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JP2010075374A - Needle-shaped body device and method of manufacturing the same - Google Patents

Needle-shaped body device and method of manufacturing the same Download PDF

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JP2010075374A
JP2010075374A JP2008246094A JP2008246094A JP2010075374A JP 2010075374 A JP2010075374 A JP 2010075374A JP 2008246094 A JP2008246094 A JP 2008246094A JP 2008246094 A JP2008246094 A JP 2008246094A JP 2010075374 A JP2010075374 A JP 2010075374A
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needle
shaped body
mold
mold material
chamfering
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JP2008246094A
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Masahiro Kodama
賢洋 兒玉
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

【課題】型材の耐久性の向上と、デバイス方向の確認が可能となることを目的とする。
【解決手段】本発明の針状体は、針状体底面と同一面の端部において、一辺もしくは数辺に対し、面取り加工が施されていることを特徴とする。
本発明の作製方法および構造を用いることで、成形時の型材に対する負荷を緩和させることが可能となり、型材の耐久性の向上を実現することが可能となる。また、面取り加工時に非対称性を持たせることで、デバイス方向の確認が可能となる。
【選択図】図1
An object of the present invention is to improve the durability of a mold material and to check the direction of a device.
The needle-shaped body of the present invention is characterized in that one end or several sides are chamfered at the end of the same surface as the bottom surface of the needle-shaped body.
By using the production method and structure of the present invention, it is possible to reduce the load on the mold material during molding, and it is possible to improve the durability of the mold material. In addition, the device direction can be confirmed by providing asymmetry during chamfering.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、医薬品を皮膚から体内に伝達することを可能とする微細な針状体デバイスに関するものである。   The present invention relates to a fine needle-like device that enables a medicine to be transmitted from the skin to the body.

皮膚上から薬剤を浸透させ体内に薬剤を投与する方法である経皮吸収法は、人体に痛みを与えることなく簡便に薬剤を投与することが出来る方法として用いられているが、薬剤の種類によっては経皮吸収法で投与が困難な薬剤が存在する。これらの薬剤を効率よく体内に吸収させる方法として、ミクロンオーダーの針状体を用いて皮膚を穿孔し、皮膚内に直接薬剤を投与する方法が注目されている。この方法によれば、投薬用の特別な機器を用いることなく、簡便に薬剤を皮下投薬することが可能となる(特許文献1参照)。   The percutaneous absorption method, which is a method of infiltrating a drug from the skin and administering the drug into the body, is used as a method that can be easily administered without causing pain to the human body. There are drugs that are difficult to administer by transdermal absorption. As a method of efficiently absorbing these drugs into the body, attention has been focused on a method of perforating the skin using a micron-order needle-like body and directly administering the drug into the skin. According to this method, it is possible to easily administer a drug subcutaneously without using a special medication device (see Patent Document 1).

この際に用いる針状体の形状は、皮膚を穿孔するための十分な細さと先端角、および皮下に薬液を浸透させるための十分な長さを有していることが必要とされ、直径は数μmから数百μm、長さは皮膚の最外層である角質層を貫通し、かつ神経層へ到達しない長さ、具体的には数十μmから数百μm程度のものであることが望ましいとされている。   The shape of the needle-like body used at this time is required to have a sufficient fineness and tip angle for piercing the skin, and a sufficient length for allowing the drug solution to penetrate subcutaneously. It is desirable that the length should be several μm to several hundred μm, and the length should penetrate the stratum corneum that is the outermost layer of the skin and does not reach the nerve layer, specifically about several tens μm to several hundred μm. It is said that.

