專利名稱：微針陣列施放器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微針陣列施放器和微針陣列施放的方法。
背景技術(shù)：
僅有有限數(shù)量的證明有治療價值的分子能通過獨(dú)立或被動的經(jīng)皮 給藥法運(yùn)送穿過皮膚。運(yùn)送分子穿過皮膚的主要障礙是角質(zhì)層(皮膚的 最外層)。
已經(jīng)公開了包括相對小的結(jié)構(gòu)的陣列、有時涉及如微針或微釘?shù)?裝置，用于有關(guān)治療藥物或其它物質(zhì)給藥至皮膚或其它表面。此裝置 一般壓迫皮膚刺穿角質(zhì)層，使得治療藥物和其它物質(zhì)能通過角質(zhì)層進(jìn) 入下面的組織。微針可使用帶有能夠促進(jìn)治療藥物和其它物質(zhì)給藥的 微針陣列的貼片來給藥。
微針陣列和貼片可采用能夠使用多次的施放器裝置。微針陣列和 貼片一般一次使用然后廢棄。施放器裝置可重復(fù)裝填新微針陣列和貼 片。
本發(fā)明提供了一種可更換的微針陣列施放器裝置。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面，微針陣列施放裝置包括殼體和壓緊器。殼 體具有皮膚接觸面，該皮膚接觸面限定了能夠定位在目標(biāo)部位處的開 口。壓緊器能夠壓緊微針陣列并且朝著目標(biāo)部位加速微針陣列。壓緊
器還能夠沿弧形路徑移動，以朝著目標(biāo)部位移動微針陣列。
在本發(fā)明的另一方面，微針陣列施放裝置包括具有帶有開口的皮 膚接觸面的殼體和具有從附著于殼體的固定末端延伸至可移動末端的 長度的驅(qū)動部件。該驅(qū)動部件可沿其長度彎曲，且驅(qū)動部件的可移動 末端構(gòu)造為能夠以接觸和推進(jìn)微針陣列。在一個實施方案中，驅(qū)動部 件包含片彈簧。
在本發(fā)明的另一方面，施放器裝置包括殼體、由殼體可樞轉(zhuǎn)支撐 的壓緊器和扭轉(zhuǎn)彈簧。壓緊器具有能夠沿基本上弧形路徑在第一位置 和第二位置之間移動的壓緊部分。扭轉(zhuǎn)彈簧能夠相對于殼體偏壓壓緊 器。
在本發(fā)明的另一方面，微針施放裝置包括具有皮膚接觸面的殼體。 沿殼體的皮膚接觸面形成有凹槽，該凹槽具有底部。凹槽底部中限定 有開口，此開口能位于目標(biāo)部位上方。至少一個保持表面沿凹槽底部 設(shè)置且鄰近開口 ，用于在目標(biāo)部位處施放之前保持載有微針陣列的貼 片。保持表面一般平行于凹槽底部，且微針陣列能在開口下方對齊。
在本發(fā)明的另一方面，微針陣列施放裝置包括殼體和壓緊器。殼 體具有限定了能夠位于目標(biāo)部位處的開口的皮膚接觸面。壓緊器能夠 壓緊微針陣列且朝著目標(biāo)部位加速微針陣列。壓緊器包括適合于可釋
放地保持磁性微針貼片的磁鐵。
在本發(fā)明的另一方面，微針陣列施放方法包括提供能夠朝著目 標(biāo)部位加速微針陣列的微針施放裝置，安裝微針陣列至微針陣列施放 裝置上和沿基本弧形的路徑朝目標(biāo)部位移動微針陣列。
在本發(fā)明的另一方面，微針陣列施放方法包括提供能夠攜帶微 針陣列朝向目標(biāo)部位的微針施放裝置，安裝微針陣列至微針陣列施放 裝置和沿弧形路徑移動壓緊器使微針陣列與目標(biāo)部位相接觸。
以上概述不是為了描述每一個公開的實施方案或本發(fā)明的每個實 施方案。以下附圖和詳細(xì)說明將更詳細(xì)地舉例說明實施方案。


圖l是施放器裝置的截面圖。
圖2是圖1的施放器裝置的一部分的透視圖。
圖3是安裝在圖1和2的施放器裝置上的貼片的透視圖。 圖4是安裝在圖1-3的施放器裝置上的微針片盒的部分截面圖。 圖5A是施放器裝置的一個實施方案的貼片接觸表面的詳細(xì)視圖。 圖5B是施放器裝置的另一個實施方案的貼片接觸表面的詳細(xì)視圖。
