャネル（図示せず）によって供給されてもよい。
【００５１】
フィルム３２０内に配置された液体リザーバ３３０、３３１、３４０、３５０、及び３６０は、図５に長方形断面を有するように示されているが、様々な断面形状も有してもよい。液体リザーバの考えられ得る形状としては、正方形、長方形、三角形、円形、楕円形、腎臓形、星形、十字などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５２】
第６の液体リザーバ３７０は、第１の端部３７６ａから第２の端部３７６ｂまで先細になるように示されている。第６の液体リザーバ３７０の直上に位置する出口ポート３３２は、マイクロ流体チャネル（図示せず）内の流れが、第６の液体リザーバ３７０からフィルムの第１の外側向きの主表面への直線経路内にあるパターンをもたらす。マイクロチャネル３８４は、第６の液体リザーバ３７０の第２の端部３７６ｂから送達デバイス３００の向こう側への液体の流れを可能にするものとして示されている。マイクロチャネル３８４は、第１の端部３８６ａから第２の端部３８６ｂまで先細となる。これは、マイクロチャネル３８４の第１の端部から第２の端部までの液体の毛管流を増大させるために行われてもよい。
【００５３】
ここまで説明された全ての実施形態は、患者に皮膚の表面にて有益剤（複数可）を送達するために使用される。無傷の皮膚の問題に対処するために、様々なマイクロニードルアレイに基づくマイクロ流体送達デバイスが使用されてもよい。
【００５４】
図６は、本発明で使用され得る第５の実施形態のマイクロ流体送達デバイス５００の斜視図である。送達デバイス５００は、フィルム５２０を含んでおり、フィルム５２０は、第１の外側向きの主表面５２２と、第２の外側向きの主表面５２４とを有している。第１の外側向きの主表面５２２は、そこから延在する複数の角質層穿刺中空マイクロニードル６１０と、角質層穿刺中実マイクロニードル６２０とを有する。各中空マイクロニードル６１０は、近位端６１２と遠位端６１４とを有し、近位端６１２は、送達デバイス５００の第１の外側向きの主表面５２２上に配置された中空マイクロニードル６１０の端部である。出口ポート５３２は、中空マイクロニードル６１０の遠位端６１４上に配置されている。各中実マイクロニードル６２０は、近位端６２２と遠位端６２４とを有し、近位端６２２は、送達デバイス５００の第１の外側向きの主表面５２２に配置された中空マイクロニードル６２０の端部である。
【００５５】
送達デバイス５００は、長方形の取り付け領域を有するように示されている。送達デバイス５００のフィルム５２０はまた、限定されないが、正方形、長方形、三角形、円形、楕円形、腎臓形、星形、十字形、文字などが挙げられる様々な形状を有してもよい。治療ゾーンは、約１，０００ｃｍ２よりも大きくてもよく、約１，０００ｃｍ２、又は約１００ｃｍ２、又は約１０ｃｍ２、又は約１ｃｍ２、又は１ｃｍ２未満であってもよい。
【００５６】
図６の送達デバイス５００は、平面状であることが示されている。いくつかの実施形態では、アレイは、曲線であってもよい。身体表面に合わせて形成された曲線の送達デバイスにより、その表面に対して垂直に配向したマイクロニードル６１０、６２０が得られる。これにより、治療のためのより良いマイクロニードルの穿通、及びアレイの保持がもたらされる。
【００５７】
送達デバイス５００のフィルム５２０要素は、好ましくは、ユーザの皮膚に容易に適合し、その順応性のために着用が快適であるように、比較的薄くかつ可撓性である。デバイス５００は、長時間の装着を意図していてもよく、そのため、剥離、皺、割れのいずれもなく、又は油っぽさ若しくはべとつきの現れることがなく、又はそうでなくとも本質的に不快ではない若しくは見栄えのよくない状態ではなく、美的に洗練されたものとして形成される。デバイスは好ましくはユーザの皮膚に置かれた場合の通常の使用に耐え得る充分な剛性及び一体性を有して形成される。
【００５８】
いくつかの実施形態では、送達デバイス５００は、衣類の擦れなどの皮膚が受け得る通常の外力にさらされたときに、皮膚上で無傷な状態で保たれるように十分な強度を有して形成される。いくつかの実施形態では、中空マイクロニードル６１０及び角質層穿刺中実マイクロニードル６２０は、送達デバイス５００を皮膚上で無傷の状態に維持するのに十分である。他の実施形態では、フィルム５２０の第１の外側向きの主表面５２２は、その上に接着剤層が配置されている。接着剤層を使用し、通常の外力にさらされたときに皮膚上で無傷な状態で保たれるように、送達デバイス５００に十分な強度を与えてもよい。あるいは、マイクロニードル６１０、６２０は、ニードルを所定位置に保持するために所望の表面構造、例えば、わずかに方向性のある隆起を有していてもよい。
【００５９】
図７は、図６の送達デバイスの一部の上面図である。図は、送達デバイス５００の対向する主表面５２２から延在する角質層穿刺中空マイクロニードル６１０及び角質層穿刺中実マイクロニードル６２０を示す。各中空マイクロニードル６１０は、近位端６１２と遠位端６１４とを有している。各中実マイクロニードル６２０は、近位端６２２と遠位端６２４とを有している。
【００６０】
中空マイクロニードル６１０の遠位端６１４上に配置された出口ポート５３２は、図７の円形断面を有するように示されているが、様々な断面形状を有してもよい。出口ポート５３２のあり得る形状としては、正方形、長方形、三角形、円形、楕円形、腎臓形、星形、十字などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６１】
図に示されるように、中空マイクロニードル６１０及び中実マイクロニードル６２０は、送達デバイス５００の第１の外側向きの主表面５２２上に均一な正方形パターンで列状に配置されている。他の実施形態では、６１０及び中実マイクロニードル６２０は、他のパターンで配置されてもよい。
【００６２】
図８は、図６の８−８面に沿った送達デバイス５００の一部の断面図である。図は、フィルム５２０内に収容された液体リザーバ５３０を示す。加えて、図は、複数の中実マイクロニードル６２０を示し、各中実マイクロニードルは近位端６２２及び遠位端６２４を有し、同様に複数の中空マイクロニードル６１０を示し、各中空中実マイクロニードルは近位端６２２及び遠位端６２４を有する。各中空マイクロニードル６１０は、その遠位端６１４上に配置された出口ポート５３２を有する。