角質層の厚さは部位によっても若干異なるが、平均して20μm程度である。また、角質層の下にはおよそ200μmから350μm程度の厚さの表皮が存在し、さらにその下層には毛細血管が張りめぐる真皮層が存在する。このため、角質層を貫通させ薬液を浸透させるためには少なくとも20μm以上の針が必要となる。また、採血を目的とする針状体を製造する場合には、上記の皮膚の構成から少なくとも350μm以上の高さの針状体が必要となる。   The thickness of the stratum corneum varies slightly depending on the site, but is about 20 μm on average. In addition, an epidermis having a thickness of about 200 μm to 350 μm exists under the stratum corneum, and further, a dermis layer in which capillaries are stretched exists under the epidermis. For this reason, in order to penetrate the stratum corneum and allow the chemical solution to penetrate, a needle of at least 20 μm or more is required. Further, when producing a needle-like body for the purpose of blood collection, a needle-like body having a height of at least 350 μm or more is required due to the above-described skin structure.

また、針状体を構成する材料としては、仮に破損した針状体が体内に残留した場合でも、人体に悪影響を及ぼしにくい材料であることが必要であり、この材料としては医療用シリコーンや、マルトース、ポリ乳酸、デキストラン、ポリカーボネート等の生体適合樹脂が有望視されている(特許文献2参照)。   In addition, as a material constituting the needle-shaped body, even if a damaged needle-shaped body remains in the body, it is necessary to be a material that does not adversely affect the human body, such as medical silicone, Biocompatible resins such as maltose, polylactic acid, dextran, and polycarbonate are considered promising (see Patent Document 2).

微細な針状体の製造方法の例として、精密機械加工とエッチング加工技術を用いて金型原版作製する手法が提案されている(特許文献3参照)。   As an example of a method for producing a fine needle-like body, a technique for producing a mold master using precision machining and etching technology has been proposed (see Patent Document 3).

また、医療用の生体適合性のある針状体の作製方法として、金型から型材を起こし、その型材を用いて転写成形を行う手法が提案されている。(特許文献4参照)。   In addition, as a method for producing a biocompatible needle-like body, a method of raising a mold material from a mold and performing transfer molding using the mold material has been proposed. (See Patent Document 4).

以下に公知文献を記す。
米国特許第6,183,434号明細書 特開2005−21677号公報 特開2002−79499号公報 特表2007−523771号公報
The known literature is described below.
US Pat. No. 6,183,434 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-21677 JP 2002-79499 A JP-T-2007-523771

このような微細構造を低コストかつ大量に製造するためには、射出成形法、インプリント法、キャスティング法に代表される転写成形方法が有効であるが、いずれの方法においても成形を行うためには所望の形状を有する型材からの転写によって行われる。   In order to produce such a fine structure at a low cost and in large quantities, a transfer molding method represented by an injection molding method, an imprinting method, and a casting method is effective. Is performed by transfer from a mold having a desired shape.

しかしながら、成形時には用いる型材には機械的もしくは熱的な負荷が強く加わるため、特に角を有する構造体の近傍および周辺から破壊が生じるという問題がある。   However, since a mechanical or thermal load is strongly applied to the mold material used at the time of molding, there is a problem that breakage occurs particularly near and around the corner structure.

また、医療用デバイスにおいてトレーサビリティー(履歴管理ができること)は必要不可欠であり、デバイス個体の認識はもちろんのこと、さらにデバイス方向(上下左右等)の確認が取れることも重要である。   In addition, traceability (capability of history management) is indispensable for medical devices, and it is important not only to recognize individual devices but also to confirm the device direction (up, down, left, and right).

しかしながら、対称性の高い材料に対して方向の確認を取ることは困難である。一方、極端に対称性を崩した形状では、転写成形時の圧力及び熱制御が極めて繁雑であり、形状成形が困難となる問題がある。   However, it is difficult to confirm the direction of a highly symmetric material. On the other hand, in the case of a shape that is extremely out of symmetry, there is a problem that pressure and heat control at the time of transfer molding is extremely complicated, and shape molding becomes difficult.

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、成形性の向上とデバイス方向の認識性の向上という二条件を満たす針状体デバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a needle-shaped body device that satisfies the two conditions of improved formability and improved device direction recognition.

上記の問題を解決する為の手段として、本発明の請求項1に係る発明は、台座の上に微細な針状体が一本または複数本配置された針状体デバイスであって、台座の側面上端に面取り加工が施されていることを特徴とする針状体デバイスである。   As a means for solving the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention is a needle-like device in which one or a plurality of fine needle-like bodies are arranged on a pedestal, The acicular device is characterized in that chamfering is performed on the upper end of the side surface.

