專利名稱：微針片材的壓模及其制造方法和采用該壓模的微針的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)皮膚的表皮注入藥物的微針片材，尤其涉及作為制作微針的鑄型的壓模和采用該壓模的微針片材的制造方法。
背景技術(shù)：
微針片材是將長(zhǎng)度大約1 μ m到500 μ m且根部的截面直徑與長(zhǎng)度之比具有截面直徑長(zhǎng)度=1 1.5至1 3的高縱橫比的微小針以規(guī)定的密度配置在片材基體上。其主要與人體的皮膚部分接觸，用于將微針(以下有時(shí)也僅稱為“針”)插入皮膚內(nèi)的表皮部分且注入藥物。由于微針的長(zhǎng)度在幾百μ m左右，因此幾乎不會(huì)伴隨有痛癢。此外，微針部分由自溶性物質(zhì)形成，以便在從皮膚除去片材時(shí)，即使微針殘留在皮膚內(nèi)也不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響。參照?qǐng)D8，說(shuō)明微針片材的一般的制造方法。微針片材的模版90以微細(xì)機(jī)械加工或真空處理、光刻(Wiotolithography)等方法制作。針的長(zhǎng)度93制成如上所述幾百μπι 以下的錐狀。截面有圓、方、橢圓等。由于針的尺寸微小，因此較為理想的是，針92通過(guò)對(duì)模版板材91切削而形成。接著，將模版90按壓于壓模的母材81來(lái)制作壓模80 (微針片材的鑄型)。此外， 使樹脂聚合物的熔化液或藥物85流入壓模80，在干燥后，粘貼固定基材88并剝離、轉(zhuǎn)錄，從而能得到微針片材77 (參照專利文獻(xiàn)1)。在此，作為壓模80的制作方法，不僅有將模版90按壓于母材81的方法，還有使熔化的樹脂流入模版90并在干燥后剝離的方法(參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2008-245955號(hào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2008-006178號(hào)專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2009-083125號(hào)發(fā)明的公開發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題無(wú)論是哪種情況，均是使針的原料流入制作好的壓模來(lái)制作微針片材。然而。由于壓模的凹部的尺寸極為微小，因此由于空氣、表面張力而無(wú)法使微針的原料容易地填充到壓模的凹部?jī)?nèi)。更具體說(shuō)來(lái)，在圖8(c)中，當(dāng)使樹脂聚合物的熔化液或藥物85流入壓模81時(shí)，壓模81的凹部存在有空氣72，當(dāng)從壓模剝離時(shí)，對(duì)于有空氣72的部分(73)，針只能形成不完整的形狀(圖8(d))。在專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3中也公開了上述技術(shù)問(wèn)題。在專利文獻(xiàn)2中，公開了當(dāng)對(duì)壓模填充原料時(shí)以減壓狀態(tài)進(jìn)行的技術(shù)。此外，在專利文獻(xiàn)3中，公開了從原料側(cè)加壓而填充到壓模凹部的技術(shù)。然而，在配置許多微針時(shí)，存在有時(shí)原料無(wú)法填充到幾個(gè)凹部?jī)?nèi)而無(wú)法植入計(jì)劃的所有微針這樣的技術(shù)問(wèn)題。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明根據(jù)上述技術(shù)問(wèn)題發(fā)明而成，具體而言，本發(fā)明提供一種用于制作微針片材的壓模，其是形成于固定基體上的微針片材的壓模，具有從片狀母材的一側(cè)的表面朝向另一側(cè)的表面形成的錐狀凹部；以及從上述凹部的底部朝向上述另一側(cè)的表面形成的貫穿孔。此外，提供一種本發(fā)明的壓模的制造方法和采用該壓模的微針片材的制造方法。發(fā)明效果由于本發(fā)明在壓模的凹部底部設(shè)置貫穿到壓模的相反面的貫穿孔，因此即使在壓模的凹部積存有空氣，也能容易地趕走空氣，因此能對(duì)壓模的所有凹部填充原料，從而能得到形成有預(yù)定的所有根數(shù)的微針的微針片材。


