JP5144510B2 - マイクロニードルアレイ適用装置 - Google Patents

Description

（関連出願に対する相互対照）
本出願は、２００５年６月２７日出願の米国仮特許出願第６０／６９４，４４７号及び２００６年５月３日出願の米国仮特許出願第６０／７４６，２９８号の優先権を主張し、それらの全体が本明細書に記載されているものとみなす。

（発明の分野）
本発明は、マイクロニードルアレイ適用装置及びマイクロニードルアレイを適用する方法に関する。

治療的価値が実証された分子は、支援のない、又は受動的な経皮的薬物送達を介して、皮膚を通して限定数しか運搬することができない。皮膚を通して分子を運搬することに対する主な障害は、角質層（皮膚の最も外側の層）である。

治療薬及び他の物質を、皮膚又は他の表面を通して送達することに関連して使用される、マイクロニードル又はマイクロピンと称されることがある、比較的小さな構造のアレイを包含する装置が開示されてきた。装置は、典型的には、角質層に孔をあけて、治療薬及び他の物質が角質層を通過し、その下の組織に入り込むことができるようにするために、皮膚に押し付けられる。マイクロニードルは、マイクロニードルアレイを支える貼付剤を使用して送達することができ、それは、治療薬及び他の物質の送達を容易にする。

マイクロニードルアレイ及び貼付剤は、多くの異なる回数使用することができる適用装置を用いて配置することができる。マイクロニードルアレイ及び貼付剤は、一般に、一度使用され、廃棄される。適用装置には、新しいマイクロニードルアレイ及び貼付剤を繰り返し再装填することができる。

本発明は、代替マイクロニードルアレイ適用装置を提供する。

本発明の第１の態様では、マイクロニードルアレイ適用装置は、ハウジング及び衝突体を包含する。ハウジングは、目標部位に配置される開口部を画定する、肌当て面を有する。衝突体は、マイクロニードルアレイを衝突して、マイクロニードルアレイを目標部位に向かって加速させることができる。衝突体は、更に、弓状の経路に沿って動いて、マイクロニードルアレイを目標部位に向かって動かすことができる。

本発明の別の態様では、マイクロニードル適用装置は、開口部と共に肌当て面を有するハウジングと、ハウジングに取り付けられた固定端部から可動端部まで延びる長さを有する駆動部材とを包含する。駆動部材はその長さ部分に沿って屈曲可能であり、駆動部材の可動端部は、マイクロニードルアレイに接触して推進させることができるように構成される。一実施形態では、駆動部材は板ばねを含む。

本発明の別の態様では、適用装置は、ハウジング、ハウジングによって旋回可能に支持された衝突体、及びねじりばねを包含する。衝突体は、第１の位置と第２の位置の間で実質的に弓状の経路に沿って動くことができる衝突部分を有する。ねじりばねは、衝突体をハウジングに対して付勢することができる。

本発明の別の態様では、マイクロニードル適用装置は、肌当て面を有するハウジングを包含する。ハウジングの肌当て面に沿って窪みが画定され、窪みは底部分を有する。窪みの底部分内には開口部が画定され、開口部は目標部位の上に配置することができる。目標部位に適用する前に、マイクロニードルアレイを支える貼付剤を保持するため、少なくとも１つの保持面が、窪みの底部分に沿って、且つ開口部に隣接して配置される。保持面は窪みの底部分にほぼ平行であり、マイクロニードルアレイは開口部の下に整列させることができる。

本発明の別の態様では、マイクロニードルアレイ適用装置は、ハウジング及び衝突体を包含する。ハウジングは、目標部位に配置される開口部を画定する肌当て面を有する。衝突体は、マイクロニードルアレイを衝突して、マイクロニードルアレイを目標部位に向かって加速させることができる。衝突体は、磁気マイクロニードル貼付剤を解放可能に保持するのに適した磁石を含む。

本発明の別の態様では、マイクロニードルアレイを適用する方法は、マイクロニードルアレイを目標部位に向かって加速させることができる、マイクロニードルアプリケーション装置を提供する工程と、マイクロニードルアレイをマイクロニードルアレイアプリケーション装置上に実装する工程と、マイクロニードルアレイを、実質的に弓状の経路に沿って目標部位に向かって移動する工程とを包含する。

本発明の別の態様では、マイクロニードルアレイを適用する方法は、マイクロニードルアレイを目標部位に向かわせることができるマイクロニードル適用装置を提供する工程と、マイクロニードルアレイをマイクロニードルアレイ適用装置上に実装する工程と、衝突体を実質的に弓状の経路に沿って移動して、マイクロニードルアレイを目標部位と接触させる工程とを包含する。

上記の要約は、本発明の開示された各実施形態、またはあらゆる実施を記載するものではない。図面及び以下の詳細な説明は、実例の実施形態をより具体的に例証する。

マイクロニードルアレイは、分子の経皮的又は皮内送達に使用することができ、具体的には、本来は受動的な経皮的送達によって送達することが困難な大きな分子を送達する有用性を有してもよい。場合によっては、マイクロニードルアレイは、例えば、皮膚に付着し、アレイを皮膚と緊密に接触した状態に保つ助けとなるように設計された貼付剤の形態であってもよい、マイクロニードル装置の一部として適用されてもよい。本明細書で使用する時、「アレイ」は、角質層に孔をあけて、治療薬の経皮的送達、又は皮膚を通して若しくは皮膚に対して流体のサンプリングを行うことを容易にする１以上の構造を包含する、本明細書に記載される医療用装置を指す。「ミクロ構造」、「マイクロニードル」、又は「マイクロアレイ」は、角質層に孔をあけて、治療薬の経皮的送達、又は皮膚を通して流体のサンプリングを行うことを可能にする、アレイに関連付けられた特定の微視的構造を指す。一例として、ミクロ構造は、角質層に孔をあけることができる他の構造と同様にニードル又はニードル状構造を包含することができる。マイクロニードルアレイは、マイクロニードルアレイを移動して患者の皮膚上の位置などの目標位置と接触させる、適用装置を使用して展開することができる。

