特許 6880942 経皮投与デバイス

(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】6880942

(24)【登録日】2021年5月10日

(45)【発行日】2021年6月2日

(54)【発明の名称】経皮投与デバイス

(51)【国際特許分類】

   A61M 37/00 20060101AFI20210524BHJP

【ＦＩ】

   A61M37/00 514

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-72236(P2017-72236)

(22)【出願日】2017年3月31日

(65)【公開番号】特開2018-171331(P2018-171331A)

(43)【公開日】2018年11月8日

【審査請求日】2020年2月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】兒玉 賢洋

【審査官】 中村 一雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１０４３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１３１６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０３８７８１（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】

基体面を有する基体部、および、前記基体面から突き出た突起部であって、前記突起部の内部に当該突起部の周面に開口する流路を有する前記突起部を備える投与部と、
投与の対象に当接される先端面を有する複数の支持部を備える支持体と、
前記投与部を、複数の前記支持部によって囲まれる空間内の位置から当該空間外へ向けて変位させて前記突起部を前記投与の対象に刺す機構である駆動部と、を備え、
前記基体面と対向する方向から見て、前記複数の支持部は、相互に隣接する前記支持部の間に隙間を空けるとともに前記基体面と前記支持部との間に隙間を空けて前記基体面を囲み、
前記投与部は、前記突起部の先端が、前記支持部の前記先端面よりも前記支持体の基端側に位置する第１の位置から、前記突起部の先端が、前記第１の位置よりも前記支持部の前記先端面に近い第２の位置に変位可能に構成されている
経皮投与デバイス。

【請求項2】

前記第２の位置は、複数の前記支持部に囲まれた空間内の位置である
請求項１に記載の経皮投与デバイス。

【請求項3】

前記第２の位置は、複数の前記支持部に囲まれた空間外の位置である
請求項１に記載の経皮投与デバイス。

【請求項4】

前記基体面と対向する方向から見て、
すべての前記支持部が円の内部に位置する複数の仮想的な円のうち、最も小さい内径を有する円が最外円であり、
前記基体面の中心を中心とする仮想的な円であって、いずれの前記支持部も円の内部に位置しない複数の円のうち、最も大きい内径を有する円が最内円であり、
前記最外円の内側、かつ、前記最内円の外側となる領域の面積に対する、各支持部において投与の対象と接する端部が占める領域の面積の合計の比が、０．２以上０．８以下である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の経皮投与デバイス。

【請求項5】

前記突起部の延びる方向において、各支持部における投与の対象と接する端部の位置は、互いに一致している
請求項１〜４のいずれか１項に記載の経皮投与デバイス。

【請求項6】

前記複数の支持部は、前記突起部の延びる方向において、前記支持部における投与の対象と接する端部の位置が、他の前記支持部とは異なる前記支持部を含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載の経皮投与デバイス。

【請求項7】

前記基体面と対向する方向から見て、複数の支持部がそれぞれ図柄の一部を構成し、全体として単一の図柄を構成するように前記支持体が配置されている
請求項１〜６のいずれか一項に記載の経皮投与デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薬剤の投与のために用いられる経皮投与デバイスに関する。

【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。マイクロニードルは、先端に向かって尖った針形状を有する突起部を基体部の表面に備えている。マイクロニードルを用いる投与方法は、突起部を皮膚に刺すことによって皮膚に孔を形成し、この孔から薬剤を皮内に送り込むことで薬剤を投与する方法である。突起部の長さは、皮膚における真皮層の神経細胞に達しない長さであるため、マイクロニードルを用いる投与方法では、注射針を用いて皮下に薬剤を投与する方法と比べて、皮膚に孔が形成されるときの痛みが抑えられる。

【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部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が皮内に投与される（例えば、特許文献１参照）。こうしたマイクロニードルは、例えば、注射針のように注射筒に取り付けられて用いられる。薬剤の投与に際しては、注射筒の備える押子が押されることによって、注射筒の外筒に充填されている薬剤が突起部に向けて押圧され、その結果、薬剤は、貫通孔を通って突起部の先端から出て皮内に入る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−７０８６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、皮膚は、皺や弛みを有していることもあれば、高い弾力性を有していることもある。それゆえ、突起部の長さに応じた深さまで突起部を皮膚に十分に刺すことや、薬剤が投与されている間、皮膚に刺さった突起部の姿勢を一定に保つことが難しい場合がある。そこで、マイクロニードルと、マイクロニードルを囲む環状の支持体とを備えた経皮投与デバイスを用いて薬剤の投与を行うことが提案されている。

【0006】

経皮投与デバイスを使用して薬剤を投与するとき、投与者は、支持体で皮膚を押さえることにより支持体で囲まれた領域の皮膚を伸ばし、この領域に突起部を刺した後、突起部へ向けて薬剤の加圧を行う。

【0007】

ここで、薬剤の加圧が続けられている間に突起部から放出された薬剤は、突起部を中心として皮内に広がっていく。しかしながら、支持体が皮膚を押圧しているため、皮膚のなかで支持体の下方に位置する部分よりも外側には、薬剤が広がりにくい。結果として、皮内に注入可能な薬剤の量は、支持体が囲む領域の大きさに制約を受ける。