圖1是本發(fā)明的壓模的概略圖。圖2是表示本發(fā)明的壓模的制造工序的圖。圖3是表示本發(fā)明的壓模的另一制造工序的圖。圖4是表示本發(fā)明的壓模的又一制造工序的圖。圖5是表示采用本發(fā)明的壓模的微針片材的制造工序的圖。圖6是表示采用本發(fā)明的壓模的微針片材的制造工序的圖。圖7是表示采用本發(fā)明的壓模的另一微針片材的制造工序的圖。圖8是表示采用現(xiàn)有的壓模的微針片材的制造工序的圖。(符號(hào)說(shuō)明)1 壓模2 母材3 凹部4貫穿孔5母材厚度10 模版11模版主體12 突起13突起高度15 壓力I6 負(fù)壓18多孔質(zhì)固體的平面臺(tái)20針原料21 藥物30、32微針片材31 針70微型鉆頭72 空氣77微針片材
80現(xiàn)有的壓模81現(xiàn)有的壓模母材85針原料88固定基材90 模版91 主體92 突起93突起的長(zhǎng)度
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式1)圖1表示本發(fā)明的微針片材的壓模1。壓模1在片狀的母材2上形成有錐狀的凹部3。雖然母材2的材質(zhì)并不作特別限定，但由于是醫(yī)藥用品，因此最好采用不易產(chǎn)生污染物(污染)的材質(zhì)或?qū)θ梭w沒(méi)有影響的材質(zhì)。例如，金屬的話適宜采用SUS316L、哈斯特洛伊耐蝕鎳基合金，而塑料的話適宜采用PTFE、聚丙烯、聚乙烯等。凹部3底部的部分形成有貫穿到母材的另一面的貫穿孔4。貫穿孔4只要可以趕走積存于凹部的空氣以便使微針的原料填充于凹部3即可，無(wú)需使直徑為有限長(zhǎng)度的孔始終打開。即，形成有貫穿的裂紋，只要在填充原料時(shí)能趕走空氣，則即便通常看起來(lái)是關(guān)閉的也可以。接著對(duì)本發(fā)明的壓模的制造方法進(jìn)行例示，但只要在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)，并不限定于這些制造方法。參照?qǐng)D2(a)，模版10是在平面狀的主體11上形成錐狀的突起12的模版，雖不特別限定材質(zhì)，但適宜利用加工性好的金屬。由于錐狀的突起微小，根部與前端的截面不同， 因此較好的是采用切削性能好的材料。例如，能利用銅、鋁、鎳、硅等。此外，突起12除了通過(guò)對(duì)主體11切削來(lái)進(jìn)行加工外，還可以通過(guò)采用光刻的方法來(lái)形成。突起12在主體11上具有高度為Iym 500 μπι左右的高度13。這是因此采用微針注入藥物等的表皮由角質(zhì)層、粒層、棘層、基底層形成，由于角質(zhì)層厚度隨身體部位而不同，因此會(huì)有突起的高度隨欲透皮給藥的身體部位和藥物而改變的情況。突起12呈根部的截面直徑與長(zhǎng)度之比具有截面直徑長(zhǎng)度=1 1.5至1 3 的較高縱橫比的針形狀。這是由于有時(shí)會(huì)根據(jù)使用部位不同而改變的緣故。其截面形狀不作特別限定，適宜采用圓形、橢圓形、包括正方形的方形等。此外，在突起表面還可形成槽。 這是由于反映上述槽形狀的微針有時(shí)能流暢地插入皮膚的緣故。接著，參照?qǐng)D2 (b)，將模版10按壓于壓模1的母材2，從而使錐狀的凹部3形成于母材表面。母材2可主要利用如上所述的有機(jī)化合物(塑料)。由于本發(fā)明從母材的表面朝向背面形成有貫穿孔，因此厚度的選擇很重要。較為理想的是，厚度比形成于壓模1的凹部3的深度厚10 μ m以上、50 μ m以下。這是由于若過(guò)于厚，則在形成凹部后無(wú)法形成貫穿孔的緣故。主要用于母材2的有機(jī)化合物在從表面壓接錐狀突起12時(shí)，一部分會(huì)發(fā)生塑性變形，但也殘留下彈性變形的部分，因而在拔出突起12時(shí)，凹部3有時(shí)會(huì)比被模版的突起12 推開的形狀小。因此，較好的是準(zhǔn)備尺寸比欲制作的壓模的凹部大的模版的突起12。
