JP2007516781A - 医療用具および該医療用具を含むキット - Google Patents

Abstract

インパクトの際に角質層を貫通するように構成された微細構造（１２）を有するアレイ（１０）と、医療用具をアプリケーターに可逆的に連結するように形成された連結部材であって、一体構造でアレイに固着された連結部材（２０）とを備える医療用具を記載する。本発明の医療用具は、薬剤または他の物質を送達するためにおよび／または皮膚を通して血液または組織を抽出するために皮膚を貫通することが必要な方法において使用され得る。使用の際、角質層を貫通するのに十分な高さで微細構造を提供することが一般的に好ましい。上記医療用具および該医療用具を保持するように形成されたトレイ（３４）を備えるキットも記載する。

Description

本発明は医療用具および該医療用具を組み込んだキットに関する。

いくつかの治療用分子は皮膚を通して身体に送達され得る。そのような分子を皮膚を通して運ぶことに対する大きな障壁は、角質層として知られている皮膚の最外層である。複数の貫通要素を含む用具はマイクロニードル、マイクロニードルアレイ、マイクロアレイ、マイクロピン等と呼ばれることが多い。これらの医療用具は皮膚の最外層に複数の微小なスリットを作製することによって角質層を貫通して治療剤の経皮送達または皮膚を通した体液のサンプリングを容易にし得る。マイクロニードル用具は皮膚に押し当てられて角質層を貫通し、これによって角質層を通してその下の組織へと治療剤を送達できるようにするかまたは経皮的な身体の検体を、それらが微小なスリットを通って身体を出る時にサンプリングできるようにする。

マイクロアレイは多数の異なる回数使用することのできるアプリケーター用具と併用して使用され得る。アプリケーターとは異なり、マイクロアレイは一般には１回使用されると、廃棄される。このマイクロアレイは典型的には平坦なシート状の構成で製造され、ピンセット等を用いてアプリケーターからアレイを取り外すことを可能にする例えば接着剤を用いて、一時的にアプリケーターに取り付けられる。アレイを取り外し、かつ交換する工程は非常に面倒で時間がかかり、アレイ内の多数の構造に損傷を及ぼすリスクが生じる恐れがある。さらに、アプリケーターからアレイを取り外す工程には、専門家または他の人が使用済みのアレイを取り扱い、廃棄することが必要となるので、感染のリスクを確実に最小限にするための取扱いの課題が生じる。

直接アレイを取り扱うまでもなく、使用前にアプリケーターに取り付けることができ、かつ使用後にアプリケーターから取り外すことのできるマイクロアレイの必要性がある。接着剤の必要性および取り付け／取り外し工程においてピンセットまたは同様の器具を使用する必要性を回避する構成のマイクロアレイを提供する必要性もある。アレイをアプリケーターに可逆的に取り付ける手段を有するアレイを含む一体構造で、マイクロニードルアレイを提供することが好ましい。マイクロアレイのアプリケーターへの取り付けを容易にするキットを提供してアレイの使用を容易にすることも好ましい。

一態様では、本発明は、インパクト（ｉｍｐａｃｔ）の際に角質層を貫通するように形成された微細構造を備えるアレイと、医療用具をアプリケーターに可逆的に連結するように形成された連結部材であって、アレイに一体構造で固着された連結部材とを備える医療用具を提供する。

別の態様では、本発明は、本明細書に記載の医療用具と、この医療用具を保持するように形成されたトレイとを備える医療用キットを提供する。

本明細書中で使用される場合、ある用語は以下に記載の意味を有するものと理解されたい。

「アレイ」とは、角質層を穿刺して治療剤の経皮送達または皮膚を通した体液のサンプリングを容易にすることができる１つまたは複数の構造を含む本明細書に記載の医療用具を指す。

「微細構造」または「マイクロアレイ」とは、角質層を穿刺して治療剤の経皮送達または皮膚を通した体液のサンプリングを容易にすることができるアレイと協働する特定の微視的構造を指す。一例を挙げれば、微細構造は、ニードルまたはニードル状構造のほか角質層を穿刺することのできる他の構造を含み得る。