【００６３】
有益剤は、液体リザーバ５３０内に配置されている。マイクロ流体チャネル５３４（約１００ナノメートル〜約０．５ミリメートルの横方向寸法を有する）は、フィルム５２０内に配置され、リザーバ５３０と流体連通している。出口ポート５３２は、少なくとも１つのマイクロ流体チャネル５３４と流体連通している中空マイクロニードル６１０の遠位端６１４に作動的に接続されている。
【００６４】
図は、液体リザーバ５３０から出口ポート５３２まで一定の幅であるとしてマイクロ流体チャネル５３４を示す。他の実施形態では、マイクロ流体チャネル５３４は、一方の端部から他方の端部まで先細になってもよい。これらマイクロ流体チャネルが、液体リザーバ５３０のより広い方から出口ポート５３２のより細い方へ先細になっている場合、毛管流は、液体が液体リザーバ５３０から出口ポート５３２へ移動するのを助けることができる。
【００６５】
中実マイクロニードル６２０は、有益剤で表面被覆されてもよく、又は１種若しくは複数種の有益剤が混合された生分解性、生体吸収性、若しくは溶解性の材料で作製されてもよい。
【００６６】
マイクロニードル６１０、６２０の寸法は、送達される有益剤の種類、送達される有益剤の投薬量、及び望ましい穿通深さなどの種々の因子に応じて変化し得る。一般に、角質層穿刺マイクロニードルは、皮膚穿刺機能及び有益剤送達機能を与えるように構築されるため、皮膚への挿入及び皮膚からの引抜に耐えるように十分に丈夫であるように設計される。各マイクロニードルは、長さが約１マイクロメートル（μｍ）〜約５０００マイクロメートル（μｍ）、又は約１μｍ〜約５００μｍ、又は約１００μｍ〜約５００μｍである。マイクロニードルの生体障壁への穿通長さは、約５０μｍ〜約２００μｍである。加えて、各マイクロニードルは、幅が約１μｍ〜約５００μｍである。更に、各マイクロニードルは、厚さが約１μｍ〜約２００μｍである。角質層穿刺マイクロニードルの幅及び厚さは、その長さ方向に沿って変化し得ることが当業者には理解される。例えば、ベース部分は、本体部分よりも幅広く（より厚く）てもよく、又は本体部分は、先端部分に近づくにつれてわずかに先細形状を有していてもよい。
【００６７】
一般に、角質層穿刺マイクロニードル６１０、６２０は、患者への痛みを最小限にしつつ、皮膚穿刺及び有益剤送達を与えるのに適した任意の細長い形状であってもよい。種々の実施形態では、個々のマイクロニードルは、実質的に円筒形、くさび形、円錐形、又は三角形（例えば、ブレード様）である。マイクロニードルの断面形状（マイクロニードルの平面基材に対してほぼ平行な面に沿って、又はマイクロニードルの長手方向軸に対してほぼ垂直な面に沿って切断）、又は皮膚に穿通し得るマイクロニードルの少なくとも一部分は、長方形、正方形、楕円形、円形、菱形、三角形又は星形を含む種々の形態をとっていてもよい。
【００６８】
角質層穿刺マイクロニードル６１０、６２０の先端部分は、生体障壁に穿刺し、例えば、患者の皮膚の角質層に穿刺し、有益剤を患者の組織に送達するように設計されている。好ましくは、各マイクロニードルの先端部分は、最小限の痛みで皮膚の穿刺及び穿通を可能にするために十分に小さくかつ鋭利であるべきである。好ましい実施形態では、マイクロニードルの先端部は、本体部分から先端に向かって先細になっており、マイクロニードルの端部にある点又は頂点を画定する。様々な実施形態にでは、先細形状先端部分は、先端部において斜角の形態であってもよく、又はピラミッド形状又は円錐形状又は三角形状であってもよい。
【００６９】
本発明の送達デバイスのマイクロニードルはまた、種々の長さ及び幾何形状のものでもよい。図９は、第６の実施形態の送達デバイス７００の一部の断面図である。送達デバイス７００は、フィルム７２０を含んでおり、フィルム７２０は、第１の外側向きの主表面７２２と、第２の外側向きの主表面７２４とを有している。図は、フィルム７２０内に収容された液体リザーバ７３０を示す。第１の外側向きの主表面７２２は、そこから延在する複数の角質層穿刺中空マイクロニードル７４０、７５０、７６０、及び７７０を有する。
【００７０】
この実施形態では、様々な中空マイクロニードル角質層穿刺マイクロニードルの長さ及び形状が提示される。中空マイクロニードル７４０は、円筒形の形状であり、近位端７４２から遠位端７４４まで先細形状がない。出口ポート７４６は、中空マイクロニードル７４０の遠位端７４４上に配置される。中空マイクロニードル７５０は、円筒形の近位端７５２を有しており、遠位端７５４のある点まで先細になる。出口ポート７５６は、中空マイクロニードル７５０の遠位端７５４上に配置される。中空マイクロニードル７６０は、円錐形状であり、近位端７６２から遠位端７６４まで先細形状になっている。出口ポート７６６は、中空マイクロニードル７６０の遠位端７６４上に配置される。最後に、中空マイクロニードル７７０は、近位端７７２と遠位端７７４とを有し、波形形状を有する。出口ポート７７６は、中空マイクロニードル７７０の遠位端７７４上に配置される。
【００７１】
中空マイクロニードル７４０及び７５０は、フィルム７２０の第１の外側向きの主表面７２２からｈ１の高さまで延在する一方で、中空マイクロニードル７６０及び７７０は、フィルム７２０の第１の表面７２２からｈ２の高さまで延在する。
【００７２】
有益剤は、液体リザーバ７３０内に配置されている。マイクロ流体チャネル７３４（約１００ナノメートル〜約０．５ミリメートルの横方向寸法）は、フィルム７２０内に配置され、リザーバ７３０と流体連通している。出口ポート７４６、７５６、７６６、及び７７６は、少なくともマイクロ流体チャネル７３４と流体連通している。
【００７３】
この実施形態では、高さｈ２は、ｈ１の高さよりも高く、液体リザーバ７３０に収容された有益剤に対してユーザの皮膚へのより浅い穿通及びより深い穿通の両方の希望が存在し得る。この図は、中空マイクロニードル７４０及び７５０が、均一な高さｈ１のものであり、一方、中空マイクロニードル７６０及び７７０が、均一な高さｈ２のものであることを示しているが、他の実施形態では、マイクロニードルが、任意の数の異なる高さのものでもよいことが理解されるべきである。
【００７４】
図１０は、マイクロ流体送達デバイス８００の第７の実施形態の断面図である。送達デバイス８００は、フィルム８２０を含んでおり、フィルム８２０は、第１の外側向きの主表面８２２と、第２の外側向きの主表面８２４とを有している。図は、フィルム８２０内に収容された第１の液体リザーバ８３０及び第２の液体リザーバ８４０を示す。中空マイクロニードル８５０、８６０、及び８７０は、フィルム８２０の第１の外側向きの主表面８２２から延在する。
