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▶ ジョンソン アンド ジョンソン コンシューマー インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023086967
(43)【公開日】2023-06-22
(54)【発明の名称】マイクロニードルアレイ
(51)【国際特許分類】
A61M 37/00 20060101AFI20230615BHJP
【ＦＩ】
A61M37/00 530
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023074515
(22)【出願日】2023-04-28
(62)【分割の表示】P 2019534268の分割
【原出願日】2017-12-21
(31)【優先権主張番号】62/437,800
(32)【優先日】2016-12-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】522236350
【氏名又は名称】ジョンソン アンド ジョンソン コンシューマー インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】アラリー・マーク
(72)【発明者】
【氏名】ホプソン・ペイトン
(72)【発明者】
【氏名】リウ・ジャン－ジュ
(72)【発明者】
【氏名】ルンデ・エリック
(72)【発明者】
【氏名】パテル・バーラト
(72)【発明者】
【氏名】モラノ・エマニュエル
(57)【要約】
【課題】 マイクロニードルアレイを提供する。
【解決手段】 マイクロニードルアレイにおいて、第１のマイクロニードル（３０ｊ）は、ヒト皮膚表面（５２）から真皮（５６）と皮下組織（５８）との境界面までの深さよりも長い高さを有し、第２のマイクロニードル（３０ｋ）は、ヒト皮膚表面（５２）から真皮（５６）と皮下組織（５８）との境界面までの深さよりも短く、かつ、ヒト皮膚表面（５２）から表皮（５４）と真皮（５６）との境界面までの深さよりも長い高さを有し、第１のマイクロニードル（３０ｊ）は、第１の外側向きの主表面に対して実質的に垂直に延びる初期の実質的に線形の形態（３０ｊ、図６）を有し、皮膚に挿入されると、遠位端部（３４ｊ）がフック様形態に湾曲する第２の展開形態（３０ｊ、図７）に変形するように構成されている。
【選択図】図７
【解決手段】 マイクロニードルアレイにおいて、第１のマイクロニードル（３０ｊ）は、ヒト皮膚表面（５２）から真皮（５６）と皮下組織（５８）との境界面までの深さよりも長い高さを有し、第２のマイクロニードル（３０ｋ）は、ヒト皮膚表面（５２）から真皮（５６）と皮下組織（５８）との境界面までの深さよりも短く、かつ、ヒト皮膚表面（５２）から表皮（５４）と真皮（５６）との境界面までの深さよりも長い高さを有し、第１のマイクロニードル（３０ｊ）は、第１の外側向きの主表面に対して実質的に垂直に延びる初期の実質的に線形の形態（３０ｊ、図６）を有し、皮膚に挿入されると、遠位端部（３４ｊ）がフック様形態に湾曲する第２の展開形態（３０ｊ、図７）に変形するように構成されている。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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を含む、マイクロニードルアレイであって、前記第１の外側向きの主表面は、前記第１の外側向きの主表面から延びる複数の角質層穿刺マイクロニードルを有しており、前記複数の角質層穿刺マイクロニードルは、第１の有益剤を有する複数の第１のマイクロニードル、及び第２の有益剤を有する複数の第２のマイクロニードルを含み、
前記第１のマイクロニードルは、ヒト皮膚表面から真皮と皮下組織との境界面までの深さよりも長い高さを有し、前記第２のマイクロニードルは、ヒト皮膚表面から真皮と皮下組織との境界面までの深さよりも短く、かつ、ヒト皮膚表面から表皮と真皮との境界面までの深さよりも長い高さを有し、
前記第１のマイクロニードルは、前記第１の外側向きの主表面に対して実質的に垂直に延びる初期の実質的に線形の形態を有し、皮膚に挿入されると、遠位端部がフック様形態に湾曲する第２の展開形態に変形するように構成されている、マイクロニードルアレイ。
前記第１のマイクロニードルは、ヒト皮膚表面から真皮と皮下組織との境界面までの深さよりも長い高さを有し、前記第２のマイクロニードルは、ヒト皮膚表面から真皮と皮下組織との境界面までの深さよりも短く、かつ、ヒト皮膚表面から表皮と真皮との境界面までの深さよりも長い高さを有し、
前記第１のマイクロニードルは、前記第１の外側向きの主表面に対して実質的に垂直に延びる初期の実質的に線形の形態を有し、皮膚に挿入されると、遠位端部がフック様形態に湾曲する第２の展開形態に変形するように構成されている、マイクロニードルアレイ。
【請求項2】
前記第１のマイクロニードルは中実マイクロニードルである、請求項１に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項3】
前記第１のマイクロニードルの前記遠位端部は、表皮を穿通したあとに、真皮と皮下組織との境界面を穿通しないように湾曲するように構成されている、請求項２に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項4】