当業者であれば、好適な実施形態の詳細な説明と同じく添付の特許請求の範囲を含む本開示の残りの部分を考慮すれば、本発明の特徴および利点をより広く、かつ明確に理解できよう。

好適な実施形態の説明において、種々の図面が参照される。

本発明は治療剤の送達または角質層を通した体液のサンプリングに有用なアレイを提供する。本発明のアレイは、アプリケーターへのアレイの取り付けを容易にするほか、使用後のアプリケーターからのアレイの取り外しも容易にする一体構造で提供される。本発明は上記アレイを含むキットも提供する。本キットはアレイのアプリケーターへの取り付けを容易にするとともに、すぐに使える状態でこのアレイを提供する。好適な実施形態の説明では、種々の図面を参照するが、実施形態中の特定の構造を区別するために参照番号を用い、同様の参照番号は同様の構造を示している。

ここで図面を参照すると、図１および２は本発明の実施形態の医療用具をアレイ１０の形態で示している。アレイ１０は皮膚の表面に当てられると角質層を貫通することのできる複数の微細構造１２を含む。この微細構造は、第１および第２の主面１６および１８をそれぞれ有するカラー１４に固着されている。微細構造１２はカラー１４の第１の主面１６上に固着されて配置され、連結部材２０がカラー１４の第２の主面１８に固着され、そこから延在している。カラー１４の第１の主面１６は、面積の点で微細構造１２と釣り合い、かつカラー１４の第１の主面１６の真中の部分から外方向に延在する第１のゾーンを含む。第２のゾーン２４が第１のゾーンにある微細構造１２の外端部から第１の主面１６の最外端部まで延在している。第２のゾーン２４の上に構造が設けられていないので、第１の主面１６の最も外側の周縁部に沿って実質的に平坦な部分が維持されている。カラー１４の第１の主面１６上で第２のゾーン２４を用いることについて以下で説明する。

示されるように、アレイ１０は一体構造で提供される。連結部材２０はアレイ１０をアプリケーター装置（図示せず）に取り付けるための手段を提供する。連結部材２０は第２の主面１８から離れて延在する状態で、カラー１４の第２の主面１８に固着されている。図示の実施形態では、連結部材２０は複数の脚部材２０ａ、２０ｂ、および２０ｃを含み、各脚部はカラー１４の第２の主面１８に固着された第１の端部２６と第２の主面から離れて配設された第２の端部２８とを有する。脚部材の各々は第２の主面１８に対して実質的に直交する関係で延在する。第２の端部２８の各々は、アプリケーター上の接合溝穴（図示せず）を係合して、アレイ１０が意図的に解放されるまでアプリケーター内にアレイ１０を可逆的に保持するスナップ嵌めを提供するように形成された唇部３０を含む。本発明のアレイと共に使用するのに適したアプリケーター構造は、例えば、２００３年７月１７日に出願された同時係属中の米国特許出願第１０／６２１６２０号明細書に記載されている。

この部品の配置では連結部材２０は、圧力が加わると各脚部材とカラー１４の第２の主面との間の取り付け線に沿って撓むことのできる複数の３つの脚部材２０ａ、２０ｂ、および２０ｃを備える。本連結部材は、連結部材がアプリケーターに挿入される間それらの個々の第２の端部２８が互いに向かって撓むように、この３つの脚部材２０ａ、２０ｂ、および２０ｃを内側に撓ませることによって、アプリケーターの接合部分内に挿入され得る。唇部３０はアプリケーター内の適合する溝穴または接合溝穴内に受け取られて、アプリケーターとともにアレイを可逆的に保持する「スナップ嵌め」連結を達成する。同様に、３つの脚部材２０ａ、２０ｂ、および２０ｃは知られた様式で再び圧縮されて、スナップ嵌め結合を解放して、アプリケーターからのアレイ１０の解放が可能となる。本明細書に記載されるように、スナップ嵌め結合の機械的原理は当業者には周知である。

