特許 6709562 薬剤でコーティングされたマイクロニードルアレイの製造方法

(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】6709562

(24)【登録日】2020年5月27日

(45)【発行日】2020年6月17日

(54)【発明の名称】薬剤でコーティングされたマイクロニードルアレイの製造方法

(51)【国際特許分類】

   A61M 37/00 20060101AFI20200608BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20200608BHJP

   B05D 7/00 20060101ALI20200608BHJP

【ＦＩ】

   A61M37/00 505

   A61M37/00 520

   B05D1/26 Z

   B05D7/00 N

   B05D7/00 K

【請求項の数】3

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2018-226464(P2018-226464)

(22)【出願日】2018年12月3日

(62)【分割の表示】特願2014-218075(P2014-218075)の分割

【原出願日】2014年10月27日

(65)【公開番号】特開2019-58712(P2019-58712A)

(43)【公開日】2019年4月18日

【審査請求日】2018年12月3日

(31)【優先権主張番号】特願2013-226076(P2013-226076)

(32)【優先日】2013年10月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】302005628

【氏名又は名称】株式会社 メドレックス

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】豊原 清綱

(72)【発明者】

【氏名】田中 大士

(72)【発明者】

【氏名】保呂 聰

(72)【発明者】

【氏名】久保 恭一

(72)【発明者】

【氏名】正岡 孝一

(72)【発明者】

【氏名】濱本 英利

(72)【発明者】

【氏名】石橋 賢樹

【審査官】 増山 慎也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２４８２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４３０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５１５５２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ ３７／００

Ｂ０５Ｄ １／２６

Ｂ０５Ｄ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

台座部とその上に立つ針状部とからなるマイクロニードルの前記針状部の柱身部又は前記台座部の上面に、インクジェット方式のヘッドから薬剤を含有する薬液の液滴を定量吐出することにより、前記定量吐出した薬液の液滴が表面張力の働きで、前記台座部の上面全体に広がりながら、前記台座部の上面および前記台座部と前記針状部との境界部分の周り３６０°全体にいきわたることで、前記針状部の先端部に実質的に前記薬液が塗着せず、前記柱身部と前記台座部の上面とに前記薬液が塗着することを特徴とする、薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法。

【請求項2】

薬液の液滴サイズを５００〜１０００ｎＬ／１滴となるように調節し、該液滴を前記針状部の柱身部又は前記台座部の上面に、インクジェット方式のヘッドから定量吐出することを特徴とする、請求項１に記載の薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法。

【請求項3】

上記台座部上面の直径（Ｄ3）が、その上に立っている前記針状部の底面の直径（Ｄ2）の１．５倍以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロニードルに対する均質で定量的な薬剤塗布方法に関するものである
。特定の２段形状のマイクロニードルを使用し、インクジェット方式（薬剤を含有する溶
液（薬液）を液滴としてマイクロニードルに飛ばして付着させ塗布する方法）で薬剤を塗
布するマイクロニードルアレイの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、新たな経皮投与方法として、マイクロニードルを用いて薬剤を経皮投与する試み
が行なわれている。マイクロニードルの製造方法については多くの先行技術文献が出てい
るが、薬剤をどのようにして経皮吸収させるかについては、あまり報告がなされていない
。
マイクロニードルに薬剤を担持させる方法としては、マイクロニードルの材質の中に事
前に薬剤を混合しておく方法と、マイクロニードル作製後に薬剤を塗布する方法の２つが
ある。その中でも、マイクロニードルに薬剤を塗布する方法は汎用性に優れており、熱や
酸化に弱い薬剤（抗原等のタンパク質）にも応用可能である。
マイクロニードルに対する薬剤の塗布方法としては、例えば特許文献１、２や非特許文
献１に示されるように、薬剤を含有する薄膜が塗布されているローラーにマイクロニード
ルを送り込み、薬液をマイクロニードルの先端部に塗布する方法（ローラーコーティング
法）が知られている。

【0003】

金属製マイクロニードルに薬液を塗布するために、特許文献１には、溝付きローラーを
用いるコーティング方法が開示されている。しかし、この塗布方法は、マイクロニードル
の幅が薄く、高さが短い場合のものである。針の幅が太く、高さが長い場合には、深い溝
に充分な薬液を保持できるか否かが大きな問題となる。また、インクジェット方式では、
マイクロニードルの先端部に的確に塗布するための制御が難しく、装置自体のコストが高
くなるとの欠点が指摘されている。

【0004】

更に、薬剤については、非常に高価なものや、加熱や冷却に弱いもの（例えばワクチン
等）があるので、できる限り、薬剤が変質することのないように加熱や冷却をすることな
く、また、薬剤の適用をニードル部のみに正確な量を制御して塗着することが求められて
いる。そこで、新たにインクジェット方式の可能性が検討され始めた（特許文献３、４）
。しかし、インクジェット方式の薬剤塗布では、薬液の液滴が先端部に付着してその部分
で固着することが多く、薬剤の担持量を増加させると、マイクロニードルの先端部の鋭利
性が失われることが問題になっている。このように、インクジェット方式に最適なマイク
ロニードルの形状はまだ見出されていなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第６８５５３７２号

【特許文献2】特表２００８−５４６４８３号公報

【特許文献3】特開２０１３−４３０３４号公報

【特許文献4】特開２０１３−４３０３５号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．２，３０３−３１３（２００９）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

薬液を定量的に均一に担持したマイクロニードルアレイの製造方法の提供を目的とする
。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、これまで、マイクロニードルに対応した、均一で定量性のある塗布方法
を検討してきた。マイクロニードルへの塗布方法として、インクジェット方式の可能性を
鋭意検討した。その結果、インクジェット方式の問題が以下のように明らかになってきた
。
（１）インクジェット法でマイクロニードルに塗布すると、針の片面だけに薬液が付着し
て、全体にいきわたらせることが難しい。
（２）インクジェット法でマイクロニードルに塗布する場合、液滴を投下する位置を高精
度に狙わなければ、図１に示すように薬液が偏って付着するため、マイクロニードルの形
状が変わってしまう。特に薬液の滴下回数が増えた場合、顕著になってくる。
（３）インクジェット法で大量の液滴をマイクロニードルに付着させると、液滴が重いた
め塗布したい場所から零れ落ちてしまう。そのため、少量の液滴しか使用できないので、
１回の薬液の滴下で担持できる薬剤量は少量になる。そのため、何度も、滴下を繰り返さ
なければならないので、塗布方法としては時間が掛かり効率的ではない。