図１は、基部２４及び上部カバー構造２６を包含するハウジング２２を有する、適用装置２０の断面図である。基部２４は、一般に矩形の形状であり、その底面３０上に位置する窪み２８を有する。一般に円形の開口部３２は、基部２４の窪み２８の中に画定される。貼付剤加速又は貼付剤アプリケータアセンブリ３８を保持するため、隆起部分３４が基部２４の上面３６上に形成される。

適用装置２０の取付け構造又は保持部分は、第１の保持具及び第２の保持具とも称される、基部２４に接続された一対の保持具４０によって形成される（図１では１つの保持具４０のみが見えている）。保持具部材４０は一般に細長く、それぞれ、窪み２８の底面４４にほぼ平行であってそれに面し、且つ基部２４の底面３０（即ち、肌当て面）から間隔を空けた実質的に平坦な上面４２を有する。一対の保持部材４０は、開口部３２の両側に配置され、窪み２８の一方の側で基部２４に接続される。保持部材４０は、一方の端部で開口部４６を画定して、保持部材４０と窪み２８の底部分４４との間に貼付剤を受け入れる。保持部材４０の上面４２は、非粘着面又は剥離面であってもよい。非粘着面又は剥離面は、例えば、上面４２に塗布された非付着コーティング又は剥離コーティングによって達成することができる。非粘着コーティング又は剥離コーティングは、適用装置２０の所望の用途にしたがって選択することができる。例えば、低表面エネルギーのシリコーン、フルオロポリマー、又はフルオロシリコーン剥離コーティングなどの剥離コーティングを、貼付剤適用装置２０を使用して塗布される貼付剤と共に使用される接着剤に基づいて選択することができる。更なる実施形態では、品目の部分を適用装置に取り付けられた貼付剤から分離するため、ブレード又は他の切断手段を、取付け構造の一部として提供することができる。

上部カバー構造２６は、基部２４の周辺又はその付近で基部２４に接続される。上部カバー構造２６は、基部２４上に適合するように形作られ、貼付剤加速アセンブリ３８のための空間を提供するように選択された体積を画定する。いくつかの実施形態では、ハウジング２２も、アプリケータ装置２０によって最終的に展開するため、貼付剤（例えば、貼付剤のロール）を保存する空間を提供してもよい。スロット４８は、上部カバー構造２６の側部内に画定される。図１に示される実施形態では、スロット４８は弓状の形状で、一般に半円に似ており、半円の開いた部分がハウジング２２の基部２４に向いている。

基部２４及び上部カバー構造２６は両方とも、ポリマー材料で形成することができる。

図２は、上部カバー部分２６を省略して装置２０の内部を示している、適用装置２０の一部分の斜視図である。図２に示されるように、貼付剤加速アセンブリ３８は、フレーム部材６０、衝突体６２、ハンドル６４、ブラケット６６、およびねじりばね６８を包含する。ねじりばね６８は、衝突体をハウジングに対して付勢する駆動部材として作用する。ブラケット６６は、ハウジング２２の基部２４の隆起部分３４に取り付けられ、フレーム部材６０を旋回可能に保持する。場合によっては、ブラケット６６は、例えば、基部がねじりばね６８を配置できるような十分な厚さを有する場合、基部２４に直接固着されてもよい。フレーム部材６０は、矩形のループとして形成されたワイヤであることができる。衝突体６２は、ブラケット６６の反対側でフレーム部材６０に取り付けられており、貼付剤と連動してそれを動かす（即ち、それを加速させる）貼付剤加速アセンブリ３８の一部分であり、即ち装置の貼付剤に接する部分である。衝突体６２は、例えば、適用される貼付剤の形状に基づいて、所望の適用の特性にしたがって構成された、貼付剤に接する表面７０を有する。図１に示される実施形態では、貼付剤に接する表面７０は、フレーム部材６０にほぼ平行であってそれと整列されるように構成される。更に、装置２０が完全に展開されたとき、その底面３０とほぼ整列する。他の実施形態では、貼付剤に接する表面７０は、フレーム部材６０に対して、且つ装置２０が完全に展開されたとき、その底面３０に対して、別の角度であるように構成されてもよい。他のそのような角度は、代替の貼付剤に接する表面を有する装置の一部分を示す図５Ａ、Ｂに示される。一実施形態では、貼付剤に接する表面７０が、フレーム部材の面と４〜１５°の角度を形成するように整列されるのが望ましいことがある。１つの態様では、貼付剤に接する表面７０の角度は、貼付剤に接する表面７０が貼付剤に接触するとき、保持部材４０上の貼付剤架台の背面と整列するように選択されてもよい。衝突体６２はポリマー材料で形成することができる。ハンドル６４は、衝突体６２から延び、衝突体６２と一体に形成することができる。ハンドル６４は、ハウジング２２の上部カバー構造２６内のスロット４８を通って突出するように配置され、それにより、衝突体６２の位置をハウジング２２の外部から操作することが可能になる。図１は単に、貼付剤加速アセンブリ３８を操作する１つの構成を表していることが理解されるべきである。例えば、スロットは、上部カバー部分２６上に提供され、それによって、ハンドル６４又は他のいかなる好適な作動突出部が、上部カバー部分２６を通って突出することが可能になってもよい。更に、貼付剤加速アセンブリ３８を操作する方法は、直接の機械的接続を用いなくてもよい。例えば、ハウジング２２の外部のボタン又はノブを押して、又は回して貼付剤加速アセンブリ３８を操作してもよいように、様々な連結又は歯車が提供されてもよい。更なる１つの実施例では、貼付剤加速アセンブリ３８は、ハウジング２２の外部のボタン又はノブによって電気的に制御される、モータ又はソレノイドによって動かされてもよい。

