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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-06-28
(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 20060101AFI20240621BHJP
【ＦＩ】
A61M37/00 520
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023578873
(86)(22)【出願日】2022-06-20
(85)【翻訳文提出日】2024-01-11
(86)【国際出願番号】 EP2022066748
(87)【国際公開番号】W WO2022268731
(87)【国際公開日】2022-12-29
(31)【優先権主張番号】21180577.5
(32)【優先日】2021-06-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523111407
【氏名又は名称】ラッチ メディカル リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】ベルトーロ，ニッキー
【テーマコード（参考）】
4C267
【Ｆターム（参考）】
4C267AA72
4C267BB02
4C267BB04
4C267BB40
4C267CC01
4C267GG02
4C267GG21
4C267HH30
(57)【要約】
本発明は、特定の幾何学的形状及び向きを有するマイクロニードル（１２、１６）の協働アレイを含むマイクロニードルシステムと、本発明に従って製造されたマイクロニードルアレイを使用して、デバイスの導入及び動作の有効性を向上させるそのようなマイクロニードルシステムの製造方法とを開示する。
【選択図】図９
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
組織に適用するためのマイクロニードルシステムであって、第１のシートから形成され、前記第１のシートの平面から折り曲げられた第１のマイクロニードルのアレイと、
第２のシートから形成され、前記第２のシートの平面から折り曲げられた第２のマイクロニードルのアレイと、を備え、
前記第１のシート及び前記第２のシートが互いに重なり、前記第２のマイクロニードルのアレイが、前記第１のシート内の開口のアレイを通って延在して、前記第１のマイクロニードルのアレイに組み入れられ、
前記第１のマイクロニードルのアレイが、前記第２のマイクロニードルのアレイに対して、前記第１のシートの前記平面及び前記第２のシートの前記平面に平行な方向に、変位可能でり、
前記マイクロニードルの少なくとも一部が、前記第１のマイクロニードルのアレイと前記第２のマイクロニードルのアレイとの間の相対変位の方向に対して平行に延在する折り軸線を中心として、前記第１のシートの前記平面または前記第２のシートの前記平面から折り曲げられることを特徴とする、前記マイクロニードルシステム。
【請求項2】
前記折り軸線は、前記第１のシートの前記平面内、または前記第２のシートの前記平面内にある、請求項１に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項3】
前記第１のシートの前記開口は、前記第１のマイクロニードルのアレイと前記第２のマイクロニードルのアレイとの間の前記相対変位を容易にするように成形され、寸法決めされている、請求項１または請求項２に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項4】
前記第１のシートの前記開口は、それぞれのマイクロニードルを前記第１のシートから折り曲げて、少なくとも部分的に前記開口を画定することによって、少なくとも部分的に形成される、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項5】
前記第１のアレイ及び前記第２のアレイにおける前記マイクロニードルのそれぞれの長手方向軸線は、前記第１のシートの前記平面または前記第２のシートの前記平面に対して、ある斜角で延在する、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項6】
前記第１のアレイの前記マイクロニードルのそれぞれの長手方向軸線は、第１の方向に延在しており、前記第２のアレイの前記マイクロニードルのそれぞれの長手方向軸線は、第２の方向に延在している、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項7】
前記第１の方向は、前記第２の方向から離れて延びる、請求項６に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項8】
前記第１のアレイの前記マイクロニードルのそれぞれの前記長手方向軸線は、前記第１のシートの前記平面及び前記第２のシートの前記平面に対して第１の斜角で延びており、前記第２のアレイの前記マイクロニードルのそれぞれの前記長手方向軸線は、前記第１のシートの前記平面及び前記第２のシートの前記平面に対して第２の斜角で延びている、請求項６または請求項７に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項9】
