微针阵列单元及容器的制作方法

1.本发明涉及一种微针阵列单元及容器。


背景技术：

2.以往，作为从生物体表面即皮肤或粘膜等投与药剂的方法，大多主要使用了使液体物质或粉末物质附着的方法。然而，这些物质的附着区域限于皮肤表面，因此由于出汗或异物的接触等，附着的药剂等有时会被除去而难以适量投与。并且，在利用这种通过药剂扩散的渗透的方法中，由于受到角质的阻挡层的阻挡，难以获得充分的药效。尤其，在近年来受到关注的生物药品中，由于很难通过渗透来突破阻挡层，因此选择通过注射的投与。
3.但是，通过注射的投与需要医务人员的帮助，进而，也伴有疼痛和感染风险。在这样的背景下，使用形成有含有药剂的高纵横比的微型针(也称为“针部”或“针状凸部”)，通过微型针贯穿角质阻挡层并无痛地将药剂注入到皮肤内的方法受到关注。
4.由于微针阵列是穿刺皮肤而使用的，因此需要保护微针直至其穿刺皮肤。并且，为了确保微针的无菌性，优选将其容纳在容器内直至即将使用之前。
5.关于这种作为由微针阵列和容器构成的微针单元，例如，在下述专利文献1中记载有一种微针阵列单元，其在容器的收容部内具有突出部，由该突出部支撑微针阵列的同时按压与容器的开口相反的一侧的变形部，由此将微针阵列从收容部向外部推出。在专利文献2中记载有如下技术：在凹状的容器内容纳有微针阵列，通过将容器的底部朝向开口按压而贯穿液体保持体，从而将微针阵列的前端穿刺于皮肤。
6.以往技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2018-191783号公报
9.专利文献2：国际公开第2015/005143号公报
10.近年来，微针阵列作为注射投与的替代品受到关注。因此，该包装容器与注射同样地，优选被赋予维持无菌状态的功能和为了检查制剂中的异物而能够可见内部的功能。
11.并且，若要提高微针阵列中的药剂的稳定性，则需要将其干燥至低含水率状态，但是若要确保容器内的无菌状态，则需要使用在昂贵的无菌环境下干燥至低含水率状态的设备，在包装之前进行干燥。
12.在专利文献1中记载的微针阵列单元及在专利文献2中记载的微针单元中，必须在无菌环境下干燥至低含水率状态，并且干燥工序在微针阵列的制造工序中为成本高的工序。并且，引用文献1及引用文献2中也没有关于容器内部的微针阵列的可见性的记载。


技术实现要素：

13.发明要解决的技术课题
14.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具有微针阵列和被赋予了透气性、内部可见性及无菌性的容器的微针阵列单元及其容器。
15.用于解决技术课题的手段
16.为了实现本发明的目的，本发明所涉及的微针阵列单元具有：微针阵列，具有片材部及配置于片材部的一面的外周面内侧的多个针部；及容器，收容微针阵列，其中，容器具有：收容部，具有开口；爪部，设置于收容部内且支撑微针阵列的一面的外周面；变形部，配置于与开口相反的一侧且与收容部一体形成；凸缘部，从开口周围扩展并与收容部一体形成，且由外侧凸缘部及内侧凸缘部构成，当穿刺微针阵列时所述外侧凸缘部与皮肤接触，所述内侧凸缘部设置于外侧凸缘部的内侧；及盖材，与内侧凸缘部紧贴而设置，盖材的至少一部分由透明体薄膜构成，容器的至少一部分具有水蒸气透过性抗菌膜，变形部通过受到开口方向的外力而变形并按压微针阵列的另一面，通过按压将微针阵列从收容部向外部推出，变形部维持变形后的状态，并按压微针阵列。
17.为了实现本发明的目的，本发明所涉及的容器收容微针阵列，微针阵列具有：片材部；及配置于片材部的一面的外周面内侧的多个针部，容器具有：收容部，具有开口；爪部，设置于收容部内且支撑微针阵列的一面的外周面；变形部，配置于与开口相反的一侧并与收容部一体形成；凸缘部，从开口周围扩展并与收容部一体形成且由外侧凸缘部及内侧凸缘部构成，外侧凸缘部与皮肤接触，内侧凸缘部设置于外侧凸缘部的内侧；及盖材，与内侧凸缘部紧贴而设置，盖材的至少一部分由透明体薄膜构成，容器的至少一部分具有水蒸气透过性抗菌膜，变形部通过受到开口方向的外力而变形并按压微针阵列的另一面，变形部维持变形后的状态，并按压微针阵列。