【0008】

環状を有した支持体の内径を大きくすれば、薬剤の注入量を増大させることは可能ではあるが、内径の拡大は、環の中央部、すなわち、突起部が刺さる位置で支持体が皮膚を伸ばす能力の低下や、経皮投与デバイスの大型化を招いてしまう。
本発明は、皮膚への薬剤の注入量を増大することのできる経皮投与デバイス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】

【0009】

上記課題を解決する経皮投与デバイスは、基体面を有する基体部、および、前記基体面から突き出た突起部であって、前記突起部の内部に当該突起部の周面に開口する流路を有する前記突起部を備える投与部と、投与の対象に当接される複数の支持部を備える支持体と、を備え、前記基体面と対向する方向から見て、前記複数の支持部は、相互に隣接する前記支持部の間に隙間を空けるとともに前記基体面と前記支持部との間に隙間を空けて前記基体面を囲み、前記投与部と前記支持体とは、前記複数の支持部によって囲まれる空間内の位置から前記空間外へ向けて、前記突起部の延びる方向に沿って、前記支持部に対して前記突起部が相対的に変位可能に構成されている。

【0010】

上記構成によれば、薬剤の投与に際して、皮膚のなかで、支持部の下方の領域、すなわち、支持部に押さえられている領域では、突起部を囲む領域の径方向の外側への薬剤の広がりが制限されるものの、支持部間の隙間の下方の領域では、この領域を超えて、上記径方向の外側へ薬剤が広がる。したがって、閉環状で環上に隙間を有さない支持体が用いられる場合と比較して、皮膚への薬剤の注入量の増大が可能である。

【0011】

上記構成において、前記基体面と対向する方向から見て、すべての前記支持部が円の内部に位置する複数の仮想的な円のうち、最も小さい内径を有する円が最外円であり、前記基体面の中心を中心とする仮想的な円であって、いずれの前記支持部も円の内部に位置しない複数の円のうち、最も大きい内径を有する円が最内円であり、前記最外円の内側、かつ、前記最内円の外側となる領域の面積に対する、各支持部において投与の対象と接する端部が占める領域の面積の合計の比が、０．２以上０．８以下であってもよい。

【0012】

上記構成によれば、皮膚を押圧する支持部の大きさと、支持部間の隙間の大きさとの双方が適度に確保される。したがって、支持体による皮膚を伸ばす機能が良好に発揮されることと、支持部間の隙間の下方から外側に広がる薬剤の量を好適に確保することとの両立が可能である。
上記構成において、前記突起部の延びる方向において、各支持部における投与の対象と接する端部の位置は、互いに一致していてもよい。

【0013】

上記構成によれば、皮膚の押圧が各支持部によって均等に行われやすいため、支持体による皮膚を伸ばす機能が良好に発揮され、また、皮膚に対する経皮投与デバイスの位置が安定しやすい。

【0014】

上記構成において、前記複数の支持部は、前記突起部の延びる方向において、前記支持部における投与の対象と接する端部の位置が、他の前記支持部とは異なる前記支持部を含んでもよい。

【0015】

上記構成によれば、支持部の端部の位置の調整によって、各支持部による皮膚の押圧のタイミングや押圧の大きさの調整が可能である。そのため、薬剤の投与の際に皮膚に残される跡の形状の調整も可能である。
上記構成において、前記基体面と対向する方向から見て、複数の支持部が単一の図柄の一部を構成するように前記支持体が構成されていてもよい。

【0016】

上記構成によれば、薬剤の投与後に、投与対象の皮膚には、基体面および支持部が位置していた部分を中心に形成される凹部と、支持部で囲まれていた領域、および、支持部間の隙間が位置していた領域から外側へ広がる領域を中心に形成される凸部とから構成される図柄が残る。したがって、投与の跡が残ることに対する被投与者の不快感、ひいては、薬剤の投与に対する被投与者の不快感を軽減することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、皮膚への薬剤の注入量を増大することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】経皮投与デバイスの一実施形態について、経皮投与デバイスの断面構造の概略を示す断面図。

【図2】一実施形態の経皮投与デバイスについて、マイクロニードルおよび支持体の平面構造を示す平面図。

【図3】一実施形態の経皮投与デバイスを用いた薬剤の投与の手順を示す図であって、支持体が皮膚上に配置された状態を示す図。

【図4】一実施形態の経皮投与デバイスを用いた薬剤の投与の手順を示す図であって、突起部に皮膚が刺された状態を示す図。

【図5】一実施形態の経皮投与デバイスを用いた薬剤の投与の手順を示す図であって、皮膚に薬剤が注入された状態を示す図。

【図6】一実施形態の経皮投与デバイスを用いた薬剤の投与の手順を示す図であって、皮膚に薬剤が注入された状態を示す図。

【図7】一実施形態の経皮投与デバイスを用いて薬剤が投与された後の皮膚の表面を模式的に示す図。

【図8】経皮投与デバイスの他の形態について、マイクロニードルおよび支持体の平面構造を示す平面図。

【図9】他の形態の経皮投与デバイスを用いて薬剤が投与された後の皮膚の表面を模式的に示す図。

【図10】他の形態の経皮投与デバイスを用いた薬剤の投与の手順を示す図であって、皮膚に薬剤が注入された状態を示す図。

【図11】他の形態の経皮投与デバイスを用いた薬剤の投与の手順を示す図であって、皮膚に薬剤が注入された状態を示す図。

【図12】変形例の経皮投与デバイスの斜視構造を示す斜視図。

【図13】実施例１の経皮投与デバイスにおける支持部の配置を示す図。

【図14】実施例２の経皮投与デバイスにおける支持部の配置を示す図。

【図15】実施例３の経皮投与デバイスにおける支持部の配置を示す図。

【図16】（ａ）は、実施例１の経皮投与デバイスを用いて投与を行った後の皮膚の表面の写真を示す図、（ｂ）は、図１６（ａ）における凸領域と凹領域との配置を模式的に示す図。