前記第２のマイクロニードルの遠位先端は、表皮を穿通するように構成されている、請求項３に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項5】
前記第１の外側向きの主表面に配置された接着剤を更に含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項6】
前記第２のマイクロニードルが、前記第１の外側向きの主表面から、そこから遠位の点まで先細形状になっている、請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項7】
個々のマイクロニードルが、少なくとも１種類の有益剤を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項8】
前記個々のマイクロニードルが、少なくとも２種類の別個の有益剤を含む、請求項７に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項9】
前記個々のマイクロニードルのうちの少なくとも１つが、コア部分とシース部分とを含む、請求項８に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項10】
前記個々のマイクロニードルのうちの前記少なくとも１つの前記コア部分が、剛性組成物を含む、請求項９に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項11】
前記第１の有益剤が、前記中実マイクロニードルに溶解している、請求項２～４のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【請求項12】
前記第２の有益剤が、容器内に保存されており、少なくとも１つの前記第２のマイクロニードル内のマイクロ流体路を通して送達される、請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロニードルアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、皮膚を通して患者に有益剤を経皮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、複数の有益剤を含む、マイクロニードルアレイ、並びにこれらのアレイの製造方法及び使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
経皮薬物送達は、有益剤製剤を患者に投与するための他の経路と比べ、いくつかの利点を与える。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。
【0003】
経皮薬物送達は、これらの問題を回避する。しかしながら、その使用には障害がある。特に、ヒトの皮膚の角質層の物理的バリア特性は、経皮薬物送達に顕著な問題を引き起こす。これらのバリア特性により、比較的小さな分子が無傷な角質層を通って輸送されることのみが可能になり、多くの有用な薬物は、角質層のある種の改質又は他の輸送促進がなければ、大きすぎて角質層を通過することができない。イオントフォレシス、超音波、及び化学的穿通促進剤に基づくものを含め、種々の経皮促進法が知られている。しかしながら、これらの方法は、無傷な皮膚層を通って多くの医薬の送達を補助するには不十分な場合があり、及び／又は使用するには不便であるか、又は望ましくないほど複雑な場合がある。
【0004】
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、（２）中央に中空穴を有する、従来の皮下針と同様のマイクロニードルの１つに含まれる。
【0005】
中実マイクロニードルアレイは、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。中実マイクロニードルアレイ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。
【0006】
投薬量の制御を高めるために、いくつかの方法は、薬物で表面コーティングされた中実マイクロニードルを使用する。この方法は、ある程度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、堆積プロセスは信頼できないものであり、マイクロニードル上の薬物製剤の薄層は、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失われてしまう恐れがある。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。
【0007】
有益剤の容器に取り付けられた、中央の中空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、容器型のマイクロニードルアレイは、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。特に、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。これに加えて、マイクロニードルの中央の穴は非常に小さく、挿入プロセス中に皮膚組織によって容易に塞がれ、それによって、薬物送達導路を遮断してしまう場合がある。マイクロニードルが存在しない場合に薬物を角質層を通して拡散させる場合より、更に遅くなる場合がある。したがって、既知の中空のマイクロニードルアレイ設計に関連する欠点を回避する、薬物送達のためのマイクロニードルアレイを提供することが望ましい。
