特許 6249885 マイクロニードル構造体及びマイクロニードル構造体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6249885

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】マイクロニードル構造体及びマイクロニードル構造体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   A61M 37/00 20060101AFI20171211BHJP

【ＦＩ】

   A61M37/00 530

   A61M37/00 505

   A61M37/00 510

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-113570(P2014-113570)

(22)【出願日】2014年5月30日

(65)【公開番号】特開2015-226649(P2015-226649A)

(43)【公開日】2015年12月17日

【審査請求日】2016年2月10日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】510193430

【氏名又は名称】株式会社ワークス

(74)【代理人】

【識別番号】100081318

【弁理士】

【氏名又は名称】羽切 正治

(72)【発明者】

【氏名】三重野 計滋

【審査官】 田中 玲子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２４５９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８４４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０６１２０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１５２０９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−５５３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３７７０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高さの異なる皮膚に刺さる錐状の複数のニードル凸部を個々に金属加工によりマスター型に形成し、
該マスター型に対して離型性素材を射出成型により射出して前記複数のニードル凸部に対応して深さ及び直径の異なるニードル凹部を有する鋳型を形成し、
該ニードル凹部に薬剤を充填して高さ及び直径による体積の異なる皮膚に刺さる錐状の複数のマイクロニードルを形成し、
前記マイクロニードルを覆うように可撓性を有する基部材を形成し、
前記基部材の中央部とその外側の外縁部とに配置する前記マイクロニードルの体積を異ならせて人体の形状に合わせて体積の異なる前記マイクロニードルを混在させて配置して、前記マイクロニードルを皮膚に突き刺すとともに、前記基部材を前記皮膚に接触する構造のマイクロニードルを形成すること
を特徴とするマイクロニードル構造体の製造方法。

【請求項2】

前記マイクロニードルは、体積が異なり、且つ、外観形状、先端角度の異なる複数のマイクロニードルを基部材上に成型することを特徴とする請求項１に記載のマイクロニードル構造体の製造方法。

【請求項3】

前記マイクロニードルは、全体が薬剤を凝固して成型、若しくは樹脂で中空に成型して該中空部に薬剤を充填することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロニードル構造体の製造方法。

【請求項4】

前記薬剤は、体積が異なり、且つ、外観形状、先端角度の異なる複数のマイクロニードル毎に異なる薬剤を充填して成型することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のマイクロニードル構造体の製造方法。

【請求項5】

前記マイクロニードルは、高さＨは１００μ〜６００μｍ、先端角度θは２０°〜６０°の範囲、外観形状は、円錐形、三角錐形、四角錐形、六角錐形、二段円錐形であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１に記載のマイクロニードル構造体の製造方法。

【請求項6】

マスター型に金属加工により個々に形成した高さ及び直径による体積の異なる皮膚に刺さる錐状の複数のニードル凸部と、
該マスター型に対して離型性素材を鋳型に射出成型により射出して形成した前記複数のニードル凸部に対応して深さ及び直径の異なるニードル凹部と、
該ニードル凹部に薬剤を充填して形成した高さ及び直径による体積の異なる皮膚に刺さる錐状の複数のマイクロニードルと、
前記マイクロニードルを覆うように可撓性を有する基部材と、を有し、
前記基部材の中央部とその外側の外縁部とに配置する前記マイクロニードルの体積を異ならせ且つ、体積の異なる前記マイクロニードルを混在させて配置して、前記マイクロニードルを皮膚に突き刺すとともに、前記基部材を前記皮膚に固定する構造に形成したことを特徴とすることを特徴とするマイクロニードル構造体。

【請求項7】

前記マイクロニードルは、体積が異なり、且つ、外観形状、先端角度の異なる複数のマイクロニードルを基部材上に成型することを特徴とする請求項６に記載のマイクロニードル構造体。