【図17】（ａ）は、実施例２の経皮投与デバイスを用いて投与を行った後の皮膚の表面の写真を示す図、（ｂ）は、図１７（ａ）における凸領域と凹領域との配置を模式的に示す図。

【図18】（ａ）は、実施例３の経皮投与デバイスを用いて投与を行った後の皮膚の表面の写真を示す図、（ｂ）は、図１８（ａ）における凸領域と凹領域との配置を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１〜図７を参照して、経皮投与デバイスの一実施形態について説明する。
［経皮投与デバイスの構成］
図１および図２を参照して、経皮投与デバイスの構成について説明する。
図１が示すように、経皮投与デバイス１０は、投与部の一例であるマイクロニードル２０と、投与対象の皮膚を支えるための支持体３０とを備えている。
マイクロニードル２０は、基体面２１Ｓを有する基体部２１と、基体面２１Ｓから突き出た突起部２２とを備えている。

【0020】

基体面２１Ｓは、突起部２２の基端を支持している。基体面２１Ｓの形状は特に限定されず、基体面２１Ｓは円形状であってもよいし、多角形形状であってもよい。基体部２１は、例えば、図１に示すように、基体面２１Ｓに対して突起部２２とは反対方向に延びる筒状を有し、基体部２１の有する２つの筒端の一方に端面として基体面２１Ｓを備え、２つの筒端の他方が開口された構造を有する。基体部２１は、２つの筒端の間に、外径が徐々に変化する部分や、外径が段階的に変化する部分を有していてもよい。基体部２１の内側面は、マイクロニードル２０に液状の薬剤を供給するための流路を構成する。あるいは、基体部２１は平板状であって、上記流路を構成する筒状の部材と接続されていてもよい。

【0021】

突起部２２の形状は、皮膚を刺すことが可能な形状であれば特に限定されない。突起部２２は、円錐形状や角錐形状を有していてもよいし、円柱形状や多角柱形状を有していてもよい。あるいは、突起部２２は、柱体の上面に錐体の底面が接続された形状を有していてもよいし、角柱や円柱をその延びる方向に対して斜めに切断した形状や、柱体の上面に錐体の底面が接続された立体を、その延びる方向に対して斜めに切断した形状を有していてもよい。

【0022】

突起部２２には、突起部２２の延びる方向に突起部２２を貫通する貫通孔２２ａが形成されている。貫通孔２２ａのその延びる方向における両端部のうち、一方の端部は突起部２２の周面に開口し、他方の端部は基体面２１Ｓを貫通しており、貫通孔２２ａ内の空間は、基体面２１Ｓに対して突起部２２が位置する側とは反対側に位置する薬剤の流路内の空間に連通している。そして、貫通孔２２ａの内側面は、この流路から繋がる薬剤の流路を構成している。

【0023】

マイクロニードル２０の備える突起部２２の数は１つであってもよいし、複数であってもよい。マイクロニードル２０が１つの突起部２２を備える場合、突起部２２は基体面２１Ｓの中央に位置することが好ましい。また、マイクロニードル２０が複数の突起部２２を備える場合、複数の突起部２２は、基体面２１Ｓ上に、例えば、格子状や、円形状や、同心円状に配列される。

【0024】

突起部２２の長さＨは、突起部２２の延びる方向、すなわち、基体面２１Ｓと直交する方向における基体面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、皮下へ到達しない長さであることが好ましく、具体的には２００μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい。

【0025】

突起部２２の幅Ｄは、基体面２１Ｓと平行な方向における突起部２２の最大の長さである。例えば、突起部２２が円錐形状を有するとき、基体面２１Ｓ内に区画された突起部２２の底面が示す円の直径が、突起部２２の幅Ｄであり、突起部２２が四角錐形状を有するとき、突起部２２の底面が示す正方形の対角線の長さが、突起部２２の幅Ｄである。突起部２２の幅Ｄは、１５０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。

【0026】

支持体３０は、複数の支持部３１を備えている。各支持部３１は、突起部２２の延びる方向と同一の方向に延び、複数の支持部３１は、基体面２１Ｓとの間に隙間を空けて、マイクロニードル２０を囲んでいる。

【0027】

突起部２２の延びる方向において、支持部３１における突起部２２の先端側の端部の位置は、複数の支持部３１において一致している。換言すれば、各支持部３１が突起部２２の先端側の端部に有する面である先端面は、基体面２１Ｓと平行な１つの面内に位置する。支持部３１における先端面とは反対側の端部の構成は特に限定されず、例えば、複数の支持部３１は、先端面とは反対側の端部にて１つの部材に接続されていてもよい。