ねじりばね６８は、貼付剤加速アセンブリ３８のフレーム６０をハウジング２２の基部２４に対して付勢する。ねじりばね６８は、従来のコイルばねの鋼製ねじりばねであることができる。初期設定では、ねじりばね６８は、フレーム６０を、したがって衝突体６２も、ハウジング２２の基部２４内の開口部３２に向かって付勢する。実質的に電源が切られた状態では、衝突体は停止し、ハウジング２２の基部２４内の開口部３２付近に配置される。ハンドル６４を動かして、衝突体６２を開口部から離し、ハウジング２２の上部カバー構造２６内のスロット４８に沿ってハンドル６４を動かすことによって画定することができる弓状の経路に沿って配置することにより、操作者は、ねじりばね６８にポテンシャルエネルギーを保存することができる。ねじりばね６８に保存されたエネルギーは、衝突体６２を貼付剤に向かって加速させ、且つ衝突体６２に接触している貼付剤を加速させるのに使用することができる。ねじりばね６８に保存されたエネルギーの量は、開口部３２から離れる、且つ弓状の経路に沿った衝突体６２の変位量に大きく依存する。適切なねじりばね定数は、貼付剤加速アセンブリの質量、貼付剤の質量、貼付剤加速アセンブリがそれを通って移動する弧の長さ、及び表面と衝突するときの貼付剤の所望の速度など、多数のパラメータに依存する。ねじりばね定数は、多くの場合、約０．５Ｎ・ｍｍ／度超過、場合によっては約２．０Ｎ・ｍｍ／度超過になる。ねじりばね定数は、多くの場合、約５．０Ｎ・ｍｍ／度未満、場合によっては約４．０Ｎ・ｍｍ／度未満になる。衝突体６２は、手動で、あるいはいくつかの実施形態では、ハウジング２２の上部カバー構造２６内のスロット４８に沿って、ハンドル６４に係合しそれを一時的に固定する保持手段（図示なし）を用いて、弓状の経路に沿って様々な地点で保持することができる。更なる実施形態では、弓状の経路に沿った衝突体６２の変位の特定の度合に関連付けられた力のレベルを示すため、境界又は他の指標（例えば、力読出し表示部）を提供することができる。

貼付剤加速アセンブリの角移動の範囲は、多くの場合、約１７０°未満、場合によっては約１１０°未満になる。貼付剤加速アセンブリの角移動の範囲は、多くの場合、約１０°超過、場合によっては約６０°超過になる。貼付剤加速アセンブリの質量は、多くの場合、約１グラム超過、場合によっては約５グラム超過になる。貼付剤加速アセンブリの質量は、多くの場合、約１００グラム未満、場合によっては約３０グラム未満になる。

図３は、アプリケータ装置２０に取り付けられた貼付剤７２（例えば、マイクロニードルアレイ７４を支える貼付剤７２）の斜視図である。貼付剤７２は、保持具部材４０とハウジング２２の基部２４内の窪み２８の底部分４４との間に配置される。マイクロニードルアレイ７４は、ハウジング２２の基部２４内の開口部３２から離れる方向に向いている。貼付剤７２は、貼付剤適用装置２０から離れる方向に向いている表面上のマイクロニードルアレイ７４を取り囲む接着剤を有してもよく、保持具部材４０の上面４２に接触するが、一般に、上面４２の剥離特性のため、保持具部材４０にしっかりとは接着されない。図３に示されるように、完全に取り付けられた位置では、貼付剤７２上で支えられたマイクロニードルアレイは、一般に、ハウジング２２の基部２４内の開口部３２に対して整列される（開口部３２は図３には見られない）。

保持具部材４０は切欠部分７６を有し、それが、一般に、ハウジング２２の基部２４の窪み２８の底部分４４上にある開口部３２と整列された、拡大された部分的に円形の開放領域を提供する。切欠部分７６によって画定されたより広い開放領域により、展開中に必要な貼付剤７２の変形量を低減し、貼付剤７２を適用装置２０上の取付け位置から目標位置に移動することによって、貼付剤の適用が容易になる。そのような切欠部分７６は任意であり、例えば、貼付剤がほぼ矩形の形状を有する場合、不要であってもよい。

図４は、適用装置２０上に取り付けられた貼付剤７２及びカバー８２を有する、マイクロニードルアレイカートリッジ８０の部分断面図である。適用装置２０上の貼付剤７２の取付けは、次の工程を包含する。カートリッジ８０は、保持具部材４０上に部分的に滑動される。次に、カートリッジ８０は、保持具部材４０に沿って更に滑動され、同時に、貼付剤７２が適用装置２０上に完全に取り付けられるまで、カバー８２を貼付剤７２から分離する（例えば、マイクロニードルアレイ７４が、窪み２８の底部分４４内に画定された開口部３２と整列するように）。カバー８２は、貼付剤７２から除去され（即ち、それから分離され）て、マイクロニードルを展開する前に、マイクロニードルアレイ７４のカバーを外し、露出させる。