【００７５】
中空マイクロニードル８５０は円錐形状であり、近位端８５２から遠位端８５４まで先細になる。マイクロニードル８５０は、フィルム８２０の第１の外側向きの主表面８２２から、ｈ１の高さまで延在する。出口ポート８５６は、中空マイクロニードル８５０の遠位端８５４上に配置される。
【００７６】
中空マイクロニードル８６０は円錐形状であり、近位端８６２から遠位端８６４まで先細になる。マイクロニードル８６０は、フィルム８２０の第１の外側向きの主表面８２２から、ｈ２の高さまで延在する。出口ポート８６６は、中空マイクロニードル８６０の遠位端８６４上に配置される。
【００７７】
中空マイクロニードル８７０は円錐形状であり、近位端８７２から遠位端８７４まで先細になる。マイクロニードル８７０は、フィルム８２０の第１の外側向きの主表面８２２から、ｈ２の高さまで延在する。出口ポート８７６は、中空マイクロニードル８７０の遠位端８７４上に配置される。
【００７８】
図１０は、異なる高さ（それぞれｈ１、ｈ２、及びｈ２）の中空マイクロニードル８５０、８６０、及び８７０を示しているが、他の実施形態では、マイクロニードルは全て同じ高さ、又は任意の数の異なる高さであってもよいことを理解されたい。
【００７９】
第１の液体リザーバ８３０及び第２の液体リザーバ８４０は、フィルム８２０内に収容される。同じ又は異なる有益剤が、液体リザーバ８３０及び８４０内に配置され得る。フィルム８２０内に配置された第１のマイクロ流体チャネル８３４は第１の液体リザーバ８３０と流体連通しており、出口ポート８５６及び８６６は、少なくとも１つの第１のマイクロ流体チャネル８３４と流体連通しているフィルム８２０の第１の外側向きの主表面８２２に作動的に接続されている。フィルム８２０内に配置された第２のマイクロ流体チャネル８４４は、第２の液体リザーバ８４０と流体連通しており、第２の出口ポート８７６は、少なくとも１つの第２のマイクロ流体チャネル８４４と流体連通しているフィルム８２０の第１の外側向きの主表面８２２に作動的に接続されている。この実施形態では、第１の液体リザーバ８３０は、第２の液体リザーバ８４０よりも第２の外側向きの主表面１２４に近接して配置される。
【００８０】
妨害部（obstructor）８６８は、中空マイクロニードル８６０の遠位端８６４付近の第１のマイクロ流体チャネル８３４内に配置される。いくつかの実施形態では、妨害部８６８は、第１の液体リザーバ８３０からの有益剤の流れを可能にするために開閉することができるバルブとして作用する。他の実施形態では、妨害部８６８は、生分解性、生体吸収性、又は溶解性材料で作製されてもよい。これらの実施形態では、第１の液体リザーバ８３０からの有益剤の放出は、生分解性妨害部８６８が体液にさらされたときに破壊されると開始され得る。
【００８１】
第７の実施形態のマイクロ流体送達デバイス８００は、図１０において予測的な使用で実証される。図は、マイクロニードルが患者の皮膚に穿通した後のマイクロ流体送達デバイス８００の一部の断面図である。この図は、外側表面９８２を有する皮膚組織９８０を示す。外側表面９８２の下に、表皮９８４、真皮９８６、及び皮下組織又は下皮９８８層が位置している。フィルム８２０の第１の外側向きの主表面８２２は、皮膚組織９８０の外側表面９８２と接している。
【００８２】
中空マイクロニードル８５０、８６０、及び８７０は全て、外側表面９８２及び表皮９４４に穿通する。マイクロニードル８６０及び８７０は、マイクロニードル８５０よりも真皮９８６内へ深く穿通する。そのため、異なる皮膚深さでの個人向けの治療に対する需要が存在する場合、本発明の送達デバイス８００により、マイクロキャストプロセスを使用して製造された送達デバイスでは得ることができない自由度が可能になる。
【００８３】
本発明でここまで提示したマイクロ流体送達デバイスは、使い捨て液体リザーバを有する使い捨てデバイスである。一部の実施形態では、リザーバは、再補充可能であってもよい。図１２は、本発明で使用され得るマイクロ流体送達デバイス１５００の第８の実施形態の斜視図である。送達デバイス１５００は、フィルム１５２０を含んでおり、フィルム１５２０は、第１の外側向きの主表面１５２２と、第２の外側向きの主表面１５２４とを有している。第１の外側向きの主表面１５２２は、そこから延在する複数の角質層穿刺中空マイクロニードル１６１０と、角質層穿刺中実マイクロニードル１６２０とを有する。各中空マイクロニードル１６１０は、近位端１６１２と遠位端１６１４とを有し、近位端１６１２は、送達デバイス１５００の第１の外側向きの主表面１５２２上に配置された中空マイクロニードル１６１０の端部である。出口ポート１５３２は、中空マイクロニードル１６１０の遠位端１６１４上に配置されている。各中実マイクロニードル１６２０は、近位端１６２２と遠位端１６２４とを有し、近位端１６２２は、送達デバイス１５００の第１の外側向きの主表面１５２２に配置された中空マイクロニードル１６２０の端部である。
【００８４】
送達デバイス１５００長方形の取り付け領域を有するように示されているが、また、正方形、長方形、三角形、円形、楕円形、腎臓形、星形、十字形、文字など様々な形状を有してもよい。治療ゾーンは、約１，０００ｃｍ２よりも大きくてもよく、約１，０００ｃｍ２、又は約１００ｃｍ２、又は約１０ｃｍ２、又は約１ｃｍ２、又は１ｃｍ２未満であってもよい。
【００８５】
図１２の送達デバイス１５００は、平面状であることが示されている。いくつかの実施形態では、アレイは、曲線であってもよい。身体表面に合わせて形成された曲線の送達デバイスにより、その表面に対して垂直に配向したマイクロニードル１６１０、１６２０が得られる。これにより、治療のためのより良いマイクロニードルの穿通、及びアレイの保持がもたらされる。
【００８６】