【請求項8】

前記マイクロニードルは、全体が薬剤を凝固して成型、若しくは樹脂で中空に成型して該中空部に薬剤が充填されてなることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のマイクロニードル構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高精度金型によりマスター型を作成し、このマスター型を用いて鋳型に射出成型して鋳型を作成し、この鋳型を用いてマイクロニードル構造体及びマイクロニードル構造体の製造方法に関する。

【0002】

現在、医療の分野で、人体の皮膚を通して薬剤を体内に注入するための極小の針であるマイクロニードルを使用する医療器具が知られている。

【0003】

特許文献１は、図７（特許文献１の図３と同じ）に示すように、従来のマイクロニードルデバイス１１０が開示されている。このマイクロニードルデバイス１１０は、平坦な基板１１１上に複数の針状突起物１１２を基板１１１と一体的に整列して形成した構造体であり、人体を含む生体の皮膚に針状突起物１１２を穿刺することによって内部に設けた流体管路１１５を通して体内に薬剤を注入することが可能な発明が開示されている。

【0004】

また、特許文献２は、製造時における加熱を行うことなく、低い製造コスト、高い歩留まりで微小針のアレイを有するマイクロニードルシートの製造方法及び製造装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−９４２２４

【特許文献2】特開２００８−６１７８

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２のマイクロニードルシートは、フォトリソグラフィ技術のフォトレジストを使用してマスター型を作成し、樹脂でスタンパー（鋳型）を作成してマイクロニードルシートを製造することが開示されている。このように、一般的なマイクロニードルの作成方法は、フォトリソグラフィ技術を用いてマスター型を作成し、樹脂製品の鋳型を作成した上で、鋳型に樹脂及び薬剤等を流し込み、マイクロニードルを作成する方法が知られている。

【0007】

しかしながら、フォトリソグラフィを用いた平面的な従来の作成方法では、マイクロニードルの高度、針先端部の角度、外観形状の精度が十分でない製品が作成される課題を有している。また、精度が十分でないマイクロニードルでは、図７に示すような針状突起物１１２が、皮膚に穿刺し難い状況が発生する恐れがある。

【0008】

そこで、本発明は、高精度金型によって作成されたマスター型、フッ素樹脂（テフロン（登録商標））を鋳型に用いることによって、高精度なマイクロニードル構造体の製造方法、人体の皮膚によりフィット（適合）させることができるようにマイクロニードルを配列し、より効果的な患部への薬剤注入を行うことができるマイクロニードル構造体を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る、マイクロニードル構造体の製造方法は、高さの異なる皮膚に刺さる錐状の複数のニードル凸部を個々に金属加工によりマスター型に形成し、該マスター型に対して離型性素材を射出成型により射出して前記複数のニードル凸部に対応して深さ及び直径の異なるニードル凹部を有する鋳型を形成し、該ニードル凹部に薬剤を充填して高さ及び直径による体積の異なる皮膚に刺さる錐状の複数のマイクロニードルを形成し、前記マイクロニードルを覆うように可撓性を有する基部材を形成し、前記基部材の中央部とその外側の外縁部とに配置する前記マイクロニードルの体積を異ならせて人体の形状に合わせて体積の異なる前記マイクロニードルを混在させて配置して、前記マイクロニードルを皮膚に突き刺すとともに、前記基部材を前記皮膚に接触する構造のマイクロニードルを形成することを特徴とする。

【0010】

本発明に係る、マイクロニードル構造体の製造方法における、前記マイクロニードルは、体積が異なり、且つ、外観形状、先端角度の異なる複数のマイクロニードルを基部材上に成型することを特徴とする。

【0011】

本発明に係る、マイクロニードル構造体の製造方法における、前記マイクロニードルは、全体が薬剤を凝固して成型、若しくは樹脂で中空に成型して該中空部に薬剤を充填することを特徴とする。