【0028】

経皮投与デバイス１０は、マイクロニードル２０を、支持体３０の支持部３１に対して、突起部２２の基端から先端に向かう方向に変位させる機構である駆動部４０を備えている。駆動部４０は、突起部２２を、複数の支持部３１によって囲まれる空間内の位置から当該空間外へ向けて、突起部２２の延びる方向に沿って相対的に変位させる。例えば、マイクロニードル２０は、支持体３０に対して、基体面２１Ｓと垂直な方向に往復動が可能に構成されていてもよい。駆動部４０は、駆動部４０が含むばね等の機械的構造によりこうした変位を実現してもよいし、電圧の印加によって駆動する電気的構成によりこうした変位を実現してもよい。

【0029】

図２が示すように、基体面２１Ｓと対向する方向から見て、複数の支持部３１は、基体面２１Ｓとの間に隙間を空けて、基体面２１Ｓを囲んでおり、すなわち、複数の支持部３１は、突起部２２との間に隙間を空けて、突起部２２を囲んでいる。そして、相互に隣接する支持部３１の間にも隙間が空けられている。換言すれば、基体面２１Ｓと対向する方向から見て、複数の支持部３１は、基体面２１Ｓおよび突起部２２を囲む仮想的な環上に位置する。なお、マイクロニードル２０が複数の突起部２２を備える場合、上記環は、すべての突起部２２の集合を囲む環である。図２においては、３つの支持部３１が、基体面２１Ｓおよび突起部２２を囲む円環上に配置された例を示している。これらの支持部３１の各々は、基体面２１Ｓと対向する方向から見て、上記円環に沿って延びる帯形状を有している。

【0030】

支持部３１ごとの離間距離Ｌｓは、基体面２１Ｓと対向する方向から見た場合の、当該支持部３１と基体面２１Ｓとの最短距離である。離間距離Ｌｓは、支持部３１ごとに異なっていてもよいし、複数の支持部３１において一致していてもよい。離間距離Ｌｓは、０．３ｃｍ以上２．０ｃｍ以下であることが好ましい。なお、基体面２１Ｓと対向する方向から見た場合の、支持部３１と突起部２２との最短距離は、０．４ｃｍ以上２．５ｃｍ以下であることが好ましい。

【0031】

相互に隣接する支持部３１ごとの隣接距離Ｌｎは、基体面２１Ｓおよび突起部２２を囲む環に沿って互いに隣り合う支持部３１の間の最短距離である。隣接距離Ｌｎは、相互に隣接する２つの支持部３１ごとに異なっていてもよいし、一致していてもよい。すなわち、相互に隣接する支持部３１の間の隙間の大きさは一定でなくてもよいし、上記環に沿って、支持部３１は等間隔に並んでいてもよい。隣接距離Ｌｎは、０．３ｃｍ以上２．０ｃｍ以下であることが好ましい。

【0032】

支持体３０の最大径Ｗｍは、基体面２１Ｓに沿った方向における支持体３０の最大の長さである。すなわち、最大径Ｗｍは、複数の支持部３１のなかで最も離れた支持部３１の端部間の距離である。最大径Ｗｍは、０．８ｃｍ以上５．０ｃｍ以下であることが好ましい。さらには、最大径Ｗｍは、１．０ｃｍ以上２．５ｃｍ以下であることが好ましい。

【0033】

基体面２１Ｓと対向する方向から見て、すべての支持部３１を囲む複数の仮想的な円、すなわち、すべての支持部３１がその円の内部に位置する複数の仮想的な円のうち、最も内径の小さい円が最外円Ｃｏであり、基体面２１Ｓの中心を中心とする仮想的な円であって、いずれの支持部３１もその円の内部に位置しない複数の仮想的な円のうち、最も内径の大きい円が最内円Ｃｉである。基体面２１Ｓの中心は、基体面２１Ｓの外形が示す図形の重心である。最外円Ｃｏは少なくとも１つの支持部３１と接し、最内円Ｃｉもまた、少なくとも１つの支持部３１と接する。

【0034】

最外円Ｃｏの内側、かつ、最内円Ｃｉの外側となる領域のなかで、すべての支持部３１についての投与対象と接する端部が占める領域の割合が、占有比Ｏｒであり、占有比Ｏｒは０．２以上０．８以下であることが好ましい。換言すれば、占有比Ｏｒは、最外円Ｃｏの面積から最内円Ｃｉの面積を引いた面積に対する、各支持部３１における先端面の面積の合計の比である。

【0035】

［マイクロニードルの製造方法］
経皮投与デバイス１０の材料および製造方法について説明する。
突起部２２を形成するための材料は特に限定されず、突起部２２は、シリコンやステンレス、チタン、コバルトクロム合金、マグネシウム合金等の金属材料から形成されていてもよい。また、突起部２２は、汎用のプラスチック、医療用のプラスチック、および、化粧品用のプラスチック等の樹脂材料から形成されていてもよい。樹脂材料としては、例えば、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、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、アクリル、ウレタン樹脂、芳香族ポリエーテルケトン、エポキシ樹脂、および、これらの樹脂の共重合材料等が挙げられる。基体部２１の材料は特に限定されず、基体部２１は、例えば、上述の突起部２２の材料として例示した材料から形成されればよい。