【0008】
また、既知の方法は、生分解性、生体吸収性、又は溶解性の中実マイクロニードルアレイを使用することも含む。この方法は、単純な製造、貯蔵及び適用という望ましい属性を保持しつつ、中実マイクロニードルの物理的な靱性を、比較的高い生体活性材料容量と組み合わせたものである。溶解性ポリマーに基づくマイクロニードルの現在の製造方法は、一般に、マイクロキャストプロセスを使用する。例えば、主要なマスター成形型は、複雑なリソグラフィ技術とレーザエッチング技術との組み合わせを使用して製造される。しかしながら、リソグラフィ及びレーザに基づく技術は、それらが形成することができる幾何学的特徴の範囲と、それらが適用され得る材料の範囲に限定される。また、これらの非常に複雑な製造技術によってでは、様々な異なるマイクロニードル及びアレイの幾何形状の生体有効性の系統的試験に特に有用であり得る、マスター成形型の高速又は低コストの製造が可能にならない。
【0009】
最後に、溶解性ポリマーに基づくマイクロニードルアレイを製造するためのマイクロキャストプロセスは、単一組成のアレイを製造することに限定される。異なる組成又は有益剤を有する、マイクロニードルを使用する溶解性アレイを必要とする個人向けの治療が望まれている場合、マイクロキャストプロセスは、そのようなアレイを製造することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
要約すると、マイクロニードルアレイに基づくデバイスを使用した有益剤の経皮送達は、口腔及び注射針に基づく薬物送達方法よりも魅力的な理論上の利点を与える。しかしながら、従来のプロセスを用いて構築されたマイクロニードルアレイに関連する設計、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、１種類より多い有益剤を同時に送達するマイクロニードルアレイを使用する経皮投与のための、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】
【0011】
驚くべきことに、本発明者らは、第１及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムを含む異なるマイクロニードルのアレイを、正確に達成することができることを発見した。第１の外側向きの主表面は、その主表面から延びる複数の角質層穿刺マイクロニードルを有しており、複数のマイクロニードルは、第１の有益剤を有する複数の第１のマイクロニードル、及び第２の有益剤を有する複数の第２のマイクロニードルを含む。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】マイクロニードルアレイの一実施形態の斜視図である。
【図4】第２の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。
【図5】第３の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。
【図6】第４の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。
【図8】第５の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。
【図9】第６の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明は、マイクロニードルアレイシステムを使用して、皮膚を通して複数の有益剤を患者に経皮投与するためのデバイス、並びにこれらのシステムの製造方法及び使用方法に関する。以下の説明は、当業者が本発明を為し、及び使用できるようにするために提示される。本明細書に記載される実施形態並びに一般的な原理及び特長に対する様々な修正が、当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、本発明は、示される実施形態に限定されることを意図するものではなく、本明細書に記載される特徴と一致する最も広い範囲が与えられるものである。
【0014】
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。
【0015】
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」、「活性要素／活性成分／有効成分」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。
【0016】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるマイクロニードルアレイシステムは、消費者の皮膚に有益剤材料を送達する部位に対応する三次元形状に適合し得るように可撓性である。他の実施形態では、マイクロニードルアレイは、より剛性であり得、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。アレイは、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アレイを物理的なガイドとして有すると、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。
【0017】