圖6A是另一個具有可剝離封條的施放器裝置的透視圖。 圖6B是圖6A的施放器除去了可剝離封條的透視圖。 圖6C是圖6A、 B的施放器處于加載位置的截面圖。 圖6D是圖6A、 B的施放器處于部分釋放位置的截面圖。 圖6E是圖6A、 B的施放器在微針陣列能夠接觸目標(biāo)表面位置處 的截面圖。
圖6F是圖6A、 B的施放器除去已放置于目標(biāo)表面上的微針陣列
的截面圖。
圖7A是另一個施放器裝置的頂透視圖。
圖7B是圖7A的施放器的底透視圖。
圖7C是圖7A、 B的施放器處于加載位置的截面圖。
圖7D是圖7A、 B的施放器在微針陣列能接觸目標(biāo)表面的位置處
的截面圖。
圖7E是圖7A、 B的施放器除去已放置于目標(biāo)表面上的微針陣列
的截面圖。
盡管上述

了幾個本發(fā)明的實施方案，但也考慮如上討論 的其它實施方案。在所有情況下，此公開通過陳述而非限制的方式來 提出本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)了解本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)計大量其它在本發(fā)明原理 的范圍和精神下的修改和實施方案。附圖不一定是按比例繪制的。在 附圖中，相同的參考數(shù)字表示相同的部件。
具體實施例方式
微針陣列可用于分子的經(jīng)皮或皮內(nèi)給藥，特別是可用于通常難以 通過被動經(jīng)皮給藥的大分子給藥。在一些情形中，微針陣列可作為微 針裝置的一部分來使用，例如能以設(shè)計為附著皮膚且?guī)椭３株嚵芯o 密接觸皮膚的貼片的形式來使用。如本文所用的"陣列"指本文描述 的包括一個或多個能夠刺穿角質(zhì)層來幫助治療藥物經(jīng)皮給藥或穿過或 至皮膚的液體取樣的結(jié)構(gòu)的醫(yī)用裝置。"微結(jié)構(gòu)"、"微針"或"微 陣列"指特定的關(guān)于能夠刺穿角質(zhì)層來幫助治療藥物經(jīng)皮給藥或穿過 皮膚的液體取樣的陣列的顯微結(jié)構(gòu)。通過實例，微結(jié)構(gòu)可包括針、類 針結(jié)構(gòu)以及其它能夠刺穿角質(zhì)層的結(jié)構(gòu)。微針陣列可使用移動微針陣 列來接觸目標(biāo)位置例如患者皮膚位置的施放器裝置。
圖1是具有包含基底24和上蓋結(jié)構(gòu)26的殼體22的施放器裝置 20的截面圖。基底24—般是矩形，在其底面30上具有凹槽28?；?24的凹槽28上限定有一般是圓形的開口 32。在基底24的上表面36 上形成了凸起部分34，用于保持貼片加速或貼片施放器組件38。
施放器裝置20的安裝結(jié)構(gòu)或保持部分由一對連接于基底24的保 持架40形成，也稱為第一保持架和第二保持架(圖1中僅可見一個保持 架40)。保持架部件40 —般是長形的且每個都具有通常平行于且面對 凹槽28的底部44的基本上平的上表面42，且與基底24的底面30(例 如皮膚接觸面)相間隔。此對保持架部件40位于開口 32的相反側(cè)上且
在凹槽28的一側(cè)與基底24相連。保持架部件40在一端限定了開口 46， 以加速保持架部件40和凹槽28的底部44間的貼片。保持架部件40 的上表面42可以是不粘合或釋放表面。可通過應(yīng)用例如不粘合或釋放 涂層至上表面42來完成不粘合或釋放表面。不粘合或釋放涂層可根據(jù) 施放器裝置20的預(yù)期用途來選擇。例如，諸如低表面能硅樹脂、氟聚 合物或氟-硅樹脂釋放涂層的釋放涂層可根據(jù)用于貼片施放器裝置20 的貼片的膠粘劑來選擇。在另一個實施方案中，可設(shè)置刀刃或其它切 割工具做為部分安裝結(jié)構(gòu)來分離安裝在施放器上的貼片的各部分元 件。