【0036】

マイクロニードル２０は、基体部２１と突起部２２とが一体に形成された一体成形物であってもよいし、基体部２１と突起部２２とが各別に形成された後に接合されることによって形成されてもよいし、金属材料と樹脂材料との組み合わせにより形成されていてもよい。基体部２１と突起部２２とが各別に形成される場合や、マイクロニードル２０が金属材料と樹脂材料との組み合わせにより形成される場合には、必要に応じて、マイクロニードル２０を構成する各別の部分を密接させるためのシール剤、接着剤、ガスケット、Ｏ−リング等を組み合わせて使用してもよい。

【0037】

マイクロニードル２０の形成方法としては、例えば、機械加工によって、基体部２１と突起部２２との外形を形成した後に、貫通孔２２ａを形成する方法が用いられる。あるいは、マイクロニードル２０が樹脂材料から形成される場合には、複数の可動金型を用いた射出成形を利用して、マイクロニードル２０が形成されてもよい。またあるいは、射出成形と機械加工との組み合わせによって、マイクロニードル２０が形成されてもよい。例えば、射出成形によって基体部２１と突起部２２との外形が形成された後、機械加工によって貫通孔２２ａが形成される。貫通孔２２ａを形成するために用いられる機械加工方法としては、例えば、レーザー加工が挙げられる。

【0038】

支持体３０を構成する支持部３１を形成するための材料は特に限定されず、支持部３１は、例えば、金属材料や樹脂材料から形成される。金属材料としては、アルミニウムやステンレス、真鍮が例示される。一方、樹脂材料としては、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、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、アクリル、ウレタン樹脂、芳香族ポリエーテルケトン、エポキシ樹脂、および、これらの樹脂の共重合材料等が例示される。支持部３１は、その材料に応じて、機械加工や射出成形等によって形成されればよい。

【0039】

［作用］
図３〜図７を参照して、本実施形態の経皮投与デバイス１０の使用方法とともにその作用を説明する。
経皮投与デバイス１０が薬剤の投与に用いられる直前において、突起部２２の先端は、支持体３０における支持部３１の先端面よりも、支持体３０の基端側に位置するように設定されている。すなわち、突起部２２は、複数の支持部３１によって囲まれる空間内に位置している。また、経皮投与デバイス１０には液状の薬剤Ｍが充填されている。

【0040】

図３が示すように、薬剤の投与の際には、まず、薬剤の投与対象の皮膚Ｓｋに支持体３０が押し当てられる。これにより、支持部３１の先端面が皮膚Ｓｋに接し、支持部３１は皮膚Ｓｋを押圧する。支持体３０が押し当てられることによって、支持体３０で押さえられている部分の内側の領域の皮膚Ｓｋが伸ばされて所定の位置に支持され、皮膚Ｓｋが張られる。

【0041】

図４が示すように、続いて、マイクロニードル２０が降下される。すなわち、突起部２２が、支持体３０に対して、突起部２２の基端から先端に向かう方向に動かされる。これにより、突起部２２は先端から、支持体３０で押さえられている部分の内側の領域の皮膚Ｓｋに刺さる。なお、皮膚Ｓｋに刺さった状態において、突起部２２は、複数の支持部３１によって囲まれる空間内に位置してもよいし、この空間外へ飛び出していてもよい。

【0042】

図５が示すように、続いて、経皮投与デバイス１０に充填されている薬剤Ｍが加圧される。その結果、薬剤Ｍは突起部２２の貫通孔２２ａを通って突起部２２の先端付近から皮内に出る。

【0043】

薬剤Ｍの加圧が継続されている間、薬剤Ｍは突起部２２から連続的に放出され続け、皮内に広がっていく。薬剤Ｍが広がった領域では、液体の薬剤Ｍが皮内に溜まることにより皮膚Ｓｋが膨れて盛り上がる。このとき、皮膚Ｓｋのなかで支持部３１から押圧されている領域、すなわち、支持部３１の下方に位置する領域である押圧領域Ｐｓでは、支持部３１からの押圧を受けることにより組織が詰まっているため、薬剤Ｍが広がりにくい。また、押圧領域Ｐｓでは、支持部３１からの押圧によって、皮膚Ｓｋの盛り上がりが規制される。そのため、突起部２２を囲む領域のうち、突起部２２を中心として径方向の先に押圧領域Ｐｓが位置する領域では、押圧領域Ｐｓよりも径方向の内側の領域を中心に薬剤Ｍが広がる。また、基体面２１Ｓによって押圧されている領域でも、皮膚Ｓｋの盛り上がりが抑えられる。

【0044】

一方、図６が示すように、突起部２２を囲む領域のうち、径方向の先に、押圧領域Ｐｓが存在しない領域、すなわち、支持部３１間の隙間の下方の領域が位置する領域では、薬剤Ｍの放出量に応じて、薬剤Ｍが径方向の外側に向けて広がっていく。
薬剤Ｍの投与が完了すると、突起部２２が皮膚から引き抜かれ、支持体３０による皮膚の押圧が解除される。
図７は、薬剤の投与後、経皮投与デバイス１０が取り除かれた後の皮膚の表面を模式的に示す図である。

【0045】

図７が示すように、皮膚Ｓｋの表面と対向する方向から見て、薬剤が注入されることによって盛り上がっている凸領域Ｒ１と、押圧の跡が残ることによって窪んでいる凹領域Ｒ２とが観察される。なお、凸領域Ｒ１および凹領域Ｒ２以外の領域は、薬剤の投与前と同等の平坦さが保たれている領域である。