本発明は必要な時に使用するためにアレイを保持および保管するトレイとともに、上記医療用具またはアレイを含むキットも提供する。本明細書中で企図されるように、このトレイは少なくとも１つのアレイおよび典型的には複数のアレイをすぐに使える状態で保管および提供するように構成されている。図５および６を参照すると、トレイ３４の一実施形態が示されており、ここで説明することにする。トレイ３４は本発明によるキットの構成要素を備える。トレイ３４は第１の表面３６およびその中の複数の開口部３８を含む。この開口部３８が開口部３８の１つに各々関連している複数のウェル（くぼみ部）４０に通じるようにしている。トレイ３４の第１の表面３６は実質的に平坦であり、ウェル４０の各々は開口部３８からおよび第１の表面３６から離れて同じ方向に延在している。

各ウェル３８は本明細書に先に記載したようにアレイ１０などの１つのアレイを保持、かつ保有するように構成されている。ウェル４０は、アレイ１０の全パーツがトレイ３４の第１の表面３６の下に位置した状態で、アレイ１０の全長または全高がウェル４０内に保持されるような寸法になっている。ウェル４０の内側周縁部にある肩部４２は、カラー１４の第１の主面１６の第２のゾーン２４に肩部４２を寄り掛かからせた状態で、アレイ１０を支持するために設けられている。アレイ１０は第１の主面１６の第２のゾーン２４が肩部に単に寄り掛かった状態でウェル４０内に位置決めされ得るか、または、ウェル４０の内径はカラー１４の外経に対して摩擦嵌合（ｆｒｉｃｔｉｏｎ−ｆｉｔ）を提供し得る。アレイ１０はアレイ１０上の連結部材２０が開口部３８に最も近くなるようにウェル内に位置決めされる。

別の実施形態では、上記アレイ１０は摩擦嵌合によってウェル４０内で支持され得るので、肩部４２は必要ない。このような実施形態では、第１の主面１６が第２のゾーン２４に相当する微細構造が無い領域を含まないように、微細構造１２はカラー１４の第１の主面１６全体にわたって延在する第１のゾーンに位置決めされる。或いは、肩部４２はウェルの底部から延在し、かつアレイ１０を支持する心柱に代えられてよい。このような実施形態では、微細構造１２などの微細構造を含む第１のゾーンによって第２のゾーンが囲繞された状態で、マイクロアレイ構造がカラー１４の第１の主面１６の中央部分に無い第２のゾーンが提供され得る。

上記構造では、トレイ３４およびアレイ１０は共に、典型的には消毒済みの状態で提供される。ポリマーの膜またはフィルムなどのシール（密封）部材（図示せず）がトレイ３４の開口部３８上に配設されて、ウェル３８内にアレイ１０を密閉封入し得る。密封膜またはフィルムは適した接着剤等を用いてトレイ３４の第１の表面３６に貼り付けられて、好適には密閉を提供し得る。この構造では、ウェル３８内のアレイ１０はすぐに使用できる状態（例えば、さらに殺菌する必要がない）で提供され得る。アレイ１０を使用する際、ウェル３８を被覆している膜またはフィルムは（例えば、開口部３８からそれを剥がすことによって）簡単に取り外されるか、または、アプリケーターをウェル３８に挿入して連結部材２０と係合させ、トレイ３４からアレイ１０を取り出すことができるように切断、破壊または貫通され得る。

本発明のアレイための他の構造を含む他の実施形態が、本発明の範囲内で意図される。ここで、本明細書に記載のすべてのアレイは互いにある類似性を有するという理解の下でこのような代替的な実施形態を説明し、互いに同じであるアレイの異なる実施形態の特徴については繰り返さない。

図３を参照すると、その第１の端部１２６がカラー１１４の第２の主面に固着された、かつこのカラーから第２の端部１２８まで延在する一体同心構造を有する、連結部材１２０を備える、アレイ１００の別の実施形態が示されている。同心性の単一の唇部１３０が接続部材１２０の第２の端部１２８の周囲に設けられており、唇部１３０はアプリケーター上の相補的溝穴（図示せず）内に解放可能に保持されて、アレイ１００とアプリケーターとの間にスナップ嵌めを成すことができる構成で設けられている。上記特徴以外では、アレイ１００は図１および２に示したアレイ１０と実質的に同一である。連結部材１２０用の一体構造は通常は、アレイ１０の連結部材２０よりも幾分可撓性が低いことを理解されたい。したがって、連結部材１２０とアプリケーターとの間にスナップ嵌めを提供するのに必要となり得る可撓性を、例えば、材料を適切に選択することによってアレイ１００の製造中に与えることができる。或いは、唇部１３０を捕捉した後に解放するのに必要な可撓性をアプリケーターの構造に与えることができる。

