注射成型微针阵列和用于形成该微针阵列的方法技术

本发明专利技术公开一种注射成型器件，其包括在基底上的众微针。这些微针可以包括构造在其上的多个纳米尺寸结构。用于形成这些微针的模具可由多个模具部段组装而成，每个模具部段限定出微针的一部分。当组装多个模具部段时，形成微针阴腔。模具可以用在注射成型工艺中以形成微针阵列。器件可以用于与真皮连接组织的组成部分相互作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉援引本申请要求申请日为2010年4月28日的美国临时专利申请61/328,723、申请日为2010年11月8日的美国临时专利申请61/411,071和申请日为2011年1月25日的美国临时专利申请61/435,939的权益，这些专利文献的全文通过援引纳入本文。
技术介绍
主要的药物递送方法包括口服给药和注射，但这两种方法都存在困难。例如，注射带来疼痛。而且这两种方法都较容易产生制剂突变，而非优选的平稳的递送。此外，有效的长期使用口服给药和注射递送要求患者一直遵守这两种递送方法的时间要求。现已研发出经皮递送物质，以期提供在一段持续时间内递送活性制剂的无痛疗程，且很少扰乱或不扰乱患者的日常生活。遗憾的是，天然的真皮特征，例如角质层的重叠角质细胞、颗粒层的紧密连接和棘层的朗格汉斯细胞，它们引起免疫反应和/或异质体反应，这全都存在对成功进行活性制剂经皮递送的隔障。用于帮助活性制剂经皮递送的微针的使用已经改善了递送方式。一种微针经皮器件包括针阵列，其至少能穿透角质层到达皮肤底层。在一些器件中，微针设计成能够穿透一定深度而不刺激神经末梢引发疼痛反应。微针器件的例子已经由授予Allen等人的美国专利文献6,334,856和授予Prausnitz等人的美国专利文献7,226,439公开。这两篇文献的全部内容通过援引纳入本文。为了利用微针器件的全部优点，需要研发用于大量生产这种可以递送多列制剂的器件的有效方法。已有尝试通过注射成型工艺制造微针排列。例如，Boone等人提交的美国专利申请公开号2007/0191761公开了一种包括将可模制材料注射进阴模嵌入件中的方法，该嵌入件的特征在于有微针的阴像。Ferguson等人提交的美国专利申请公开号2008/0088066公开了一种利用模具设备的方法，该模具设备包括具有微针阴像的模具嵌入件和压缩芯。该模具的壳体容许在模具嵌入件和压缩芯之间往复运动。当壳体处于闭合位置时，聚合物材料被注射进闭合的设备中。遗憾的是，尽管具有注射成型微针，但是目前经皮器件仍限于递送小分子量制剂，这类制剂具有中度的亲油性且不带电荷。即使能成功地穿过天然真皮隔障，仍然存在保持递送制剂活性度和避免异质体和免疫反应的问题。本
中需要可以用于递送各种制剂的微针器件，包括高分子量制剂。本
中还需要用于能够用于大规模生产的制造这种器件的方法，例如注射成型方法。
技术实现思路
本专利技术一个实施例中公开了形成微针阵列的方法。该方法可以包括将可模制材料注射进微针阴腔（凹腔）内。其中，该微针阴腔限定出在表面上的多个构造的纳米结构，该纳米结构设置成一构型。本专利技术还公开一种注射成型微针阵列。该微针阵列包括基底、从该基底延伸出的多根微针、在至少一根该微针的表面上的多个纳米构型。该多个纳米构型设置成预定构型。还公开包含该注射成型微针阵列的经皮贴片。附图说明针对本领域普通技术人员，本申请主题的完整且能实施的公开内容，包括其最佳模式，在说明书的其余部分中结合附图具体描述，其中：图1示意性示出微针器件的一个实施例；图2是微针器件另一个实施例的扫描电子显微照片（SEM）；图3示意性示出一个模具部分，该模具部分包括两个微针部分；图4示意性示出微针的一个实施例，其包括限定出可以与细胞外基质（ECM）相互作用的纳米形貌的表面；图5示出可以在微针表面形成的复杂构型的一个实施例；图6示出包括图5中的复杂构型的多个重复的构型；图7A-7C示出可以用于如本文所述的纳米尺寸结构的示例性堆叠密度，包括方形堆叠设计（图7A）、六边形堆叠设计（图7B）和圆形堆叠设计（图7C）；图8A-8D示出复杂分形和类分形的纳米形貌；图9示出可以形成在微针表面的另一种复杂构型；图10示意性示出与模具的罩盖部分对准的注射成型部分；图11示意性示出组装后模具的横截面；图12示意性示出多个模具部分组装后微针阵列的俯视图；图13示意性示出包括单个微针阵列的模具；图14和15是可以根据本专利技术的实施例制成的微针阵列的部分截面图；图16示出谢尔宾斯基三角形（Sierpinski