前記第１のアレイ及び前記第２のアレイの前記マイクロニードルのそれぞれは、テーパ化された先端部を有する、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項10】
前記先端部は、複数の方向へテーパ化されている、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項11】
前記先端部は多面的である、請求項９または請求項１０に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項12】
前記第１のアレイ及び前記第２のアレイの前記マイクロニードルのそれぞれは、実質的に平面的であり、前記第１のシートの前記平面及び前記第２のシートの前記平面に垂直であり、かつ前記第１のシートと前記第２のシートとの間の相対変位の方向に対して平行である平面に位置する、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項13】
前記第１のシート及び前記第２のシートは、金属を含む、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項14】
前記マイクロニードルの１つ以上のうちの少なくとも一部は、外部コーティングを含む、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項15】
前記コーティングは、薬理学的に活性な成分及び／または電気絶縁材料を含む、請求項１４に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項16】
前記第１のシートは、前記第２のシートから電気的に隔離されている、いずれかの先行請求項に記載のマイクロニードルシステム。
【請求項17】
マイクロニードルシステムの製造方法であって、第１のシートに第１のマイクロニードルのアレイを形成することと、
前記第１のマイクロニードルを前記第１のシートの平面から折り曲げることと、
第２のシートに第２のマイクロニードルのアレイを形成することと、
前記第２のマイクロニードルを前記第２のシートの平面から折り曲げることと、
前記第２のマイクロニードルのアレイが前記第１のシートの開口のアレイを通って延在して、前記第１のマイクロニードルのアレイに組み入れられ、前記第１のシートの前記平面及び前記第２のシートの前記平面に平行な方向に、前記第１のマイクロニードルのアレイに対して変位可能であるように、前記第１のシート及び前記第２のシートを重ねることと、
のステップを含み、
前記第１のマイクロニードルのアレイと前記第２のマイクロニードルのアレイとの間の相対変位の方向と平行に延在する折り軸線を中心として、前記第１のシートの前記平面または前記第２のシートの前記平面から前記マイクロニードルの少なくとも一部を折り曲げることを特徴とする、前記マイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項18】
各折り軸線を、前記第１のシートの前記平面内または前記第２のシートの前記平面内にあるように位置決めすることを含む、請求項１７に記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項19】
打ち抜き加工、プレス抜き加工、エッチングまたはレーザー切断によって、前記第１のマイクロニードルのアレイ及び／または前記２のマイクロニードルのアレイを形成するステップを含む、請求項１７または請求項１８に記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項20】
前記シートからそれぞれのマイクロニードルを折り曲げて、少なくとも部分的に前記開口を画定することによって、前記第１のシートに各開口を少なくとも部分的に形成するステップを含む、請求項１７～１９のいずれかに記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項21】
前記それぞれのシートの前記平面から折り曲げられたときに、前記マイクロニードルのそれぞれの長手方向軸線が前記第１のシートの前記平面または前記第２のシートの前記平面に対して、ある斜角で延在するような形状及び配向で、前記第１のシート内及び前記第２のシート内に前記マイクロニードルを形成することを含む、請求項１７～２０のいずれかに記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項22】
前記第１のアレイの前記マイクロニードルのそれぞれの長手方向軸線が第１の方向に延在し、かつ前記第２のアレイの前記マイクロニードルのそれぞれの長手方向軸線が第２の方向に延在するように、前記第１のシートを前記第２のシートに対して配向させることを含む、請求項１７～２１のいずれかに記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項23】