18.发明效果
19.根据本发明的微针阵列单元，通过将容器的一部分作为具有水蒸气透过性和抗菌性的薄膜(以下，称为水蒸气透过性抗菌膜)，能够在将微针阵列容纳于容器内的状态下进行干燥。并且，由于其为抗菌膜，因此能够防止细菌侵入容器内，从而能够维持无菌状态。由此，能够在无菌状态下进行微针阵列的干燥，因此无需在昂贵的无菌室进行长时间的干燥，从而能够降低微针阵列的制造成本。而且，由于作为盖材使用了透明体薄膜，能够确保容器内的可见性，因此能够在保持被包装的状态下进行微针阵列的异物检查和形状检查。因此，无需在昂贵的无菌室进行这些检查，从而能够降低制造成本。
20.综上所述，根据本发明的微针阵列单元能够确保无菌性、透气性及内部可见性。
附图说明
21.图1是微针阵列单元的立体图。
22.图2是图1的微针阵列单元的剖视图。
23.图3是图1的微针阵列单元的平面图。
24.图4是微针阵列的立体图。
25.图5是固定部件的立体图。
26.图6是说明将固定部件嵌入于树脂块的状态的图。
27.图7是说明穿刺微针阵列的工序的图。
28.图8是说明穿刺微针阵列的工序的图。
29.图9是说明穿刺微针阵列的工序的图。
30.图10是说明穿刺微针阵列的工序的图。
31.图11是说明穿刺微针阵列的工序的图。
32.图12是另一方式的微针阵列单元的剖视图。
33.图13是示于图12的微针阵列单元的平面图。
34.图14是又另一方式的微针阵列单元的剖视图。
35.图15是示于图14的微针阵列单元的平面图。
36.图16是表示通气性实验结果的图表。
具体实施方式
37.以下，参考附图对本发明所涉及的微针阵列单元及容器进行说明。
38.本实施方式的微针阵列单元具有微针阵列及收容微针阵列的容器。而且，容器具备：收容部，收容微针阵列；及盖材，密封设置于收容部的开口。盖材的至少一部分由透明体薄膜构成。并且，在容器的一部分设置有水蒸气透过性抗菌膜。以下，对优选实施方式进行说明。
39.图1是微针阵列单元的立体图。图2是示于图1的微针阵列单元的剖视图。图3是示于图1的微针阵列单元的平面图。
40.如图1及图2所示，微针阵列单元1具备微针阵列40及收容微针阵列40的容器10。容器10具有开口12a，且具备：收容部12，收容微针阵列40；变形部14，与收容部12一体形成；及凸缘部16，从与收容部12一体形成的开口12a的周围向外侧扩展。
41.如图所示，容器10的收容部12、变形部14及凸缘部16在俯视时呈圆形形状。但是，收容部12、变形部14及凸缘部16的形状并无限定。凸缘部16由外侧凸缘部16a和内侧凸缘部16b构成，所述外侧凸缘部16a设置于凸缘部16的外侧且穿刺微针阵列40时与皮肤接触，所述内侧凸缘部16b设置于外侧凸缘部16a的内侧且盖材30与其紧贴而设置。在图1至图3所示的实施方式中，凸缘部16设置于收容部12的整个周围。整个周围是指凸缘部16包围收容部12的整周。另外，在凸缘部16中，内侧凸缘部16b由于与盖材30紧贴，因此优选设置于收容部12的整个周围，但是外侧凸缘部16a无需设置于收容部12的整个周围。
42.外侧凸缘部16a优选在与皮肤接触的表面(与微针阵列40的一面侧相同方向侧的表面)具有粘合剂28。容器10通过外侧凸缘部16a的粘合剂28粘贴在皮肤上。即使在外侧凸缘部16a不具有粘合剂的情况下，容器10也会通过涂布于皮肤的粘合剂而被粘贴在皮肤上。并且，通过从容器10之上粘贴另一部件(医疗用胶带)等，容器10被粘贴在皮肤上。
