具有中空微针的制品及其制备方法技术

本发明专利技术提供具有聚合物基板(12)的制品(10)，其中多根实心和/或中空微针(20)从所述基板延伸。每根实心微针通过模制工艺形成，并且所述微针具有主体，所述主体具有在其中延伸的第一腔(30)和第二腔(40)。所述中空微针通过移除设置在所述第一腔与所述第二腔之间的聚合物材料的一部分来形成。还提供用于确定微针在包括实心微针的制品中的位置的方法。所述方法包括将电磁辐射引向包括多根微针的制品并对所述制品进行成像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关申请的交叉引用本专利申请要求于2012年12月27日提交的美国临时专利申请61/746，198的优先权，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术介绍
一直以来，透皮贴剂被用于易于透过皮肤吸收的小分子亲脂性药物的给药。该非侵入性的递送途径有利于许多不能进行口服递送的药物的给药，因为其允许药物直接吸收至体循环中，绕过会显著降低许多药物的生物利用率的消化和肝门静脉系统。通过大大降低患者不适、打针焦虑、医疗人员意外伤害的风险以及围绕针头处理的问题，透皮递送还克服了与皮下注射相关的许多难题。尽管有这些诸多优点，但药物的透皮递送局限于可透过皮肤吸收的分子类别。使用常规透皮递送时，小分子盐和治疗蛋白质的递送通常不可行，因为即使是在吸收增强赋形剂的存在下，皮肤也会提供针对这些分子的有效保护屏障。已提出基于多种设计和材料的微针(包括微刀片)药物递送装置。一些为例如在其上涂覆有药物的实心微针，另一些为例如从贮存器递送药物的中空微针。一些由金属制成，而其他一些则从硅材料蚀刻而成，又一些由诸如聚碳酸酯的塑料制成。微针的数目、尺寸、形状和布置方式也相当不同。一些具有单根针，而其他，尤其是实心微针，每个阵列具有数百根针。大多数微针的尺寸为100微米至2mm。微针已显示出皮内和透皮递送药物的前景，特别是当需要相对少量的药物时，诸如在疫苗或强效药物的情况中。微针的所需益处之一当然是在适当时代替常规皮下注射针，常规皮下注射针对于许多患者而言可导致焦虑和/或疼痛。也存在将一些药物，例如疫苗递送至皮肤而不是经由肌肉注射的益处。然而，微针递送系统常常被认为递送速率相当低，因其所含的待使用药物制剂较少或需要的递送时间较长而限制了此类系统的有效性。例如，已记载使用微针的典型皮内输注具有小于30mcL/小时的低输注速率以及小于200mcL的低输注体积。
技术实现思路
由于微针结构本质上是非常小的，形成于微针中的通路(或通道)的尺寸会受到限制，因此可能难以制造微针和微针的通路。另外，使用已知的模制工艺可能难以大量生产具有多根聚合物微针的聚合物基板，其中微针具有被构造成递送物质(例如，药剂)的腔或通孔。本专利技术的专利技术人已经确定，已知的微针模制工艺都具有一定局限性，使得很难形成纵横比大于约2:I的中空微针。本专利技术的方法提供了用于制备具有多根中空微针的制品的精确、可再现工艺，所述多根中空微针具有高纵横比。需要准确确定和定位腔和/或通路在微针内的位置。本专利技术的专利技术人认识到此需要并且提供了用于准确确定和定位腔和/或通路在微针内的位置的方法，使得可以在制造高保真性(即，导致制品具有近乎相同的微针形状和腔或通路形状的复制)、短周期时间和大体积(即，模具可以重复使用)中空微针阵列的工艺中使用微针。此外，中空微针可包括相对大孔的通道，所述通道提供高输注速率以将药剂递送到治疗部位中。在一个方面，本公开提供了一种制品。该制品可包括具有第一侧面和背对第一侧面的第二侧面的基板。第一侧面包括第一主表面，第一主表面限定至少一根微针从其延伸的基部。该至少一根微针包括主体、尖端和延伸到主体中的第一腔。第一腔包括第一末端和在第一侧面上的开口。第二侧面包括第二主表面，该第二主表面包括延伸到所述至少一根微针的主体中的第二腔。第二腔包括第二末端和在第二侧面上的第二开口。第一末端与第二末端间隔开。穿过基板的直线可在第二腔中的第一点处进入基板并在第一腔中的第二点处离开基板。在任何实施例中，第一腔末端与第二腔末端之间的最短距离可为约I微米至约500微米，包括端值在内。在另一方面，本公开提供了一种制品。该制品包括具有第一侧面和背对第一侧面的第二侧面的基板，其中第一侧面包括具有从其延伸的至少一根微针的第一主表面，该至少一根微针包括主体和第一开口，其中第二侧面包括具有第二开口的第二主表面。