【0046】

基体面２１Ｓが押し当てられていた領域、および、支持部３１の先端面が押し当てられていた領域、すなわち、押圧領域Ｐｓであった領域では、薬剤の注入による皮膚の盛り上がりが抑えられ、さらに、押圧によって皮膚が窪んでおり、これらの領域を中心とする領域は、凹領域Ｒ２となる。すなわち、凹領域Ｒ２は、中央に位置する１つの凹領域Ｒ２を囲む環上にその他の凹領域Ｒ２が並ぶように位置する。

【0047】

突起部２２を中心として径方向の先に押圧領域Ｐｓが位置していた領域では、押圧領域Ｐｓの部分に形成された凹領域Ｒ２よりも径方向の内側の領域、すなわち、上記環の内側の領域を中心に凸領域Ｒ１が形成されている。一方、突起部２２を中心として径方向の先に、支持部３１間の隙間の下方の領域が位置していた領域では、上記環の内側の領域に加えて、周囲の凹領域Ｒ２の隙間から上記環の径方向の外側まで凸領域Ｒ１が広がる。

【0048】

このように、薬剤の投与後の皮膚には、凸領域Ｒ１と凹領域Ｒ２とから構成されるパターンが形成される。こうしたパターンは、薬剤の体内への吸収や拡散によって徐々に消える。

【0049】

以上のように、本実施形態の経皮投与デバイス１０によれば、薬剤の投与に際して、支持部３１の下方の領域では、突起部２２を囲む領域の径方向の外側への薬剤の広がりが制限されるものの、支持部３１間の隙間の下方の領域では、この領域を超えて上記径方向の外側へ薬剤が広がる。したがって、閉環状で環上に隙間を有さない支持体が用いられる場合と比較して、支持体の環を拡大せずとも、皮膚への薬剤の注入量の増大が可能である。

【0050】

そのため、多量の投与が必要な薬剤、例えば、２００μＬ以上の投与が必要な薬剤であっても、投与量を削減するための濃縮等の工程を要さずに、投与が可能である。したがって、本実施形態の経皮投与デバイス１０は、特に、２００μＬ以上の薬剤の投与に適しており、こうした薬剤の円滑な投与が可能である。

【0051】

［支持体の他の形態］
上述の説明においては、支持部３１の数が３である形態を例示したが、支持体３０が備える支持部３１の数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、上述の説明においては、複数の支持部３１が基体面２１Ｓを囲む仮想的な円環上に位置する形態を例示したが、複数の支持部３１が位置する仮想的な環は、矩形やその他の多角形からなる環であってもよいし、楕円からなる環であってもよいし、こうした図形に含まれない直線や曲線の組み合わせによって構成される形状を有する環であってもよい。また、基体面２１Ｓと対向する方向から見た支持部３１の形状、すなわち、支持部３１の先端面の形状は、帯状でなくてもよい。

【0052】

図８は、基体面２１Ｓと対向する方向から見て、３つの支持部３１が、単一の絵柄の一部を構成するように、その形状および配置を有している例を示す。３つの支持部３１は、顔の一部、具体的には眉、目、口を表すように構成されている。さらに、基体面２１Ｓも、顔の一部、具体的には鼻を表すように構成されており、支持部３１および基体面２１Ｓが、絵柄の一部を構成している。この場合も、離間距離Ｌｓ、隣接距離Ｌｎ、最大径Ｗｍ、および、占有比Ｏｒは、図２を用いた上述の説明と同様に定義される。

【0053】

図９は、図８に示す形状および配置の支持部３１を有する支持体３０を備える経皮投与デバイス１０を用いて薬剤の投与を行った後、経皮投与デバイス１０が取り除かれた後の皮膚の表面を模式的に示す図である。

【0054】

図９が示すように、基体面２１Ｓおよび支持部３１が押し当てられていた領域を中心とする領域に、凹領域Ｒ２が形成される。凸領域Ｒ１は、支持部３１で囲まれていた領域に形成されるとともに、支持部３１間の隙間の下方に位置していた領域から外側へ広がるように形成される。これにより、凸領域Ｒ１および凹領域Ｒ２によって、凹領域Ｒ２が眉、目、鼻、口に見え、凸領域Ｒ１が頬や額に見える、顔状の絵柄が形成される。

【0055】

このように、基体面２１Ｓと対向する方向から見て、複数の支持部３１および基体面２１Ｓが、凹凸によって構成される図柄の凹部を構成する位置に配置されている構成であれば、薬剤の投与後に投与対象の皮膚には、投与の跡として凹凸からなる図柄が残る。したがって、投与の跡が残ることに対する被投与者の不快感、ひいては、薬剤の投与に対する被投与者の不快感を軽減することができる。なお、図柄には、図形、絵柄、模様、文字、記号、数字等が含まれる。

【0056】

また、複数の支持部３１は、突起部２２の延びる方向において、支持部３１における突起部２２の先端側の端部の位置、すなわち、投与対象と接する端部の位置が、他の支持部３１とは異なる支持部３１を含んでもよい。換言すれば、すべての支持部３１の先端面は、基体面２１Ｓと平行な１つの面内に位置しなくてもよい。