43.如图2所示，收容部12具有划分内壁的内部空间及开口12a。收容部12的开口12a被盖材30密封。盖材30通过盖材30的周围粘合到内侧凸缘部16b而被密封。收容部12在实施方式中呈圆筒状形状，但只要能够收容微针阵列，则收容部12的形状并无限定。
44.变形部14相对于开口12a配置于收容部12内的与微针阵列40的相反的一侧且与收容部12一体形成。在实施方式中，变形部14例如在与微针阵列40分开的方向上形成为凸形形状。凸形形状是指，顶部不位于收容部12的内部空间。一体是指收容部12和变形部14彼此连结的状态。例如，将收容部12和变形部14设为一体时，能够通过如下步骤来实现：将收容部12和变形部14分开成型，并嵌合收容部12和变形部14，接着进行焊接。将收容部12和变形部14一体成型时，可以在将微针阵列40收容在收容部12之前进行或也可以在将微针阵列40收容在收容部12之后进行。将收容部12和变形部14设为一体时，能够通过将收容部12和变
形部14一体成型来实现。但是，并不限定于这些方法。
45.变形部14例如能够设为锥台形状，在实施方式中为圆锥台形状。并且，也能够设为圆锥形状及角锥形状等锥形形状，也能够设为圆顶形状。并且，变形部14例如能够具有内部空间，其能够连通变形部14的内部空间与收容部12的内部空间。收容部12成为在与开口12a相反的一侧被变形部14封闭的结构。
46.凸缘部16与收容部12为一体，如后述，与皮肤接触。在实施方式中，凸缘部16从收容部12的开口12a的位置向外侧延伸。凸缘部16的内侧(开口12a侧)的内侧凸缘部16b与盖材30紧贴，由此收容部12被密封。在内侧凸缘部16b的外侧还配置有外侧凸缘部16a。在实施方式中，外侧凸缘部16a和内侧凸缘部16b设置台阶而形成，但并不限于这种结构。外侧凸缘部16a和内侧凸缘部16b可以形成在同一面上。
47.凸缘部16形成为与微针阵列40的片材部平行。平行包括平行及大致平行。如后述，若能够与皮肤接触，则凸缘部16的形状并无特别限定。将收容部12和凸缘部16设为一体时，能够适用与将收容部12和变形部14设为一体的情况相同的方法。
48.参考图4对微针阵列40的代表性结构进行说明。图4是微针阵列40的立体图。如图4所示，微针阵列40具备：圆形的片材部41，具有相对置的一面42及另一面43；及多个针部44，配置于片材部41的一面42。由针部44构成微针。多个针部44配置于一面42的外周面42a的内侧的微针区域42b。如图4所示，外周面42a与微针区域42b之间的边界成为连接多个针部44中配置于最外侧的针部44的假想线42c。在实施方式中，例示了片材部41为圆形的情况，但也可以是矩形。
49.根据微针阵列40的用途，选择片材部41和针部44的形状及尺寸等即可。并且，片材部41和针部44可以由相同材料构成，也可以由不同材料构成。微针阵列40能够通过将片材部41和针部44一体成型来制造，但也可以分别成型。
50.针部44例如具有大致锥形形状，但也可以具有柱形形状或锥台形状。在实施方式中，针部44从一面42朝向前端，以圆锥台部及圆锥的顺序构成，但只要能够穿刺皮肤，则并无特别限定。针部44优选排列成以相同间隔配置的列(横列)和行(纵列)的状态的阵列状。
51.各个针部44优选由穿刺于皮肤或粘膜后、插入于体内后溶解的材料来形成。因此，作为构成针部44的材料，优选水溶性高分子，更优选多糖类。作为构成针部44的材料，优选例如由选自包括羟乙基淀粉、葡聚糖、硫酸软骨素、透明质酸钠、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇及聚乙二醇的组中的至少1种来形成。
52.微针阵列40的片材部41例如具有10mm以上～30mm以下的范围的直径，并具有0.1mm以上且5mm以下的厚度。并且，针部44例如具有0.2mm以上且1.5mm以下的长度。并且，在片材部41的一面42，例如配置有4根以上且1000根以下的针部44。但是，并不限定于这些值。