【0009】

しかし、本発明者らは、インクジェット法を使用しても、マイクロニードルの形状を工
夫することにより、上記の問題が解決できることを見出した。即ち、マイクロニードルの
形状を例えば図２に示すような、台座部とその上に立つ針状部とからなる２段構造のマイ
クロニードル（２段針）にすることにより、以下の改善ができることが分かった。
ａ）２段針を使用することにより、台座部の上に立つ針にインクジェット法で液滴を投下
し、針に付着した液滴がこぼれ落ちて２段形状の台座部上面に付着すると、図２に示され
るように表面張力が働く結果、台座部上面全体に広がりながら針の周り３６０°全体に液
滴がいきわたって均質化する。
ｂ）２段針の上記特徴（液滴の自重により台座部上面全体に液滴がまわり、マイクロニー
ドルの台座部上面と、台座部上面において薬剤が盛り上がった分だけ柱身部に平均して薬
剤が塗着される）により、マイクロニードルから、こぼれずに付着させることができる滴
下液量が飛躍的に増える。
ｃ）針に投下した液滴が自重により台座部上面全体に平均化して保持されるので、液滴を
滴下する位置が少しズレても同じ形状に塗ることができる。例えば、図３の２段針の場合
、マイクロニードルの中心から±２０μｍまで、液滴の投下位置がズレても、滴下した液
滴が自重により台座部上面全体に平均化して保持され、液滴がこぼれ落ちることはなかっ
た。

【0010】

そこで、２段構造のマイクロニードル（２段針）が、どのような形状の場合に、インク
ジェット法で使用するために好適なものとなるのかを検討した。その結果、図３や図６で
示される形状の２段針であることが良好な結果を与えることが見出された。
即ち、２段針の台座部上面の直径（Ｄ₃）とその上に立っている針状部（先端部と柱身
部）の底面の直径（Ｄ₂）並びに一回に滴下する薬液の量（Ｖ）には、以下の相関関係が
あることが分かった。
ア）２段針の台座面と、その上に立っている針の曲面の表面張力を利用して液滴の形状を
変形させるため、液滴が台座面と上記針の曲面の両方に、ある程度以上の面積で接触して
いる必要がある。
イ）そのため、台座面の大きさは、以下の数１を充足することが望ましい。

【0011】

【数1】

【0012】

ウ）また、上記数１を充足する場合、台座部上面の直径（Ｄ₃）とその上に立っている針
状部（先端部と柱身部）の底面の直径（Ｄ₂）の関係は、以下の数２を充足することが望
ましい。

【0013】

【数2】

【0014】

なお、Ｄ₃がＤ₂の１．５倍以上あることが望ましい。
本発明者らは、これらの知見に基づき、本発明を完成させた。

【0015】

本発明の要旨は以下の通りである。
（１）台座部とその上に立つ針状部とからなる２段構造のマイクロニードル（２段針）に
対して、薬剤を含有する薬液を、インクジェット方式のヘッドから定量吐出することによ
り、２段針の台座部上面に薬液を塗着させることを特徴とする薬剤を担持したマイクロニ
ードルアレイ（マイクロニードルアレイ製剤）の製造方法。マイクロニードルアレイ製剤
とは、薬剤を担持したマイクロニードルアレイのことをいう。
（２）前記マイクロニードルは、前記台座部とその上に立つ針状部とを有し、
前記針状部の先端部又柱身部に向け、前記インクジェット方式のヘッドを制御する工程
、
薬液の粘度を所定範囲に調整する工程、及び
前記ヘッドから粘度を調整した薬液を定量吐出する吐出制御工程
を含む、マイクロニードルの台座部上面に薬剤を定量塗着することを特徴とする、上記（
１）に記載の薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法。
（３）吐出制御工程が、薬液の液滴サイズを５００〜１０００ｎＬ／１滴となるように調
節する、上記（１）又は（２）に記載の薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方
法。
（４）吐出制御工程が、薬液の液滴サイズを５００〜１０００ｎＬ／１滴となるように調
節し、該液滴をマイクロニードルの先端部又は柱身部に着滴させ、マイクロニードルの台
座部上面に薬剤を定量塗着することを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれか一項に
記載の薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法。
（５）２段針のマイクロニードルは、台座部とその上に立つ針状部とを有し、上記台座部
上面の直径（Ｄ₃）は、滴下する薬液の液滴の容量（Ｖ）と以下の数３を充足し、

【0016】

【数3】

【0017】

更に、上記数３を充足する場合、台座部上面の直径（Ｄ₃）とその上に立っている針状
部（先端部と柱身部）の底面の直径（Ｄ₂）との関係は、以下の数４を充足する

【0018】

【数4】

【0019】

ことを特徴とする上記（１）〜（４）に記載の薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法。
（６）上記台座部上面の直径（Ｄ₃）が、その上に立っている針状部（先端部と柱身部）
の底面の直径（Ｄ₂）の１．５倍以上であることを特徴とする上記（５）に記載の薬剤を
担持したマイクロニードルアレイの製造方法。
（７）前記マイクロニードルの形状が、
（Ａ）先端頂角（α）が１５〜６０°の範囲にあり、
（Ｂ）先端直径（Ｄ₀）が１〜２０μｍの範囲にあり、
（Ｃ）下記数（３）と（４）を満足し、
Ｈ／Ｄ₄≧３ （３）
（Ｈはマイクロニードルの全体の高さ、Ｄ₄は台座部底面の直径である）
β≧９０−０．５α （４）
（βは柱身部の側面と台座部上面のなす角度、αは先端頂角である）
であることを特徴とする上記（１）〜（６）に記載の薬剤を担持したマイクロニードルア
レイの製造方法。
（８）マイクロニードルの全体の高さ（Ｈ）が１２０〜８００μｍである上記(７)に記載
の薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法。
（９）台座部の高さ（Ｈ₃）が１００〜５００μｍである上記(１)に記載の薬剤を担持し
たマイクロニードルアレイの製造方法。
（１０）マイクロニードルアレイが、熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とする上
記（１）〜（９）のいずれかに記載の薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法
。
（１１）上記熱可塑性樹脂が生体分解性樹脂であることを特徴とする上記(１０)に記載の
薬剤を担持したマイクロニードルアレイの製造方法。
（１２）上記生体分解性樹脂が、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ステレオコンプレックス
ポリ乳酸、植物由来ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンサクシネートからなる群より選
ばれる少なくとも１種である上記（１１）に記載の薬剤を担持したマイクロニードルアレ
イの製造方法。

【0020】

（１３）インクジェット方式での薬液塗布用マイクロニードルアレイであって、マイクロ
ニードルが
（Ａ）先端頂角（α）が１５〜６０°の範囲にあり、
（Ｂ）先端直径（Ｄ₀）が１〜２０μｍの範囲にあり、
（Ｃ）台座部上面の直径（Ｄ₃）と薬液吐出量（Ｖ）が以下の数５を充足し、