【0012】

本発明に係る、マイクロニードル構造体の製造方法における、前記薬剤は、体積が異なり、且つ、外観形状、先端角度の異なる複数のマイクロニードル毎に異なる薬剤を充填して成型することを特徴とする。

【0013】

本発明に係る、マイクロニードル構造体の製造方法における、前記マイクロニードルは、高さＨは１００μ〜６００μｍ、先端角度θは２０°〜６０°の範囲、外観形状は、円錐形、三角錐形、四角錐形、六角錐形、二段円錐形であることを特徴とする。

【0014】

本発明に係るマイクロニードル構造体は、マスター型に金属加工により個々に形成した高さ及び直径による体積の異なる皮膚に刺さる錐状の複数のニードル凸部と、該マスター型に対して離型性素材を鋳型に射出成型により射出して形成した前記複数のニードル凸部に対応して深さ及び直径の異なるニードル凹部と、該ニードル凹部に薬剤を充填して形成した高さ及び直径による体積の異なる皮膚に刺さる錐状の複数のマイクロニードルと、前記マイクロニードルを覆うように可撓性を有する基部材と、を有し、前記基部材の中央部とその外側の外縁部とに配置する前記マイクロニードルの体積を異ならせ且つ、体積の異なる前記マイクロニードルを混在させて配置して、前記マイクロニードルを皮膚に突き刺すとともに、前記基部材を前記皮膚に固定する構造に形成したことを特徴とすることを特徴とする。

【0015】

本発明に係るマイクロニードル構造体の前記マイクロニードルは、体積が異なり、且つ、外観形状、先端角度の異なる複数のマイクロニードルを基部材上に成型することを特徴とする。

【0016】

本発明に係るマイクロニードル構造体の前記マイクロニードルは、全体が薬剤を凝固して成型、若しくは樹脂で中空に成型して該中空部に薬剤が充填されてなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、高精度金型でマスター型を作成し、フッ素樹脂を鋳型に用いることによって、各マイクロニードルの高さ、外観形状、先端部の角度などを均一化することができ、高精度なマイクロニードル及びマイクロニードル構造体を作成することができる。

【0018】

また、本発明によれば、高精度金型でマスター型を作成することができるので、高さ、外観形状、先端部の角度などの異なる複数のマイクロニードルを高精度に作成することができる。

【0019】

また、本発明によれば、高さ、外観形状、先端部の角度などが異なる複数の種類のマイクロニードルをマイクロニードル構造体上に設けることができ、また、マイクロニードルの配列は、皮膚に刺しやすい配列パターンを選択することができる。

【0020】

また、本発明によれば、マイクロニードルに充填された薬剤に適合した高さ、外観形状、先端部の角度など、異なる種類のマイクロニードルをマイクロニードル構造体上に設けることができるので、治療に効果的なマイクロニードルの配列パターンを選択することができる。

【0021】

また、本発明によれば、マイクロニードルの種類によって、充填する薬剤を変更することができるので、マイクロニードルが薬剤の目印となり、医療ミスの軽減を図ることができる。

【0022】

また、本発明によれば、マイクロニードルが薬剤を凝固させて成型することができるので、マイクロニードル自体を薬剤として体内で溶かすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係るマイクロニードル及びマイクロニードル構造体の製造工程を示すフローチャートである。

【図2】本発明の実施形態に係るマスター型及び鋳型を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係るマイクロニードル構造体の使用状態を示す図である。

【図4】図４（ａ）は、本発明の実施形態に係るマイクロニードルの形状を示す図である。（ｂ）は、マイクロニードルの他の形状を示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係るマイクロニードル構造体における、複数形状のマイクロニードルの使用状態を示す図である。

【図6】図６（ａ）本発明の実施形態に係るマイクロニードル構造体における、複数形状のマイクロニードルが混在する使用状態を示す図である。（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ’の断面図である。