図３及び４に示される貼付剤取付け構造は一例として提供され、限定するものではないことが認識されるべきである。更なる実施形態では、貼付剤をアプリケータ装置２０上に取り付ける他の手段を使用することができ、取付け構造の設計は、一般に、アプリケータ装置２０の他の構成要素の設計とは別個である。例えば、更なる実施形態では、１以上の貼付剤を適用の前にハウジング２２内部に保存し、次に目標部位に適用するために分配することができる。貼付剤７２のマイクロニードルアレイ７４は、次のように展開することができる。操作者は、ハンドル６４を使用して貼付剤加速アセンブリ３８を「装填」又は「通電」して、衝突体６２及びフレーム６０を弓状の経路に沿って移動することにより、ねじりばね６８のポテンシャルエネルギーを保存する。操作者は、貼付剤７２が装置２０に取り付けられる前又は後のいずれかに、貼付剤加速アセンブリ３８を「装填」することができる。ねじりばね６８に保存されるエネルギーの量は、所望の貼付剤適用部位の特性に基づいて選択することができ、異なる目標部位に対して変わってもよく、又は異なる貼付剤に対して変わってもよい。異なる量のエネルギーをねじりばね６８に保存することにより、貼付剤加速アセンブリ３８によって移動される貼付剤の加速度を調節することが可能になる。

適用装置２０は、また、適用面に対して配置され、開口部３２は、貼付剤を送達する目標部位に対して配置される。患者の皮膚上のマイクロニードル貼付剤を適用するのに適した部位は変化し、操作者は、アプリケータ装置２０の適切な位置及び配向を選択しなければならない。貼付剤加速アセンブリ３８が通電されるとき、貼付剤７２はアプリケータ装置２０に完全に取り付けられ、装置２０は目標位置に対して配置され、次に、操作者はねじりばね６８に保存されたエネルギーを解放することによって衝突体６２を作動し、それが、衝突体６２を貼付剤７２に向かって、ハウジング２２内のスロット４８によって画定される弓状の経路に対応することができる弓状の経路に沿って移動する。衝突体６２の貼付剤に接する表面７０は、次に、貼付剤７２に接触して、貼付剤７２にエネルギーを伝達し、それを目標部位に向かって加速させる。保存されたエネルギーの解放は、ボタンを押すかノブを回してラッチ又は他の係止機構を解放し、それによって貼付剤加速アセンブリ３８が貼付剤７２を目標部位に向かって加速させることを可能にするなど、あらゆるの適切な手段によって行われてもよい。図示されるように、スロット４８によって画定された弓状の経路は、円形の一部分（又は弧）である。他の実施形態では、衝突体は、あらゆるタイプの弓状の（即ち、湾曲した）経路に沿って動いてもよいことが理解されるべきである。更に、経路は実質的に弓状であってもよく、即ち、主に湾曲しているが、湾曲していない経路の小さな部分があってもよい。

一実施形態（図示なし）では、貼付剤は、直接固着されるか、別の方法で貼付剤加速アセンブリによって解放可能に保持されてもよい。例えば、貼付剤は、磁力によって衝突体に解放可能に保持されてもよい。衝突体は磁石を含んでもよく、貼付剤は、磁力で引き付けることができる金属を含んでもよい。衝突体は、例えば、永久磁石又は電磁石であってもよく、貼付剤の裏材は、磁力で引き付けることができる金属を含んでもよい。例えば、第一鉄ホイルの薄層が貼付剤の裏材に組み込まれてもよい。そのような磁力により、貼付剤が皮膚に接触するまで、貼付剤が衝突体に保持されるようにすることができる。その結果、貼付剤と皮膚の間の接着は、貼付剤加速アセンブリが、したがってアプリケータが貼付剤から除去されることができると同時に、貼付剤が皮膚の上で適所に残ることができるのに十分であり得る。貼付剤と皮膚の間の接着力は、典型的には、貼付剤と衝突体の間の磁力よりも大きい。場合によっては、貼付剤と皮膚の間の接着力は、貼付剤と衝突体の間の磁力の約２倍程度よりも大きくてもよい。適切な量の磁力は、容易に決定されてもよく、貼付剤と皮膚の間の接着力の大きさ、適用装置の設計、及び、貼付剤が皮膚に適用された後の貼付剤からのアプリケータの除去方法など、多数の要因に依存する。別の方法として、貼付剤は磁石を組み込んでもよく、衝突体は、鋼製の板ばねなどの磁性材料で作ることができる。解放可能な磁気取付け具は、前述及び後述の実施形態のいずれかのもの、並びに適用装置の他の実施形態、例えば、米国特許出願公開２００２−００８７１８２及び国際特許出願公開ＷＯ０５／１２３１７３に記載のものに使用されてもよく、これらの開示を参照により本明細書に組み込む。

弱い接着剤接合、スナップ嵌め機構、又はフック・ループ式取付けなどの他の解放可能な取付けもまた、貼付剤を衝突体に接続するのに適していることがある。更に別の実施形態では、貼付剤は、保持機構の一部分に解放可能に取り付けられてもよい。例えば、衝突体は、その可動端部に開口部又は穴を有する板ばねなど、細長い駆動部材であってもよい。貼付剤は、板ばねの開口部又は穴を通って位置し、保持機構によって把持することができる、その背面から延びるスタブ又は他の突出部を有してもよい。板ばねは、その結果、貼付剤と保持機構の間で固定されるので、曲げられた位置でも適所で保持される。貼付剤のその取付け部から保持機構への解放、及び板ばねのその起上位置からの解放は、したがって、トリガーを起動させることによって同時に生じる。一実施形態では、単回使用の使い捨てユニットが、既に起動位置にある貼付剤加速アセンブリ３８と共に提供されてもよいので、装置は、ボタンを押すことによって配置され発射されてもよい。