【0021】

【数5】

【0022】

更に、下記数（２）〜（５）を満足し、
Ｄ₃＜Ｄ₂ （２）
Ｈ／Ｄ₄≧３ （３）
（Ｈはマイクロニードルの全体の高さ、Ｄ₄は台座部底面の直径である）
β≧９０−０．５α （４）
（βは柱身部の側面と台座部上面のなす角度、αは先端頂角である）
１．２≦Ａ₃／Ａ₂≦１０ （５）
（Ａ₃：台座部上面の面積、Ａ₂：柱身部底面の面積）
であり、インクジェットの吐出ヘッドからの吐出される薬液量（Ｖ）を台座部上面に保持
することを特徴とする、マイクロニードルアレイ。
（１４）吐出薬液量（Ｖ）が５００〜１０００ｎＬであることを特徴とする、上記（１３
）に記載のマイクロニードルアレイ。
（１５）マイクロニードルアレイが、熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とする上
記（１３）又は（１４）に記載のマイクロニードルアレイ。
（１６）上記熱可塑性樹脂が生体分解性樹脂あることを特徴とする上記(１５)に記載のマ
イクロニードルアレイ。
（１７）上記生体分解性樹脂が、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ステレオコンプレックス
ポリ乳酸、植物由来ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンサクシネートからなる群より選
ばれる少なくとも１種である上記（１６）に記載のマイクロニードルアレイ。

【0023】

（１８）２段構造のマイクロニードル（２段針）を用いて、薬剤を含有する薬液を、イン
クジェット方式のヘッドから定量吐出することにより、２段針の台座部上面に薬液を塗着
させることを特徴とするマイクロニードルの塗布方法。
（１９）２段針のマイクロニードルの形状が、台座部とその上に立つ針からなり、上記台
座部上面の直径（Ｄ₃）と滴下する薬液の液滴の容量（Ｖ）とは、以下の数６を充足し、

【0024】

【数6】

【0025】

更に、上記数６を充足する場合、台座部上面の直径（Ｄ₃）とその上に立っている針状
部（先端部と柱身部）の底面の直径（Ｄ₂）との関係は、以下の数７を充足する

【0026】

【数7】

【0027】

ことを特徴とする上記（１８）に記載のマイクロニードルの塗布方法。
（２０）上記台座部上面の直径（Ｄ₃）が、その上に立っている針状部（先端部と柱身部
）の底面の直径（Ｄ₂）の１．５倍以上であることを特徴とする上記（１９）に記載のマ
イクロニードルの塗布方法。
（２１）２段針のマイクロニードルの形状が、
（Ａ）先端頂角（α）が１５〜６０°の範囲にあり、
（Ｂ）先端直径（Ｄ₀）が１〜２０μｍの範囲にあり、
（Ｃ）下記数（３）と（４）を満足し、
Ｈ／Ｄ₄≧３ （３）
（Ｈはマイクロニードルの全体の高さ、Ｄ₄は台座部底面の直径である）
β≧９０−０．５α （４）
（βは柱身部の側面と台座部上面のなす角度、αは先端頂角である）
であることを特徴とする、上記（１８）〜（２０）に記載のマイクロニードルアレイの塗
布方法。

【発明の効果】

【0028】

本発明のコーティングされたマイクロニードルの製造方法は、２段形状を持った特定構
造のマイクロニードルを使用し、インクジェット方式で液滴をマイクロニードルの柱身部
などに付着させる製造方法である。本願発明の製法方法で作製されたマイクロニードルは
、インクジェット方式であっても、マイクロニードルの先端部に薬液が塗着されることが
実質的になく、マイクロニードルの柱身部と台座部分に薬液が塗着されるので、マイクロ
ニードルの先端部の鋭利性は維持されている。
更に、台座部分に均一な薬液貯留ができるため、通常のインクジェット方式の薬液塗布
量の約１４００倍の量を滴下し、マイクロニードルに塗着できることが分かった。そのた
め、これまでのインクジェット方式では、到底達成できない量の薬剤量を担持させること
が可能になった。
これらの結果、従来より多量の薬剤量を担持し、しかも、マイクロニードルの先端部が
鋭利なマイクロニードルアレイが製造できることが分かった。従って、本発明により、マ
イクロニードルの応用が困難であると想定されていた、高用量投与の薬剤に関しても、マ
イクロニードルを用いた新たな投与ルートが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】マイクロニードルの薬液塗布にインクジェット方式を用いた場合の問題点を表わした図である。

【図2】本発明の２段形状のマイクロニードルを使用した場合のインクジェット方式の様子を表わした図である。

【図3】本発明で使用する２段針の一例の概略図である。

【図4】２段針を用いて、インクジェット方式で薬液を滴下し、薬液が台座部分に廻り込んで、台座部上面と柱身部に塗着する様子を表わした図（拡大写真）である。

【図5】マイクロニードルの先端部の拡大図である。

【図6】本発明で使用する２段針のもう一つの例の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図１に示すように、従来のインクジェット方式では、（１）針の片面だけに薬液が付着
して、全体にいきわたらせることが難しい、（２）薬滴を投下する位置を高精度に狙わな
ければ、薬液が偏って付着するため、マイクロニードルの形状が変わってしまう。特に薬
液の滴下回数が増えた場合、顕著になってくる、（３）大量の液滴を付着させると液が塗
布したい場所から零れ落ちてしまう。そのため、少量の液滴しか使用できないので、１回
の薬液の滴下で担持できる薬剤量は少量になる、などの問題が生じている。

【0031】

図２は、本発明の２段形状のマイクロニードルを使用した場合のインクジェット方式の
様子を表わした図である。図２に示す一例のマイクロニードル２は、台座部３と、台座部
３の上に立つように設けられた針状部４とを備えている。このマイクロニードル２に、薬
剤を含有する薬液が塗着されてなるのがマイクロニードル製剤１（薬剤を担持したマイク
ロニードル）である。なお、マイクロニードルアレイとは、図示を省略する基盤の上に複
数本（多数本）のマイクロニードル２が配置されてなるものをいう。このマイクロニード
ルアレイのマイクロニードル２に、薬剤を含有する薬液が塗着されてなるのがマイクロニ
ードルアレイ製剤である。即ち、マイクロニードルアレイ製剤とは、薬剤を担持したマイ
クロニードルアレイのことをいう（図３、６に示すマイクロニードル２１、３１について
も同様）。台座部３の上面のうちの針状部４の外方を平坦面にして段差を設けている形態
を２段針（２段形状）と表現している。