前記第１のシート及び前記第２のシートを、向かい合って係合した状態で、前記第１のシート及び前記第２のシートの間の相対変位を可能にしながら固定することを含む、請求項１７～２２のいずれかに記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項24】
前記第１のシート及び前記第２のシート内に前記マイクロニードルを実質的に平面になるように形成することと、前記第１のシートの前記平面及び前記第２のシートの前記平面に垂直であり、かつ前記第１のシートと前記第２のシートとの間の前記相対変位の方向に対して平行である平面に位置するように、前記マイクロニードルを折り曲げることと、
を含む、請求項１７～２３のいずれかに記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項25】
前記マイクロニードルのそれぞれの先端部にテーパを形成することを含む、請求項１７～２４のいずれかに記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項26】
前記マイクロニードルの１つ以上にコーティングを被着させることを含む、請求項１７～２５のいずれかに記載のマイクロニードルシステムの製造方法。
【請求項27】
前記シートに対して所望の向きで前記マイクロニードルを保定するために、前記第１のシートの前記平面または前記第２のシートの前記平面から折り曲げられると、それぞれの第１のマイクロニードルまたは第２のマイクロニードルに係合するように適応された、前記第１のシートまたは前記第２のシートにおける少なくとも１つのタブを形成するステップを含む、請求項１７～２６のいずれかに記載のマイクロニードルシステムの製造方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マイクロニードルの協働アレイを含むマイクロニードルシステム、及びそのようなマイクロニードルシステムの製造方法に関する。この製造方法は、本発明に従って製造されたマイクロニードルアレイを使用する医療デバイスの導入及び動作の効率性を改善する。
【背景技術】
【0002】
マイクロニードルは、例えば、組織損傷の減少、手術時間及び患者の回復時間の短縮、感染リスクの軽減、ならびにマイクロニードルによるデバイスが関与する処置に必要な手術器具または医療器具の最小化といった、患者及び医療専門家の双方にとって多くの利益があることが実証されていることから、様々な医療用途で、ますます使われるようになっている。そのようなマイクロニードルによるデバイスは、エンドユーザが、医療専門家の治療介入を必要とせずに、デバイスの適用及び除去を行うことができる用途、例えば、様々な薬物送達用途、例えば、大規模なワクチン接種プログラムにも使用されている。
【0003】
国際特許出願ＷＯ２０１８／０６９５４３及びＷＯ２０１９／２０１９０３は、様々な外科的使用及び治療的使用のため組織基質へ適用すべきデバイスまたはパッチの形態で提供され得るマイクロニードル及び対向するマイクロニードルアレイの構成及び動作の詳細な開示を提供しており、１つの特定の用途は、提供されたマイクロニードルからの直接の薬物送達、またはそのマイクロニードルを介しての薬物送達であり、この場合もやはり、ワクチン接種などの送達に使用され得る。ＷＯ２０１８／０６９５４３及びＷＯ２０１９／２０１９０３の開示を、全体として本明細書に援用する。
【0004】
医療用途におけるマイクロニードルの使用が増加した結果として、そのような医療デバイスで用いるマイクロニードルアレイを大規模かつ経済的に製造する方法に対する需要が高まっている。
【0005】
したがって、本発明の目的は、皮膚などの組織基質内へマイクロニードルを迅速かつ容易に導入するように動作可能なマイクロニードルシステム、及び製造の経済性を改善するとともに、最終製品の性能を向上させる、そのようなマイクロニードルアレイの製造方法を提供することである。
【発明の概要】
【0006】
本発明の第１の態様によれば、組織に適用するためのマイクロニードルシステムであって、第１のシートから形成され、第１のシートの平面から折り曲げられた第１のマイクロニードルのアレイと、第２のシートから形成され、第２のシートの平面から折り曲げられた第２のマイクロニードルのアレイと、を備え、第１のシート及び第２のシートが互いに重なり、第２のマイクロニードルのアレイが、第１のシート内の開口のアレイを通って延在して、第１のマイクロニードルのアレイに組み入れられ、第１のマイクロニードルのアレイが、第２のマイクロニードルのアレイに対して、第１のシートの平面及び第２のシートの平面に平行な方向に、変位可能であり、マイクロニードルの少なくとも一部が、第１のマイクロニードルのアレイと第２のマイクロニードルのアレイとの間の相対変位の方向と平行に延在する折り軸線を中心として、第１のシートの平面または第２のシートの平面から折り曲げられることを特徴とする、マイクロニードルシステムが提供される。
【0007】
好ましくは、折り軸線は、第１のシートの平面内または第２のシートの平面内にある。
【0008】
好ましくは、第１のシートの開口は、第１のマイクロニードルのアレイと第２のマイクロニードルのアレイとの間の相対変位を容易にするように成形され、寸法決めされている。