送達デバイス１５００のフィルム１５２０要素は、ユーザの皮膚に容易に適合し、その順応性のために着用が快適であり、衣類の擦れなどの皮膚が受け得る通常の外力にさらされたときに、皮膚上で無傷な状態で保たれるように十分な強度を有して形成されるように、比較的薄く可撓性であることが好ましい。中空マイクロニードル１６１０及び角質層穿刺中実マイクロニードル１６２０は、送達デバイス１５００を皮膚上で無傷の状態に維持するのに十分であり得る。しかしながら、フィルム１５２０の第１の外側向きの主表面１５２２は、その上に配置された接着剤層を有してもよい。接着剤層を使用し、通常の外力にさらされたときに皮膚上で無傷な状態で保たれるように、いくつかの実施形態では送達デバイス１５００に十分な強度を与えてもよい。あるいは、マイクロニードル１６１０、１６２０は、ニードルを所定位置に保持するために所望の表面構造、例えば、わずかに方向性のある隆起を有していてもよい。
【００８７】
中空マイクロニードル１６１０の遠位端１６１４上に配置された出口ポート１５３２は、様々な断面形状を有してもよい。出口ポート１５３２の考えられ得る形状としては、正方形、長方形、三角形、円形、楕円形、腎臓形、十字などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００８８】
図に示されるように、中空マイクロニードル１６１０及び中実マイクロニードル１６２０は、送達デバイス１５００の第１の外側向きの主表面１５２２上に均一な正方形パターンで列状に配置されている。他の実施形態では、１６１０及び中実マイクロニードル１６２０は、他のパターンで配置されてもよい。
【００８９】
図１３は、図１２の１２−１２面に沿った送達デバイス１５００の一部の断面図である。図は、フィルム１５２０内に収容された液体リザーバ１５３０を示す。加えて、図は、複数の中実マイクロニードル１６２０を示し、各中実マイクロニードルは近位端１６２２及び遠位端１６２４を有し、同様に複数の中空マイクロニードル１６１０を示し、各中空中実マイクロニードルは近位端１６２２及び遠位端１６２４を有する。各中空マイクロニードル１６１０は、その遠位端１６１４上に配置された出口ポート１５３２を有する。
【００９０】
有益剤は、液体リザーバ１５３０内に配置されている。マイクロ流体チャネル１５３４（約１００ナノメートル〜約０．５ミリメートルの横方向寸法を有する）は、フィルム１５２０内に配置され、リザーバ１５３０と流体連通している。出口ポート１５３２は、少なくとも１つのマイクロ流体チャネル１５３４と流体連通している中空マイクロニードル１６１０の遠位端１６１４に作動的に接続されている。
【００９１】
図は、液体リザーバ１５３０から出口ポート１５３２まで一定の幅であるとしてマイクロ流体チャネル１５３４を示す。他の実施形態では、マイクロ流体チャネル１５３４は、一方の端部から他方の端部まで先細になってもよい。これらマイクロ流体チャネルが、液体リザーバ１５３０のより広い方から出口ポート１５３２のより細い方へ先細になっている場合、毛管流は、液体が液体リザーバ１５３０から出口ポート１５３２へ移動するのを助けることができる。
【００９２】
前述したように、本実施形態では、マイクロ流体送達デバイス１５００は、再補充可能な液体リザーバ１５３０を有する。図１３は、フィルム１５２０の第２の外側向きの主表面１５２４上に配置された入口ポート１５３８を示す。再補充チャネル１５３６は、フィルム１５２０内に配置され、リザーバ１５３０と流体連通している。入口ポート１５３８は、再補充チャネル１５３６と流体連通している。
【００９３】
再補充チャネル１５３６は、本質的にマイクロ流体であってもよく、すなわち、約１００ナノメートル〜約０．５ミリメートルの横方向寸法を有してもよい。図は、第２の外側向きの主表面１５２４のより広い方から再補充可能な液体リザーバ１５３０のより狭い方へ先細になっている再補充チャネル１５３６を示す。いくつかの実施形態では、再補充チャネル１５３６は、液体リザーバ１５３０から入口ポート１５３８まで一定の幅であってもよい。更に他の実施形態では、再補充チャネル１５３６は、再補充可能な液体リザーバ１５３０のより広い方から第２の外側向きの主表面１５２４のより狭い方へ先細であってもよい。
【００９４】
入口ポート１５３８は、様々な断面形状を有してもよい。入口ポート１５３８の考えられ得る形状としては、正方形、長方形、三角形、円形、楕円形、腎臓形、十字などが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、入口ポート１５３８は、液体リザーバ１５３０を再補充するために使用されるデバイスに適合するように形成されてもよい。
【００９５】
中実マイクロニードル１６２０は、有益剤で表面被覆されてもよく、又は１種若しくは複数種の有益剤が混合された生分解性、生体吸収性、若しくは溶解性の材料で作製されてもよい。
【００９６】
前述のマイクロニードル６１０、６２０の寸法と同様に、マイクロニードル１６１０、１６２０は、約１マイクロメートル（μｍ）〜約５０００マイクロメートル（μｍ）の長さ、約１μｍ〜約５００μｍの幅、及び約１μｍ〜約２００μｍの厚さを有してもよい。角質層穿刺マイクロニードルの幅及び厚さは、その長さ方向に沿って変化し得ることが当業者には理解される。例えば、ベース部分は、本体部分よりも幅広く（より厚く）てもよく、又は本体部分は、先端部分に近づくにつれてわずかに先細形状を有していてもよい。
【００９７】
角質層穿刺マイクロニードル１６１０、１６２０は、患者への痛みを最小限にしつつ、皮膚穿刺及び有益剤送達を与えるのに適した任意の細長い形状であってもよく、個々のマイクロニードルは、実質的に円筒形、くさび形、円錐形、又は三角形（例えば、ブレード様）である。マイクロニードルの断面形状（マイクロニードルの平面基材に対してほぼ平行な面に沿って、又はマイクロニードルの長手方向軸に対してほぼ垂直な面に沿って切断）、又は皮膚に穿通し得るマイクロニードルの少なくとも一部分は、長方形、正方形、楕円形、円形、菱形、三角形又は星形を含む種々の形態をとっていてもよい。
【００９８】
角質層穿刺マイクロニードル１６１０、１６２０の先端部分は、生体障壁に穿刺し、例えば、患者の皮膚の角質層に穿刺し、有益剤を患者の組織に送達するように設計されている。好ましくは、各マイクロニードルの先端部分は、最小限の痛みで皮膚の穿刺及び穿通を可能にするために十分に小さくかつ鋭利であるべきである。好ましい実施形態では、マイクロニードルの先端部は、本体部分から先端に向かって先細になっており、マイクロニードルの端部にある点又は頂点を画定する。様々な実施形態にでは、先細形状先端部分は、先端部において斜角の形態であってもよく、又はピラミッド形状又は円錐形状又は三角形状であってもよい。
【００９９】