ここで図４を参照すると、カラー２１４の第２の主面に固着された第１の端部２２６を有し、カラーから離れて延在し、かつ第２の端部２２８で終端する一体同心構造を有する接続部材２２０を具備する、アレイ２００のさらに別の実施形態が示されている。この接続部材２２０は、カラー２１４の第２の主面上のその第１の端部２２６からその第２の端部２２８まで延在するにつれて僅かに先細状になった形状を有する。連結部材２２０のその第１の端部２２６における外径は、その第２の端部２２８における外径よりも大きい。さらに、連結部材２２０はアプリケーターによって保持される時にアレイ２００を保持する明らかな突出部または他の構造を有していない比較的滑らかな外面２２１を含む。連結部材２２０は摩擦嵌合を用いてアレイ２００を解放自在に保持することにより、アプリケーターの上に相補的取り付け部分によって保持されるように構成される。

本発明の様々な実施形態に有用なマイクロアレイはどのような種々の構造も含み得る。マイクロアレイのための一実施形態は、米国公開特許第２００３／００４５８３７号明細書に開示された構造を含む。上記特許出願の開示された微細構造は、各マイクロニードルの外面に形成された少なくとも１つの通路を含む先細状の構造を有するマイクロニードルの形態である。マイクロニードルは一方向に細長いベース部を有し得る。細長いベース部を有するマイクロニードル内の通路は、この細長いベース部の端部の１つからマイクロニードルの先端部まで延在し得る。マイクロニードルの側部に沿って形成された通路は場合によっては、マイクロニードルの先端部の手前で終端され得る。マイクロニードルアレイは、マイクロニードルアレイが位置する基体の表面に形成された導管構造も含み得る。マイクロニードル内の通路は導管構造と流体連通し得る。マイクロアレイのための別の実施形態は、先端が切り取られた先細形状を有し、かつアスペクト比が抑えられたマイクロニードルを備えるマイクロニードル用具を記載した２００３年７月１７日に出願された同時係属の米国特許出願第１０／６２１６２０号明細書に開示された構造を含む。マイクロアレイのためのさらに別の実施形態は、皮膚を貫通するためのブレード状の微細突出部を記載した米国特許第６，０９１，９７５号明細書（ダッドナ（Ｄａｄｄｏｎａ）ら）に開示された構造を含む。マイクロアレイのためのさらに別の実施形態は、中空の中央通路を有する先細状構造を記載した米国特許第６３１３６１２号明細書（シャーマン（Ｓｈｅｒｍａｎ）ら）に開示された構造を含む。マイクロアレイのためのさらに別の実施形態は、マイクロニードルの先端部の上面に少なくとも１つの長手方向のブレードを有する中空のマイクロニードを記載した国際公開第００／７４７６６号パンフレット（ガースタイン（Ｇａｒｓｔｅｉｎ）ら）に開示された構造を含む。

本発明のアレイは一体構造を提供するいかなる様式でも製造することができる。典型的には、本発明のアレイは、１つまたは複数のポリマー材料から作製された成形一体型医療用具であり、多くの場合、この同じポリマー材料を用いてアレイの上記特徴のすべてが、統合された一体型の構造で成形される。しかし、より弱い剛性の材料またはより可撓性のある材料を用いてアレイの他の部分を製造できるようにしながらアレイの部分に剛性を付与する必要がある場合には、アレイの異なる部分は異なる材料を含んでよいことを理解されたい。

本発明のアレイの製造に適した材料には、（例えば、射出成形、圧縮成形等により）成形可能であり、高い弾性率を有し、かつ高い破断点伸びを有する材料が挙げられる。本発明のアレイに適したポリマー材料には、アクリロニトリル‐ブタジエン-スチレン（ＡＢＳ）ポリマー、硫酸ポリフェニル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、アセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートのほか、他の既知の材料がある。本発明のアレイを成形するのに適した方法は、特許出願第６０／５４６７８０号明細書に記載されている。