図面を参照すると、図１は、本発明で使用可能なマイクロニードルアレイ１０の一実施形態の斜視図である。マイクロニードルアレイ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、主表面２２から延びる複数の角質層穿刺マイクロニードル３０を有している。各マイクロニードル３０は、近位端３２と遠位端３４とを有し、近位端３２は、マイクロニードルアレイ１０の第１の外側向きの主表面２２に配置されたマイクロニードル３０の末端である。
【0018】
図１では、マイクロニードルアレイ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。マイクロニードルアレイ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。
【0019】
マイクロニードルアレイ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。本発明のマイクロニードルアレイ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、又は油っぽさ又はべとつきの表れることがなく、又はそうでなくとも本質的に不快ではなく、又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。マイクロニードルアレイ１０は、好ましくは、皮膚に置かれた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するように形成される。いくつかの実施形態では、本発明のマイクロニードルアレイ１０は、好ましくは、皮膚が受け得る通常の外力、衣類の擦れ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するように形成される。
【0020】
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、マイクロニードルアレイ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、マイクロニードルアレイ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。
【0021】
図２は、図１の２－２面に沿ったマイクロニードルアレイの一部の断面図である。この図は、複数の第１の角質層穿刺マイクロニードル３０ａ、及び複数の第２の角質層穿刺マイクロニードル３０ａを示す。各マイクロニードル３０ａは、近位端３２ａと遠位端３４ａとを有し、一方、各マイクロニードル３０ｂは、近位端３２ｂと遠位端３４ｂとを有する。複数の第１のマイクロニードル３０ａは、第１の有益剤を含み、複数の第２のマイクロニードル３０ｂは、第２の有益剤を含む。
【0022】
角質層穿刺マイクロニードル３０ａ、３０ｂ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。
【0023】
図３は、図１のマイクロニードルアレイの一部の上面図である。この図は、マイクロニードルアレイ１０の第１の外側向きの主表面２２から延びる角質層穿刺マイクロニードル３０を示す。各マイクロニードル３０は、近位端３２と遠位端３４とを有している。この図で示されるように、マイクロニードル３０は、マイクロニードルアレイ１０の第１の外側向きの主表面２２上に正方形のパターンで配置される。他の実施形態では、マイクロニードル３０は、三角形、正方形、五角形、六角形、八角形などの他のパターンで配置される。
【0024】
本発明のマイクロニードルアレイ１０のマイクロニードル３０は、種々の長さ及び幾何形状のものでもよい。図４は、第２の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。この実施形態では、複数の第１の角質層穿刺マイクロニードル３０ａは、第１の有益剤を含み、複数の第２の角質層穿刺マイクロニードル３０ｃは、第２の有益剤を含む。これに加えて、複数の第１のマイクロニードル３０ａは、フィルム２０の第１の外側向きの主表面２２から高さｈ１まで延びており、一方、複数の第２のマイクロニードル３０ｂは、フィルム２０の第１の表面２２から高さｈ２まで延びている。この実施形態では、複数の第１のマイクロニードル３０ａに含まれる第１の有益剤は、複数の第２のマイクロニードル３０ｂに含まれる第２の有益剤よりも深くユーザの皮膚に穿通することが望まれる場合がある。
【0025】
この図は、第１の角質層穿刺マイクロニードル３０ａが、均一な高さｈ１を有し、一方、第２の角質層穿刺マイクロニードル３０ｂ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。これに加えて、全てのマイクロニードル３０ａが第１の有益剤で構成されているものではなく、又は全てのマイクロニードル３０ｂが第２の有益剤で構成されているものでもないことに留意することが重要である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルの一部は、有益剤を全く含まない。
【0026】
一般に、角質層穿刺マイクロニードル３０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。
【0027】
角質層穿刺マイクロニードル３０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、個々のマイクロニードル３０は、マイクロニードルアレイ１０の第１の外側向きの主表面２２から、そこから遠位の点まで先細形状になっている。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。
【0028】
図５は、種々の角質層穿刺マイクロニードルの形状を示す、第３の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。マイクロニードル３０ａは、円錐形状であり、近位端３２ａから遠位端３４ａまで先細形状になっている。マイクロニードル３０ｄは、円筒形の近位端３２ｄを有しており、遠位端３４ｄのある点まで先細形状になっている。マイクロニードル３０ｅは、近位端３２ｅと遠位端３４ｅとを有し、起伏のある形状を有する。マイクロニードル３０ｆは、円筒形の形状であり、近位端３２ｆから遠位端３４ｆまで先細形状がない。最後に、マイクロニードル３０ｇは、ピラミッド形状であり、近位端３２ｇから遠位端３４ｇまで先細形状を有する。
【0029】
図５は、実質的に均一な高さの全ての角質層穿刺マイクロニードル３０を示しているが、他の実施形態では、マイクロニードルは、任意の数の異なる高さのものであってもよいことが理解されるべきである。これに加えて、マイクロニードル３０ａ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ及び３０ｇは、少なくとも１種類の有益剤を含む。いくつかは、第１の有益剤を含み、その他は、第２の有益剤を含み、その結果、マイクロニードルアレイ１０は、２種類の別個の有益剤を有するマイクロニードルを含む。当然ながら、任意の所与の形状又は高さの全てのマイクロニードル３０が、全て第１の有益剤又は第２の有益剤のいずれかを含む必要はない。
【0030】
本発明のマイクロニードルアレイ１０はまた、複数の組成物で構成される角質層穿刺マイクロニードル３０を含んでいてもよい。図６は、このようなマイクロニードルを有する第４の実施形態のマイクロニードルアレイ１０の一部の断面図である。この図は、４種類の異なるマイクロニードルを示しており、マイクロニードルは、変更可能な高さを有し、少なくとも２種類の別個の有益剤を含む。マイクロニードル３０ｈは、円筒形の近位端３２ｈを有しており、遠位端３４ｈのある点まで先細形状である。これに加えて、マイクロニードル３０ｈの近位端３２ｈは、マイクロニードル３０ｈの遠位端３４ｈとは異なる組成のものである。マイクロニードル３０ｉは円筒形であり、コア部分３２ｉとシース部分３４ｉとを有する。ここで、コア部分３２ｉは、シース部分３４ｉとは異なる組成のものである。マイクロニードル３０ｊは、円筒形の近位端３２ｊと、円筒形の遠位端３４ｊとを有し、実質的に線形の形態を有する。ここで、マイクロニードル３０ｊの近位端３２ｊは、マイクロニードル３０ｊの遠位端３４ｊとは異なる組成のものである。最後に、マイクロニードル３０ｋは、円錐形状であり、近位端３２ｋから遠位端３４ｋまで先細形状になっている。マイクロニードル３０ｋの近位端３２ｋは、マイクロニードル３０ｋの遠位端３４ｋとは異なる組成のものである。
【0031】
ここで、マイクロニードル３０ｉに特に注目する。マイクロニードル３０ｉは、コア部分３２ｉとシース部分３４ｉとを含む。コア部分３２ｉは、シース部分３４ｉとは異なる組成のものである。いくつかの実施形態では、コア部分３２ｉは、皮膚に穿通するための機械強度又は剛性を有しておらず、一方、シース部分３４ｉは有している。他の実施形態では、シース部分３４ｉは、皮膚に穿通するための機械強度又は剛性を有しておらず、一方、コア部分３２ｉは有している。したがって、シース部分の少なくとも１つは、剛性組成物を含む。そのため、皮膚に穿通するには十分に強くない材料／有効成分／薬物をなお送達することができる。
【0032】
ここで、マイクロニードル３０ｊに特に注目する。マイクロニードル３０ｊは、円筒形の遠位端３４ｊを有し、初期の実質的に線形の形態を有する。皮膚に挿入されると、遠位端３４ｊは、フック様構造又はフック様形態を形成して湾曲するように設計される。前述したとおり、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おり、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、マイクロニードルアレイ１０に十分な強度を与える。いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイ１０は、フック様構造を形成する複数のマイクロニードルを有していてもよい。フック様のマイクロニードル３０ｊは、皮膚に穿通された際、使用中に皮膚上でマイクロニードルアレイ１０を無傷な状態に保つように十分な強度を有していてもよい。
【0033】
この図はまた、角質層穿刺マイクロニードルが異なる長さのものであることも示す。この実施形態では、マイクロニードル３０ｈ及び３０ｉは、フィルム２０の第１の外側向きの主表面２２から高さｈ１まで延びており、マイクロニードル３０ｊは、フィルム２０の第１の表面２２から高さｈ２まで延びており、マイクロニードル３０ｋは、フィルム２０の第１の表面２２から高さｈ３まで延びている。この実施形態では、異なる有益剤をユーザの皮膚に更に深く穿通することが望まれる場合がある。
【0034】