该制品还包括从第一开口延伸到第二开口的通道，该通道具有从第一开口延伸的第一通道段、从第二开口延伸到基板中的第二通道段、以及在第一通道段与第二通道段之间延伸的第三通道段。第一通道段具有第一内部表面形貌，第二通道段具有第二内部表面形貌，并且第三通道段具有第三内部表面形貌。第三内部表面形貌与第一内部表面形貌能够经目测分辨。在任何实施例中，第三内部表面形貌与第一内部表面形貌和第二内部表面形貌能够经目测分辨。在上述实施例的任一个中，通道可与微针尖端间隔开。在另一方面，本公开提供了一种方法。该方法可包括模制材料以形成具有第一侧面和背对第一侧面的第二侧面的基板。第一侧面包括第一主表面，该第一主表面限定多根微针从其延伸的基部；其中多根微针中的每根微针包括主体、尖端和延伸到主体中的第一腔。第二侧面包括第二主表面，该第二主表面包括多个第二腔，每个第二腔延伸到多根微针中的一根微针的主体中。穿过基板的直线可在第一腔中的第一点处进入基板并在第二腔中的第二点处离开基板。该方法还包括附连基板，对准(registering)至少一根微针的位置，并形成穿过多根微针中的一根微针的中空通道，其中形成中空通道包括在第一腔与第二腔之间形成通道。在任何实施例中，对准至少一根微针的位置可包括对准多根微针中的每根微针的位置。在上述实施例的任一个中，形成中空通道可包括使用烧蚀工艺、熔融工艺或机械钻孔工艺。在上述使用烧蚀工艺的实施例的任一个中，该方法还可包括使用掩模元件来限定烧蚀工艺的目标。在上述实施例的任一个中，该方法还可包括使多根微针中的至少一根微针成像。在另一方面，本公开提供了一种方法。该方法可包括模制材料以形成基板。基板可包括第一主表面，该第一主表面包括从其延伸的多根微针，每根微针包括第一腔；以及背对第一主表面的第二主表面，该第二主表面包括多个第二腔。模制材料包括在第一腔与第二腔之间形成变薄的区域。穿过材料的直线可在第二腔中的第一点处进入基板并在第一腔中的第二点处离开基板。该方法还可包括将电磁辐射引向第一主表面并使用成像装置来捕获第二主表面的图像，或者将电磁辐射引向第二主表面并使用成像装置来捕获第一主表面的图像；并且使用所述图像来处理多根微针中的两根或更多根微针。在任何实施例中，处理两根或更多根微针可包括在多根微针的第一腔与第二腔之间形成通孔，或可包括将组合物施加到多根微针。如本文所用，某些术语应理解为具有如下所示的含义:“微针”是指与制品相关的特定结构(例如，长度小于或等于约2000微米)。微针具有微观特征结构，并被设计用于刺穿角质层以促进治疗剂的透皮递送或透过皮肤的流体取样。举例而言，微针可包括针或针状结构(包括微刀片)，以及能够刺穿角质层的其他结构。“中空微针”是指具有从微针上与基部间隔开的位置延伸到微针的至少基部的通孔的微针。中空微针包括从基板延伸的微针，所述基板具有一直延伸穿过其中的通孔。“实心微针”是指不具有从微针上与基部间隔开的位置延伸到微针的至少基部的通孔的微针。然而，实心微针可具有延伸到微针主体中但不穿过微针主体的一个或多个腔，如本文所述。“腔”是指例如位于基板表面中的盲端腔，诸如凹陷、陷坑、凹坑、凹处、凹缺或凹□ O本专利技术的特征和优点应通过考虑优选实施例的详细描述以及所附权利要求书而进行理解。结合本专利技术的各种示例性实施例可在下文描述本专利技术的这些和其他特征及优点。本专利技术的上述
技术实现思路
并非意图描述本专利技术的每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，包括：具有第一侧面和背对所述第一侧面的第二侧面的基板；其中所述第一侧面包括第一主表面，所述第一主表面限定至少一根微针从其延伸的基部；其中所述至少一根微针包括主体、尖端和延伸到所述主体中的第一腔；其中所述第一腔包括第一末端和所述第一侧面上的开口；其中所述第二侧面包括第二主表面，所述第二主表面包括延伸到所述至少一根微针的所述主体中的第二腔；其中所述第二腔包括第二末端和所述第二侧面上的第二开口；其中所述第一末端与所述第二末端间隔开；其中穿过所述基板的直线能够在所述第二腔中的第一点处进入所述基板并在所述第一腔中的第二点处离开所述基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼思·A·P·迈耶，普热梅斯瓦夫·P·马尔科维奇，斯坦利·伦登，罗伯特·L·W·史密森，瑞安·帕特里克·西默尔斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US