本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に記載の針状体デバイスであって、台座の側面上端の一辺に対し、面取り加工が施されていることで非対称性を持たせたことを特徴とした針状体デバイスである。   The invention according to claim 2 of the present invention is the needle-like device according to claim 1, wherein the one side upper end of the pedestal is provided with asymmetry by being chamfered. It is a needle-like body device characterized by.

本発明の請求項3に係る発明は、請求項1に記載の針状体デバイスであって、台座の側面上端の複数辺に対し、異なる条件の面取り加工が施されていることで非対称性を持たせたことを特徴とした針状体デバイスである。   The invention according to claim 3 of the present invention is the needle-like device according to claim 1, wherein the asymmetry is obtained by chamfering under different conditions on a plurality of sides at the upper end of the side surface of the pedestal. It is a needle-like device characterized by having it.

本発明の請求項4に係る発明は、型取り用の型材と、その型材を用いた成型加工により針状体デバイスを製造する針状体デバイスの製造方法において、型取り用の型材を作製するために使用する原版として、針状体デバイスの針状体が起立している台座の側面上端の一辺に対し面取り加工が施されている原版を使用することを特徴とする針状体デバイスの製造方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, a mold material for molding is produced in a mold material for molding and a method for manufacturing a needle-shaped device by manufacturing a needle-shaped device by molding using the mold material. For producing a needle-like device, characterized in that an original plate in which chamfering is performed on one side upper end of the side surface of the pedestal on which the needle-like body of the needle-like device stands is used Is the method.

本発明の請求項5に係る発明は、請求項4に記載の針状体の製造方法において、針状体デバイスの針状体が起立している台座の側面上端の複数辺に対し、異なる条件の面取り加工が施されている原版を使用する事を特徴とする針状体の製造方法である。   The invention according to claim 5 of the present invention is the method for manufacturing the needle-like body according to claim 4, wherein different conditions are provided for a plurality of sides at the upper end of the side surface of the pedestal on which the needle-like body of the needle-like body device stands. This is a method for producing a needle-like body characterized by using an original plate that has been chamfered.

本発明の請求項6に係る発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の針状体デバイスの構成材料に生体適合材料を用いることを特徴とする針状体デバイスである。   The invention according to claim 6 of the present invention is a needle-like device characterized in that a biocompatible material is used as the constituent material of the needle-like device according to any one of claims 1 to 3.

本発明の針状体デバイスは、針状体デバイスの針状体が起立している台座の側面上端の、一辺もしくは複数の辺に対し、面取り加工が施されていることを特徴とする。   The acicular device of the present invention is characterized in that chamfering is applied to one side or a plurality of sides at the upper end of the side surface of the pedestal on which the acicular body of the acicular device stands.

また、本発明の針状体デバイスの作製方法および構造を用いることで、圧力及び熱制御機構の複雑化を抑制しつつ、成形時の型材に対する負荷を緩和させることが可能となり、型材の耐久性の向上を実現することが可能となる。   Further, by using the method and structure for producing a needle-shaped device of the present invention, it is possible to reduce the load on the mold material during molding while suppressing the complexity of the pressure and thermal control mechanism, and the durability of the mold material It becomes possible to realize the improvement.

更に、面取り加工時に非対称性を持たせることで、トレーサビリヒティーに必要となるデバイス方向の確認が可能となる。これは画像装置を用いた機械的方向識別はもちろんの
こと、光の反射の加減から目視でもデバイス方向を確認することを可能とする。
Furthermore, by providing asymmetry during chamfering, it is possible to confirm the device direction required for traceability. This makes it possible not only to identify the mechanical direction using an image apparatus, but also to confirm the device direction visually by adjusting light reflection.