図６の図は、異なる高さの角質層穿刺マイクロニードル３０を示しているが、他の実施形態では、マイクロニードルは、全てが同じ高さのものであってもよく、任意の数の異なる高さのものであっていてもよいことが理解されるべきである。これに加えて、全てのマイクロニードル３０が第１の有益剤で構成されているものではなく、又は第２の有益剤で構成されているものでもないことに留意することが重要である。また、全てのマイクロニードル３０が、複数の有益剤で構成されているわけではない。いくつかの実施形態では、角質層穿刺マイクロニードルの一部は、有益剤を全く含まない。
【0035】
異なる大きさ、組成及び幾何形状の角質層穿刺マイクロニードルが、理論上の使用で例示される。図７は、マイクロニードルが展開され、患者の皮膚に穿通した後の図６のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。この図は、外側表面５２を有する皮膚組織５０を示す。外側表面５２の下に、表皮５４、真皮５６、及び皮下組織又は皮下層５４が位置している。フィルム２０の第１の外側向きの主表面２２は、皮膚組織５０の外側表面５２と接している。
【0036】
マイクロニードル３０ｈ、３０ｉ、３０ｊ及び３０ｋは全て、外側表面５２と表皮５４とに穿通している。マイクロニードル３０ｈ、３０ｉ及び３０ｊは、マイクロニードル３０ｋよりも深く真皮５６に穿通している。また、マイクロニードル３０ｈの近位端３２ｈは、マイクロニードル３０ｈの遠位端３４ｈとは異なる組成のものであるため、遠位端の組成は、近位端よりも深く真皮内に堆積される。マイクロニードル３０ｊ及び３０ｋについても同じである。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、本発明のマイクロニードルアレイ１０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マイクロニードルアレイでは得ることができない自由度が可能になる。
【0037】
また、前述のように、マイクロニードル３０ｊの遠位端３４ｊは、皮膚に挿入したときに湾曲してフック様の展開形態を形成するように設計されている。フック様のマイクロニードル３０ｊは、使用中に皮膚上でマイクロニードルアレイ１０を無傷な状態で保つように十分な強度を有していてもよい。これにより、フィルム２０の第１の外側向きの主表面２２が接着剤を含まないようにすることができる。
【0038】
これまでに示されている実施形態では、マイクロニードルアレイ１０は、平面であるように示されている。いくつかの実施形態では、アレイは、曲線であってもよい。図８は、本発明の第５の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。マイクロニードルアレイ１００は、湾曲したフィルム１２０を含んでおり、湾曲したフィルム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とを有する。第１の外側向きの主表面１２２は、主表面１２２から延びる複数の角質層穿刺マイクロニードル１３０を有している。この図は、複数の第１の角質層穿刺マイクロニードル１３０ａ、及び複数の第２の角質層穿刺マイクロニードル１３０ａを示す。各マイクロニードル１３０ａは、近位端１３２ａと遠位端１３４ａとを有し、一方、各マイクロニードル１３０ｂは、近位端１３２ｂと遠位端１３４ｂとを有する。複数の第１のマイクロニードル１３０ａは、第１の有益剤を含み、複数の第２のマイクロニードル１３０ｂは、第２の有益剤を含む。近位端１３２ａ、１３２ｂは、マイクロニードルアレイ１００の第１の外側向きの主表面１２２上に配置されたマイクロニードル１３０ａ、１３０ｂの末端である。
【0039】
図８は、マイクロニードル１３０に対して凹状の形状を有するマイクロニードルアレイ１００を示す。図９は、本発明の第６の実施形態のマイクロニードルアレイの一部の断面図である。この実施形態では、マイクロニードルアレイ２００は、アレイ内に凹凸状の湾曲を有する。マイクロニードルアレイ２００は、湾曲したフィルム２２０を含んでおり、湾曲したフィルム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とを有する。第１の外側向きの主表面２２２は、主表面２２２から延びる複数の角質層穿刺マイクロニードル２３０を有している。他の全ての実施形態と同様に、マイクロニードルアレイ２００は、少なくとも第１の有益剤及び第２の有益剤を含む。
【0040】
図８及び図９は、一方向に曲線のマイクロニードルアレイを示しているが、アレイは、局所的な領域で、又は全体に複数の曲率の軸を有していてもよい。他の実施形態は、マイクロニードルアレイを形成するために複数の曲率の軸を用いてもよい。
【0041】
本体表面に形成された曲線のマイクロニードルアレイにより、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。
【0042】
好ましい実施形態では、フィルム２０、１２０、２２０、角質層穿刺マイクロニードル３０、１３０、２３０、又は両方が、生体適合性材料で形成されているか、又は生体適合性材料でコーティングされている。マイクロニードル３０、１３０、２３０は、フィルム２０、１２０、２２０に使用したの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んでいてもよい。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、マイクロニードルアレイ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。
【0043】