接著，參照?qǐng)D2(c)，在壓模1的凹部3的底部形成貫穿孔4。貫穿孔可用微型鉆頭 70開孔。另外，微型鉆頭也可以通過(guò)使未形成有螺旋刃的針狀突起穿通來(lái)形成貫穿孔。從上述觀點(diǎn)來(lái)看，如圖3(a)所示，也可以預(yù)先選定僅比模版的突起12的厚度略薄的基材厚度5，在壓接模版時(shí)，使模版的突起穿通基材來(lái)形成貫通孔。此時(shí)，壓接模版的工序與形成貫穿孔的工序同時(shí)進(jìn)行。此外，其結(jié)果是，如圖3(b)所示，壓模1具有從母材2的表面到背面、截面積變化的貫穿孔4。此外，圖4表示預(yù)先對(duì)模版10的突起12和壓模加熱的情況。由于壓模的母材2 是所謂的塑料，因此若突起12比母材2的熔融溫度高，則能使塑性變形容易產(chǎn)生。此時(shí)，當(dāng)突起12插入母材2、從母材2脫模時(shí)，由于母材表面受熱變形，因此，較為理想的是在冷卻到常溫后使模版和壓模脫模。即使在預(yù)先對(duì)模版10的突起12加熱時(shí)，也可以在將凹部形成到母材2厚度的中途之后形成貫穿孔，還可以使模版10的突起12貫穿到壓模母材2的背面來(lái)同時(shí)形成凹部和貫穿孔。圖4表示以后一方法形成壓模的情況。另外，如圖4所示，用模版10的突起12使母材2貫穿時(shí)，模版10的突起12無(wú)法原樣反映到微針的形狀。因此，以使利用制作好的圖4的壓模1制作而成的微針的根部的截面直徑與長(zhǎng)度之比具有截面直徑長(zhǎng)度=1 1.5至1 3的縱橫比的方式來(lái)制造壓模 1。用如上所述制作好的壓模來(lái)制作微針片材。參照?qǐng)D5，微針片材通過(guò)將針原料200 涂布于壓模1來(lái)制作(圖5(a))。針原料20較好的是采用不會(huì)殘留于體內(nèi)而可以排出的材料。這是因?yàn)楫?dāng)從皮膚剝下微針片材時(shí)，有時(shí)針部分折斷、脫落而無(wú)法全部回收。此時(shí)， 采用能在體內(nèi)被吸收的材料比較安全。具體而言，較為理想的是，采用以拉絲性物質(zhì)等作為主要成分的材料。此外，也可以預(yù)先使藥物混入針原料中。在此，藥物是指具有生理活性作用的純化學(xué)物質(zhì)，例如有胰島素、生長(zhǎng)激素、紅細(xì)胞生成素、干擾素等肽蛋白藥物、高分子藥物、維生素C等，也可以是以這些化學(xué)物質(zhì)作為主要成分的物質(zhì)。參照?qǐng)D5(b)，本發(fā)明的壓模1由于在凹部3的底部形成有貫穿孔4，因此將針原料注入壓模只需通過(guò)涂布便可使針原料向凹部填充。即，即使壓模1的凹部63的底部有空氣 72，也能通過(guò)貫穿孔4將其容易地排出，從而使針原料填充于凹部3。當(dāng)然，也可以在涂布后進(jìn)行加壓15(圖6(a))。若進(jìn)行加壓，則能更容易地趕走積存于壓模的凹部3底部的空氣。此外，也可以在由多孔質(zhì)的固體形成的平面臺(tái)18上配置壓模1，并一邊從平面臺(tái) 18的背面施加負(fù)壓16 —邊涂布針原料20 (參照?qǐng)D6(b))。此時(shí)也能容易地向壓模的凹部 3注入針原料。此外，若從平面臺(tái)18的上表面加壓15并從背面施加負(fù)壓16則更好。在壓模1上涂布針原料20之后，使針原料20干燥，并從壓模上剝離，從而完成微針片材30 (參照?qǐng)D6 (c))。從壓模1上的剝離是從干燥后的針原料20的背面粘貼固定基材 88，并從壓模上撕剝。從壓模剝離的微針片材30中未裝有藥物時(shí)，在從壓模剝離后，采用在針部分31撒藥物等方法。如上所述，本發(fā)明的壓模由于在形成針的凹部的底部穿設(shè)有貫穿到壓模的相對(duì)向的面的貫穿孔，因此即使有空氣進(jìn)入凹部也能容易地趕走，從而能得到完成度高、即沒(méi)有不完整的針的微針片材。(實(shí)施方式2)