【図7】従来の発明に係るマイクロニードル構造体の使用状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

【0025】

図１乃至図３を参照して、本発明に係るマイクロニードル及びマイクロニードル構造体の製造方法について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るマイクロニードル及びマイクロニードル構造体の製造工程を示すフローチャートである。図２は、本発明の実施形態に係るマスター型及び鋳型を示す図である。図３は、本発明による製造工程により製造されたマイクロニードル構造体を示す図である。

【0026】

図２に示すように、マスター型２０は、高精度金型で作成されており、本発明のマイクロニードル及びマイクロニードル構造体の鋳型を作る為の雄型であり、高さ、外観形状、先端部の角度などが高精度なニードル凸部２１が設けられている。
マスター型２０は、金型加工によりマイクロニードル１１の原型となるニードル凸部２１が高精度に形成される。マイクロニードル１１の製造においては、マスター型２０の精度がマイクロニードル１１の精度に大きく影響する。マスター型２０の原材料は、ステンレス鋼を使用するのが好適である。

【0027】

従来、マスター型の成型は、原板をフォトリソグラフィ技術を用いて成型し、雄型をシリコン成型することによってマスター型を成型している。
しかしながら、フォトリソグラフィ技術によるマスター型成型では、設計図の原板を雄型の感光材に焼き付け又は現像の際に設計書通りの精度で写すことができなかったり、雄型から成型するマスター型が十分な精度が得られず、マスター型にメッキ処理を行い、メッキ処理を行ったマスター型からシリコンを抜いて成型した鋳型から最終的に作成されるマイクロニードルの精度が十分でない場合がある。また、メッキ加工した鋳型のメッキが安定しない場合等により、十分な精度が得られない場合も生ずる。例えば、マイクロニードルの高さ、外観形状（円錐、三角錐等）、マイクロニードルの側面傾斜角度に個体差が生じて不揃いになり、１つのマイクロニードルが複数配列されて形成されるマイクロニードル構造体の精度が劣り、ばらつきが生じるおそれがある。このような精度が劣るマイクロニードルは、皮膚に刺さり難く、薬剤が十分に注入されないおそれがあるという課題を有している。

【0028】

そこで、本発明では、マスター型２０の雄型のニードル凸部２１を金属加工により高精度に加工して成型することによって、従来のシリコンのマスター型と比べてより高精度な加工により成型することができる。

【0029】

ニードル凸部２１は、コンピュータ制御により、高精度な金型加工を行うことが可能である。したがって、マスター型２０は、ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ）ソフトウェアで作成した設計図データを工作機械の制御機器に取り込み加工を実施して行う。本発明で工作機械による金型加工とは、マスター型２０の原材料の金属塊から、ニードル凸部２１を削り出す（形成）ことである。

【0030】

このマスター型２０を用いて最終的に作成されたマイクロニードル１１は、所望の高さ、外観形状（円錐、三角錐等）、側面傾斜角度等で、１又は２以上のマイクロニードル１１が均一に精度良く成型される。マイクロニードル１１は、滑らかに、皮膚に刺すことができる。また、マイクロニードル１１が均一であるので、複数のマイクロニードル１１が設けられたマイクロニードル構造体１０も精度良く形成することができる。

【0031】

また、従来のフォトリソグラフィ技術では、複数枚の設計図を基板に露光、現像等の行程を行うことにより、基板に微細パターンを転写しており、配列のパターンを決定・変更することは、設計図の再設計はもちろん、多くの行程がかかるものであった。本発明では、ＣＡＤソフトウェアにより配列のパターンの決定・変更を容易にすることができ、図３，図５，及び図６に示すようなマイクロニードル構造体１０上の、マイクロニードル１１の配列の設計図を容易に設計し、工作機械の制御機器に取り込み加工を実施して行うことができる。
さらに、工作機械による金型加工ではマイクロニードル１１の表面粗さを押さえ、鏡面度を向上することができるため、マイクロニードル１１の表面を従来技術よりも滑らかに形成することができる。