【0009】
好ましくは、第１のシートの開口は、それぞれのマイクロニードルを第１のシートから折り曲げて、少なくとも部分的に開口を画定することによって、少なくとも部分的に形成される。
【0010】
好ましくは、第１のアレイ及び第２のアレイにおける各マイクロニードルの長手方向軸線は、第１のシートの平面または第２のシートの平面に対して、ある斜角で延在する。
【0011】
好ましくは、第１のアレイの各マイクロニードルの長手方向軸線は、第１の方向に延在しており、第２のアレイの各マイクロニードルの長手方向軸線は、第２の方向に延在している。
【0012】
好ましくは、第１の方向は、第２の方向から離れて延びる。
【0013】
好ましくは、第１のアレイの各マイクロニードルの長手方向軸線は、第１のシートの平面及び第２のシートの平面に対して第１の斜角で延びており、第２のアレイの各マイクロニードルの長手方向軸線は、第１のシートの平面及び第２のシートの平面に対して第２の斜角で延びている。
【0014】
好ましくは、第１のアレイ及び第２のアレイの各マイクロニードルは、テーパ化された先端部を有する。
【0015】
好適には、先端部は複数の方向へテーパ化されている。
【0016】
好適には、先端部は多面的である。
【0017】
好ましくは、第１のアレイ及び第２のアレイの各マイクロニードルは、実質的に平面的であり、第１のシートの平面及び第２のシートの平面に垂直であり、かつ第１のシートと第２のシートとの間の相対変位の方向に対して平行である平面に位置する。
【0018】
好ましくは、第１のシート及び第２のシートは金属を含む。
【0019】
好ましくは、１つ以上のマイクロニードルの少なくとも一部は、外部コーティングを含む。
【0020】
好ましくは、コーティングは、薬理学的に活性な成分を含む。
【0021】
好ましくは、第１のシートは、第２のシートから電気的に隔離されている。
【0022】
本発明の第２の態様によれば、マイクロニードルシステムの製造方法であって、第１のシートに第１のマイクロニードルのアレイを形成することと、第１のマイクロニードルを第１のシートの平面から折り曲げることと、第２のシートに第２のマイクロニードルのアレイを形成することと、第２のマイクロニードルを第２のシートの平面から折り曲げることと、第２のマイクロニードルのアレイが第１のシートの開口のアレイを通って延在して、第１のマイクロニードルのアレイに組み入れられ、第１のシートの平面及び第２のシートの平面に平行な方向に、第１のマイクロニードルのアレイに対して変位可能であるように、第１のシート及び第２のシートを重ねることと、のステップを含み、第１のマイクロニードルのアレイと第２のマイクロニードルのアレイとの間の相対変位の方向と平行に延在する折り軸線を中心として、第１のシートの平面または第２のシートの平面からマイクロニードルの少なくとも一部を折り曲げることを特徴とする、方法が提供される。
【0023】
好適には、本方法は、各折り軸線を、第１のシートの平面内または第２のシートの平面内にあるように位置決めすることを含む。
【0024】
好ましくは、本方法は、打ち抜き加工、プレス抜き加工、エッチングまたはレーザー切断によって、第１のマイクロニードルのアレイ及び／または第２のマイクロニードルのアレイを形成するステップを含む。
【0025】
好ましくは、本方法は、第１のシートからそれぞれのマイクロニードルを折り曲げて、少なくとも部分的に開口を画定することによって、第１のシートに各開口を少なくとも部分的に形成するステップを含む。
【0026】
好ましくは、本方法は、それぞれのシートの平面から折り曲げられたときに、各マイクロニードルの長手方向軸線が第１のシートの平面または第２のシートの平面に対して、ある斜角で延在するような形状及び配向で、第１のシート内及び第２のシート内にマイクロニードルを形成することを含む。
【0027】
好ましくは、本方法は、第１のアレイの各マイクロニードルの長手方向軸線が第１の方向に延在し、かつ第２のアレイの各マイクロニードルの長手方向軸線が第２の方向に延在するように、第１のシートを第２のシートに対して配向させることを含む。
【0028】
好ましくは、本方法は、第１のシート及び第２のシートを、向かい合って係合した状態で、第１のシート及び第２のシートの間の相対変位を可能にしながら固定することを含む。
【0029】
好ましくは、本方法は、第１のシート及び第２のシート内にマイクロニードルを実質的に平面になるように形成することと、第１のシートの平面及び第２のシートの平面に垂直であり、かつ第１のシートと第２のシートとの間の相対変位の方向に対して平行である平面に位置するように、マイクロニードルを折り曲げることとを含む。
【0030】
好ましくは、本方法は、各マイクロニードルの先端部にテーパを形成するステップを含む。
【0031】
好ましくは、本方法は、先端部に複数のテーパを形成するステップを含む。
【0032】
好ましくは、本方法は、多面的な先端部を形成するステップを含む。
【0033】
好ましくは、本方法は、１つ以上のマイクロニードルにコーティングを被着させることを含む。
【0034】