【0057】

支持部３１の先端面が、より下方に、すなわち、突起部２２の延びる方向においてより先端側に位置するほど、支持部３１による皮膚の押圧の力、すなわち、皮膚Ｓｋの盛り上がりを規制する力は大きくなる。

【0058】

図１０は、突起部２２の延びる方向における先端面の位置が互いに異なる支持部３１を支持体３０が備えている例を示す。例えば、薬剤の投与が開始された初期は、薬剤の注入量が少ないため皮膚Ｓｋの盛り上がりがまだ小さい。そのため、先端面が最も先端側に位置する支持部３１ａの下方の領域では、支持部３１ａに押圧されて、突起部２２を囲む領域の径方向の外側への薬剤の広がりが制限されるものの、先端面が相対的に基端側に位置する支持部３１ｂの下方の領域では、支持部３１ｂの押圧が弱く、上記径方向の外側への薬剤の広がりが制限されにくい。

【0059】

図１１が示すように、薬剤の注入量が増加し、皮膚Ｓｋの盛り上がりが大きくなると、支持部３１ｂの下方の領域でも、支持部３１ｂからの押圧を受けて、上記径方向の外側への薬剤の広がりが制限される。その結果、突起部２２を囲む領域のなかで、径方向に支持部３１間の隙間の下方の領域が位置する領域、支持部３１ａの下方の領域の内側および外側の領域、支持部３１ｂの下方の領域の内側および外側の領域、これらの領域において、薬剤の広がり方や薬剤の投与後の皮膚に形成される凹凸の高さ等を変えることができる。

【0060】

このように、支持部３１の端部の位置の調整によって、各支持部３１による皮膚の押圧のタイミングや押圧の大きさの調整が可能である。そのため、薬剤の投与の際に皮膚に残される跡の形状の調整も可能である。

【0061】

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）複数の支持部３１が、相互に隣接する支持部３１の間、および、基体面２１Ｓと支持部３１との間に隙間を空けて基体面２１Ｓおよび突起部２２を囲んでいる。そのため、薬剤の投与に際して、皮膚のなかで、支持部３１の下方の領域では、突起部２２を囲む領域の径方向の外側への薬剤の広がりが制限されるものの、支持部３１間の隙間の下方の領域では、この領域を超えて、上記径方向の外側へ薬剤が広がる。したがって、閉環状で環上に隙間を有さない支持体が用いられる場合と比較して、皮膚への薬剤の注入量の増大が可能である。

【0062】

（２）占有比Ｏｒが、０．２以上０．８以下である構成では、皮膚を押圧する支持部３１の大きさと、支持部３１間の隙間の大きさとの双方が適度に確保される。したがって、支持体３０による皮膚を伸ばす機能が良好に発揮されることと、支持部３１間の隙間の下方から外側に広がる薬剤の量を好適に確保することとの両立が可能である。

【0063】

（３）突起部２２の延びる方向において、各支持部３１における突起部２２の先端側の端部の位置が互いに一致している構成では、皮膚の押圧が各支持部３１によって均等に行われやすいため、支持体３０による皮膚を伸ばす機能が良好に発揮され、また、皮膚に対する経皮投与デバイス１０の位置が安定しやすい。

【0064】

（４）複数の支持部３１が、突起部２２の延びる方向において、支持部３１における突起部２２の先端側の端部の位置が、他の支持部３１とは異なる支持部３１を含む構成では、支持部３１の端部の位置の調整によって、各支持部３１による皮膚の押圧のタイミングや押圧の大きさの調整が可能である。そのため、薬剤の投与の際に皮膚に残される跡の形状の調整も可能である。

【0065】

（５）基体面２１Ｓと対向する方向から見て、複数の支持部３１が、単一の図柄の一部を構成するように配置されている構成では、薬剤の投与後に、投与対象の皮膚には、凹凸によって構成される図柄が残る。したがって、投与の跡が残ることに対する被投与者の不快感、ひいては、薬剤の投与に対する被投与者の不快感を軽減することができる。

【0066】

［変形例］
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。
・突起部２２は、その内部に当該突起部２２の周面に開口する流路を有していればよく、この流路は、貫通孔２２ａのように、突起部２２をその延びる方向に貫通していなくてもよい。図１２が示すように、例えば、上記流路は、突起部２２の延びる方向に延びる流路であって、その端部のうち、突起部２２の基端側の端部が基体面２１Ｓを貫通し、突起部２２の先端側の端部が閉塞されている主流路２５ｍと、主流路２５ｍから延びて突起部２２の周面に開口する副流路２５ｓとから構成される折れ曲がった流路であってもよい。また、図１２が示すように、突起部２２は、複数の副流路２５ｓを有していてもよい。こうした構成によれば、皮膚の広がる方向に突起部２２から薬剤が放出されるため、薬剤が皮内に広がりやすい。

【0067】

また、副流路２５ｓの数と、支持部３１間の隙間の数が一致し、基体面２１Ｓと対向する方向から見て、主流路２５ｍに対して支持部３１間の隙間が位置する方向の各々に副流路２５ｓが１つずつ延びていることが好ましい。こうした構成によれば、皮膚のなかで支持部３１間の隙間の下方に位置する領域、すなわち、薬剤が広がりやすい領域に向けて、副流路２５ｓの開口から薬剤が放出される。したがって、薬剤を皮内に効率よく拡散させることができる。