【0032】

図２に示すように、マイクロニードルの形状を２段針にすることにより、以下の効果が
達成できることになる。
ａ）インクジェット法で液滴を滴下し、液滴が２段形状の台座部分に付着すると、図２に
示されるように表面張力が働く結果、台座部上面全体に広がりながら３６０°全体に液滴
がいきわたって、薬液付着部分が平均化している。
ｂ）２段針の上記特徴（液滴の自重により台座部上面全体に液滴がいきわたり、マイクロ
ニードル２の台座部３と柱身部（針状部４の先端部を除く部分）に平均して薬剤が塗着さ
れる）により、マイクロニードル２から、こぼれずに付着させることができる滴下液量が
飛躍的に増える。
ｃ）滴下液滴が自重により台座部３上面全体に平均化して保持されるので、２段針に液滴
を滴下するポイントの位置が少しずれても同じ形状に塗ることができる。例えば、２段針
の場合、針の中心から±２０μｍまで、液滴の滴下位置がはずれても、滴下した液滴が自
重により台座部３上面全体に平均化して保持され、液滴がこぼれ落ちることはなかった。
上記の効果は、通常のマイクロニードルを使用して、インクジェット方式の薬液塗布を行
なった場合とは大きく異なるものとなっている。例えば、特許文献３の［０１２１］段落
には、「薬液の液滴サイズが１００μｍを超えると、着弾位置が突起部先端であっても薬
液が液ダレを起こし、また、１００μｍであって着弾位置が突起部の先端部を外すと、液
ダレが生じ、塗着する箇所が経皮吸収に有効な領域以外のところにも塗着された。一方、
薬液の液滴サイズが３０μｍ以下に吐出した場合は、着弾点が突起部の先端部に限らなく
ても、突起部に薬液を有効に塗着できた。」と記載されており、インクジェット方式では
、「薬滴を投下する位置を高精度に狙わなければならない」ことと、「薬液の滴下量が少
量に限定される」ことが記載されている。
上記の直径１００μｍの液滴の体積は、
（４／３）×π×（１０^-3／２）³ｃｍ³＝０．５２×１０^-9Ｌ＝０．５２ｎＬ
となる。
一方、本発明では、実施例１において、薬液の吐出量として、７５０ｎＬ／１滴の滴下
が実施できている。即ち、特許文献３では、液ダレを起こす上限の薬液滴下量が０．５２
ｎＬであるので、本発明では、特許文献３の上限をはるかに超える約１４００倍量の薬液
を滴下し、マイクロニードルに薬剤を塗着できている。
更に、本発明では、薬液を投下する位置を正確に狙わなくても、少しズレても（中心か
ら±２０μｍまでズレても）同じ形状に、マイクロニードルを塗れることが示されている
。

【0033】

図４中の左端の写真は、塗着前の２段針の拡大写真である。次の写真は、マイクロニー
ドルの柱身部に薬液が付着して、下の台座部分に流れようとする状態の拡大写真である。
次の写真は、台座部に流れ着いた薬液が台座部上面全体にまわり込んでいる状態を示した
拡大写真である。右端の写真は、薬液が台座部上面と柱身部に平均化して塗布されている
状態を示した写真である。
一方、特許文献３の［図１］〜［図４］に示されるように、従来のインクジェット方式
では、薬液が付着した部分にコブのような薬剤塗着物ができている。本発明の図４の右端
の拡大写真では、平均化した均質な薬剤塗着が達成できている。また、薬剤の塗着量の相
違も、本発明の図４と特許文献３の［図１］〜［図４］を対比すれば、明白になっている
。

【0034】

−本発明の第一の態様−
本発明の第１の態様は、薬剤がインクジェット方式でコーティングされた２段針のマイ
クロニードルアレイの製造方法である。
本発明の「マイクロニードル（２段針）」とは、一例として図３に示される構造のマイ
クロニードル２１を言う。

【0035】

マイクロニードル２１は、台座部５と、台座部５の上に立つように設けられた針状部６
とを備えている。台座部５の上に立つ針状部６（微小針）は、更に先端部７と柱身部８に
分かれる。針状部６の軸中心線に対する柱身部８の外表面の傾斜角度は、針状部６の軸中
心線に対する先端部７の外表面の傾斜角度よりも小さい。図３のマイクロニードル２１に
記載されたパラメーターは、
（Ａ）先端頂角（α）が１５〜６０°の範囲にあり、
（Ｂ）先端直径（Ｄ₀）が１〜２０μｍの範囲にあり、
（Ｃ）下記数（２）〜（４）を満足し、
Ｄ₃＜Ｄ₂ （２）
Ｈ／Ｄ₄≧３ （３）
（Ｈはマイクロニードルの全体の高さ、Ｄ₄は台座部底面の直径である）
β≧９０−０．５α （４）
（βは柱身部の側面と台座部上面のなす角度、αは先端頂角である）
であることを特徴とする。
本発明の「台座部」とは、三角錐台、四角錐台、六角錐台などの多角錐台であっても円
錐台であっても良い。台座部底面の直径（Ｄ₄）は、好ましくは３０〜５００μｍ、より
好ましくは１００〜２５０μｍである。台座部上面の直径（Ｄ₃）は、好ましくは３０〜
５００μｍ、より好ましくは９０〜２４０μｍである。台座部の高さ（Ｈ₃）は、好まし
くは３５〜６００μｍ、より好ましくは１００〜５００μｍである。台座部底面の直径（
Ｄ₄）は、台座部の底面を円形に近似した場合の直径で表わす。台座部上面の直径（Ｄ₃）
は、台座部の上面を円形に近似した場合の直径で表わす。
本発明の「柱身部」とは、三角錐台、四角錐台、六角錐台などの多角錐台であっても円
錐台であっても良い。柱身部は、その上部に先端部を搭載できる台状形状を有する。その
上に立っている針状部（先端部と柱身部）の底面の直径（Ｄ₂）は、好ましくは２５〜４
５０μｍ、より好ましくは２５〜２３５μｍである。柱身部底面の直径は、柱身部の底面
を円形に近似した場合の直径で表わす。柱身部上面の直径（Ｄ₁）は、その上に立ってい
る針状部（先端部と柱身部）の底面の直径（Ｄ₂）と同じであるか、又はＤ₂より小さい。
柱身部の高さ（Ｈ₂）は、好ましくは５０〜６００μｍ、より好ましくは５０〜５００μ
ｍである。更に好ましくは５０〜２４０μｍである。柱身部は、その壁面に医薬品を固着
させ、医薬品を所定の投薬位置まで運び込む機能を有する。