53.返回图2，微针阵列40在容器10内，通过设置于收容部12的内部的树脂块50及固定部件52而设置于收容部12内。树脂块50形成为凸形形状且以凸部配置于变形部14侧的方式配置于收容部12内。树脂块50通过将设置于容器10的变形部14的凸部(未图示)和形成于树脂块50的凹部(未图示)嵌合来连接于容器10。
54.图5及图6是说明将微针阵列固定于树脂块的方法的图，图5是固定部件的立体图，图6是说明将固定部件嵌入于树脂块的状态的图。
55.固定部件52具有：主体部53，形成为筒状；爪部54、爪部56，从树脂块50的上下方向固定于主体部53的两侧端部的内侧。在图5中，在固定部件52的一侧的端部，遍及整周形成有爪部54，而在另一侧，隔开间隔形成有爪部56。固定部件52及爪部54、56的形状能够根据树脂块50及微针阵列40的形状来适当变更。并且，优选在支撑微针阵列40的一侧，以遍及整周设置有爪部54的方式来固定爪部54。通过遍及整周设置爪部54并固定微针阵列40，能够防止微针阵列40从树脂块50脱落。
56.如图6所示，将微针阵列固定于树脂块50时，在树脂块50之上设置微针阵列40。然后，使固定部件52从设置有微针阵列40的一侧嵌合，由此将固定部件52固定于树脂块50，并且通过爪部54来支撑微针阵列40的外周面42a。将微针阵列40固定于树脂块50的状态下，将树脂块50连接于容器10的变形部14，由此微针阵列40的针部44以朝向开口12a的状态收容在收容部12的内部空间。
57.在收容部12内，树脂块50及固定部件52以固定部件52的外周与收容部12的内周大致平行的方式被收容。由此，通过按压变形部14，能够将被按压的树脂块50向开口12a的方向笔直地按压。
58.如此，微针阵列40通过固定部件52的爪部54被树脂块50支撑。并且，树脂块50通过与设置于容器10的变形部14的凸部嵌合而被固定。因此，容器10和微针阵列40不经由粘合剂而使微针阵列40也以针部44朝向开口12a的状态配置于容器10。由此，能够防止在容器10内针部44因接触而破坏。并且，粘合剂难以去除附着的异物和细菌，并且在容器内使用粘合剂会增加异物和细菌混入容器10内的风险，但是不使用粘合剂能够消除这些风险。
59.返回图2，用盖材30密封容器10的开口12a。盖材30能够通过热封来接合。所使用的盖材30的至少一部分由透明体薄膜32构成。通过将盖材的一部分设为透明体薄膜32，不剥离盖材30便能够可见收容部12内的微针阵列40。作为透明体薄膜，能够使用聚乙烯树脂或聚丙烯树脂等。另外，透明是指，总可见光线的透射率为85％以上。
60.并且，在实施方式中，使用水蒸气透过性抗菌膜34作为盖材30的一部分。水蒸气透过性抗菌膜可以设置于透明体薄膜32的整个周围，也可以设置于盖材30的一部分。水蒸气透过性抗菌膜是指，水蒸气透过，但是抑制细菌侵入的薄膜，为了抑制细菌侵入，优选水蒸气透过性隔菌膜的孔径为0.2μm以下。作为水蒸气透过性抗菌膜34，例如能够使用高密度聚乙烯无纺布。作为高密度聚乙烯无纺布，能够使用“tyvek”杜邦公司制。
61.通过使用水蒸气透过性抗菌膜34作为盖材30的一部分，由盖材30密封开口12a之后，也能够使水蒸气通过，因此能够进行微针阵列40的干燥。并且，能够防止细菌侵入容器10的收容部12内。因此，即使将微针阵列40收容于容器10之后对其进行干燥，也能够在保持无菌状态下进行干燥。由此，无需在无菌室进行干燥，并且能够不受限于干燥场所而进行干燥，因此在微针阵列40的制造工序中，能够防止干燥花费时间。
62.用盖材30密封之后，若要进行微针阵列40的干燥，优选将水蒸气透过性抗菌膜34的面积设为18mm2以上且250mm2以下，更优选设为30mm2以上且137mm2以下。通过将水蒸气透过性抗菌膜34的面积设为上述范围，能够进行微针阵列40的干燥。另外，在本实施方式中，在盖材30上设置有水蒸气透过性抗菌膜34，因此优选将设置于盖材30上的水蒸气透过性抗菌膜34的面积设在上述范围内。但是，如后述的其他实施方式，在水蒸气透过性抗菌膜设置于变形部或凸缘部上的情况下，作为整个容器，优选设在上述面积范围内。