【0068】

なお、図１２においては、四角柱の上面に四角錐の底面が接続された立体を、その延びる方向に対して斜めに切断した形状を突起部２２が有する形態を例示した。

【0069】

・経皮投与デバイス１０は、薬剤を備えており、薬剤が充填された状態で保管されてもよいし、薬剤を備えず、投与の直前に経皮投与デバイス１０に薬剤が供給されてもよい。

【0070】

・マイクロニードル２０によって薬剤を投与される対象は、人に限らず、他の動物であってもよい。また、上述した実施形態の構成、および、変形例の構成の各々は、適宜組み合わせて実施することができる。

【0071】

［実施例］
上述したマイクロニードルについて、具体的な実施例を用いて説明する。
＜実施例１＞
マイクロニードルの材料としてポリカーボネートを用い、射出成形によって、筒状の基体部とともに、底面が正方形である四角柱の上面に接続された四角錐をその延びる方向に対して斜めに切断した形状の構造体であって、薬剤の流路となる貫通孔を有する構造体を形成した。これによって実施例１のマイクロニードルを得た。

【0072】

支持部の材料としてポリカーボネートを用い、切削によって、円筒における周方向の一部に相当する形状を有する２つの支持部を形成した。２つの支持部を、マイクロニードルの基体面を囲む円環上に配置して、支持体とマイクロニードルとを組み付けることにより、実施例１の経皮投与デバイスを得た。

【0073】

図１３は、実施例１の経皮投与デバイスにおける支持部の配置を示す図である。実施例１の経皮投与デバイスにおいて、隣接距離Ｌｎは６ｍｍで一定であり、最大径Ｗｍは１６ｍｍである。また、基体面は円形であってその直径は３ｍｍであり、離間距離Ｌｓは４ｍｍで一定であり、占有比Ｏｒは０．７５である。また、突起部の長さＨは、７５０μｍである。

【0074】

＜実施例２＞
実施例１と同様の工程によって、実施例１と同様の形状のマイクロニードルを得た。また、実施例１と同様の工程によって、円筒における周方向の一部に相当する形状を有する３つの支持部を形成した。３つの支持部を、マイクロニードルの基体面を囲む円環上に配置して、支持体とマイクロニードルとを組み付けることにより、実施例２の経皮投与デバイスを得た。

【0075】

図１４は、実施例２の経皮投与デバイスにおける支持部の配置を示す図である。実施例２の経皮投与デバイスにおいて、隣接距離Ｌｎは６ｍｍで一定であり、最大径Ｗｍは１６ｍｍである。また、基体面は円形であってその直径は３ｍｍであり、離間距離Ｌｓは４ｍｍで一定であり、占有比Ｏｒは０．６３である。

【0076】

＜実施例３＞
実施例１と同様の工程によって、実施例１と同様の形状のマイクロニードルを得た。また、実施例１と同様の工程によって、円筒における周方向の一部に相当する形状を有する４つの支持部を形成した。４つの支持部を、マイクロニードルの基体面を囲む円環上に配置して、支持体とマイクロニードルとを組み付けることにより、実施例３の経皮投与デバイスを得た。

【0077】

図１５は、実施例３の経皮投与デバイスにおける支持部の配置を示す図である。実施例３の経皮投与デバイスにおいて、隣接距離Ｌｎは６ｍｍで一定であり、最大径Ｗｍは１６ｍｍである。また、基体面は円形であってその直径は３ｍｍであり、離間距離Ｌｓは４ｍｍで一定であり、占有比Ｏｒは０．５である。

【0078】

＜投与試験＞
実施例１〜実施例３の経皮投与デバイスを用いて、薬剤の投与試験を行った。各経皮投与デバイスに、薬剤として純水を充填し、１２週齢のウィスターラットから摘出した皮膚に支持体を押し付け、さらに、突起部を刺した。そして、薬剤を突起部に向けて加圧し、６００μＬの薬剤を注入した。薬剤の投与後、皮膚上から経皮投与デバイスを取り除き、皮膚の表面を観察した。図１６（ａ）は、実施例１の経皮投与デバイスを用いて投与を行った後の皮膚の表面の写真であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）における凸領域と凹領域との配置を模式的に示す図である。図１７（ａ）は、実施例２の経皮投与デバイスを用いて投与を行った後の皮膚の表面の写真であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）における凸領域と凹領域との配置を模式的に示す図である。図１８（ａ）は、実施例３の経皮投与デバイスを用いて投与を行った後の皮膚の表面の写真であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）における凸領域と凹領域との配置を模式的に示す図である。

【0079】

図１６〜図１８が示すように、いずれの実施例についても、支持部間の隙間の下方の領域を超えて外側へ凸領域が広がっている。したがって、閉環状の支持体が用いられる場合と比較して、皮膚への薬剤の注入量の増大が可能であることが示唆される。

【符号の説明】

【0080】

１０…経皮投与デバイス、２０…マイクロニードル、２１…基体部、２１Ｓ…基体面、２２…突起部、３０…支持体、３１…支持部、４０…駆動部、Ｃｏ…最外円、Ｃｉ…最内円、Ｓｋ…皮膚、Ｐｓ…押圧領域、Ｌｎ…隣接距離、Ｌｓ…離間距離、Ｗｔ…最大径、Ｒ１…凸領域、Ｒ２…凹領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】