いくつかの実施形態では、フィルム２０、１２０、２２０、３２０は、生体適合性材料で形成されるか、又は生体適合性材料で被覆される。いくつかの実施形態では、フィルム５２０、７２０、８２０、１５２０、角質層穿刺マイクロニードル６２０、７４０、７５０、７６０、７７０、８５０、８６０、８７０、１６１０、１６２０、又はその両方は、生体適合性材料で形成されるか、又は生体適合性材料で被覆される。マイクロニードル６２０、７４０、７５０、７６０、７７０、８５０、８６０、８７０、１６１０、１６２０は、フィルム５２０、７２０、８２０、１５２０に使用される材料と同じ材料から形成されてもよく、あるいは、マイクロニードルは、フィルム材料とは異なる材料を含むことができる。構築に適した材料の代表例としては、金属及び合金、例えば、ステンレス鋼、パラジウム、チタン及びアルミニウム；プラスチック、例えば、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリメチルペンテン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニルスルホン、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンテレフタレート−グリコール変性（ＰＥＴＧ）、ポリイミド；並びにシリコン及びガラスなどのセラミックが挙げられる。材料は、好ましくは、マイクロニードルが皮膚に効果的に穿刺されるように設計された寸法でマイクロニードルが、それが顕著に曲がったり又は破損したりすることなく、十分に強いように選択される。マイクロニードル及び基材材料はまた、送達デバイスによって送達される薬物製剤と非反応性であるべきである。
【０１００】
いくつかの実施形態では、フィルム、マイクロニードル、又は両方が、生分解性材料又は生体吸収性材料で形成されている。好適な材料の代表的な例としては、限定されないが、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）、ポリ（グリコール酸）（ＰＧＡ）、ポリジオキサノン（ＰＤＯ）、ポリ（ε−カプロラクトン）（ＰＣＬ）、ポリ（乳酸−ｃｏ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリ（オルトエステル）（ＰＯＥ）、コポリ（エーテル−エステル）（ＣＥＥ）系製剤、又はこれらの材料の組み合わせが挙げられる。マイクロニードルは、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及びポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系製剤、又はこれらの材料の組み合わせを含む水溶性材料から形成することができる。
【０１０１】
フィルム、角質層穿刺マイクロニードル、又は両方が、場合により、これらに埋め込まれているか、又はこれらに被覆されている二次的構造材料を更に含んでいてもよい。例えば、ミクロ粒子、ナノ粒子、繊維、フィブリド、又は他の粒状物質が含まれていてもよい。これらの二次的材料は、送達デバイス１０、１００、２００、３００、５００、７００、８００、１５００の１つ以上の物理的又は化学的特性を向上させることができる。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、角質層穿刺マイクロニードル６２０、７４０、７５０、７６０、７７０、８５０、８６０、８７０、１６１０、１６２０は生分解性材料で形成されるが、フィルム５２０、７２０、８２０、１５２０は生分解性ではない。これらの実施形態では、有益剤材料は、可溶性物質、又は不溶性であるが分散性の物質を含んでいてもよい。そのため、有益剤の送達機構は、例えば、マイクロニードルの生分解が、有益剤の溶解又は分散と同時のものであってもよい。ニードルの分解速度は、有益剤の所定の薬物送達速度を可能にするように制御されてもよい。いくつかの実施形態では、第１の有益剤の放出速度は、第２の有益剤の放出速度と異なっていてもよい。全ての角質層穿刺マイクロニードルが分解した時点で、フィルム５２０、７２０、８２０、１５２０を治療部位から取り除いてもよい。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、送達デバイス１０、１００、２００、３００、５００、７００、８００、１５００は、ニードルのみ又は基材と組み合わせて、有益剤で更にコーティングされてもよい。
【０１０４】
有益剤としては、潤滑剤、スリップ剤などを挙げることができる。あるいは、有益剤は、標的となる局所領域に１つ以上の利益を与え得る。このような有益剤は、ワックス、油、皮膚軟化剤、保湿剤などを含むが、これらに限定されない様々な組成物のいずれかであってもよい。
【０１０５】
有益剤としては、ヒアルロン酸、ヒドロキシ酸（例えば、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、サリチル酸、クエン酸、酒石酸）；抗ニキビ剤（例えば、サリチル酸、レチノール、レチノイド、又は他の角質溶解剤、及び過酸化ベンゾイル、又はニキビの治療に用いられる他の抗微生物剤）；光沢調節剤（例えば、コメタンパク質、コットンパウダー、エルビオール（ジクロロフェニルイミダゾールチオキソラン）；トレチノイン、イソトレチノイン、モトレチニド、アダパレン、タザロテン、アゼライン酸、及びレチノールなどのレチノイド又はその誘導体；５αリダクターゼ阻害剤、例えば、グリシン誘導体；大豆タンパク質及び小麦タンパク質などを含む植物タンパク質加水分解物、緑茶（ｃａｍｅｌｌｉａ  ｓｉｎｅｓｉｓ）抽出物、及び桂皮抽出物）；保湿剤；抗微生物剤（例えば、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、トリクロルカルバン（triclocarbon）、ポリヘキサメチレンビグアニド、塩化セチルピリジウム、及び塩化メチルベンゼトニウム（methyl and benzothonium