貼付剤７２は、衝突体６２がその弓状の経路に沿って移動すると、貼付剤７２が移動して衝突体６２と接触するときなど、少なくとも部分的に弓状の経路に沿って目標部位に向かって移動することができる。貼付剤７２はまた、衝突体６２が瞬間的に貼付剤７２に接触し、その運動エネルギーを貼付剤７２に伝達する（それは次に、衝突体６２の弓状の経路とは異なるほぼ直線の経路に沿って移動する）場合など、衝突体６２に接触した後、目標部位に向かって直線状に動くことができる。展開された貼付剤７２は、分子を送達するため、所望のように目標部位に付着することができる。

図６Ａは、基部１２４及び上部カバー構造１２６を包含するハウジング１２２を有する、適用装置１２０の別の実施形態の斜視図である。装置は細長い形状であり、第１の先細の端部１２７及び第２の端部１２９を有する。第２の端部１２９は、タブ１３３を有する頂部の可剥性封止部１３１と、タブ１３５を有する底部の可剥性封止部１３２とによって封止された頂部および底部を有する（タブ１３５のみが図６Ａに見られる）。図６Ｂは、可剥性封止部１３１、１３２が除去された後の適用装置を示す。トリガー１３７は、ハウジング１２２の上面に一体に形成される。トリガーは、単一の取付け点１３９でハウジングの上面に接続されるので、トリガーが、図６Ｄに示されるように親指又は指の圧力によって下向きに変形することが可能になる。

図６Ｃは、衝突体１７０に取り付けられた貼付剤１７２を示す装置の断面図である。衝突体１７０は、ハウジング１２２に取り付けられた固定端部１６７から可動端部１６９まで延びる長さを有する駆動部材１６６と一体に形成される。駆動部材１６６はその長さ部に沿って屈曲可能である。ラッチの形態の保持機構は、ハウジング１２２に取り付けられたフック１２５を使用する。フック１２５は、駆動部材１６６の可動端部１６９にあるスロット１７１と係合して、駆動部材１６６の可動端部１６９をハウジング１２２の肌当て面１２４から離して保持する。駆動部材は、いずれかの細長い屈曲可能な部材、例えば板ばねなどであってもよい。使用中、図６Ｃに示されるような装置は、皮膚表面（図示なし）などの目標表面に対して定置される。図６Ｄに示されるように、トリガー１３７を押し下げることにより、フック１２５が旋回し、その結果、駆動部材１６６の可動端部１６９が解放され、駆動部材１６６が貼付剤１７２を肌当て面１２４に向かって付勢することが可能になる。図６Ｅは、完全に展開され、貼付剤１７２を肌当て面１２４を越えて推進させている駆動部材１６６を示し、その結果、貼付剤は皮膚表面（図示なし）に押し付けられている。図６Ｆは、皮膚表面１８１から除去された装置１２０を示し、貼付剤１７２は、マイクロニードルアレイ１７４と共に皮膚表面１８１上の適所に残っている。図示されるように、衝突体１７０は、板ばねの巻かれた端部として示されており、これによって、（板ばねの可動端部１６９にあるスロット１７１を介して）保持機構を提供する従来手段が可能になると共に、別個の貼付剤に接する且つそれを保持する表面も提供される。しかしながら、駆動部材１６６の可動端部１６９には、巻かれた端部を有さない平坦な板ばねなど、いずれかの様々な適切な形状を使用してもよい。

図７Ａは、基部２２４及び上部カバー構造２２６を包含するハウジング２２２を有する、適用装置２２０の別の実施形態の上面斜視図である。トリガー２３７は上部カバー構造２２６から延びる。図７Ｂは、ハンドル２４９を示し、図３に示した貼付剤保持構造に類似の、マイクロニードルアレイ２７４を備えたマイクロニードル貼付剤２７２を保持する保持具２４０を有する、適用装置２２０の下面斜視図である。図７Ｃは、ハウジング２２２に取り付けられた固定端部２６７から可動端部２６９まで延びる長さを有する、駆動部材２６６と一体に形成された衝突体２７０を示す断面図である。駆動部材２６６はその長さ部に沿って屈曲可能である。ラッチの形態の保持機構は、ハウジング２２２に取り付けられたフック２２５を使用する。フック２２５は、駆動部材２６６の可動端部２６９にあるスロット２７１と係合して、駆動部材２６６の可動端部２６９をハウジング２２２の肌当て面２２４から離して保持する。持上げ機構２５１は高い位置で示される。持上げ機構２５１は、ハンドル２４９（アプリケータの背面に破線で示される）に動作可能に接続され、やはり、駆動部材２６６を、駆動部材２６６が持ち上げられフック２２５に締結されている、図７Ｃに示されるような位置に持ち上げることができるように構成される。使用中、図７Ｃに示されるような装置は、皮膚表面（図示なし）などの目標表面に対して定置される。駆動部材２６６が、保持機構によって適所に係止された後、ハンドル２４９が解放され、それによって、持上げ機構２５１が図７Ｄに示されるような下に下がった位置まで解放されてもよい。トリガー２３７は、図７Ｄに示されるように横方向に押されてもよいので、駆動部材２６６の可動端部２６９は解放され、駆動部材２６６が、衝突体２７０を貼付剤２７２及び肌当て面２２４に向かって付勢することが可能になる。図７Ｄに示されるように、衝突体２７０は、貼付剤２７２を保持具２４０から肌当て面２２４を越えるところまで駆動するので、貼付剤は皮膚表面（図示なし）に押し付けられる。図７Ｅは、マイクロニードルアレイ２７４と共に貼付剤２７２を皮膚表面２８１上の適所に残して、皮膚表面２８１から除去された装置２２０を示す。