同じく、本発明のキットに使用されるトレイは、任意の種々の材料を用いた任意の種々の製造方法によって適切に製造され得る。典型的には、トレイは１つまたは複数のポリマー材料から作製された成形された物品であり、典型的には、この同じポリマー材料をトレイの上記特徴のすべてに使用する。しかし、より弱い剛性の材料またはより可撓性のある材料を用いてトレイの他の部分を製造できるようにしながらトレイの部分に剛性を付与する必要がある場合には、トレイの異なる部分は異なる材料を備えてもよい。

本発明のキットに使用されるトレイの製造に適した材料には、（例えば、射出成形、圧縮成形等により）成形可能であり、高い弾性率を有し、かつ高い破断点伸びを有する材料が挙げられる。本発明のトレイに適したポリマー材料には、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン（ＡＢＳ）ポリマー、硫酸ポリフェニル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、アセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートのほか、他の既知の材料がある。

本発明のマイクロニードルアレイは、種々の異なる様式で使用され得る。本発明のマイクロニードルアレイを用いる一様式は、薬剤または他の物質を送達するためにおよび／または皮膚を通して血液または組織を抽出するために皮膚を貫通することを伴う方法におけるものである。使用の際には、角質層を貫通するのに十分な高さでアレイの微細構造を提供することが一般に好ましい。薬剤または治療剤を送達する時は、その薬剤は皮膚の領域に直接塗布されてよく、次いで角質層を貫通するのに十分な力で皮膚とアレイの微細構造を接触させることによってアレイをその皮膚の同じ領域に当て、これにより皮膚の最外層を通して治療剤を身体に入れる。或いは、アレイを皮膚のある領域に当てて角質層を貫通し、薬剤または治療剤をその皮膚の同じ領域に例えば、クリーム、ゲル、またはガーゼ付絆創膏の形態で）塗布してよい。第３の代替例では、薬剤をアレイの微細構造化された領域にコーティング形態で塗布してよい。そして、角質層を貫通するのに十分な力でアレイを皮膚に接触させる。次いで、アレイの微細構造化された領域上にコーティングされた薬剤が機械的に皮膚組織内に付着され得るか、または体液によってアレイから溶解され得て、薬剤を皮膚組織に吸収させることができる。本発明の医療用具を用いた治療剤の送達のためのパラメータは、上記の同時係属中の米国特許出願第０９／９４７１９５号明細書および同第１０／６２１６２０号明細書に適切に説明されている。

当業者であれば、上記の詳細な説明は、本発明の医療用具（例えば、アレイ）または医療用キットの最終的構造を限定するものとして解釈されるべきではないことが理解できよう。例示的な構造は本発明の範囲内にあるものと熟慮されるが、上記実施形態は包括的なものではない。例えば、上記連結部材は、アレイをアプリケーターに連結するために合理的に適合させることのできる任意の構造を含んでよい。したがって、本連結部材は既に記載した種類の単一の一体構造またはその変形例を含み得るか、または本連結部材は２つ、３つ、４つまたは任意の数の部材を含む複数部品または複数部材構造を含み得る。また、本発明のアレイをアプリケーターに連結する手段は、本明細書に記載のスナップ嵌めまたは摩擦嵌合の実施形態に必要以上に限定されるべきではない。むしろ、本発明は、例えば治療剤を適用する際に、本用具の使用者が必要に応じてアプリケーターからアレイを容易に解放することも可能にしながらアレイを使用できるように、迅速、かつ確実な連結を可能にする連結スキームで相補的パーツを接合することによって、アレイをアプリケーターに可逆的に連結するどのような手段も企図している。

本明細書に記載の種々の図面のいずれも、縮尺拡大図を構成するものとみなしてはならず、また本発明はその物理的寸法の点で、本明細書中に考察および記載し、かつ種々の図面に示した種々の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。本明細書中に記載し、かつ請求される実施形態の実体のない変形物も可能である。当業者により現時点では予測不可能な変形物を含むこのようなすべての変形物は、本発明の範囲内にあるものとみなされるべきである。