いくつかの実施形態では、フィルム２０、１２０、２２０、マイクロニードル３０、１３０、２３０、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）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）系製剤、又はこれらの材料の組み合わせが挙げられる。
【0044】
フィルム２０、１２０、２２０、角質層穿刺マイクロニードル３０、１３０、２３０、又は両方が、場合により、これらに埋め込まれているか、又はこれらにコーティングされている副次的構築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。これらの副次的材料は、マイクロニードルアレイ１０、１００、２００の１つ以上の物理特性又は化学特性を向上させ得る。
【0045】
いくつかの実施形態では、角質層穿刺マイクロニードル３０、１３０、２３０が、生分解性材料から形成され、一方、フィルム２０、１２０、２２０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。マイクロ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２０、１２０、２２０を治療部位から取り除いてもよい。
【0046】
別の実施形態では、多くのフック様のマイクロニードル３０ｊが、使用中に皮膚上でマイクロニードルアレイ１０を無傷な状態で保つように十分な強度を有していてもよい。これにより、フィルム２０の第１の外側向きの主表面２２が接着剤を含まないようにすることができる。この実施形態では、マイクロニードル３０ｊの近位端３２ｊは、マイクロニードル３０ｊの遠位端３４ｊとは異なる組成を有する。遠位端３４ｊの組成が生分解性である場合、マイクロニードルアレイ１０は、フック様のマイクロニードル３０ｊの遠位端３４ｊが分解するまで、皮膚上で無傷なまま保たれ得る。この時点で、マイクロニードルアレイ１０は、患者の皮膚から容易に取り除かれ得る。
【0047】
いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイ１０は、マイクロニードルのみ、又は基材と組み合わせてのいずれかで、有益剤で更にコーティングされていてもよい。
【0048】
あるいは、マイクロニードルは、所望の表面構造、例えば、マイクロニードルを所定位置に保持するために、わずかに方向性のある隆起を有していてもよい。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。
【0049】
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加水分解植物性タンパク質；緑茶（カメリア・シネンシス（camellia sinesis））抽出物、及びシナモン樹皮抽出物）；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ジ、酢酸クロルヘキシデン、イセチオン酸クロルヘキシデン、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、フルニゾリド、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、ショウガ、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、着色剤などを挙げることができる。物質は、例えば、保湿、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、又は、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。
【0050】
前述したように、マイクロニードルアレイ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。
【0051】
本発明のマイクロニードルアレイは、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マイクロニードルアレイを製造する、単純で、効果的で、かつ経済的な方法である。
【0052】
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。
【0053】
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マイクロニードルアレイ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、スマートマイクロニードルアレイ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、交差汚染のおそれなく、マイクロニードルアレイの異なる部分に構築することができる。
【0054】
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、マイクロニードル材料に溶解してもよく、他の場合では、有益剤は、容器内に貯蔵され、マイクロニードル内のマイクロ流体路を通して送達されてもよい。
【0055】
ここで図示及び説明した実施形態は、最も実用的で好適な実施形態と考えられるが、当業者であれば、ここに図示及び開示した特定の設計及び方法からの変更はそれ自体当業者にとって自明であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できることは明らかであろう。本発明は、説明し例証した特定の構成に限定されないが、添付の特許請求の範囲に含まれ得る全ての修正と一貫するように構成されているべきである。