好ましくは、本方法は、シートに対して所望の向きでマイクロニードルを保定するために、第１のシートの平面または第２のシートの平面から折り曲げられると、それぞれの第１のマイクロニードルまたは第２のマイクロニードルに係合するように適応された、第１のシートまたは第２のシートにおける少なくとも１つのタブを形成するステップを含む。
【0035】
本発明は、これより以下の添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】金属のシートから打ち抜かれ、折り曲げられたマイクロニードルの先行技術のアレイの斜視図を例示する。
【図4】マイクロニードル外形を取り囲む特殊輪郭形状の開口部を形成するように、第１のマイクロニードルの輪郭または外形が切断または別の方法で形成され、余分な材料が除去されている、第１のシートの一部の平面図を例示する。
【図6】第２のマイクロニードルの輪郭または外形が第２のシートに切断または別の方法で形成された第２のシートの一部の平面図を例示する。
【図8】図５及び図７に示された第１のシート及び第２のシートの部分の斜視図を例示し、例示目的のため、かつ本発明によるマイクロニードルシステムにおいて使用するため、上側に位置しているが、互いに垂直に分離されている。
【図9】第２のマイクロニードルが第１のシートの開口を通って突出し、第１のマイクロニードル及び第２のマイクロニードルが非係合状態にあるように、図８に示す第１のシート部分及び第２のシート部分が互いに協働する係合状態に組み合わされた状態を例示する。
【図14】互いに分離されて示されたマイクロニードルの第１のアレイ及び第２のアレイを含むマイクロニードルベースのスキンパッチの分解斜視図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【0037】
添付の図面の図１～図３を参照すると、公知の製造方法によるシートＳと一体に形成されたマイクロニードルＭの公知のアレイが例示されている。この製造方法は、好適には一回の打ち抜き工程で、シートＳに開口Ｏの配列を切り取るか、または打ち抜いて、この配列内に各マイクロニードルＭの外形を形成することを含む。この製造方法は、開口Ｏを、例えば、他の材料が使用されてもよいが、鋼またはチタンなどの金属のシートから打ち抜くために、従来のプレス機（図示せず）等を利用する。
【0038】
図２及び図３は、例示の目的で、アレイから切り離して拡大した、マイクロニードルＭ及び周囲の開口Ｏの１つを示す。開口Ｏを打ち抜くことによってマイクロニードルＭの輪郭が形成されると、製造プロセスにおけるさらなるステップは、マイクロニードルＭをシートＳの平面から曲げる、または折り曲げるものであり、この場合もやはり従来のパンチアセンブリを使用して行われる。マイクロニードルＭは、組織内への挿入中にマイクロニードルＭが変位する方向に対して横方向に延びる軸線Ａを中心に曲げられていることが分かる。
【0039】
次に図４～図１７を参照すると、本発明による、全体を１０で示されたマイクロニードルシステムと、マイクロニードルシステム１０を製造する方法とが例示されている。マイクロニードルシステム１０は、後述する、第１のシート１４と一体に形成された第１のマイクロニードル１２のアレイと、さらにまた後述する、第２のシート１８と一体に形成された第２のマイクロニードル１６の協働アレイとを有する。より詳細に説明するように、第１のシート１４及び第２のシート１８は、使用時に、第２のマイクロニードル１６が第１のシート１４を突き抜けて、第１のマイクロニードル１２に組み入れられるように、向かい合って係合した状態に配置され、好ましくは第１のマイクロニードル１２及び第２のマイクロニードル１６の協働する対の状態に配置される。第１のマイクロニードル１２及び第２のマイクロニードル１６は、非係合状態と係合状態との間でシステム１０を移行させて、組織（図示せず）を貫通し、その結果、組織に固定するために、長手方向または「Ｘ」方向に互いに対して変位可能である。この導入技法の基礎となる方法論は、上記国際出願ＷＯ２０１８／０６９５４３及びＷＯ２０１９／２０１９０３に詳細に記載されている。参照しやすくするために、マイクロニードルシステム１０に対して図９にグラフで表すように、以下では、デバイス１０及びシート１４、１８の長さに沿った方向または寸法を「Ｘ」座標または「Ｘ」方向と称し、幅に沿った方向を「Ｙ」座標と称し、深さに沿った方向を「Ｚ」座標と称する。
【0040】
図面では、完全な第１のシート１４及び／または第２のシート１８は、図１４～図１７にのみ示されており、一方、図４～図１３は、マイクロニードル１２、１６の１つの協働する対の局所的な配列及び相互作用を明確に示すために、それぞれの単一のマイクロニードル１２、１６を含む各シート１４、１８の一部を示す。以下に説明されるこの配列及び相互作用は、協働するマイクロニードル１２、１６の各対についてアレイ全体にわたって繰り返されることが理解されよう。マイクロニードル１２、１６は、図４及び図６に例示したように、マイクロニードル１２、１６の輪郭または外形を画定するためにシート１４、１８から材料を除去するプロセスと、次いで、図５及び図７に例示したように、マイクロニードル１２、１６をシート１４、１８の平面から折り曲げられる後続のステップを経て、それぞれのシート１４、１８と一体に形成される。