上蓋結(jié)構(gòu)26與基底24在基底24的周邊處或其附近相連。上蓋結(jié) 構(gòu)26成形為裝配在基底24上并限定一容積，該容積選擇為提供用于 貼片加速組件38的空間。在一些實施方案中，殼體22還可提供用于 存放施放器裝置20可能使用的貼片(例如一巻貼片)的空間。狹槽48形 成在上蓋結(jié)構(gòu)26的側(cè)面中。在圖1所示的實施方案中，狹槽48是弧 形的且一般類似于半圓，且半圓的開放部分面對殼體22的基底24。
基底24和上蓋結(jié)構(gòu)26均可用聚合物材料制成。
圖2是省略顯示裝置20的內(nèi)部部分的帶有上蓋部分26的施放器 裝置20的一部分的透視圖。如圖2所示，貼片加速組件38包括框架 部件60、壓緊器62、手柄64、托架66和扭轉(zhuǎn)彈簧68。扭轉(zhuǎn)彈簧6S 起驅(qū)動部件的作用來相對殼體偏壓壓緊器。托架66安裝于殼體22的 基底24的凸起部分34并且可樞轉(zhuǎn)地保持框架部件60。在一些情形中， 例如如果基底具有足夠厚度來放置扭轉(zhuǎn)彈簧68，則托架66可直接附著 在基底24上?？蚣懿考?0可以是用線形成的矩形圈。壓緊器62附著 于框架部件60上，與托架66相對，并且是與貼片接觸以移動該貼片(例 如加速該貼片)的貼片加速組件38的一部分，即它是裝置的貼片接觸部 分。壓緊器62具有貼片接觸表面70，該表面70根據(jù)預(yù)計施放的特征 來構(gòu)造，例如根據(jù)要施放的貼片的形狀。在圖1所示的實施方案中，貼片接觸表面70構(gòu)造為基本平行于框架部件60并與框架部件60對齊。 此外，完全展開時它基本與裝置20的底面30對齊。在其它實施方案 中，貼片接觸表面70可以構(gòu)造為使其相對于框架部件60且相對于完 全展開時的裝置20的底面30成另一角度。描述具有可替選貼片接觸 表面的部分裝置的圖5A、 B中展示了其它角度。在一個實施方案中， 理想的是，貼片接觸表面70排列以形成與框架部件平面成4-15度間的 角度。 一方面，貼片接觸表面70的角度可選擇為使得當(dāng)貼片接觸表面 70接觸貼片時它與保持部件40上的貼片的背面對齊。壓緊器62可用 聚合物材料制成。手柄64從壓緊器62延伸，并且可以與壓緊器62形 成整體。手柄64設(shè)置為突出穿過殼體22的上蓋結(jié)構(gòu)26上的狹槽48， 以允許從殼體22外側(cè)操縱壓緊器62的位置。應(yīng)當(dāng)了解圖1簡單表示 了操縱貼片加速組件38的一種結(jié)構(gòu)。例如，狹槽可設(shè)置在上蓋部分26 上，從而允許手柄64或任何其它適合的致動突起來突出穿出上蓋部分 26。此外，操縱貼片加速組件38的方法不需要通過直接的機(jī)械連接。 例如，可提供多種連接或齒輪使得可按壓或扭轉(zhuǎn)殼體22外的按鈕或旋 鈕來操縱貼片加速組件38。在另一個實例中，貼片加速組件38可用電 控的馬達(dá)或電磁線圈通過殼體22外的按鈕或旋鈕來移動。
扭轉(zhuǎn)彈簧68使貼片加速組件38的框架60偏壓殼體22的基底24。 扭轉(zhuǎn)彈簧68可以是普通的螺旋彈簧鋼扭轉(zhuǎn)彈簧。默認(rèn)設(shè)置為，扭轉(zhuǎn)彈 簧68偏壓框架60，并因此還偏壓壓緊器62，使其朝向殼體22的基底 24上的開口32。在基本上的釋能狀態(tài)，壓緊器處于未工作中且位于鄰 近殼體22的基底24中的開口 32處。通過沿弧形路徑移動手柄64到 使壓緊器62離開開口的位置，該弧形路徑由手柄64沿著殼體22的上 蓋結(jié)構(gòu)26上的狹槽48移動而形成，操作者可儲存扭轉(zhuǎn)彈簧68的勢能。 