chloride）などのカチオン性抗微生物剤；ロドプロピニルブチルカルバメート、ジアゾリジニル尿素、ジグルコン酸クロルヘキシデン、酢酸クロルヘキシデン、イセチオン酸クロルヘキシジン、及び塩酸クロルヘキシデンなどのクロルヘキシジンの塩類；２，４，４’−トリクロロ−２−ヒドロキシジフェニルエーテル（トリクロサン）などのハロゲン化フェノール化合物；パラクロロメタキシレノール（ＰＣＭＸ）；エタノール、プロパノールなどの短鎖アルコールなど）；抗生剤又は消毒剤（ムピロシン、硫酸ネオマイシン、バシトラシン、ポリミキシンＢ、１−オフロキサシン、テトラサイクリン類（塩酸クロロテトラサイクリン、１０塩酸オキシテトラサイクリン、及び塩酸テトラサイクリン）、リン酸クリンダマイシン、硫酸ゲンタマイシン、メトロニダゾール、ヘキシルレゾルシノール、塩化メチルベンゼトニウム、フェノール、第四級アンモニウム化合物、ティーツリー油、並びにこれらの医薬的に許容される塩及びプロドラッグ）、抗炎症剤（適切なステロイド系抗炎症剤、例えば、コルチコステロイド、例えば、ヒドロコルチゾン、ヒドロキシルトリアムシノロン、α−メチルデキサメタゾン、リン酸デキサメタゾン、ジプロピオン酸ベクロメタゾン、吉草酸クロベタゾール、デソニド、デソキシメタソン、酢酸デソキシコルチコステロン、デキサメタゾン、ジクロリゾン、二酢酸ジフロラゾン、吉草酸ジフルコルトロン、フルアドレノロン、フルクロロロンアセトニド、フルドロコルチゾン、ピバリン酸フルメタゾン、フルオシノロンアセトニド、フルオシノニド、フルコルチンブチルエステル、フルオコルトロン、酢酸フルプレドニデン（フルプレドニリデン）、フルランドレノロン、ハルシノニド、酢酸ヒドロコルチゾン、酪酸ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、トリアムシノロンアセトニド、コルチゾン、コルトドキソン、フルセトニド、フルドロコルチゾン、二酢酸ジフルオロゾン、フルラドレノロンアセトニド、メドリゾン、アムシナフェル、アムシナフィド、ベタメタゾン、クロロプレドニゾン、酢酸クロロプレドニゾン、クロコルテロン、クレスシノロン、ジクロリゾン、ジフルプレドネート、フルクロロニド、���ルニゾリド、フルオロメタロン、フルペロロン、フルプレドニゾロン、吉草酸ヒドロコルチゾン、シクロペンチルプロピオン酸ヒドロコルチゾン、ヒドロコルタメート、メプレドニゾン、パラメタゾン、プレドニゾロン、プレドニゾン、ジプロピオン酸ベクロメタゾン、ジプロピオン酸ベタメタゾン、トリアムシノロン、及びこれらの塩など、非ステロイド系抗炎症剤、ナツシロギク（タナセタム・パーテニウム（Tanacetum parthenium））、クコの実（リシウム・バルバラム（Lycium barbarum））、マリアアザミ抽出物（シリバム・マリアナム（Silybum marianum））、アマランス油（アマランサス・クルエンタス（Amaranthus cruentus））、ザクロ（プニカ・グラナタム（Punica granatum））、イェルバ・マテ（イレクス・パラグアリエンシス（Ilex paraguariensis）葉抽出物）、ホワイトリリー花抽出物（リリウム・カンジダム（Lilium Candidum））、オリーブ葉抽出物（オレア・エウロピア（Olea europaea））、及びフロレチン（リンゴ抽出物））；抗糸状菌／抗真菌剤（例えば、ミコナゾール、エコナゾール、ケトコナゾール、セルタコナゾール、イトラコナゾール、フルコナゾール、ボリコナゾール、クリオキノール、ビフォコナゾール、テルコナゾール、ブトコナゾール、チオコナゾール、オキシコナゾール、スルコナゾール、サペルコナゾール、クロトリマゾール、ウンデシレン酸、ハロプロジン、ブテナフィン、トルナフテート、ナイスタチン、シクロピロクスオラミン、テルビナフィン、アモロルフィン、ナフチフィン、エルビオール、グリセオフルビン、並びにこれらの薬学的に許容される塩及びプロドラッグ；アゾール、アリルアミン、又はこれらの混合物）；外用鎮痛剤（例えば、イブプロフェン又はジクロフェナク；カプサイシン、フェンタニル、及びクエン酸フェンタニルなどのこれらの塩；パラセタモール（アセトアミノフェンとして）；サリチル酸エステルなどの非ステロイド系抗炎症剤（ＮＳＡＩＤ）；モルヒネ及びオキシコドンなどのオピオイド薬；イブプロフェン又はジクロフェナク含有ゲル）；酸化防止剤（例えば、スルフヒドリル化合物及びその誘導体（例えば、メタ重亜硫酸ナトリウム及びＮ−アセチルシステイン）、リポ酸及びジヒドロリポ酸、レスベラトロル、ラクトフェリン；アスコルビン酸、アスコルビン酸エステル、及びアスコルビン酸誘導体（例えば、パルミチン酸アスコルビル、及びアスコルビルポリペプチド）；ブチルヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン（ブチルヒドロキシトルエン）、レチノイド（例えば、レチノール及びパルミチン酸レチノール）、トコフェロール（例えば、酢酸トコフェロール）、トコトリエノール、及びユビキノン；システイン、Ｎーアセチルシステイン、亜硫酸水素ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒド・スルホキシル酸ナトリウム、アセトン−重亜硫酸ナトリウム、トコフェロール、及びノルジヒドログアイアレチン酸；フラボノイド及びイソフラボノイド、並びにこれらの誘導体（例えば、ゲニステイン及びジアゼイン）を含む抽出物；レスベラトロルなどを含む抽出物；グレープシード、緑茶、松樹皮、及びプロポリス；クローブ、シナモン、オレガノ、ターメリック、クミン、パセリ、バジル、カレー粉、マスタードシード、ショ���ガ、コショウ、チリパウダー、パプリカ、ガーリック、コリアンダー、オニオン、及びカルダモンなどの植物由来のポリフェノール抗酸化物質；セージ、タイム、マジョラム、テラゴン、ペパーミント、オレガノ、セイボリー、バジル、及びイノンドなどの一般的なハーブ類））；脱毛剤（例えば、チオグリコール酸カルシウム又はチオグリコール酸カリウム）；ビタミン類（例えば、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ、ビタミンＥ；α、β、γ、又はδトコフェロール、ナイアシン、又はナイアシンアミド）、並びにアスコルビン酸ジグルコシド、及び酢酸又はパルミチン酸ビタミンＥなどのビタミン塩又は誘導体；サンブロック（例えば、二酸化チタン）及び／又はサンスクリーン（例えば、二酸化チタン及び酸化亜鉛などの無機サンスクリーン；オクチルメトキシシンナメート、サリチル酸オクチル、ホモサラート、アボベンゾンなどの有機サンスクリーン；血管拡張薬（例えば、ナイアシン）；保湿剤（例えば、グリセリン）；アンチエイジング剤（例えば、レチノイド；ジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）、銅含有ペプチド）；グリコール酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、マンデル酸、アスコルビン酸、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシイソカプロン酸、アトロ乳酸、α−ヒドロキシイソ吉草酸、ピルビン酸エチル、ガラクツロン酸、グルコヘプトン酸、グルコヘプトノ１，４−ラクトン、グルコン酸、グルコノラクトン、グルクロン酸、グルクロノラクトン、ピルビン酸イソプロピル、ピルビン酸メチル、ムチン酸、ピルビン酸、サッカリン酸、サッカリック酸１，４−ラクトン、酒石酸、及びタルトロン酸などのα−ヒドロキシ酸又はフルーツ酸及びこれらの前駆体；β−ヒドロキシ酪酸、β−フェニル−乳酸、及びβ−フェニルピルビン酸などのβ−ヒドロキシ酸；亜鉛及び酸化亜鉛などの亜鉛含有化合物；緑茶、大豆、マリアアザミ、藻類、アロエ、アンゼリカ、ビターオレンジ、コーヒー、オウレン、グレープフルーツ、ブクリョウ、スイカズラ、ハトムギ、シコン、クワ、ボタン、プエラリア、コメ（nice）、及びベニバナなどの植物抽出物、並びにこれらの塩類及びプロドラッグ）；カロチノイド、セラミド、脂肪酸、酵素、酵素阻害剤、ミネラル、ステロイド、ペプチド、アミノ酸、植物抽出物、着色剤、セチリジン塩酸塩又は薬学的に同等なセチリジン化合物などのアレルギー緩和剤、アセトアミノフェン、イブプロフェン、ケトプロフェン、又はその薬学的同等物などの鎮痛剤化合物、フェニレフリン塩酸塩、デキストロメトルファン臭化水素酸塩水和物、プソイドエフェドリン塩酸塩、又はその薬学的同等物などの咳／かぜ緩和活性物質、ブプロピオンＳＲ、バレニクリン及びニコチン置換療法剤、又はその薬学的同等物などの禁煙薬、などを挙げることができる。物質は、例えば保湿すること、皮膚のトーン又は色合いの改善（顔料によるなど）、様々な皮膚の状態（例えば、乾燥又は重度の乾燥肌、湿疹、乾癬、アトピー性皮膚炎、アレルギー性皮疹、ニキビ、黒頭病、膿疱、面皰、酒さ、帯状疱疹、皺、口唇ヘルペス、ヘルペス、いぼ、日焼け、虫刺れ、ツタウルシなど）を治療又は少なくとも緩和すること、機械力（例えば、収縮）を加え、皺を伸ばすこと、���は、より一般的には、望ましくない皮膚の欠陥（例えば、目の下のくま、ニキビの発赤、小皺及び皺、炎症後色素沈着（ＰＩＨ）、発赤、炎症、セルライト、皺、年齢による染み、斑状色素沈着、濃い染み、肝斑、目の下の腫れ）の症状及び外観を治療又は緩和すること、望ましくない顔又は身体の毛を脱毛すること、傷口の治癒を助けること、などの様々な方法のいずれかで皮膚に影響を及ぼすことができる。例えば、ローション、クリーム、オイル、及び更にはマスクを皮膚に付けることで皮膚を治療し、又は他の形で皮膚に影響を及ぼすことができる。このような個人向け又は消費者向けヘルスケア物質は、皮膚を通じた拡散又は輸送の速度が皮膚の両側の有効成分の濃度の差と相関する拡散の原理に概ねしたがって皮膚に吸収される。
【０１０６】
前述したように、送達デバイスを製造するための微細加工又はマイクロキャストプロセスは、単一組成のアレイの製造に限定される。本発明では、個人向けの治療に、１種類より多い有益剤を含む角質層穿刺マイクロニードルを使用する。そのため、微細加工又はマイクロキャストプロセスを使用することはできない。
【０１０７】
本発明の送達デバイスは、付加製造（Additive Manufacturing）技術を使用して製造することができる。付加製造は、三次元コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）データを使用して物理的な部品又はアセンブリを迅速に製造するために使用される技術群である。部品又はアセンブリの構築は、通常、３Ｄ印刷などの「付加層製造（additive layer manufacturing）」技術を用いて行われる。付加製造は、１種類より多い有益剤を同時に送達する送達デバイスを製造する、単純で、効果的で、かつ経済的な方法である。
【０１０８】
一般に、コンピュータ支援設計及びコンピュータ支援製造ＣＡＤ−ＣＡＭワークフローは、従来の付加製造プロセスである。このプロセスは、ＣＡＤワークステーションを使用した３Ｄ固体、又は走査デバイスを使用した２Ｄスライスのいずれかとして、幾何学的データの作成から開始する。付加製造では、このデータは、有効な幾何学的モデル、すなわち、境界面が有限な体積を包含しており、構造に設計されていない限り、内部を露出する穴を含まず、それ自体が折り返されないものを表していなければならない。言い換えると、物体は、「内部」を有していなければならない。３Ｄ空間での各点について、アルゴリズムが、その点がモデルの境界面の内部にあるか、境界面上にあるか、又は境界面の外部にあるかを一意的に判定し得る場合、モデルは有効である。ＣＡＤポストプロセッサは、内部のＣＡＤ幾何学的形態を単純化された数学的形態に近似し、次いで、付加製造の一般的な特徴である特定のデータフォーマットで表現する。付加製造機構を働かせるために必要な運動制御軌道を得るために、作成した幾何学的モデルを、典型的には、層状にスライスし、そのスライスを線状にスキャンし（コンピュータ数値制御ツールパスとしての軌道を作成するために使用される「２Ｄ描画」を作成する）、層ごとに物理的な構築プロセスが得られる。
【０１０９】
３Ｄ印刷プロセスにより、異なる大きさ及び形状のマイクロニードルの製造が可能になり、並びに１種類より多い有益剤を有する送達デバイスを製造する能力が可能になる。個々のマイクロニードルの位置、鋭利さ、キャビテーション及び材料は、微細加工又はマイクロキャストよりも３Ｄ印刷による方が、はるかに容易に制御することができる。軟質材料、硬質材料や、及び更に液体を、個々のマイクロニードルに組み込むことができる。送達プロファイルの変化は、スマート送達デバイスを製造するためのシステムに設計することができる。非相溶性化合物も、相互汚染のおそれなく、送達デバイスの異なる部分に構築することができる。
【０１１０】