また、本発明の針状体デバイスは、型材を用いた転写成形によって作製される。転写成形方法はその充填材料を選択することで、機械的もしくは化学的な加工方法を用いて針状体を作製することが困難である材料においても形成が可能となり、尚且つ、大量の製品を効率良く低コストで製造することが可能である。しかも、転写成形のための材料に生体適合材料を用いた場合、生体に低負荷の材料を用いた針状体を製造することが可能となる。生体適合材料を用いれば、微細な針状体が折れて、体内に取り残された場合も、無害であるという効果を有する。   Moreover, the needle-shaped body device of the present invention is produced by transfer molding using a mold material. In the transfer molding method, by selecting the filling material, it is possible to form even a material in which it is difficult to produce a needle-like body using a mechanical or chemical processing method. It is possible to manufacture efficiently and at low cost. In addition, when a biocompatible material is used as a material for transfer molding, a needle-like body using a material having a low load on the living body can be manufactured. If a biocompatible material is used, even if a fine needle-like body is broken and left in the body, it has an effect that it is harmless.

本発明の針状体ならびに針状体の製造方法は、医療のみならず、微細な針状体を必要とする様々な分野に適用可能であり、例えばマイクロデバイス、計測治具、創薬、化粧品、バイオマテリアルなどに用いる微細な針状体ならびに針状体の製造方法としても有用である。   The needle-shaped body and the method for producing the needle-shaped body of the present invention can be applied not only to medical treatment but also to various fields that require fine needle-shaped bodies. For example, micro devices, measuring jigs, drug discovery, cosmetics It is also useful as a fine needle-shaped body used for biomaterials and the like, and a method for producing a needle-shaped body.

以下、本発明の針状体デバイスおよび製造方法の一例について実施形態の説明を行う。   Hereinafter, embodiments will be described with respect to an example of the needle device and the manufacturing method of the present invention.

本発明における針状体デバイスは、針状体デバイスの針状体が起立している台座の側面上端に面取り加工が施されていることを特徴とする。面取りのサイズは特に決められた値は無いが、バリやチッピング等の発生による形状破損が無いことが必要である。面取り加工は図1のように一辺のみ、および、図2のように複数辺を適宜選択することができる。複数辺に面取りが施される場合は、それぞれの加工幅、加工角度、平行性、水平性、表面粗さ等を異なる値に選択することで、デバイスに非対称性を持たせることができる。また、複数の同一加工条件での面取りと、一つもしくは複数の異なる加工条件からなる面取りの組み合わせからも非対称形状を作製することができる。また、一辺の面取りに於いて角度の異なる多数の面によって構成されていても良い。もしくは角R(かどアール)を設けたように極めて滑らかに変化する加工面であっても良い。   The acicular device according to the present invention is characterized in that chamfering is performed on the upper end of the side surface of the pedestal on which the acicular body of the acicular device stands. The chamfer size is not particularly determined, but it must be free from shape breakage due to burrs, chipping, and the like. For chamfering, only one side as shown in FIG. 1 and a plurality of sides as shown in FIG. 2 can be selected as appropriate. When chamfering is performed on a plurality of sides, the device can be made asymmetric by selecting different processing widths, processing angles, parallelism, horizontality, surface roughness, and the like. An asymmetric shape can also be produced from a combination of chamfering under a plurality of the same processing conditions and chamfering consisting of one or a plurality of different processing conditions. Moreover, you may be comprised by many surfaces from which an angle differs in chamfering of one side. Alternatively, it may be a machined surface that changes extremely smoothly, such as having a corner R.

例えば四角形のデバイス外形であれば、外周の四辺に面取り加工を施すことができる。   For example, in the case of a rectangular device outer shape, chamfering can be performed on the outer four sides.

このとき、四辺が同一の面取り形状である必要は無く、一辺もしくは複数辺において加工条件が異なって良い。このときの面取り加工条件としては、加工幅、加工角度、平行性、水平性、表面粗さを考慮し任意に選択して良い。また、辺のすべてを均一に面取りする条件だけでなく、途中までを面取りした構造を取っても良い。   At this time, the four sides do not need to have the same chamfered shape, and the processing conditions may be different on one side or a plurality of sides. The chamfering processing conditions at this time may be arbitrarily selected in consideration of the processing width, processing angle, parallelism, horizontality, and surface roughness. Further, not only the condition for uniformly chamfering all of the sides, but also a structure with chamfered halfway may be employed.