【0036】

本発明の「先端部」とは、三角錐、四角錐、六角錐などの多角錐であっても円錐であっ
ても良い。先端部底面の直径（Ｄ₁）は、好ましくは１〜１７０μｍ、より好ましくは１
０〜８０μｍである。先端部底面の直径（Ｄ₁）は、先端部底面を円形に近似した場合の
直径で表わす。先端部の高さ（Ｈ₁）は、好ましくは１〜６４０μｍ、より好ましくは１
０〜１５０μｍである。
先端直径（Ｄ₀）は、好ましくは１〜２０μｍである。患者の皮膚表皮層になめらかに
突き刺さることの効果を高める見地からは、先端直径（Ｄ₀）は１〜１０μｍの範囲が好
ましい。一方、先端直径（Ｄ₀）が２０μｍを超えると皮膚に穿刺する際の抵抗が大きく
なり皮膚に刺さり難く、先端が変形し易くなるので好ましくない。
先端頂角（α）は１５〜６０°、好ましくは３０〜６０°の範囲にある。先端頂角（α
）が３０〜４５°の範囲にあるときに、さらに優れた効果が見出される。一方、先端頂角
（α）が１５〜６０°の範囲を外れると皮膚に穿刺する際の抵抗が大きくなり皮膚に刺さ
り難くなり、さらには先端が変形し易くなるので好ましくない。
本発明の「マイクロニードルの全体の高さ（Ｈ）」は、薬剤の効果が効率良く発現する
皮膚の厚さ（Ｘ）とマイクロニードルをゆっくりと痛みが伴わないよう皮膚に押込む場合
、皮膚の撓みを考慮した余裕の長さ（Ｙ）の和である。Ｘは、好ましくは１５〜８００μ
ｍ、より好ましくは１００〜５００μｍである。Ｙは、好ましくは３０〜５００μｍ、よ
り好ましくは５０〜３００μｍである。全体の高さ（Ｈ）は、好ましくは１２０〜８００
μｍ、より好ましくは１５０〜６００μｍである。

【0037】

なお、本発明のマイクロニードルは、下記数（３）を満足する。
Ｈ／Ｄ₄≧３ （３）
（Ｈ：全体の高さ、Ｄ₄：台座部底面の直径）
Ｈ／Ｄ₄の上限は、本発明の目的や成形性の見地から２０以下とすることが好ましい。
Ｈ／Ｄ₄が３未満となると、皮膚に穿刺する際の抵抗が大きくなり皮膚に刺さり難くなり
、さらには、マイクロニードルの先端が変形し易くなり、目的効果において不都合である
。Ｈ／Ｄ₄は好ましくは３〜１０、より好ましくは３〜６である。
本発明のマイクロニードルは、下記数（４）を満足する。
β≧９０−０．５α （４）
数（４）中βは、図１に示す、柱身部の側面と台座部上面のなす角度である。αは先端
頂角である。
本発明のマイクロニードルは、台座部上面の面積（Ａ₃）が柱身部底面の面積（Ａ₂）よ
りも大きい。
なお、本発明のマイクロニードルは、台座部の上に薬剤が多く担持されるための柱身部
、さらにその上部に皮膚を穿刺するための先端部の３つの部分が接合した形状を有する。
本発明のマイクロニードルは、下記数（５）を満足することが好ましい。
１．２≦Ａ₃／Ａ₂≦１０ （５）
（Ａ₃：台座部上面の面積、Ａ₂：柱身部底面の面積）
台座部上面の面積（Ａ₃）が柱身部底面の面積（Ａ₂）より大きいことで、医薬品を搭載
したときに、台座の上面部分に薬剤を密着させて固着させることができ、先端部に近い部
分の薬剤固着量を減らせるので、穿刺性を損なわずに薬剤搭載量を増やすことが可能であ
る。Ａ₃／Ａ₂は、さらに好ましくは、１．２から３の範囲である。この値が小さすぎると
台座上の固着量を十分確保できず、また、大きすぎると柱身部への搭載量が減って、穿刺
しても体内に直接的に投入できる薬剤量が減ってしまうからである。

【0038】

本発明の「マイクロニードルアレイ」とは、上記マイクロニードル（２段針）が、同一
の基盤の上に複数本含むものを言う。本発明のマイクロニードルアレイは、安全性と簡便
性の両面をもち備え、痛みを伴うことなく所定の薬剤の投与し得る見地からマイクロニー
ドルの密度が好ましくは１〜２００本／ｃｍ²、より好ましくは５０〜１５０本／ｃｍ²の
範囲である。密度が高い方が薬剤担持量を上げることができるが、密度を高くする程マイ
クロニードルおよびマイクロニードルアレイを押込む際に大きな力が必要となる。痛みを
伴わない押込力の範囲となる密度とすることが好ましい。
押込力はマイクロニードルおよびマイクロニードルアレイを皮膚に穿刺する際に必要な
力である。大きすぎると押込む際に痛みを感じるため、好ましくは１〜１０Ｎ、より好ま
しくは１〜５Ｎである。押込力が制限されるため、少ない荷重でもなめらかに突き刺さる
マイクロニードルが必要となる。
マイクロニードルアレイは、皮膚表面より１０ｍｍ押し込まれた場合に８０％以上の穿
刺性を示すことが好ましい。また直径１０ｍｍの基板に５ニュートン（Ｎ）の力を掛けて
皮膚に押圧した場合、８０％以上の穿刺性を示すことが好ましい。
なお、本発明のマイクロニードルアレイは人の皮膚に２段針のマイクロニードルを穿刺
すること及び製造効率から、該基盤と前記２段針は、一体成形するのがよい。

【0039】

本発明の２段針のマイクロニードル及びマイクロニードルアレイの材料は、突起部を支
持でき、皮膚へ突起部を穿刺することを可能にするものであれば、特に材料は限定される
ものではなく、例えば、合成樹脂、天然樹脂、金属、セラミックなど、公知の材料を用い
ることができる。しかし、人の皮膚に突起部を穿刺し、薬剤を供給する場合に、マイクロ
ニードルの折れなども生じることも考慮すれば、合成樹脂、天然樹脂、金属などの材料の
中から、特に、生体への刺激が少ない材料、あるいは生体への親和性又は適合性のある材
料を用いて作製されることが望ましい。
即ち、本発明のマイクロニードルおよびマイクロニードルアレイとしては、熱可塑性樹
脂を主たる成分とすることが好ましい。マイクロニードルおよびマイクロニードルアレイ
中の熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは５０重量％以上、より好ましくは９０重量％以
上、さらに好ましくは１００重量％である。
熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、シ
クロオレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリフェニレ
ンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンナフタレートおよびポリエチレンナフタレート、及び、以下の生体分解性樹脂からなる
群より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
生体分解性樹脂は、熱可塑性でもあるポリグリコール酸、ポリ乳酸、ステレオコンプレ
ックスポリ乳酸、植物由来ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンサクシネートからなる群
より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
植物由来ポリカーボネート樹脂とは、植物由来原料を主たる成分とした樹脂である。
本発明で使用するポリグリコール酸樹脂は、グリコール酸繰り返し単位のみからなるグ
リコール酸の単独重合体、すなわちグリコール酸ホモポリマー（ＰＧＡ、グリコール酸の
２分子間環状エステルであるグリコリド（ＧＬ）の開環重合物を含む）であることが好ま
しいが、具体的には上記繰り返し単位を９０重量％以上の割合で維持する範囲で、他のコ
モノマーとの共重合体、すなわちグリコール酸共重合体であってもよい。ポリグリコール
酸は、ヘキサフルオロイソプロパノール溶媒を用いるＧＰＣ測定における分子量（ポリメ
チルメタクリレート換算のＭｗ（重量平均分子量））が１０万〜８０万、特に１３万〜７
５万、の範囲であることが好ましい。分子量が小さ過ぎると、成形物としたときの強度が
不足しがちである。逆に分子量が大き過ぎると、溶融押出、成形加工が困難となる場合が
ある。
本発明で用いる熱可塑性樹脂には、安定剤、強化剤、可塑剤などの添加物を含んでいて
もよい。安定剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、耐加水分解、電子線安定剤、紫外線安
定剤などを挙げることができる。強化剤としては、無機フィラー、有機フィラーなどを用
いてもよい。また、添加物としては生体に対して害を及ぼさないものを用いることが好ま
しい。