儲存于扭轉(zhuǎn)彈簧68的能量可用于使壓緊器62朝著貼片加速，還可加 速已接觸壓緊器的貼片。儲存于扭轉(zhuǎn)彈簧68中的能量數(shù)量根據(jù)壓緊器 62離開開口 32沿弧形的位移而不同。適當(dāng)?shù)呐まD(zhuǎn)彈簧常數(shù)取決于多個 參數(shù)，包括貼片加速組件的質(zhì)量、貼片質(zhì)量、貼片加速組件移動的弧 形長度以及貼片與表面沖擊的期望速度。扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)通常是大于大
約0.5牛頓*毫米/度和有時大于大約2.0牛頓*毫米/度。扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)
通常是小于大約5.0牛頓*毫米/度和有時小于大約4.0牛頓*毫米/度。 壓緊器62可沿弧形在不同點(diǎn)通過用手或在一些實施方案中用保持裝置 (沒有顯示)來沿殼體22的上蓋結(jié)構(gòu)26上的狹槽48接合和暫時固定手 柄64來保持。在另一個實施方案中，分界或其它指示器(例如讀力器) 可用來指示與壓緊器62沿弧形移動的特定程度相關(guān)的力的程度。
貼片加速組件移動角度的范圍通常少于大約170度和有時少于大 約110度。貼片加速組件移動角度的范圍通常大于大約IO度和有時大 于大約60度。貼片加速組件的質(zhì)量通常大于大約1克和有時大于大約 5克。貼片加速組件的質(zhì)量通常小于大約100克和有時小于大約30克。
圖3是安裝在施放器裝置20上的貼片72(例如帶有微針陣列74的 貼片)的透視圖。貼片72位于保持架部件40和殼體22的基底24上的 凹槽28的底部44間。微針陣列74正面遠(yuǎn)離殼體22的基底24上的開 口 32。貼片72在正面遠(yuǎn)離施放器裝置20貼片的表面上的微針陣列74 周圍可具有粘合劑，貼片72接觸保持架部件40的上表面42，但是由 于上表面42的釋放特性，貼片72 —般不牢固地粘附在保持架40上。 在一個完全安裝的位置，如圖3所示，貼片72上的微針陣列一般相對 于殼體22的基底24的開口 32對齊(開口 32在圖3上不可見)。
保持架部件40具有提供了擴(kuò)展的局部圓形開放區(qū)域的切去部分 76，它通常與殼體22的基底24的凹槽2S的底部44的開口 32對齊。 由切去部分76確定的較寬的開放區(qū)域通過減少在展開期間將貼片72 從施放器裝置20的安裝位置移動至目標(biāo)位置所需要的貼片72的偏離 量來促進(jìn)貼片施放。此切去區(qū)域76是可選的，且若例如貼片是一般矩 形的則不是必需的。
圖4是微針陣列片盒80的局部截面圖，具有貼片72和蓋S2，安 裝在施放器裝置20上。在施放器裝置20上安裝貼片72包括以下步驟。
片盒80部分滑至保持架部件40上，然后片盒80繼續(xù)沿保持架部件40 滑動，同時分開貼片72和蓋82直到貼片72完全安裝在施放器裝置20 上(例如使得微針陣列74與凹槽28的底部44中限定的開口 32對齊)。 蓋82從貼片72上移開(例如分離)，以在微針展開前揭開和露出微 針陣列74。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到圖3和4所示的貼片安裝結(jié)構(gòu)以實例的方式提供而不 作為限制。在其它實施方案中，可使用安裝貼片至施放器裝置20的其 它方法，安裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計通常獨(dú)立于施放器裝置20的其它組件的設(shè)計。 例如，在其它實施方案中，施放前可在殼體22內(nèi)儲存一個或多個貼片 然后在目標(biāo)部位施放。