各マイクロニードル１２、１６の周囲にある材料は、例えば打ち抜き加工、化学エッチング、レーザー切断、または他の任意の機能的代替プロセスなど、任意の適切なプロセスによって除去することができる。マイクロニードル１２、１６の最終形状は様々であってもよく、特定の用途または製造プロセスに適合するように異なる幾何学的形状を有してもよい。例示された実施形態では、両マイクロニードル１２、１６は同様の幾何学的形状を有しており、長手方向軸線Ｌに交差する幅Ｗと比べて長手方向軸線Ｌに沿って細長く、シート１４、１８の厚さと等しい厚さＴを有する。しかしながら、厚さＴは、追加の製造ステップによって変更すること、例えば、マイクロニードル１２、１６の長さの全体または一部に沿って厚さを減少させること、あるいは例えば、１つ以上のコーティングまたは材料を、他の何らかの付加製造プロセスを介して被着させることによって厚さを増大させること、ができることを理解されよう。しかしながら、製造効率のためには、マイクロニードル１２、１６の最終形状を一回のステップでシート１４、１８から打ち抜き、または別の方法で切断できることが好ましい。追加または代替として、マイクロニードル１２、１６のうちの１つ以上の少なくとも一部には、電気的隔離コーティングまたは電気的絶縁コーティング（図示せず）などのコーティング、及び／または薬理学的に活性な物質または組成物が設けられていてもよい。電気的隔離コーティングまたは電気的絶縁コーティングの場合、例えば、マイクロニードル（複数可）１２、１６の実質的な長さをコーティングするが、先端部などのコーティングされていない部分を残すことが可能であり、その場合、それによってマイクロニードル１２、１６を使用して特定の深さで皮膚インピーダンスを測定できるようになる。
【0041】
シート１４、１８は、任意の適切な材料、例えば、金属または金属合金、プラスチックまたは複合材、あるいは材料の任意の適切な組み合わせから形成されてもよく、任意の適切な厚さ及び表面積であってもよく、例えば、マイクロニードル１２、１６を形成するために大きなシートが加工されることがあり、その後、最終加工品を形成するために、シートが複数のより小さなセクションに分割されることがある。
【0042】
マイクロニードル１２、１６がシート１４、１８から折り曲げられると、マイクロニードル１２、１６のほぼネガの形をした穴がシート１４、１８に残ることが理解されよう。ただし、各第１のマイクロニードル１２の外形を形成する際に、長手方向に延在する開口２０を形成するために余分な材料もまた除去され、この開口２０は、好ましくは、第１のマイクロニードル１２の外形を打ち抜き加工または別の方法で形成するのと同じステップで完全に形成される。開口２０は、第１のシート１４及び第２のシート１８が向かい合って係合した状態に配置されているときに、協働する第２のマイクロニードル１６が「Ｚ」方向に第１のシート１４を通過することを可能にするように、したがって図９及び図１０に示すように、第１のマイクロニードル１２の対を成すマイクロニードルと隣接して整列した状態に配置されることを可能にするように、配列されている。開口２０は、長手方向に延在する第１の端部２２と、反対側の長手方向に延在する第２の端部２４とに加えて、それぞれの第１のマイクロニードル１２を除去した結果として得られる領域を有する。これらの端部２２、２４は、システム１０が上記のように非係合状態と係合状態との間で移行するときに、第１のマイクロニードル１２に対して第２のマイクロニードル１６が長手方向または「Ｘ」方向に変位することを可能にする。このことは、第１のシート１４及び第２のシート１８を長手方向にまたは「Ｘ」方向に相対変位させることによって達成される。シート１４、１８は、再び図９及び図１０にそれぞれ示すように、制限された経路または距離に沿って実質的に互いの上をスライドする。この距離は、本実施形態では実質的に、第２のマイクロニードル１６が、開口２０の第１の端部２２に配置される位置から第２の端部２４に配置される位置まで変位可能な距離である。この距離は、当然ながら、必要に応じて、最も簡単には、開口２０の長手方向寸法または「Ｘ」方向寸法を増加させることによって、変化させることができる。したがって、開口２０の幾何学的形状を利用して、マイクロニードル１２、１６の間の相対変位の範囲を決定することができる。
【0043】
必要に応じて、シート１４、１８の間の相対変位を容易にするために、装置１０に適切な軸受（図示せず）を設けてもよい。これは、例えば、シート１４、１８の間またはシート１４、１８のうちの１つの面に配置された低摩擦コーティングまたは構成要素（図示せず）の形態を取ってもよい。しかしながら、シート１４、１８の間の相対変位が小さいとした場合、システム１０の殆どの用途が単回使用であることを考慮すれば、そのような軸受（図示せず）が、システム１０の効果的な動作を保証するための必須要件となる可能性は低い。あるいは、コーティングは、マイクロニードルアレイの各シート１４、１８を互いに電気的に隔離する適切な配合物であってもよい。これは、上記で詳述したようなマイクロニードル１２、１６を使用する皮膚インピーダンスの直接測定を容易にする。
【0044】