triangle）分形；图17A和17B示意性示出器件的一个实施例的分解图（图17A）和组装图（17B）；图18是递送药物化合物之前经皮贴片的一个实施例的透视图；图19是图18中的贴片的正视图；图20是图18中的贴片的透视图，其中释放部件部分地从该贴片取出；图21是图20中的贴片的正视图；图22是去除释放部件以后且在使用过程中的图18中的贴片的透视图；图23是图22中的贴片的正视图；图24是递送药物化合物之前经皮贴片的另一个实施例的透视图；图25是图24中的贴片的正视图；图26是图24中的贴片的透视图，其中释放部件部分地从该贴片剥离；图27是图26中的贴片的正视图；图28是图24中的贴片的透视图，其中释放部件完全地从该贴片剥离；图29是去除释放部件以后且在使用过程中的图24中的贴片的透视图；图30A-30E示出本文所述的一些纳米拓扑构型；图31是包括纳米构型表面的膜的SEM；图32A和32B是包括其它纳米构型表面的膜的两张SEM；图33是包括其它纳米构型表面的膜的SEM；图34是包括其它纳米构型表面的膜的SEM；图35是包括其它纳米构型表面的膜的SEM；图36是包括其它纳米构型表面的膜的SEM；图37是包括其它纳米构型表面的膜的SEM；图38是包括其它纳米构型表面的膜的SEM；图39是包括其它纳米构型表面的膜的SEM。具体实施方式现在将对本申请公开主题的多个实施例进行详细地描述，还将描述这些实施例的一个或多个实例。每个实例仅用于解释而非限制。事实上，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在本申请公开的内容上做出多种变形和改变而不脱离本申请主题的范围或精神。例如，作为一个实施例的一部分示出的或描述的特征可以用在另一个实施例中，以形成又一实施例。因此，本申请公开的内容打算覆盖在所附权利要求书及其等同内容的范围之内的这类变形和改变。大体上，本文公开了用于形成微针阵列的注射成型方法以及根据这种方法加工成形的注射成型阵列。更具体地，注射成型微针阵列可以包括构造在针表面上的结构构型，这些结构构型的至少一部分是纳米尺寸级的构造的纳米结构。正如本文所用，术语“构造的”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.28 US 61/328,723;2010.11.08 US 61/411,071;1.一种用于形成微针阵列的方法，其包括将模制材料注射进微针阴腔
内，其中该微针阴腔在表面上限定出多个构造的纳米结构，该纳米结构以
一构型布置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括将第一模
具部段与第二模具部段对准，该第一模具部段包括第一微针部段，该第二
模具部段包括第二微针部段，其中，当该第一模具部段与该第二模具部段
对准时，二者之间形成所述微针阴腔，该第一微针部段和该第二微针部段
各自形成该微针阴腔的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述微针阴腔限定
出微针通道模具。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包
括将基部与所述微针阴腔对准以形成邻近该微针阴腔的基底腔。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包
括形成原阳模。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包
括在将所述模制材料注射进所述微针阴腔内之前加热该微针阴腔。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述模制材
料是聚合物材料。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述模制材
料在大于约6000磅每平方英寸的压力下被注射进所述微针阴腔。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包
括向所述微针阴腔施加超声能量。
10.一种注射成型微针阵列，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·F·罗斯，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：
国别省市：