63.接着，根据图7至图11，对使用微针阵列单元1穿刺微针阵列40的工序进行说明。有时对于与在图1至图3中说明的结构相同的结构标注相同的符号，并省略其说明。图7是表示穿刺微针阵列的工序的微针阵列单元的立体图。图8至图11是表示穿刺微针阵列40的工序的微针阵列单元1的剖视图。
64.首先，密封收容部12的开口12a的盖材30从容器10被剥离。微针阵列40的针部44被盖材30保护以免受损。盖材30优选具有耳部，以便于剥离。
65.接着，如图7所示，容器10在皮肤上被定位。收容部12的开口12a朝向皮肤被定位，微针阵列40的针部44(未图示)朝向皮肤。开口12a方向的外力通过手指60而施加于变形部14。
66.图8是图7的剖视图。如图8所示，容器10在皮肤70上被定位。向收容部12的外侧扩展的凸缘部16与皮肤70接触。对变形部14施加开口12a方向的外力，因此手指位于与变形部14分开的位置。微针阵列40被固定部件52的爪部54支撑，并位于收容部12的内部空间内。
67.如图9所示，变形部14通过手指60朝向皮肤70被按压。变形部14通过受到开口12a方向的外力而变形。如上所述，树脂块50通过将设置于变形部14的凸部和设置于树脂块50的凹部嵌合而被固定在容器10，因此通过按压变形部14，经由树脂块50按压微针阵列40的另一面43。通过按压另一面43，微针阵列40在被固定部件52的爪部54支撑的状态下被从收容部12向外部推出。微针阵列40通过开口12a，微针阵列40的针部44穿刺皮肤70。
68.如图10所示，变形部14因外力而变形，在去除外力之后，变形部14也会维持变形后的形状。变形后的变形部14将微针阵列40朝向皮肤70按压。
69.穿刺后，直到微针阵列40的药剂被投与为止的期间，由于容器10的变形部14按压微针阵列40，因此无需手指60的按压，也可以防止微针阵列40从皮肤70脱落。
70.若按压变形部14，则配置于收容部12内的树脂块50被按压。在实施方式中，树脂块50具有凸形形状，并使配置有微针阵列40的一侧的面积大于变形部14侧的面积。由此，通过按压变形部14，能够向与变形部14的相反的一侧的树脂块50的表面施加均匀的力，能够将微针阵列40的针部44均匀地穿刺于皮肤70。
71.并且，通过采用将固定部件52安装于树脂块50时的外径小于收容部12的内径的设计，能够防止被按压的树脂块50从开口12a的方向大幅偏移。因此，能够将微针阵列40的针部44垂直地穿刺于皮肤70。
72.最后，如图11所示，将微针阵列40与容器10一同剥离。在将微针阵列40的针部44穿刺于皮肤70，并且在经过了针部44中所含的药剂被投与为止的时间之后进行剥离。由此，能够将药剂注入于皮肤内。
73.构成微针阵列单元的容器10例如优选由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或它们的混合物等来形成。但是，并不限于此。这些各材料优选满足日本药典的“塑料制水性注射剂容器的规格(以下，简称为注射剂容器等级)”。另外，容器10可以由满足这些以外的相同规格的各种树脂材料来形成。
74.尤其，在这些当中，选择当变形部14受到外力时形状变形且变形的形状得到维持的材料。考虑变形部14的形状、厚度、变形所需的外力的大小等来确定所使用的材料。
75.图12是另一方式的微针阵列单元101的剖视图，图13是平面图。有时对与微针阵列单元1相同的结构标注相同的符号，并省略说明。