本発明における針状体デバイスの概形は特に限定されず、多角形、円形、もしくはそれらを組み合わせた形状において面取り構造を持たせることが出来る。   The general shape of the needle-shaped body device in the present invention is not particularly limited, and a chamfered structure can be provided in a polygonal shape, a circular shape, or a combination thereof.

本発明における針状体デバイスは、任意の加工材料から作製された加工品であって良い。もしくは、原版を作製した後にこれを複製した型を起こし、型材を用いて転写成形する方法によって作製されたものであって良い。もしくは型材を直接加工することで作製し、これから転写成形する方法を用いて作製されたものであっても良い。   The acicular device in the present invention may be a processed product made from an arbitrary processed material. Alternatively, it may be produced by a method in which after a master plate is produced, a duplicated mold is raised, and a mold is used for transfer molding. Alternatively, it may be produced by directly processing a mold material and then using a method of transfer molding.

以下、本発明における針状体デバイスの製造方法の一例として、図を用いて説明を行う。ここでは原版を作製する工程、及び、型材を作製する工程、型材から転写成型する工程、を経る手法によって行われる事例について示す。針状体デバイスもしくは型材を直接加工する方法においても同様の手法を用いて作製しても良い。   Hereinafter, an example of a method for manufacturing a needle-like device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an example will be described which is performed by a technique through a process of manufacturing an original plate, a process of manufacturing a mold material, and a process of transfer molding from the mold material. A similar method may be used for directly processing a needle-like body device or a mold material.

<原版作製工程>
まず、基板上に針状体を作製する。針状体の作製方法は、公知の手法を用いて良く、機械加工もしくは半導体製造に用いられる微細加工を用いることができる。このとき、基材としては、材質は特に制限されず、加工適性や、材料の入手容易性などから材質を選択することが望ましい。例えば、SUSやアルミ、チタン等の金属材料、アルミナ、窒化アルミニウム、マシナブルセラミックスなどのセラミックス、また、シリコンやガラスなどの硬脆性材料、アクリルやポリアセタールなどの有機材料が挙げられる。
<Original plate making process>
First, a needle-like body is produced on a substrate. As a method for manufacturing the needle-like body, a known method may be used, and fine processing used for machining or semiconductor manufacturing can be used. At this time, the material of the base material is not particularly limited, and it is desirable to select the material from the viewpoint of processability and the availability of the material. Examples thereof include metal materials such as SUS, aluminum, and titanium, ceramics such as alumina, aluminum nitride, and machinable ceramics, hard and brittle materials such as silicon and glass, and organic materials such as acrylic and polyacetal.

次に、面取り加工を施す。本発明における面取り加工は、微細加工方法によって行われる。加工方法は特に限定されず、研削加工、切削加工、ワイヤー加工、放電加工、レーザー加工、エッチング加工、等を用いてよい。より好ましくは研削加工であり、特に基板材料にSi基板を用いた場合、ダイヤモンドから成る研削刃を用いることで任意の微細な加工を施すことができる。   Next, chamfering is performed. The chamfering process in the present invention is performed by a fine processing method. The processing method is not particularly limited, and grinding, cutting, wire processing, electric discharge processing, laser processing, etching processing, or the like may be used. Grinding is more preferable. In particular, when a Si substrate is used as the substrate material, any fine processing can be performed by using a grinding blade made of diamond.

以上より、面取り加工条件を制御することで、任意の形状を成した針状体デバイスを作製することが出来る。ここまでで得られた針状体デバイスは、以下に説明する複製のための原版として用いることができる。   From the above, by controlling the chamfering conditions, an acicular device having an arbitrary shape can be produced. The needle-like body device obtained so far can be used as an original for duplication described below.