【0040】

本発明の「薬剤」とは、薬理活性物質等の薬剤のことを言い、例えば、成長ホルモン放
出ホルモン（ＧＨＲＨ）、成長ホルモン放出因子（ＧＨＲＦ）、インスリン、インスルト
ロピン、カルシトニン、オクトレオチド、エンドルフィン、ＴＲＮ、ＮＴ−３６（化学名
：Ｎ−［［（ｓ）−４−オキソ−２−アゼチジニル］カルボニル］−Ｌ−ヒスチジル−Ｌ
−プロリンアミド）、リプレシン、下垂体ホルモン（例えばＨＧＨ、ＨＭＧ、酢酸デスモ
プレシンなど）、卵胞ルテオイド、ａＡＮＦ、成長因子放出因子（ＧＦＲＦ）のような成
長因子、ｂＭＳＨ、ＧＨ、ソマトスタチン、ブラジキニン、ソマトトロピン、血小板由来
増殖因子放出因子、アスパラギナーゼ、硫酸ブレオマイシン、キモパパイン、コレシスト
キニン、絨毛性ゴナドトロピン、エリスロポエチン、エポプロステノール（血小板凝集阻
害剤）、グルカゴン、ＨＣＧ、ヒルログ、ヒアルロニダーゼ、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、インターロイキン、インターロイキン−１０（Ｉ
Ｌ−１０）、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（Ｇ
Ｍ−ＣＳＦ）、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、グルカゴン、黄体形成ホルモン
放出ホルモン（ＬＨＲＨ）、ＬＨＲＨアナログ（ゴセレリン、リュープロリド、ブセレリ
ン、トリプトレリン、ゴナドレリンならびにナファレリン、メノトロピン（ウロフォリト
ロピン（ＦＳＨ）およびＬＨ）のような）、オキシトシン、ストレプトキナーゼ、組織プ
ラスミノーゲンアクチベーター、ウロキナーゼ、バソプレシン、デアミノ［Ｖａｌ４，Ｄ
−Ａｒｇ８］アルギニンバソプレシン、デスモプレシン、コルチコトロピン（ＡＣＴＨ）
、ＡＣＴＨ（１−２４）のようなＡＣＴＨアナログ、ＡＮＰ、ＡＮＰ消失阻害剤、アンジ
オテンシンＩＩアンタゴニスト、抗利尿ホルモンアゴニスト、ブラジキニンアンタゴニス
ト、セレデース、ＣＳＩ、カルシトニン遺伝子関連ペプチド（ＣＧＲＰ）、エンケファリ
ン、ＦＡＢフラグメント、ＩｇＥペプチド抑制物質、ＩＧＦ−１、神経栄養因子、コロニ
ー刺激因子、副甲状腺ホルモンおよびアゴニスト、副甲状腺ホルモンアンタゴニスト、副
甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）、ＰＴＨ（１−３４）のようなＰＴＨアナログ、プロスタグラ
ンジンアンタゴニスト、ペンチゲチド、プロテインＣ、プロテインＳ、レニン阻害薬、チ
モシンα−１、血栓溶解薬、ＴＮＦ、バソプレシンアンタゴニストアナログ、α−１アン
チトリプシン（組換え）ならびにＴＧＦ−βが挙げられる。
また薬剤として、タンパク質、多糖複合物、オリゴ糖およびリポタンパク質の形態の抗
原が挙げられる。これらのサブユニットワクチンは、百日咳菌（Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ
ｐｅｒｔｕｓｓｉｓ）（組換えＰＴアクシン−無細胞）、破傷風菌（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉ
ｕｍ ｔｅｔａｎｉ）（精製、組換え）、ジフテリア菌（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕ
ｍ ｄｉｐｔｈｅｒｉａｅ）（精製、組換え）、サイトメガロウイルス（糖タンパク質サ
ブユニット）、Ａ群連鎖球菌（糖タンパク質サブユニット、破傷風トキソイドを含む複合
糖質Ａ群多糖、トキシングサブユニット担体に結合されたＭタンパク質／ペプチド、Ｍタ
ンパク質、多価型特異的エピトープ、システインプロテアーゼ、Ｃ５ａペプチダーゼ）、
Ｂ型肝炎ウイルス（組換えプレＳ１、プレ−Ｓ２、Ｓ、組換えコアタンパク質）、Ｃ型肝
炎ウイルス（組換え−発現された表面タンパク質およびエピトープ）、ヒトパピローマウ
イルス（キャプシドタンパク質、ＴＡ−ＧＮ組換えタンパク質Ｌ２およびＥ７［ＨＰＶ−
６から］、ＨＰＶ−１１からのＭＥＤＩ−５０１組換えＶＬＰＬ１、四価の組換えＢＬＰ
Ｌ１［ＨＰＶ−６から］、ＨＰＶ−１１、ＨＰＶ−１６およびＨＰＶ−１８、ＬＡＭＰ
−Ｅ７［ＨＰＶ−１６から］）、レジオネラ ニューモフィラ（Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ
ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ）（精製した細菌表面タンパク質）、髄膜炎菌（Ｎｅｉｓｓｅｒ
ｉａ ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｅｓ）（破傷風トキソイドを含む複合糖質）、緑膿菌（Ｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）（合成ペプチド）、風疹ウイルス（合成ペ
プチド）、肺炎双球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）（髄膜炎
菌のＢ ＯＭＰに複合させた複合糖質［１、４、５、６Ｂ、９Ｎ、１４、１８Ｃ、１９Ｖ
、２３Ｆ］、ＣＲＭ１９７に複合させた複合糖質［４、６Ｂ、９Ｖ、１４、１８Ｃ、１９
Ｆ、２３Ｆ］、ＣＲＭ１９７０に複合させた複合糖質［１、４、５、６Ｂ、９Ｖ、１４、
１８Ｃ、１９Ｆ、２３Ｆ］、梅毒トレポネーマ（Ｔｒｅｐｏｎｅｍａ ｐａｌｌｉｄｕｍ
）（表面リポタンパク質）、帯状疱疹（Ｖａｒｉｃｅｌｌａ ｚｏｓｔｅｒ）ウイルス（
サブユニット、糖タンパク質）ならびにコレラ菌（Ｖｉｂｒｉｏ ｃｈｏｌｅｒａｅ）（
複合物リポ多糖）を包含する。
また薬剤としてアドレナリン、ニコチン、ビスホスホネート、フェンタニルなどと共に
、皮膚疾患用薬、睡眠導入薬、ビタミン剤、禁煙補助剤、美容薬（例えばヒアルロン酸）
等を挙げることができる。なお、薬剤は単独でも２種以上併用してもかまわない、薬剤と
して許容できる塩であれば、無機塩あるいは有機塩のいずれの形態でもかまわない。
さらに、薬剤は、薬理学的に許容される担体などを含むものであってもよく、薬理学的
に許容される担体として、賦形剤、希釈剤、滑沢剤、結合剤、安定剤などから適宜選択さ
れるものが挙げられる。
本発明の「インクジェット方式」とは、薬剤を含有する薬液を、マイクロニードルアレ
イの２段針マイクロニードルの先端部又は柱身部に向け、インクジェット方式の吐出ヘッ
ドから定量吐出し、台座部上面と柱身部に薬剤を塗着する方法である。具体的には、２段
針マイクロニードルに向けて前記インクジェット方式の吐出ヘッドを制御する工程、薬液
の粘度を所定範囲に調整する工程、及び前記ヘッドから粘度を調整した薬液を定量吐出す
る吐出制御工程を有しているものである。