76.图12所示的微针阵列单元101与图1所示的微针阵列单元1的不同之处在于，容器110的水蒸气透过性抗菌膜134的设置位置。在图12及图13的微针阵列101中，不同之处在于，水蒸气透过性抗菌膜134设置在形成于变形部114的开口114a。在这种情况下，盖材130可以仅由透明体薄膜132来形成，也可以将一部分作为透明体薄膜。
77.并且，图14是又另一方式的微针阵列单元201的剖视图，图15是平面图。图14所示的微针阵列单元与图1所示的微针阵列单元1的不同之处在于，在容器210的内侧凸缘部16b的内侧的收容部212内具有阶梯部218，在形成于该阶梯部218的开口218a设置有水蒸气透过性抗菌膜234。收容部212的开口212a被由透明体薄膜132构成的盖材130密封。与图12所示的微针阵列单元同样地，盖材130可以仅由透明体薄膜132形成，也可以将一部分作为透明体薄膜。
78.即使在图12至图15所示的微针阵列单元中，通过在容器110、210的一部分设置水蒸气透过性抗菌膜134、234，在用盖材130密封收容部12、212之后，也能够从水蒸气透过性抗菌膜134、234排出由干燥而产生的水蒸气。并且，能够防止细菌侵入收容部12、212内。由此，即使微针阵列未完全干燥，也能够在包装微针阵列之后进行干燥，并且能够防止细菌的侵入，因此即使并非为无菌状态(无菌室内)，也能够进行干燥。
79.接着，根据实验对容器的无菌性、通气性及内部可见性的效果进行说明。
80.《无菌性》
81.关于无菌性，参考灭菌医疗器械包装指南中记载的抗菌性试验进行了试验。在容器10内，代替微针阵列将装有琼脂培养基的容器及含有细菌的干燥微粉土放入减压干燥器内。并且，作为对照试样，在容器10中开孔并放入了装有琼脂培养基的容器。接着将干燥器内进行减压之后迅速恢复到大气压，由此使干燥器内的干燥微粉土扩散。将容器从干燥器取出，并将琼脂培养基在37℃下培养了48小时。通过肉眼确认了培养后的琼脂培养基上是否形成有可见菌落。
82.在使用了本实施方式的容器的琼脂培养基上未发现可见菌落，但在对照试样中发现了可见菌落。由此能够确认，本实施方式的容器不会使细菌通过收容部内，而能够维持无菌状态。
83.《通气性》
84.将微针阵列40放入本实施方式的容器10内，在-40℃dp(dew point，露点)环境下进行干燥，并对微针阵列40的含水率进行了测量。作为对照试样，对未包装的微针阵列40及作为盖材仅使用了透明薄膜的现有的容器，也同样地进行了干燥。另外，在容器内进行干燥时，准备多个样品，经过了规定的期间之后，分别打开容器并对含水率进行了测量。本实施方式的一天之后，对两个样品进行了测量。
85.将结果示于图16。能够确认，与未包装的微针阵列40同样地，在本实施方式的容器10内进行了干燥的微针阵列40的含水率降低，能够在包装于容器10内的状态下进行干燥。
86.《内部可见性》
87.本实施方式的容器中，由于作为盖材使用了透明体薄膜，因此能够可见内部。
88.如上所述，根据本实施方式，通过将容器的一部分作为水蒸气透过性薄膜，能够防止细菌侵入容器内，从而能够维持无菌状态。并且，由于能够使水蒸气透过，因此包装于容器之后能够对微针阵列进行干燥。由此，能够防止由于无法利用无菌室而导致干燥工序的
延迟。并且，由于作为盖材使用了透明体薄膜，因此也能够确保容器内的可见性。
89.符号说明
90.1、101、201-微针阵列单元，10、110、210-容器，12、212-收容部，12a、114a、212a、218a-开口，14、114-变形部，16-凸缘部，16a-外侧凸缘部，16b-内侧凸缘部，28-粘合剂，30、130-盖材，32、132-透明体薄膜，34、134-水蒸气透过性抗菌膜，40-微针阵列，41-片材部，42-一面，42a-外周面，42b-微针区域，42c-假想线，43-另一面，44-针部，50-树脂块，52-固定部件，53-主体部，54、56-爪部，60-手指，70-皮肤，218-阶梯部。