<型材作製工程>
次に、原版から型材を製造する方法(図3−(a),(b)参照)について図を用いて説明する。図3(a)では、原版30に型原料31を充填する。このとき添加剤等を加えることにより、その後の工程を良好に進めることが可能となる。型原料硬化の後、図3(b)のように、型原料31を原版30から剥離することで凹型に複製された型材33を作製することができる。型材を作製することで、同一の型材から多量の針状体を製造することが出来るため、生産コストを抑制し、生産性を高めることが可能となる。
<Die material production process>
Next, a method for producing a mold material from an original plate (see FIGS. 3A and 3B) will be described with reference to the drawings. In FIG. 3A, the mold material 31 is filled in the original plate 30. At this time, by adding an additive or the like, the subsequent steps can be favorably advanced. After the mold material is cured, as shown in FIG. 3B, the mold material 33 replicated into the concave mold can be produced by peeling the mold material 31 from the original plate 30. By producing the mold material, a large amount of needle-like bodies can be manufactured from the same mold material, so that the production cost can be suppressed and the productivity can be increased.

ここで用いられる原版には型材の離型性を向上させるために、転写前に表面形状の加工及び化学的な表面改質を施しても良い。具体的には、機械加工による研磨、穴あけ、溝加工や、エッチングプロセスを用いた表面加工および表面改質、もしくは離型剤の塗布等を好適に用いることが出来る。   The original plate used here may be subjected to surface shape processing and chemical surface modification before transfer in order to improve mold releasability. Specifically, polishing by machining, drilling, grooving, surface processing and surface modification using an etching process, or application of a release agent can be preferably used.

型原料は、特に制限されるものではないが、原版を良好に転写し得る形状追従性、後述する転写成型における転写性、耐久性および離型性を考慮した材質を選択することが出来る。また、型原料中の不純物を除去するために精製工程を加えても良い。   The mold raw material is not particularly limited, but a material can be selected in consideration of shape following ability to transfer the original plate satisfactorily, transferability in transfer molding described later, durability, and releasability. Further, a purification step may be added to remove impurities in the mold raw material.

<転写成形工程>
次に、型材を用いた転写成型工程(図3−(c)、(d)参照)について説明する。図3(c)では、型材33に成形材34を充填する。成形材は特に制限されないが、穿刺部となる針状体においては生体適合性材料である医療用シリコーン樹脂や、マルトース、ポリ乳酸、デキストラン、糖質、ポリカーボネート等を用いることが好ましい。生体適合性材料を用いれば、針状体が折れて体内に取り残された場合も、無害であるという効果を有する。このときの成形材34の充填方法についての制限は無いが、生産性の観点から、インプリント法、ホットエンボス法、射出成形法、押し出し成形法およびキャスティング法を好適に用いることが出来る。
<Transfer molding process>
Next, a transfer molding process using a mold material (see FIGS. 3C and 3D) will be described. In FIG. 3C, the mold material 33 is filled with a molding material 34. The molding material is not particularly limited, but it is preferable to use a medical silicone resin that is a biocompatible material, maltose, polylactic acid, dextran, carbohydrate, polycarbonate, or the like for the needle-like body that becomes the puncture portion. If a biocompatible material is used, even if the needle-shaped body is broken and left in the body, it has an effect that it is harmless. Although there is no restriction | limiting about the filling method of the molding material 34 at this time, From a viewpoint of productivity, the imprint method, the hot embossing method, the injection molding method, the extrusion molding method, and the casting method can be used suitably.

成形材34充填の後、これを型材33から剥離し、針状体35を得る。このとき、型材の剥離性を向上させるために、針状体の材料の充填前に、型材の表面上に離型効果を増すための離型層を形成してもよい(図示せず)。離型層としては、例えば広く知られているフッ素系の樹脂を用いることができる。また、離型層の形成方法としては、PVD法、CVD法、スピンコート法、ディップコート法等の薄膜形成手法を好適に用いることができる。   After filling the molding material 34, it is peeled off from the mold material 33 to obtain a needle-like body 35. At this time, in order to improve the releasability of the mold material, a mold release layer for increasing the mold release effect may be formed on the surface of the mold material (not shown) before filling the needle material. As the release layer, for example, a widely known fluorine-based resin can be used. Moreover, as a formation method of a mold release layer, thin film formation methods, such as PVD method, CVD method, a spin coat method, a dip coat method, can be used suitably.