圖7表示微針片材的另一實(shí)施方式。到壓模的制造方法為止與實(shí)施方式1相同。 在使藥物混入針原料時(shí)，對(duì)片材基材部分也分散藥物。然而，雖然基材部分基本與皮膚表面接觸，但不對(duì)表皮內(nèi)注入藥物。因此，在本實(shí)施方式中，使藥物集中于針前端部分。最初對(duì)壓模涂布藥物21 (圖7(a))。此時(shí)，藥物21以積存于壓模1的凹部3底部的程度涂布。涂布是將稀釋藥物的溶液涂布在壓模上。此后，更好的是用刮板等將多余的溶液刮掉。當(dāng)然，也可以在涂布之后加壓或從背面施加負(fù)壓。藥物溶液21在干燥后止于壓模的凹部3的內(nèi)表面和底部(圖7(b))。接著，涂布針原料20 (圖7 (c))。由于針原料在壓模的凹部部分未與壓模的材料直接接觸，因此可高濕潤(rùn)地涂布，從而不會(huì)積存空氣。另外，在用刮板刮去多余的藥物溶液之后，也可以立即涂布針原料、加壓或從背面施加負(fù)壓。此時(shí)，由于是濕罩濕(wet-on-wet)的涂布，因此與實(shí)施方式1 一樣，僅通過(guò)涂布便可從貫穿孔趕走空氣，能得到前端含有藥物的微針片材。最后，將固定基材88粘貼于干燥后的針原料的背面，從壓模1上剝離。在此，所得到的微針片材32是在針的前端配置有藥物21的微針片材。另外，在本實(shí)施方式中，微針片材由含有藥物的層和構(gòu)成針的層這兩層構(gòu)成，但也可以具有三層以上的層結(jié)構(gòu)。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明不僅能利用于將藥物注入表皮的微針片材，還能廣泛利用于在基材上生成微小突起的方法。
權(quán)利要求
1.一種用于制作微針片材的壓模，其是形成于固定基體上的微針片材的壓模，其特征在于，具有錐狀凹部，該錐狀凹部從錐狀母材的一側(cè)的表面朝向另一側(cè)的表面形成；以及貫穿孔，該貫穿孔從所述凹部的底部朝向所述另一側(cè)的表面形成。
2.一種陰模的制造方法，其是形成于固定基體上的微針片材的壓模的制造方法，其特征在于，包括從片狀母材的一側(cè)的表面朝向另一側(cè)的表面形成錐狀凹部的工序；以及從所述凹部的底部朝向所述另一側(cè)的表面形成貫穿孔的工序。
3.如權(quán)利要求2所述的壓模的制造方法，其特征在于，形成所述凹部的工序是從所述片狀母材的所述一側(cè)的表面壓接具有錐狀凸部的模版的工序，形成所述貫穿孔的工序是將所述壓接后的模版的凸部前端穿通所述母材的所述另一側(cè)的表面的工序。
4.如權(quán)利要求3所述的壓模的制造方法，其特征在于，壓接所述模版的工序是對(duì)所述母材采用樹脂，并壓接加熱后的所述模版的工序。
5.一種微針片材的制造方法，其是形成于固定基體上的微針片材的制造方法，其特征在于，包括從片狀母材的一側(cè)的表面朝向另一側(cè)的表面形成錐狀凹部的工序； 從所述凹部的底部朝向所述另一側(cè)的表面形成貫穿孔，得到片狀壓模的工序； 從所述壓模的所述一側(cè)的表面注入針原料的工序；以及將固定基材粘貼于所述一側(cè)的表面?zhèn)鹊墓ば颉?br> 6.如權(quán)利要求5所述的微針片材的制造方法，其特征在于， 所述注入針原料的工序包括最初注入第一針原料的工序；以及接著至少注入第二針原料的工序。
7.如權(quán)利要求5或6所述的微針片材的制造方法，其特征在于，所述注入針原料的工序是一邊從所述一側(cè)的表面?zhèn)燃訅阂贿呑⑷氲墓ば颉?br> 8.如權(quán)利要求5或6所述的微針片材的制造方法，其特征在于，所述注入針原料的工序是一邊從所述另一側(cè)的表面?zhèn)瘸槲贿呑⑷氲墓ば颉?br> 全文摘要
微針片材通過(guò)在將凹部形成于母材的壓模中注入針原料進(jìn)行制作，但由于壓模的凹部微小，因此存在因空氣、表面張力而無(wú)法趕走空氣、會(huì)產(chǎn)生無(wú)法形成針的部分這樣的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種用于制作微針片材的壓模，其是微針片材的壓模，具有從片狀母材的一側(cè)的表面朝向另一側(cè)的表面形成的錐狀凹部；以及從上述凹部的底部朝向上述另一側(cè)的表面形成的貫穿孔。從而得到利用上述貫通孔趕走空氣，使原料填充到凹部底部的微針片材。
文檔編號(hào)B81C1/00GK102202723SQ20108000060
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月8日
發(fā)明者元井昌司, 岡田達(dá)彌, 寺田豊治, 本田顯真, 里內(nèi)良和, 高田寬治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社培旺精廉宅