適用装置２２０は、次の方法で複数の貼付剤を貼付するのに使用されてもよい。貼付剤を貼付した後、ハンドル２４９は持ち上げられて、それによって持上げ機構２５１及びしたがって駆動部材２６６が、図７Ｃに示されるような高い位置まで持ち上げられてもよく、トリガー２３７は、適所まで押し戻されて、駆動部材２６６を高い位置で係止してもよい。トリガー２３７は、手動で適所に動かされて、駆動部材２６６を係止してもよい。別の方法として、トリガー２３７は、それを係止位置に向かって付勢するばね（図示なし）によって、又は、駆動部材２６６がハンドルによって持ち上げられるとトリガー２３７を係止位置に移動する、ハンドル２４９に接続された機構（図示なし）によって、適所に動かされて駆動部材２６６を係止してもよい。あらゆる他の好適なトリガー及び再起上機構が使用されてもよい。別の貼付剤が次に、保持機構に装填され、上述のように適用されてもよい。

本発明のアプリケータ装置は、多数の利益及び利点を提供してもよい。ハウジングは、パーソナルコンピュータのマウスにほぼ似せて形作られてもよい。この形状は、例えば銃の形状をした適用装置又は他のドラッグ・デリバリー用品よりも患者を怖がらせない。ハウジングはまた、貼付剤加速アセンブリを保護し、任意に適用前の貼付剤の保存空間を提供する、適切な内容量を提供する。貼付剤の取付けは、迅速且つ容易に達成されてもよく、これは集団接種及び他の用途に有用である。しかしながら、あらゆる好適なハウジング形状が使用されてもよいことが理解されるべきである。例えば、ハウジングは、いくつかの実施形態では、円形、正方形、又は矩形の断面を有してもよく、特定の実施形態では、多面体であってもよい（即ち、ハウジングは平面によって形成される体積を画定してもよい）。いくつかの実施形態では、ハウジングは、１以上の矩形面を有する多面体、即ち矩形多面体であってもよい。いくつかの実施形態では、ハウジングは、側面が連続的に湾曲した、平坦な又は平面の基部を有してもよい。必須ではないが、貼付剤加速アセンブリは、（ハンドルを除いて）ハウジング内に完全に収容されることが好ましい。それに加えて、ねじりばね又は板ばねにより、適用装置を用いて貼付剤を適用するのに使用される力の単純で有効な調節が可能になり、適用装置を、様々な状況で使用し、様々な所望の貼付剤部位に貼付剤を適用することが可能になる。本発明の適用装置を使用してマイクロニードルアレイを適用する方法は、マイクロニードルアレイをマイクロニードルアレイアプリケーション装置に取り付ける工程と、マイクロニードルアレイを目標部位に向かって実質的に弓状の経路に沿って動かす工程とを含む。アレイは、例えば、上述したように、装置内の衝突体に固着されてもよい。衝突体を解放することにより、アレイが、実質的に弓状の経路に沿って目標部位に向かって移動することが可能になる。

別の方法として、本発明の適用装置を使用してマイクロニードルアレイを適用する方法は、マイクロニードルアレイをマイクロニードルアレイ適用装置に取り付ける工程と、衝突体を実質的に弓状の経路に沿って移動して、マイクロニードルアレイを目標部位と接触させる工程とを含む。例えば、アレイは、図３に示されるような、衝突体とは別個の保持具を使用して、適用装置内に取り付けられてもよく、衝突体は、装填位置（即ち、保存されたエネルギーを含むところ）に配置され、次に弓状の経路に沿って移動するように解放されてもよい。衝突体は、次に、マイクロニードルアレイ（又はマイクロニードルアレイを保持する貼付剤）に接触し、マイクロニードルアレイを目標部位と接触させる。

更に別の代替例では、本発明の適用装置を使用してマイクロニードルアレイを適用する方法は、マイクロニードル貼付剤を目標部位上に、又はそれに隣接して配置する工程を含む。本発明の適用装置は、マイクロニードルアレイと整列され、衝突体がマイクロニードルアレイを目標部位に押し込むように起動されてもよい。マイクロニードル貼付剤は、２００５年６月２４日出願の米国特許出願公開第６０／６９３,９０１号に記載されているような折り畳み式の貼付剤を使用するなど、いずれかの好適な手段によって適用装置と接触する前に、皮膚表面上で適所に保持されてもよく、この開示を参照により本明細書に組み込む。

本発明の適用装置を使用してマイクロニードルアレイを適用する方法は、マイクロニードルアレイを、マイクロニードルを皮膚に突き通すのに有効な所望の速度に到達させる工程を伴う。所望の速度は、好ましくは、下にある神経組織の刺激を制限する、又は防ぐように制御される。皮膚に衝突する際にマイクロニードルアレイによって達成される最大速度は、多くの場合、毎分２０メートル（ｍ／ｓ）以下、場合によっては１５ｍ／ｓ以下、恐らくは１０ｍ／ｓ以下である。場合によっては、最大速度は８ｍ／ｓ以下である。別の場合では、皮膚に衝突する際にマイクロニードルアレイによって達成される最小速度は、多くの場合、２ｍ／ｓ以上、場合によっては４ｍ／ｓ以上、恐らくは６ｍ／ｓ以上である。