以上より、本発明の針状体ならびに針状体の製造を実施することが出来る。なお、本発明の針状体ならびに針状体の製造方法は上記実施の形態に限定されず、各工程において類推することのできる他の公知の方法をも含むものとする。   From the above, the needle-shaped body and the needle-shaped body of the present invention can be manufactured. The needle-shaped body and the method for producing the needle-shaped body of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and include other known methods that can be inferred in each step.

以下、本発明の実施例について、具体的に一例を挙げながら説明を行う。当然のことながら、本発明の針状体の製造方法は下記実施例に限定されず、各工程において公知の資料から類推できる他の製造方法をも含むものとする。   Hereinafter, examples of the present invention will be described with specific examples. Naturally, the manufacturing method of the acicular body of the present invention is not limited to the following examples, and includes other manufacturing methods that can be inferred from known materials in each step.

まず、ダイヤモンド刃を有する切削加工装置を用い、シリコン基板上に5列5行のアレイ状に並んだ25個の針状体を作製した。このとき得られた針状体は四角錐であり、先端角が40°、高さが約162μm、底面の一辺の幅が231μmとなった。   First, using a cutting apparatus having a diamond blade, 25 needle-like bodies arranged in an array of 5 columns and 5 rows on a silicon substrate were produced. The needle-like body obtained at this time was a quadrangular pyramid, the tip angle was 40 °, the height was about 162 μm, and the width of one side of the bottom surface was 231 μm.

次に、この25個の針状体の外周の未加工領域に対し、基板表面から300μmまで掘り下げることで、25個の針状体の外周四辺に平面域を作製した。このようにして作製された25個の針状体の外周の一辺に対して、45°の傾斜面を持つ研削砥石により深さ100μmまで面取り加工を行った。これにより図3(a)のように面取りされた側面形状を持つ針状体デバイスの原版を作製することができた。   Next, the unprocessed region on the outer periphery of the 25 needle-like bodies was dug down to 300 μm from the substrate surface, so that a planar area was formed on the four outer sides of the 25 needle-like bodies. Chamfering was performed on one side of the outer periphery of the 25 needles thus produced with a grinding wheel having an inclined surface of 45 ° to a depth of 100 μm. As a result, an original plate of a needle-like device having a chamfered side surface shape as shown in FIG.

次に、作製した針状体デバイスを複製するため、前記針状体デバイスの原版から型材を作り、転写成形を行う工程を実施した。   Next, in order to replicate the produced acicular device, a mold material was made from the original plate of the acicular device, and a transfer molding process was performed.

まず、メッキ法によって、針状体デバイスの表面にニッケル膜を600μm形成した。   First, a nickel film of 600 μm was formed on the surface of the acicular device by plating.

次に前記ニッケル膜を針状体デバイスから剥離し、型材を作製した。次に、上記型材に対し、インプリント法を用いて針状体デバイスの作製を行った。充填する針状体材料として、生体適合性材料であるポリカーボネートを用いた。以上の工程により、生体適合性樹脂であるポリカーボネートで構成された面取り加工が施された針状体デバイスを作製することが出来た。   Next, the nickel film was peeled off from the acicular device to produce a mold material. Next, a needle-like body device was manufactured using the imprint method for the mold material. Polycarbonate, which is a biocompatible material, was used as the needle-shaped body material to be filled. Through the above steps, a needle-like device made of chamfering made of polycarbonate, which is a biocompatible resin, could be produced.