【0032】

鋳型３０は、マイクロニードル１１を形成するための原型であり、マイクロニードル１１を形成するためのニードル凹部３１が形成される。鋳型３０の原材料は離型性素材であるフッ素樹脂、ガラス素材を用いると好適である。

【0033】

従来の鋳型は、マスター型から射出成型したシリコンの鋳型原型を成型し、該鋳型原型にメッキ加工を行い、内部のシリコン製の鋳型原型を抜き出し、メッキ加工された部分を残して鋳型としていた。この鋳型の原材料であるメッキには、ニッケル等の人体に好ましくない素材を含む場合があった。
しかし、本発明の原材料のフッ素樹脂、ガラス素材は、耐薬品性・耐食性、非粘着性、低摩擦特性、電気特性、不燃性、耐熱・耐寒性等を有しており、医療に用いるマイクロニードルと不純物の接触を防止する効果を有している。

【0034】

また、従来のシリコン製の鋳型と比較して、耐食性や硬度を有するので、マイクロニードル量産時における鋳型３０の摩耗によるマイクロニードル１１の固体のばらつき（不均一）を防止することができる。また、鋳型３０の寿命も長いため、経済性にも優れている。
また、離型性の素材であるフッ素樹脂、ガラス素材により、マイクロニードル１１を、ニードル凹部３１から滑らかに取り出すことができるので、マイクロニードル１１の破損を防ぐことができる。

【0035】

ニードル凹部３１は、ニードル凸部２１から射出成型して成型される窪みであり、薬剤、樹脂（ポリ乳酸）等を充填し、マイクロニードル１１を成型する原型となる。前述したように、離型性の素材であるフッ素樹脂、ガラス素材で成型されているため、マイクロニードル１１をニードル凹部３１から取り外す際に、ニードル凹部３１の摩擦抵抗を減少させることにより、取り外し時の変形等を防止することができる。射出成型については、一般的な技術であるので、特に説明を省略する。

【0036】

図３は、本発明の製造方法によって製造されたマイクロニードル構造体１０を示す図である。マイクロニードル構造体１０は、針形状である複数のマイクロニードル１１と、マイクロニードル１１の土台となる基部材１５から成る。

【0037】

マイクロニードル１１は、生体の皮膚に先端を穿刺することによって皮膚内部に進入する針形状の構造体である。本発明におけるマイクロニードル１１は、高精度で作成され、マイクロニードル１１の高さＨは１００μ〜６００μｍ、マイクロニードル１１の先端角度θは２０°〜６０°の範囲のものが好適である。マイクロニードル１１は、人体に投入される薬剤そのものを凝固した物質、又は、人体に進入すると融解する樹脂等の材質、例えばポリ乳酸、が好適である。本発明では、樹脂にポリ乳酸を使用して説明するが、人体に無害な他の樹脂を使用しても良いことは無論である。したがって、本発明によるマイクロニードル１１は、人体内で融解し、使用後はマイクロニードル１１そのものが消滅する。なお、本発明によるマイクロニードル１１は、融解する材料で説明しているが、融解しない材質を用いて、中空の針から薬剤を注入するように成型することもできる。

【0038】

また、マイクロニードル１１の形状は、皮膚の堅さや位置に応じて刺しやすい形状や、薬剤の効能、用途などにより、外観形状は円錐形、三角錐形、四角錐形、六角錐形、二段円錐形等の形状で成型することができる。

【0039】

図３に示すように、基部材１５は、マイクロニードル１１の土台となるものであり、その上部には、複数のマイクロニードル１１が形成される。基部材１５の大きさは、マイクロニードル１１の本数、間隔、皮膚の患部の範囲などにより適宜選択して決めればよく、特定の大きさが一義的に決められているものではない。また、マイクロニードル１１と隣接するマイクロニードル１１との間の間隔Ｐは、１００μｍピッチ以上である。基部材１５の材質は、マイクロニードル１１と同様に薬剤そのものを凝固した物、又は、ポリ乳酸等が好適である。