マイクロニードルアレイを皮膚内に駆動する装置の部分の質量は、好ましくは、不必要な不快感を患者に与えることを回避するのに十分に軽い。場合によっては、衝突体の質量は、約６グラム未満、場合によっては約４グラム未満、恐らくは約２グラム未満である。衝突体の質量は、典型的には、約０．４グラム超過、場合によっては約０．８グラム超過、恐らくは約１．２グラム超過である。図６Ｃに示されるような、衝突体が駆動部材と一体に形成された実施形態において、衝突体の質量を決定するため、衝突体は、一般に、マイクロニードルアレイの上方及び後方の部分を包含するが、駆動部材の可動端部から離れて、且つ駆動部材の固定端部に向かって延びる駆動部材の部分を包含しないものと見なされる。

一実施形態では、皮膚との衝突時にマイクロニードルアレイによって達成される速度は、約４ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓになり、衝突体の質量は、約０．４グラム〜約２グラムになる。板ばねをマイクロニードル貼付剤に直接結合された駆動部材として使用することにより、比較的低い質量の衝突体と組み合わせて、装置が皮膚との衝突時に所望の速度を得ることが可能になるので、特に有利なことがある。

そのような高速低質量の送達は、多数のマイクロニードルを有するマイクロニードルアレイを適用するとき、特に有利なことがある。理論によって束縛されることを望まないが、多数のマイクロニードルを有するアレイのモーメントは、非常に低く、依然として許容可能なマイクロニードルの角質層への浸透を達成することができるが、これは、各マイクロニードルが非常に小さな質量を有し、比較的短い距離しか皮膚に浸透しないためである。特に、１００個を超える、多くの場合、５００個を超える、場合によっては１０００個を超えるマイクロニードルを有するマイクロニードルアレイの挿入は、上述の装置を使用して実行した場合に特に有効であり得る。

マイクロニードルの浸透の深さは、マイクロニードル及びマイクロニードルアレイ両方のサイズ及び設計などの多数の要因によって、並びにアレイが皮膚に衝突する速度によって変わる。一実施形態では、マイクロニードルは、４０μｍ超過、場合によっては８０μｍ超過、場合によっては１００μｍ超過の深さまで浸透する。一実施形態では、マイクロニードルは、３００μｍ未満、場合によっては２００μｍ未満、場合によっては１５０μｍ未満の深さまで浸透する。別の実施形態では、マイクロニードルは、マイクロニードルの全高の２０％超過、場合によっては４０％超過、場合によっては５０％超過の深さまで浸透する。別の実施形態では、マイクロニードルは、マイクロニードルの全高の約８０％未満、場合によっては６０％未満、場合によっては５０％未満の深さまで浸透する。

マイクロニードルは、典型的には高さ５００ミクロン未満、場合によっては高さ３００ミクロン未満である。マイクロニードルは、典型的には高さ２０ミクロン超過、多くの場合、高さ５０ミクロン超過、場合によっては高さミクロン超過である。マイクロニードルの高さは、平坦な基部又は基板から突出する距離として測定されてもよい。一実施形態では、マイクロニードルは、不均一な基板から突出してもよく、例えば、各マイクロニードルは、それ自体が平面の基板から突出している平坦な基部又は台座上に載置されてもよい。

皮膚の位置及び異なる個人の付属肢のサイズにばらつきがあることにより、任意に、適用装置は、適用装置に対する皮膚の位置及び付属肢のサイズのばらつきに適応するのに十分な距離にわたって、マイクロニードルアレイが所望の最小速度以上の速度で移動するように設計される。例えば、適用装置内のマイクロニードルアレイは、１ミリメートル以上の距離にわたって、最小速度以上で移動してもよい。いくつかの実施形態では、マイクロニードルアレイは、５ミリメートル以上の距離にわたって、最小速度以上で移動してもよい。

本発明の様々な実施形態において有用なマイクロニードルアレイは、以下の特許及び特許出願に記載されているような様々な構成のいずれかを含んでもよく、それらの開示を参照により本明細書に組み込む。マイクロニードルアレイの一実施形態は、米国特許出願公開２００３／００４５８３７に開示の構造を含む。上述の特許出願に開示されるミクロ構造は、各マイクロニードルの外側表面に形成された少なくとも１つのチャネルを包含する、先細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、一方向に細長い基部を有してもよい。細長い基部を有するマイクロニードルのチャネルは、細長い基部の端部の１つからマイクロニードルの先端に向かって延びてもよい。マイクロニードルの側部に沿って形成されたチャネルは、任意に、マイクロニードルの先端の手前で終端してもよい。マイクロニードルアレイはまた、マイクロニードルアレイが上に配置される基板の表面上に形成された導管構造を包含してもよい。マイクロニードルのチャネルは、導管構造と流体連通していてもよい。マイクロニードルアレイの別の実施形態は、頂部を切断した円錐形の先細形状及び制御されたアスペクト比を有するマイクロニードルを記載している、米国特許出願公開２００５／０２６１６３１に開示の構造を含んでもよい。マイクロニードルの更に別の実施形態は、皮膚に孔をあけるためのブレード状のミクロ突出部を記載している、米国特許第６,０９１,９７５号（ダドナ（Daddona）ら）に開示されている構造を含む。マイクロニードル装置の更に別の実施形態は、中空の中央チャネルを有する先細構造を記載している、米国特許第６,３１３,６１２号（シャーマン（Sherman）ら）に開示されている構造を含む。マイクロアレイの更に別の実施形態は、マイクロニードルの先端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ルを記載している、米国特許第６,３７９,３２４号（ガートスタイン（Gartstein）ら）に開示されている構造を含む。