本実施形態では、型材の角部に集中していた負荷を分散させ、型材の耐久性向上させることが出来ると共に、面取り域の有無を瞬時に目視で確認することが出来た。これにより生体適合性材料を用いた針状体デバイスの成形における作業効率の向上と、デバイス方向のトレーサビリティーの二条件を実現することが可能となった。   In the present embodiment, the load concentrated on the corners of the mold material can be dispersed to improve the durability of the mold material, and the presence or absence of a chamfered area can be visually confirmed instantaneously. As a result, it has become possible to realize two conditions of improvement in work efficiency in forming a needle-like device using a biocompatible material and traceability in the device direction.

本発明の針状体デバイスは、医薬、創薬、化粧品などの薬物を輸送するデバイスに用いる微細な針として、利用することが期待できる。   The needle-shaped body device of the present invention can be expected to be used as a fine needle used in a device for transporting drugs such as medicines, drug discovery, and cosmetics.

本発明の針状体デバイスの針状体の面取り構造の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the chamfering structure of the acicular body of the acicular body device of this invention. 本発明の針状体デバイスの針状体における複数の面取り構造の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the some chamfering structure in the acicular body of the acicular body device of this invention. (a)〜(d)は、本発明の針状体の製造工程を説明するための概略工程の一事例を示す断面図である。(A)-(d) is sectional drawing which shows an example of the schematic process for demonstrating the manufacturing process of the acicular body of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…針状体
11…台座
12…面取りA
20…面取りB
21…面取りC
22…面取りD
23…面取りE
30…原版
31…型原料
33…型材
34…成形材
35…針状体
10 ... acicular body 11 ... pedestal 12 ... chamfer A
20 ... Chamfer B
21 ... Chamfer C
22 ... Chamfer D
23 ... Chamfer E
30 ... Original plate 31 ... Mold material 33 ... Mold material 34 ... Molding material 35 ... Needle-shaped body

Claims (6)

台座の上に微細な針状体が一本または複数本配置された針状体デバイスであって、台座の側面上端に面取り加工が施されていることを特徴とする針状体デバイス。   A needle-like device in which one or a plurality of fine needle-like bodies are arranged on a pedestal, wherein the upper end of the side surface of the pedestal is chamfered. 請求項1に記載の針状体デバイスであって、台座の側面上端の一辺に対し、面取り加工が施されていることで非対称性を持たせたことを特徴とした針状体デバイス。   2. The acicular device according to claim 1, wherein an asymmetry is provided by chamfering a side edge of the side of the pedestal. 請求項1に記載の針状体デバイスであって、台座の側面上端の複数辺に対し、異なる条件の面取り加工が施されていることで非対称性を持たせたことを特徴とした針状体デバイス。   2. The acicular device according to claim 1, wherein a plurality of sides at the upper end of the side surface of the pedestal are provided with asymmetry by being chamfered under different conditions. device. 型取り用の型材と、その型材を用いた成型加工により針状体デバイスを製造する針状体デバイスの製造方法において、型取り用の型材を作製するために使用する原版として、針状体デバイスの針状体が起立している台座の側面上端の一辺に対し面取り加工が施されている原版を使用することを特徴とする針状体デバイスの製造方法。   In the manufacturing method of the mold material for mold making and the needle-shaped device for manufacturing the needle-shaped body device by the molding process using the mold material, the needle-shaped body device is used as an original plate used for producing the mold material for mold shaping. A method for producing a needle-like device, comprising: using an original plate having a chamfering process on one side upper end of a pedestal on which the needle-like body stands. 請求項4に記載の針状体の製造方法において、針状体デバイスの針状体が起立している台座の側面上端の複数辺に対し、異なる条件の面取り加工が施されている原版を使用する事を特徴とする針状体の製造方法。   5. The method for manufacturing a needle-shaped body according to claim 4, wherein an original plate is used in which chamfering is performed under different conditions on a plurality of sides of the pedestal on which the needle-shaped body of the needle-shaped body device stands. A method for producing a needle-like body, characterized by: 請求項1〜3の何れか1項に記載の針状体デバイスの構成材料に生体適合材料を用いることを特徴とする針状体デバイス。   A needle-shaped body device using a biocompatible material as a constituent material of the needle-shaped body device according to any one of claims 1 to 3.
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