次に、マイクロニードル１２、１６の具体的な設計について見ると、各マイクロニードル１２、１６の長手方向軸線Ｌが、シート１４、１８の平面、すなわち「ＸＹ」平面に対して斜角φで延びていることが分かる。この角度φは、必要に応じて、例えば、用途特有であるように変化させてもよい。第１のマイクロニードル１２は第１の方向に延びるように向けられており、第２のマイクロニードル１６は実質的に反対方向の第２の方向に延びている。例示された実施形態では、マイクロニードル１２、１６は、システム１０が非係合状態で、図１１において最も明瞭に見えるように、長手方向または「Ｘ」方向で重なり合うように配列されているが、このことは図９で見ることもできる。シート１４、１８を互いに対して長手方向に変位させることにより、システム１０は係合状態へ移行され、マイクロニードル１２、１６がまた、図１０及び図１２に示された向きに互いに対して長手方向に変位される。この位置では、マイクロニードル１２、１６は、実質的に互いを越えて長手方向に互いから離れており、「Ｘ」方向で重なり合わない。しかしながら、マイクロニードルシステム１０は、例えば、マイクロニードル１２、１６間の長手方向の重なりを変化させて、代替の係合解除される相対配向及び代替の係合される相対配向を採用するように変更されてもよいことを理解されたい。この意図的な「Ｘ」方向の重なりは、重ね合わせプロセス及び初期スライドプロセス中のマイクロニードル１２、１６の絡まりまたは干渉を防止することによって、製造性を改善する。認識できるように、このスケールで金属を折るとき、（特に特定の材料、例えばステンレス鋼では）制御が困難な大幅な弾性戻りが生じ得るので、この重なりにより、マイクロニードル１２、１６が第１のシート１４または第２のシート１８の平面に対して正確に折られる必要性が低減される。
【0045】
長手方向軸線Ｌに沿ったマイクロニードル１２、１６の長さも、必要に応じて変化させてもよい。図１３からは、「Ｙ」方向において、マイクロニードル１２、１６が「Ｘ」方向に互いに相対的に移動する際の接触を回避するために、マイクロニードル１２、１６が互いに横方向に分離されていることも見て取れる。
【0046】
また、特に図１１～図１４から分かるように、シート１４、１８が組み合わさった状態で、マイクロニードル１２、１６は同じ深さ（「Ｚ」方向）まで延びており、したがって、第２のマイクロニードル１６は、好ましくは、第１のマイクロニードル１２よりも大きな「Ｚ」寸法を有し、特に、第２のマイクロニードル１６が突出する第１のシート１４の厚さに等しい増大した「Ｚ」寸法を有することが理解されよう。このように、マイクロニードル１２、１６は両方とも、「Ｚ」方向に同じ深さまで延びるが、マイクロニードルが異なる深さまで延びていてもよいこと、またはフラーアレイ内の特定のマイクロニードル１２、１６の対がそのように構成されていてもよいこと、も想定される。また、第１のシート１４及び第２のシート１８における開口の機械加工及び作成において、マイクロニードル１２、１６を画定して、任意選択的に、個々のニードル１２、１６を垂直方向にクリックロックするために、互いに効果的に係合する幾何学的形状（タブなど、図示せず）を作成することも意図されている。
【0047】
マイクロニードル１２、１６は、好適には、組織貫通を高めるために、テーパ化された先端部２６を有する。先端部２６を、複数の方向／平面においてテーパ化または面取化することができる。このテーパ化または面取化は、好適には、シート１４、１８からマイクロニードル１２、１６を折り曲げるより前に形成されるが、後で適用することもできる。先端部２６または一部もしくは全てのマイクロニードル１２、１６には、マイクロニードル１２、１６の物理的特性を変更するためのコーティング（図示せず）、例えば、先端部２６を硬化させるためのコーティングが設けられていてもよい。このコーティングは、任意の適切な方法、例えば蒸着によって被着させることができる。これに加えてまたはこれに代えて、先端部２６及び／またはマイクロニードル１２、１６を、システム１０が組織に導入されたときに送出される薬理学的に活性な化合物または薬物でコーティングすることができる。代替的に、マイクロニードル１２、１６は中空であってもよく、システム１０は、中空マイクロニードルから、または中空マイクロニードルを通して、薬剤送出を行うように適応されてもよい。
【0048】
特に図４～図１０を参照すると、マイクロニードル１２、１６は、長手方向または「Ｘ」方向に延びる折り軸線２８に沿ってシート１４、１８の「ＸＹ」平面から折り曲げられることが分かる。これには、多くの利点があり、特に、組織挿入中の長手方向荷重に耐えるマイクロニードル１２、１６の強度が著しく増大し、シート１４、１８の所与の領域におけるマイクロニードル１２、１６の密度を著しく増大させることができる。したがって、図４及び図６に示したように、マイクロニードル１２、１６の外形を形成するとき、マイクロニードル１２、１６は、シート１４、１８の「ＸＹ」平面から一度折り曲げられると、マイクロニードル１２、１６がシート１４、１８の「ＸＹ」平面に対して斜角φで配向されるように、長手方向または「Ｘ」方向に対して斜角φで延びるように配列される。したがって、角度φは、折り軸線２８と、マイクロニードル１２、１６の長手方向軸線Ｌとの間に規定される。