本発明のマイクロニードルアレイ及びマイクロニードル貼付剤は、薬物（いずれかの１つ又は複数の治療薬を包含する）を、様々な経皮的送達において皮膚を通して、又は予防接種などの皮内若しくは局所治療のために皮膚まで送達するのに使用されてもよい。

１つの態様では、分子量が大きな薬物は経皮的に送達されてもよい。薬物の分子量が増加すると、典型的には、支援されない経皮的送達が減少する。本発明のマイクロニードルアレイは、本来は受動的な経皮的送達によって送達することが困難な、大きな分子の送達に有用である。そのような大きな分子の例としては、タンパク質、ペプチド、ヌクレオチド配列、モノクローナル抗体、ＤＮＡワクチン、ヘパリンなどの多糖類、及びセフトリアキソンなどの抗生物質が挙げられる。

別の態様では、本発明のマイクロニードルアレイ及びマイクロニードル貼付剤は、別の方法では受動的な経皮的送達によって送達するのが困難又は不可能な、小さな分子の経皮的送達を強化する、又は可能にするのに有用なことがある。そのような分子の例としては、塩の形態、ビスホスホネート、好ましくはアレンドロネートナトリウム又はパメドロネート（pamedronate）ナトリウムなどのイオン分子、受動的な経皮的送達に寄与しない物理化学的特性を有する分子が挙げられる。

別の態様では、本発明のマイクロニードルアレイ及びマイクロニードル貼付剤は、外皮治療、ワクチン送達などにおいて分子を皮膚に送達するのを強化するのに、或いはワクチン補助剤の免疫反応を強化するのに有用なことがある。

マイクロニードルアレイ及びマイクロニードル貼付剤は、適用部位に適用されそこから即座に除去される、即時の送達に使用されてもよく、或いは、数分から１週間程度までの範囲であってもよい長時間の間、適所に残されてもよい。１つの態様では、適用し即座に除去することによって得られるよりも十分な薬物の送達を可能にするため、長時間の送達は、１〜３０分間であってもよい。別の態様では、長時間の送達は、薬物の持続放出を提供するため、４時間〜１週間であってもよい。

いくつかの代替実施形態を参照して本発明を記載してきたが、当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細を変更してもよいことを認識するであろう。

上記の図面は本発明のいくつかの実施形態を説明するが、考察において記載したように、他の実施形態もまた想到される。すべての場合において、本開示は、代表例によって本発明を表しており、限定を意味するものではない。多数の他の修正例及び実施形態が当業者によって考案でき、それらは本発明の原理の範囲及び趣旨の範囲内にあることが理解されるべきである。図面は縮尺通りに描かれていない場合がある。図面全体を通して、類似の部分を表すために類似の参照番号が使用されている。

適用装置の断面図。 図１の適用装置の一部分の斜視図。 図１及び２の適用装置に取り付けられた貼付剤の斜視図。 図１〜３の適用装置に取り付けられたマイクロニードルカートリッジの部分断面図。 適用装置の一実施形態の貼付剤に接する面の詳細図。 適用装置の別の実施形態の貼付剤に接する面の詳細図。 可剥性封止部を有する別の適用装置の斜視図。 可剥性封止部が除去された図６Ａの適用装置の斜視図。 装填された位置にある図６Ａ、Ｂの適用装置の断面図。 部分的に解放された位置にある図６Ａ、Ｂの適用装置の断面図。 マイクロニードルアレイが目標表面に接触できる位置にある、図６Ａ、Ｂの適用装置の断面図。 目標表面上に展開されたマイクロニードルアレイから除去されている、図６Ａ、Ｂの適用装置の断面図。 更に別の適用装置の上面斜視図。 図７Ａの適用装置の下面斜視図。 装填された位置にある図７Ａ、Ｂの適用装置の断面図。 マイクロニードルアレイが目標表面に接触することができる位置にある、図７Ａ、Ｂの適用装置の断面図。 目標表面上に展開されたマイクロアレイから除去されている、図７Ａ、Ｂの適用装置の断面図。

Claims (4)

1. マイクロニードルアレイを適用する適用装置であって、
   目標部位に配置可能な開口部を画定する肌当て面を有するハウジングと、
   前記マイクロニードルアレイに衝突して前記マイクロニードルアレイを前記目標部位に向かって加速させる衝突体と、を備え、
   前記衝突体が、実質弓状の経路に沿って移動して、前記マイクロニードルアレイを前記目標部位に向かって移動させることができ、
   前記衝突体を前記ハウジングに対して付勢する駆動部材を更に備え、
   前記駆動部材が、前記ハウジングに取り付けられた固定端部から可動端部まで延びる長さ部分を有し、前記駆動部材が前記長さ部分に沿って屈曲可能であり、前記駆動部材の前記可動端部が、前記マイクロニードルアレイに接触して該マイクロニードルアレイを推進させることができるように構成され、前記駆動部材の前記可動端部が前記衝突体として作用する、適用装置。
2. 前記ハウジングの前記肌当て面に沿いかつ該肌当て面から間隔を空けて、前記開口部に隣接して配置された第１の保持具を更に備える、請求項１に記載の適用装置。
3. 前記第１の保持具が該第１の保持具の上に塗布された剥離コーティングを有する、請求項２に記載の適用装置。
4. 前記マイクロニードルアレイが、少なくとも部分的に弓状の経路に沿って前記目標部位に向かって移動する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の適用装置。

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