マイクロニードルは、少なくとも１００μｍ以上の深さに有効成分／薬物を送達する必要があるが、約２０ミクロン以上の変更可能な穿通を有するように設計することができる。異なる用途及び使用は、異なるレベルの穿通、溶解度及び設計特徴（大きさ、形状、角度、溶解度など）を必要とする。場合によっては、有益剤は、ニードル材料に溶解してもよく、他の場合では、有益剤は、リザーバ内に貯蔵され、マイクロ流体チャネルを通して送達されてもよい。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、これらの皮膚送達デバイス又はパッチは、経時的に送達される液体の量を検出するセンサを含むことができ、その結果、消費者（ユーザ）が一定期間にわたって送達される量を追跡することができ、所望に応じて薬物送達プロファイルを変更することができるように、アプリを使用して薬物の量を監視することができる。
【０１１２】
〔実施の態様〕
（１）  皮膚送達デバイスであって、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）前記フィルム内に収容された少なくとも１つの液体リザーバと、
（ｃ）前記フィルム内に配置され、前記少なくとも１つの液体リザーバと流体連通している、約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの横方向寸法を有する少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと、
（ｄ）前記少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、を備える、皮膚送達デバイス。
（２）  センサを更に備える、実施態様１に記載の皮膚送達デバイス。
（３）  前記センサが、経時的に送達される液体の量を検出する、実施態様２に記載の皮膚送達デバイス。
（４）  皮膚送達デバイスであって、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）前記フィルム内に収容された複数の液体リザーバと、
（ｃ）前記フィルム内に配置された約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している各液体リザーバと、
（ｄ）少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、を備える、皮膚送達デバイス。
（５）  センサを更に備える、実施態様４に記載の皮膚送達デバイス。
【０１１３】
（６）  前記センサが、経時的に送達される液体の量を検出する、実施態様５に記載の皮膚送達デバイス。
（７）  経皮送達デバイスであって、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）前記フィルム内に配置された少なくとも１つの液体リザーバと、
（ｃ）前記フィルム内に配置され、前記少なくとも１つの液体リザーバと流体連通している、（約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する）少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと、
（ｄ）前記少なくとも１つのマイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの出口ポートと、
（ｅ）前記少なくとも１つの出口ポートと流体連通している少なくとも１つのマイクロニードルと、を備える、経皮送達デバイス。
（８）  センサを更に備える、実施態様７に記載の経皮送達デバイス。
（９）  前記センサが、経時的に送達される液体の量を検出する、実施態様８に記載の経皮送達デバイス。
（１０）  少なくとも２種の有益剤の長期送達のための経皮送達デバイスであって、
（ａ）第１の外側向きの主表面及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムと、
（ｂ）第１の有益剤サブシステムであって、
（ｉ）前記フィルム内に配置された第１の有益剤を収容する少なくとも１つの第１の活性製剤液体リザーバと、
（ｉｉ）前記フィルム内に配置され、前記少なくとも１つの第１の有益剤液体リザーバと流体連通している、（約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する）少なくとも１つの第１の有益剤マイクロ流体チャネルと、
（ｉｉｉ）前記少なくとも１つの第１の有益剤マイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第１の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの第１の有益剤出口ポートと、
（ｉｖ）前記少なくとも１つの第１の有益剤出口ポートと流体連通している少なくとも１つの第１の有益剤マイクロニードルと、を含む、第１の有益剤サブシステムと、
（ｃ）第２の有益剤サブシステムであって、
（ｉ）前記フィルム内に配置された第２の有益剤を収容する少なくとも１つの第２の有益剤液体リザーバと、
（ｉｉ）前記フィルム内に配置され、前記少なくとも１つの第２の有益剤液体リザーバと流体連通している、（約１００ｎｍ〜０．５ｍｍの主要横方向寸法を有する）少なくとも１つの第２の有益剤マイクロ流体チャネルと、
（ｉｉｉ）前記少なくとも１つの第２の有益剤マイクロ流体チャネルと流体連通している前記フィルムの前記第２の外側向きの主表面に作動的に接続された少なくとも１つの第２の有益剤出口ポートと、
（ｉｖ）前記少なくとも１つの第２の有益剤出口ポートと流体連通している少なくとも１つの第２の有益剤マイクロニードルと、を含む、第２の有益剤サブシステムと、を備える、経皮送達デバイス。
【０１１４】
（１１）  センサを更に備える、実施態様１０に記載の経皮送達デバイス。
（１２）  前記センサが、経時的に送達される液体の量を検出する、実施態様１１に記載の経皮送達デバイス。
【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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【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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【国際調査報告】
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