【0056】
〔実施の態様〕
（１） 第１及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムを含む、マイクロニードルアレイであって、前記第１の外側向きの主表面は、前記第１の外側向きの主表面から延びる複数の角質層穿刺マイクロニードルを有しており、前記複数のマイクロニードルは、第１の有益剤を有する複数の第１のマイクロニードル、及び第２の有益剤を有する複数の第２のマイクロニードルを含む、マイクロニードルアレイ。
（２） 前記第１の外側向きの主表面に配置された接着剤を更に含む、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（３） 複数のマイクロニードルは、各々、前記第１の外側向きの主表面から延びる高さが約１μｍ～約５０００μｍである、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（４） 前記複数のマイクロニードルは全て、実質的に均一な高さを有する、実施態様３に記載のマイクロニードルアレイ。
（５） 前記複数のマイクロニードルが、変更可能な高さを有する、実施態様３に記載のマイクロニードルアレイ。
（１） 第１及び第２の外側向きの主表面を有するフィルムを含む、マイクロニードルアレイであって、前記第１の外側向きの主表面は、前記第１の外側向きの主表面から延びる複数の角質層穿刺マイクロニードルを有しており、前記複数のマイクロニードルは、第１の有益剤を有する複数の第１のマイクロニードル、及び第２の有益剤を有する複数の第２のマイクロニードルを含む、マイクロニードルアレイ。
（２） 前記第１の外側向きの主表面に配置された接着剤を更に含む、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（３） 複数のマイクロニードルは、各々、前記第１の外側向きの主表面から延びる高さが約１μｍ～約５０００μｍである、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（４） 前記複数のマイクロニードルは全て、実質的に均一な高さを有する、実施態様３に記載のマイクロニードルアレイ。
（５） 前記複数のマイクロニードルが、変更可能な高さを有する、実施態様３に記載のマイクロニードルアレイ。
【0057】
（６） 個々のマイクロニードルが、前記第１の外側向きの主表面から、そこから遠位の点まで先細形状になっている、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（７） 個々のマイクロニードルが、少なくとも１種類の有益剤を含む、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（８） 個々のマイクロニードルが、少なくとも２種類の別個の有益剤を含む、実施態様７に記載のマイクロニードルアレイ。
（９） 少なくとも１つの個々のマイクロニードルが、コア部分とシース部分とを含む、実施態様８に記載のマイクロニードルアレイ。
（１０） 前記少なくとも１つの個々のマイクロニードルの前記コア部分が、剛性組成物を含む、実施態様９に記載のマイクロニードルアレイ。
（７） 個々のマイクロニードルが、少なくとも１種類の有益剤を含む、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（８） 個々のマイクロニードルが、少なくとも２種類の別個の有益剤を含む、実施態様７に記載のマイクロニードルアレイ。
（９） 少なくとも１つの個々のマイクロニードルが、コア部分とシース部分とを含む、実施態様８に記載のマイクロニードルアレイ。
（１０） 前記少なくとも１つの個々のマイクロニードルの前記コア部分が、剛性組成物を含む、実施態様９に記載のマイクロニードルアレイ。
【0058】
（１１） 少なくとも１つのマイクロニードルは、前記第１の外側向きの主表面に対して実質的に垂直に延びる初期の実質的に線形の形態と、遠位端がフック様形態に湾曲する第２の展開形態とを有する、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（１２） 前記第１の有益剤及び前記第２の有益剤の少なくとも１つが、マイクロニードル材料に溶解している、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（１３） 前記第１の有益剤及び前記第２の有益剤の少なくとも１つが、容器内に保存されており、少なくとも１つのマイクロニードル内のマイクロ流体路を通して送達される、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（１２） 前記第１の有益剤及び前記第２の有益剤の少なくとも１つが、マイクロニードル材料に溶解している、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
（１３） 前記第１の有益剤及び前記第２の有益剤の少なくとも１つが、容器内に保存されており、少なくとも１つのマイクロニードル内のマイクロ流体路を通して送達される、実施態様１に記載のマイクロニードルアレイ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【外国語明細書】