【0040】

＜マイクロニードル製造方法＞
次に、マイクロニードルの製造工程について、図１等を参照して説明する。また、離型性素材としてフッ素樹脂を使用して説明する。
図１及び図２に示すように、マスター型２０（図２に図示）は、金型加工によって高精度に作成する（ステップＳ１）。ＣＡＤソフトウェアで作成したマイクロニードル１１の設計図データを工作機械の制御機器に取り込み、工作機械の動作によって、マスター型２０のニードル凸部２１を成型する。

【0041】

次に、射出成型機(図示せず)内で約４００度温度で溶解した原材料のフッ素樹脂をマスター型２０に対して射出成型を行う（ステップＳ２）。この射出成型により鋳型３０が作成される（ステップＳ３）。

【0042】

次に、上記行程で作成された鋳型３０のニードル凹部３１に、薬剤が充填され（ステップＳ４）、マイクロニードル１１及び１以上のマイクロニードル１１からなるマイクロニードル構造体１０が成型される。
上記ニードル凹部３１内に充填される薬剤は、皮膚の患部に使用される薬剤であり、例えば、ヒアルロン酸、ワクチン剤等である。

【0043】

次に、基部材１５は、図２に示す鋳型３０のニードル凹部３１に充填された薬剤上部を十分に覆うように、ポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ：ＰＬＡ）が充填される。こうすることによって、ニードル凹部３１の上に蓋をした状態となり、基部材１５が形成される。基部材１５の厚みは、適宜採択できる厚さでよく、特に限定されるものではない。

【0044】

次に、ステップＳ４で充填された薬剤及びポリ乳酸等でなる基部材１５を凝固させる（ステップＳ５）。薬剤及びポリ乳酸の所定の温度、湿度等に従い、鋳型３０を冷却又は乾燥等させる。本発明で薬剤の充填とは、ニードル凹部３１に薬剤を直接入れること、及び、後述するように、ニードル凹部３１にポリ乳酸を一部充填して、マイクロニードル１１の外観を形成し、内部に中空部を作成し、その中空部に薬剤を入れることである。

【0045】

そして、凝固した薬剤及びポリ乳酸等でなる基部材１５を鋳型３０から取り外す（ステップＳ６）。ニードル凹部３１からマイクロニードル１１を慎重に取り出すことで、図３に示す、マイクロニードル構造体１０が形成される。
このように、マイクロニードル１１の精度にばらつきが無く、高精度で均一な品質を有するマイクロニードル構造体１０を作成することができる。

【0046】

［マイクロニードルの素材例１］
上述のステップＳ４では、ニードル凹部３１に薬剤を充填し、基部材１５にポリ乳酸を充填してマイクロニードル構造体１０を作成した。このマイクロニードル構造体１０を人体に貼付けると、複数のマイクロニードル１１は人体中で融解し、使用後は、基部材１５の融解しなかった部分のみが残ることとなる。

【0047】

［マイクロニードルの素材例２］
上述のステップＳ４において、ニードル凹部３１及び基部材１５の何れにも薬剤を充填し、マイクロニードル１１、基部材１５から成るマイクロニードル構造体１０の全てを薬剤で作成しても良い。この場合、基部材１５を人体の皮膚へ接触させ、皮膚表面から薬剤を浸透させる用途に好適である。マイクロニードル構造体１０は全て融解し、後にゴミが残らない。

【0048】

［マイクロニードルの素材例３］
上述のステップＳ４において、ニードル凹部３１にポリ乳酸を一部充填し、マイクロニードル１１内部に中空部を作成し、その中空部に薬剤を充填する構造にしても良い。
この場合、基部材１５を人体へ貼付けると、マイクロニードル１１のポリ乳酸が融解し、マイクロニードル１１の中空部に薬剤がそこから、人体に浸透する。使用後は、マイクロニードル１１及び基部材１５の融解しなかった部分のみが残ることとなる。