【0041】

本発明のインクジェット方式の吐出ヘッドを採用したインクジェット方式薬剤塗布装置
の概略を説明する。本発明のインクジェット方式の吐出ヘッドを採用した薬剤塗布装置は
、Ｘ−Ｙ軸方向駆動機構を有するインクジェット方式の吐出ヘッドと、可動テーブルとを
備える。前記装置は、インクジェット方式の吐出ヘッドをＸ−Ｙ軸方向に駆動できるもの
で、Ｘ軸方向駆動機構及びＹ軸方向駆動機構と、制御装置を備えている。可動テーブルは
、Ｘ−Ｙ位置調整機構を有する、マイクロニードルデバイスを位置固定するテーブルと、
基台を備えている。インクジェット方式の吐出ヘッドからは、熱あるいは圧電効果を利用
して、薬液を微小液滴として吐出する。例えば、液滴吐出ヘッドとして、ピエゾ素子（圧
電素子）を用いたピエゾ・インクジェット法高精度パターンニング装置（マイクロジェッ
ト社製：Ｌａｂｏｊｅｔ−３００）を用いることができる。
なお、インクジェット方式の吐出ヘッド装置は、薬液を収容する液体室に隣接してピエ
ゾ素子、液体室を備えた吐出ヘッド及び液体室に薬液供給系を介して薬液を供給する薬剤
収容タンクが一体化したユニット形式のカートリッジヘッドあるいは薬剤収容タンクと吐
出ヘッドが分離したものなど各種形態のものを採用し得る。
なお、ピエゾ・インクジェット方式におけるマイクロニードルへの薬液塗布については
特許文献３（特開２０１３−４３０３４号公報）に詳細が述べられている。また、マイク
ロジェット社の資料等に基づき、適宜実施することができる。

【0042】

本発明の「薬液」とは、薬剤を溶媒に溶解して、薬剤溶液としたものを言う。薬液中に
は２段針マイクロニードル上に薬剤を担持させるために高分子または/および低分子化合
物をコーティング用のバインダーとして混合させることが好ましい。このようなバインダ
ー樹脂としては、ポリエチレンオキサイド、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリヒドロ
キシプロピルメチルセルロース等のセルロース系、デキストラン、ポリエチレングリコー
ル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、プルラン、ヒアルロン酸等の高分子
化合物、塩化ナトリウムなどの塩類やグルコース、トレハロースなどの糖類等の低分子化
合物が挙げられるが、これらに限ったものではない。特にこれらの中でも、生体適合性が
高いものとして、ヒドロキシプロピルセルロース、デキストラン、ポリエチレングリコー
ル、ポリビニルピロリドン、プルラン、ヒアルロン酸、トレハロース等が好ましい。
薬液の調整に使用される溶媒としては、微量に残留しても人体に害の少ない、水、エタ
ノール、イソプロパノール、ジエチレングリコール、グリセリンのようなアルコール系な
どの水性溶媒を用いることが考えられる。
なお、薬液の粘度は、インクジェット方式の吐出ヘッドの吐出ノズル開口部に、どの程
度の容量で吐出されるか、外部環境の影響を受けずに、正確に容量制御を可能にするため
に重要である。そのため、薬液の粘度については、薬剤の濃度、温度又は薬剤と薬理学的
に許容される添加剤を添加することなどにより変動することから、例えば前記バインダー
樹脂の種類や濃度を調整するか、その他の増粘・減粘剤の粘度調整剤などにより粘度の状
態が調整される。

【0043】

−本発明の第２の態様−
本発明の第２の態様とは、インクジェット方式による薬剤塗布に適切な２段針マイクロ
ニードルアレイに関するものである。
本発明の「２段針マイクロニードル」は、本発明の第１の態様で述べられた２段針と同
じものであるが、特に、インクジェット方式の吐出ヘッドからの薬液吐出量に対応できる
液ダレのしないマイクロニードルのことを言う。即ち、本発明の２段針マイクロニードル
は、薬液の吐出滴下量（Ｖ）が、５００〜１０００ｎＬの範囲のものに対応し、適切にマ
イクロニードルの台座部上面に薬液を保持できる形状の２段針マイクロニードルのことで
ある。具体的には、以下の形状の２段針マイクロニードルのことを言う。即ち、
（Ａ）先端頂角（α）が１５〜６０°の範囲にあり、
（Ｂ）先端直径（Ｄ₀）が１〜２０μｍの範囲にあり、
（Ｃ）台座部上面の直径（Ｄ₃）と滴下薬液の液滴の容量（Ｖ）が以下の数８を充足し、