図１３は、さらに、マイクロニードル１２、１６が、好適には、シート１４、１８の「ＸＹ」平面に対して垂直な向きで「Ｚ」方向に延びていることが例示されているが、この向きを変化させてもよい。マイクロニードル１２、１６間の相対変位の方向に一致させて折り軸線２８を配列させることによって、シート１４、１８から折り曲げられると、協働するマイクロニードルの対１２、１６が、図１３に最も明瞭に見られるように、それらの最小寸法である厚さＴを、隣り合わせで持つように配向される。マイクロニードル１２、１６のこの向きは、特に図１に例示したような先行技術の向きと比べて、シート１４、１８の所与の領域に配列することができる、協働するマイクロニードル１２、１６の密度を著しく増大させる。このように密度を高めることによって、組織に対する付着力を増大させること、及び／または薬物送達能力を増大させることができる。
【0049】
図１４～図１７を参照すると、マイクロニードルシステム１０は、システム１０を非係合状態と係合状態との間で移行させるために、シート１４、１８の相対変位を生じさせるように動作可能な、例示的な手動アプリケータ３０を含んで示されている。この形態のアプリケータ３０の構成及び動作は、詳細には、出願人の同時係属中の欧州特許出願第２０１９８７９８．９号に記載され、示されている。アプリケータ３０は、一対の半部３２、３４を有し、これら半部３２、３４を互いに対して変位させることができ、かつこれらの半部３２、３４の下面には一対のシート１４、１８が着脱可能にまたは恒久的に固定され得る。第１のシート１４には一対のタブ３６が設けられており、これらタブ３６は、第２のシート１８内の対応する一対の開口部３８を通って突出している。これらの開口部３８は、シート１４、１８の相対的な変位を生じさせるために、タブ３６の長手方向の相対的な変位を可能にするように寸法決めされている。タブ３６はアプリケータ３０の下側に固定されており、一対の半部３２、３４の変位は、開口部３８に沿ってタブ３６の変位を生じさせ、これにより、シート１４、１８の相対変位を生じさせ、その結果、マイクロニードル１２、１６の相対変位を生じさせるように配列されている。このようにして、システム１０を押して皮膚などの組織（図示せず）に接触させ、一対の半部３２、３４を手動で押し合わせて、マイクロニードル１２、１６を皮膚内に導入することができる。次いで、アプリケータ３０を取り外して、皮膚に当てられたシート１４、１８を残す場合があり、あるいは上記の手順を逆にして、マイクロニードル１２、１６を皮膚またはその他の組織から後退させることによって、それに続くシート１４、１８の除去を可能にするように、アプリケータ３０を所定の位置に残す場合がある。
【0050】
図１８及び図１９は、図１４～図１７に示したようなマイクロニードルシステム１０を例示しており、マイクロニードルの一対のシート（見えない）のそれぞれが、そのマイクロニードルの１つの縁部から横方向に延び、これにより、アプリケータ３０のそれぞれの半部３２、３４の縁部を越えて延びる保定タブ１３６が設けられるように変更されている。保定タブ１３６のそれぞれは、図１８に例示したような開放位置から、それぞれの半部３２、３４の縁部の周りに折られて、それぞれの半部３２、３４の上に重なり、これにより、マイクロニードルのそれぞれのシートをアプリケータのそれぞれの半部３２、３４に固定するように、変位可能である。保定タブ１３８は、図１５に示されたタブ３６の対の代わりにまたはこれらのタブ３６の対と組み合わせて使用されてよい。タブ１３８は、弾性的に変形可能であり得るか、または別の形で開放位置と閉鎖位置との間を可逆的に変位し得る。このようにして、シートが皮膚上に展開されると、保定タブ１３８は、アプリケータ３０が取り外されて、皮膚上にマイクロニードルのシートのみを残すことなどを可能にするために、開放状態に戻されてもよい。
【0051】
アプリケータ３０をベースとするマイクロニードルシステム１０は、マイクロニードルシステム１０の単なる例示的な用途であり、その本質的な構成要素は、協働するマイクロニードル１２、１６のアレイを乗せるシート１４、１８の対であることが理解されよう。これらのシート１４、１８は、皮膚または眼への適用、バイオセンシングの用途、薬物送達、または他の医療器具などの固定などのように外部的であろうと、外科手術または薬物送達の用途のため内部的であろうと、組織への導入を可能にするために、他の適切な医療デバイスまたは外科手術デバイスに組み込むことができる。
【0052】
したがって、本発明によるシステム１０及び製造方法は、組織貫通中のマイクロニードルの強度を高め、マイクロニードルが形成されたシートの所与の表面積に対するマイクロニードルの密度を高め、そのようなマイクロニードルアレイの大量製造を容易にする構成であるマイクロニードルアレイを提供することが理解されよう。
【0053】
本発明は、本明細書に記載する実施形態に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく補正または修正することができる。
【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】
【図19】
【国際調査報告】