【0049】

＜マイクロニードルのバリエーション＞
上記のように、高精密で個体毎のばらつきがない均一なマイクロニードル１１を作成することにより、マイクロニードル構造体１０を製造することができる。また、マイクロニードル１１のバリエーションを高精密で個体毎にばらつきのない、均一なマイクロニードル１１として作成することが可能である。

【0050】

図４（ａ）は、高さ及び直径の異なる円錐型のマイクロニードル１１ｌ、１１ｍ、１１ｓを示している。薬剤の量や、皮膚に刺す深度、皮膚への刺さり具合によって、これらのマイクロニードルを使いわけることができる。
図４（ｂ）は、図４（ａ）のマイクロニードル１１ｌ、１１ｍ、１１ｓと高さは同じで、外観形状として、直径は異なり、体積が増した１１ｌｗ、１１ｍｗ、１１ｓｗを示している。例えば、マイクロニードル１１ｍの高さが必要であるが、薬剤の量を増加させたい場合は、直径を大きくし、薬剤の体積を大きくして使用することができる。図４（ｂ）に示すように、皮膚に対する高さの位置決めがなされた状態の錐状のマイクロニードル１１について、マイクロニードル１１の先端の皮膚に対する位置を変更することなく、マイクロニードル１１の体積、すなわち患部への薬液注入量を調節することができる。

【0051】

ここで、図３に示すように、基部材１５は、全体として薄い素材でなり、可撓性を有するが、基部材１５の面は全体がフラットな面で形成されている。そして、この基部材１５の上面に形成されたマイクロニードル構造体１０も均一な高さ、外観形状等を備えている。一方、マイクロニードル構造体１０が貼付される人体の各部位はフラットな面ばかりではなく、凹凸面や曲面形状等（以下、屈曲面という。）となっている。したがって、マイクロニードル構造体１０を人体の屈曲面に対してより適切に当接して人体の皮膚にさせるようにするのが望ましい。

【0052】

そこで、本発明によれば、大きさの異なるマイクロニードル１１ｌ、１１ｍ、１１ｓの成型は、図３に示すようなマイクロニードル１１と同じ精度で成型することができる。

【0053】

しかして、本発明者は、人体の形状に合わせて、複数のサイズのマイクロニードル１１を基部材１５に配することで、皮膚が屈曲面であってもマイクロニードル１１が刺さりやすい構造となり、また、薬剤の量をマイクロニードルのサイズ、形状で調整することで、さらなる治療の効果を得ることができる。

【0054】

＜マイクロニードルの配置例１＞
図５に示すように、マイクロニードル構造体１０ａは、基部材１５ａ上に、大きさの異なるマイクロニードル１１ｌ、１１ｍ、１１ｓ配置するものである。

【0055】

図５に示すように、基部材１５ａ上の中心部に一番小型のマイクロニードル１１ｓを配置し、その同心円上に中型のマイクロニードル１１ｍを配置し、さらにその外側の同心円上に大型のマイクロニードル１１ｌを配置している。一番外側に人体の皮膚に刺さりやすい大型のマイクロニードル１１ｌを配置することで、人体の皮膚に基部材１５ａを固定しやすくする。また、中心部に薬剤の投与を少なく、外縁部に薬剤の投与を多くする場合に効果的な配列である。

【0056】

また、逆に、中心部に一番大型のマイクロニードル１１ｌを配置し、その同心円上に中型のマイクロニードル１１ｍを配置し、さらにその外側の同心円上に小型のマイクロニードル１１ｓを配置するようにしても良い（図示せず）。この配置の場合、中心部に人体の皮膚に刺さりやすい大型のマイクロニードル１１ｌを配置することで、人体の皮膚に基部材１５ａの中心部を固定し、逆に外縁部は固定する力が弱いので、基部材１５ａは人体の皮膚から剥がれやすくなる。また、中心部に薬剤の投与を多く、外縁部に薬剤の投与を少なくする場合に効果的な配列である。