【0044】

【数8】

【0045】

更に、下記数（２）〜（５）を満足し、
Ｄ₃＜Ｄ₂ （２）
Ｈ／Ｄ₄≧３ （３）
（Ｈはマイクロニードルの全体の高さ、Ｄ₄は台座部底面の直径である）
β≧９０−０．５α （４）
（βは柱身部の側面と台座部上面のなす角度、αは先端頂角である）
１．２≦Ａ₃／Ａ₂≦１０ （５）
（Ａ₃：台座部上面の面積、Ａ₂：柱身部底面の面積）
であるマイクロニードルのことである。
滴下薬液の液滴の容量（Ｖ）は、適宜、目的に応じて決定することができるが、好まし
くは５００〜１０００ｎＬを挙げることができる。
なお、第１の態様の中で使用される用語と同一のものは、同じ内容を表わすものである
。

【0046】

−本発明の第３の態様−
本発明の第３の態様とは、インクジェット方式による薬剤塗布に適切な２段針マイクロ
ニードルの塗布方法に関するものである。更には、インクジェット方式以外でも、吐出口
の小さいディスペンサー方式（加圧式液体ポンプ）でも２段針マイクロニードルに塗布す
ることが可能である。
なお、第１の態様の中で使用される用語と同一のものは、同じ内容を表わすものである
。

【0047】

（２段針のもう一つの例）
図６は、２段構造のマイクロニードル（２段針）のもう一つの例の概略図である。図６
に示すように、本実施形態のマイクロニードル３１は、台座部５と、台座部５の上に立つ
ように設けられた針状部９とを備えている。台座部５の上に立つ針状部９（微小針）は、
図３に示したマイクロニードル２１の針状部６のように、先端部７と柱身部８とは外観上
明確には分かれていない。

【実施例】

【0048】

以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に
何等限定されるものではない。

【0049】

（実施例１）２段針のマイクロニードルを用いたインクジェット方式による薬液の塗布方
法
（１）２段針マイクロニードルアレイの作製
マイクロニードルアレイは以下のように作成した。金型は、金型のもととなるマスター
を、金属を切削加工して作成し、次いでマスター型をニッケル電鋳にて反転し作成した。
マイクロニードルの形状は、図３に示すように、先端直径（Ｄ₀）が７μｍ、先端部底面
の直径（Ｄ₁）が６０μｍ、柱身部底面の直径（ｄ）が１００μｍ、台座部底面の直径（
Ｄ₄）が１５０μｍ、マイクロニードルの全体の高さ（Ｈ）が６００μｍ、先端部の高さ
（Ｈ₁）が６５μｍ、柱身部の高さ（Ｈ₂）が２４０μｍ、先端頂角（α）が４５°、マイ
クロニードルの本数が１２０本のアレイを作製した。
マイクロニードルの成形には、（株）日本製鋼所製、溶融微細転写（登録商標）装置を
用いた。樹脂にはポリグリコール酸（ＰＧＡ）を用いて、２６０℃で溶融させ、２００℃
の金型の上に塗布した。次いで２０ＭＰａの圧力で約３０秒プレスした後、金型を８０℃
まで冷却し、金型から剥離してマイクロニードルアレイを得た。得られたマイクロニード
ルアレイについてレーザー顕微鏡による観察を行い、マイクロニードルアレイが折損や変
形がなく、金型の形状が正確に転写されていることを確認した。

【0050】

（２）薬液の調整
モデル薬剤水溶液として、ヒドロキシプロピルセルロース０．１ｇ、薬剤として青色１
号５ｇを水１０ｇに溶解した。
（３）インクジェット方式による塗布方法
マイクロジェット社製のＬａｂｏｊｅｔ−３００を使用し、上記モデル薬液を充填して
、吐出量を７５０ｎＬ／１滴とした。吐出した薬液の液滴がマイクロニードルの柱身部に
滴下されるように設定した。
塗布中、塗布後の塗着状態をカメラで撮影し、拡大写真で評価した。
（４）塗布の評価
本発明の２段針マイクロニードルへのインクジェット方式の塗布の状況を図４に示す。
図４に示されるように、２段針を使用することにより、インクジェット方式で液滴をマ
イクロニードルの柱身部に滴下すると、液滴が柱身部に添って下に流れ、２段形状の台座
部分に到着する。液滴が台座部分に到着すると、図２に示されるように表面張力が働く結
果、台座部上面全体に広がりながら針の周り３６０°全体に液滴が回って、台座部分を覆
うことになる。
一方、段のない円錐状のマイクロニードルでは、液滴が針の壁の片側にとどまり、針全
体に行きわたらない。又、液滴の量が多い場合には、途中で止まらず、マイクロニードル
の基盤まで液滴が流れ落ちることになる。

【0051】

このように、本件発明においては、使用する２段針の構造的特徴により、マイクロニー
ドルの柱身部に付着した液滴が、結果的に台座部上面全体で保持されることになる。即ち
、２段針に滴下された液滴は、最終的には台座部上面と柱身部との間で表面張力で保持さ
れることになる。そのため、こぼれずにマイクロニードルに付着できる滴下液量が飛躍的
に増えることになる。
滴下液滴が自重で台座部上面全体に平均して保持されるので、２段針に液滴を滴下する
ポイントの位置が少しずれても同じ形状に塗ることができる。例えば、２段針の場合、針
の中心から±２０μｍまで、液滴の滴下位置がずれても、滴下した液滴が自動的に台座部
全体に均質化して保持され、液滴がこぼれ落ちるようなことはなかった。
また、上記の結果、マイクロニードルの先端部に薬液が付着することが少なく、図４を
見ても、ほとんど先端部における薬液の付着は見られない。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明のマイクロニードルアレイの製造方法において、２段針のマイクロニードルを有
するマイクロニードルアレイを採用することによって、インクジェット方式の吐出ヘッド
から吐出される薬液使用量を飛躍的に増大させることができ、吐出ヘッドの正確な制御が
なくても、マイクロニードルの台座部上面及び柱身部に薬剤が定量的に塗布されたマイク
ロニードルアレイが製造できるようになった。そのため、インクジェット方式の薬剤塗布
を行なっても、マイクロニードルに薬剤を大量に定量塗着でき、生産効率がよいマイクロ
ニードルアレイが製造できるようになった。
また、得られたマイクロニードルアレイは、マイクロニードルの先端部には薬剤が塗着
し難いため、先端部の鋭利性が確保できており、マイクロニードルの柱身部と台座部上面
に薬剤が定量塗着しているため、穿刺性が良く、優れた経皮吸収効率を発揮できるもので
ある。
以上のことから、本発明のインクジェット方式により定量塗着される２段針のマイクロ
ニードルアレイの製造方法は、薬剤を定量塗着した経皮吸収用マイクロニードルアレイの
製造に実用可能なものとなっている。

【符号の説明】

【0053】

１：マイクロニードル製剤（薬剤を担持したマイクロニードル）
２、２１、３１：マイクロニードル
３、５：台座部
４、６、９：針状部
７：先端部
８：柱身部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】