本発明によるアレイを示す斜視図である。 図１に示したアレイを示す別の斜視図である。 本発明によるアレイの別の実施形態を示す斜視図である。 本発明によるアレイのさらに別の実施形態を示す斜視図である。 本発明によるキットを示す斜視図である。 図５に示したキットの一部分の断面を示す側面図である。

Claims (18)

1. 医療用具であって、
   インパクトの際に角質層を貫通するように形成された微細構造を含むアレイと、
   該医療用具をアプリケーターに可逆的に連結するように形成された連結部材であって、一体構造で前記アレイに固着された連結部材と、
   を備える医療用具。
2. 前記アレイは、第１および第２の主面を有するカラーをさらに有し、前記微細構造は該第１の主面上に配設され、かつ固着され、前記連結部材は第２の主面に配設され、かつ固着されている、請求項１に記載の医療用具。
3. 前記微細構造は複数の同様に形成された部材を有する、請求項２に記載の医療用具。
4. 前記微細構造は円形のアレイ内にある、請求項３に記載の医療用具。
5. 前記カラーは円形であり、前記第１の主面は、前記第１の主面の中心から延在する第１のゾーンと、前記微細構造が無い第２のゾーンであって、前記第１のゾーンから前記第１の主面の周縁部まで延在する第２のゾーンとを有し、前記微細構造は前記第１のゾーンに配設されている、請求項４に記載の医療用具。
6. 前記連結部材は第１および第２の端部をその上に有する複数の脚部材を具備し、前記脚部材の第１の端部は、前記アレイに固着され、前記脚部材の第２の端部は、前記医療用具をアプリケーターに可逆的に連結するように形成される、請求項１に記載の医療用具。
7. 前記連結部材は３つの脚部材を具備する、請求項６に記載の医療用具。
8. 前記連結部材は第１および第２の端部をその上に有する単一構造を有し、前記連結部材の第１の端部は、前記アレイに固着され、前記連結部材の第２の端部は、前記医療用具をアプリケーターに可逆的に連結するように形成される、請求項１に記載の医療用具。
9. 前記連結部材は、前記医療用具をアプリケーターに締り嵌めによって可逆的に連結するように形成される、請求項１に記載の医療用具。
10. 成形ポリマー材料からなり、かつ請求項１に記載のように構造化されている、成形医療用具。
11. 前記成形ポリマー材料は、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１０に記載の成形された用具。
12. 請求項１に記載の医療用具と、
    該医療用具を把持するように形成されたトレイと、
    を具備する医療用キット。
13. 前記トレイは第１の表面と、医療用具をその中で保持するように形成された少なくとも１つのウェルとを有し、該ウェルは前記第１の表面に開口部を有し、前記医療用具は該ウェル内に位置決めされる時に、前記第１の表面の前記開口部を通してアクセスされうる、請求項１２に記載の医療用キット。
14. 単一の医療用具をその中に保持するように各々が同様に形成された複数のウェルをさらに有する、請求項１３に記載の医療用キット。
15. 前記医療用具のアレイは、第１および第２の主面を有するカラーをさらに有し、前記微細構造は該第１の主面に配設され、かつ固着され、そして前記連結部材は該第２の主面に配設され、かつ固着される、請求項１２に記載の医療用キット。
16. 前記カラーの前記第１の主面は、前記第１の主面の中心から延在する第１のゾーンと、前記微細構造のない第２のゾーンであって、前記第１のゾーンから前記第１の主面の周縁部まで延在する第２のゾーンとをさらに有し、前記微細構造は前記第１のゾーンに配設されている、請求項１５に記載の医療用キット。
17. 前記トレイの前記第１の表面は実質的に平坦な表面を画定し、前記トレイの前記第１の表面から離れて延在する前記ウェルは、前記第１のゾーンの前記微細構造に係合することなく、前記カラーの前記第１の主面の前記第２のゾーンに寄り掛かるように形成された肩部をさらに有する、請求項１６に記載の医療用キット。
18. 前記トレイは、前記医療用具が中に保持される時に前記ウェルを密閉するように前記第１の表面の前記開口部の上に配設されたシール部材をさらに有し、該シール部材は前記ウェルから前記医療用具を抜き取ることができるように取り外し可能または破壊可能である、請求項１７に記載の医療用キット。

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