【0057】

＜マイクロニードルの配置例２＞
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、マイクロニードル構造体１０ｂは、基部材１５ｂ上に、大きさ、外観形状等の異なる複数のマイクロニードル１１を配置するものである。

【0058】

図６（ｂ）の断面形状に示すように、マイクロニードル１１の外観形状は、円錐形、三角錐形、四角錐形、六角錐形、二段円錐形等の異なる種類が混在しており、高さもそれぞれ異なるものが混在している。

【0059】

異なる種類のマイクロニードル１１の基部材１５ｂ上での配列は、皮膚の患部の位置と、薬剤種類、量の相関関係によって決定すればよい。このように、大きさ、外観形状等の異なる複数のマイクロニードル１１を配置する場合においても、各マイクロニードル１１を高精度で成型することができる。

【0060】

＜マイクロニードルの配置例３＞
図５及び図６（ａ）では、マイクロニードル１１を幾何学的に同心円上に配置したが、これに制限されることなく、例えば、同じ大きさ、外観形状のマイクロニードル１１を並列に配置したり（図示せず）、マイクロニードル１１の皮膚への刺さり具合や、皮膚の患部形状に合わせて不規則にマイクロニードル１１を配置したり（図示せず）しても良い。

【0061】

また、全てのマイクロニードル１１に薬剤を充填する必要はなく、例えば、人体に刺さるのみで、基部材１５を固定することを目的とするようなマイクロニードル１１を配置してもよい。

【0062】

また、図１に示すステップＳ４の行程において、鋳型３０のニードル凹部３１に、薬剤を充填し、マイクロニードル１１及びマイクロニードル構造体１０を成型する行程を説明したが、大きさ、外観形状等の異なる複数のマイクロニードル１１を配置する場合、マイクロニードル１１毎に薬剤を変更することができる。この場合、製造工程は、マイクロニードル１１の種類毎又は薬剤毎に、マイクロニードル１１に薬剤を充填する行程（ステップＳ４）と、ステップＳ４で充填した薬剤又はポリ乳酸を凝固させる（ステップＳ５）行程を繰り返すことで、マイクロニードル１１及びマイクロニードル構造体１０を作成することができる。

【0063】

以上述べたように、本発明によれば、高精度金型でマスター型を作成し、フッ素樹脂を鋳型に用いることによって、各マイクロニードルの高さ、外観形状、先端部の角度などを均一化することができ、高精度なマイクロニードル及びマイクロニードル構造体を作成することができる。

【0064】

また、本発明によれば、高精度金型でマスター型を作成することができるので、高さ、外観形状、先端部の角度などの異なる複数のマイクロニードルを高精度に作成することができる。

【0065】

また、本発明によれば、高さ、外観形状、先端部の角度などが異なる複数の種類のマイクロニードルをマイクロニードル構造体上に設けることができ、また、マイクロニードルの配列は、皮膚に刺しやすい配列パターンを選択することができる。

【0066】

また、本発明によれば、マイクロニードルに充填された薬剤に適合した高さ、外観形状、先端部の角度など異なる種類のマイクロニードルをマイクロニードル構造体上に設けることができるので、治療に効果的なマイクロニードルの配列パターンを選択することができる。

【0067】

また、本発明によれば、マイクロニードルの種類によって、充填する薬剤を変更することができるので、マイクロニードルが薬剤の目印となり、医療ミスの軽減を図ることができる。

【0068】

本発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0069】

１０ マイクロニードル構造体
１１ マイクロニードル
１５ 基部材
２０ マスター型
２１ ニードル凸部
３０ 鋳型
３１ ニードル凹部
１１０ マイクロニードルデバイス
１１１ 基板
１１２ 針状突起物
１１５ 流体管路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】