貼片72的微針陣列74可如下使用。操作者使 用手柄64 "加載"和"充能"貼片加速組件38，來通過沿弧形移動壓 緊器62和框架60來儲存扭轉(zhuǎn)彈簧68的勢能。操作者可在貼片72安 裝于裝置20之前或之后，"加載"貼片加速組件38。儲存于扭轉(zhuǎn)彈簧 68中的勢能量可根據(jù)期望的貼片施放部位的性質(zhì)來選擇，可根據(jù)不同 目標(biāo)部位或不同貼片而不同。扭轉(zhuǎn)彈簧68中儲存不同量的能量，允許 由貼片加速組件38移動的貼片的加速速度的調(diào)整。
施放器裝置20還位于施放表面對面，開口 32相對于貼片給藥的 目標(biāo)部位來定位。微針貼片施放于患者皮膚的適合部位會改變，操作 者須選擇施放器裝置20的適合的位置和方向。當(dāng)貼片加速組件38被 充能時，貼片72完全安裝于施放器裝置20，且裝置20相對于目標(biāo)部 位定位，然后操作者通過釋放儲存于扭轉(zhuǎn)彈簧68中的能量來移動壓緊 器62，沿相應(yīng)于殼體22中的狹槽48確定的弧形路徑向貼片72弧形移 動壓緊器62。然后壓緊器62的貼片接觸表面70接觸貼片72以轉(zhuǎn)移能 量至貼片72并使其朝著目標(biāo)部位加速。儲存能量的釋放可通過任何適 合的方法，例如通過按壓按鈕或旋轉(zhuǎn)旋鈕來釋放閥門或其它鎖定機(jī)械 裝置從而允許貼片加速組件38朝著目標(biāo)部位加速貼片72。如圖示，狹
槽48確定的弧形路徑是部分圓(或弧)。應(yīng)當(dāng)了解在其它實施方案中， 壓緊器可沿任何種類的弧形(例如彎曲的)移動。此外基本上可是弧形
的，即，雖然主要是彎曲的但也可有小部分不是彎曲的。
在一個實施方案(沒有顯示)中，貼片可通過貼片加速組件直接附著 或可釋放地保持。例如，貼片可通過磁吸引可釋放地保持于壓緊器。 壓緊器可包括磁鐵且貼片可包括能夠磁吸引的金屬。壓緊器例如可是 永久磁鐵或電磁鐵且貼片背面可包含能夠磁吸引的金屬。例如，鐵箔 薄片可結(jié)合于貼片背面。這種磁吸引可允許貼片保持于壓緊器上直至 貼片接觸皮膚。貼片和皮膚間的粘附能足夠允許貼片加速組件和施放 器離開貼片而允許貼片保留在皮膚上。貼片和皮膚間的粘合力通常大 于貼片和壓緊器間的磁吸引力。在一些實例中，貼片和皮膚間的粘合 力可大于大約貼片和壓緊器間磁吸引力的兩倍。磁相互作用的適當(dāng)?shù)?量可根據(jù)多個因素很容易地確定，包括貼片和皮膚間的粘合力的大小、 施放器的設(shè)計和貼片施加于皮膚后移開貼片的方法?？商孢x的，貼片 可加有磁鐵而壓緊器可用磁性材料例如鋼片彈簧制成?？舍尫诺拇判?附著可用于任何上文或下文描述的實施方案，以及施放器的其它實施
方案例如那些美國專利申請2002-0087182和國際專利WO 05/123173 中所描述的，此申請引入本文作為參考。
其它可釋放的附著例如弱粘合帶、卡扣裝置或鉤環(huán)附著也可適用 于連接貼片和壓緊器。在另一個實施方案中，貼片能可釋放地連接于 保持機(jī)構(gòu)的一部分。例如壓緊器可以是延長的驅(qū)動部件，例如在其移 動末端具有開口或孔的片彈簧。貼片可具有從其后表面延長的可穿過
片彈簧開口或孔且由保持機(jī)構(gòu)夾住的短管或其它突出。然后因為片彈 簧將被壓在貼片和保持機(jī)構(gòu)之間，因此片彈簧也將在豎起(cocked)位 置保持到位。然后貼片從其附著釋放至保持機(jī)構(gòu)和片彈簧從其豎起位 置的釋放可通過激活觸發(fā)器同時發(fā)生。在一個實施方案中，單一用途、 一次性裝置可設(shè)置有已處于充能位置的貼片加速組件38，使得該裝置 可定位和用按壓按鈕來激活。
貼片72可沿至少部分弧形路徑移動至目標(biāo)部位，例如當(dāng)隨著壓緊
器62沿弧形路徑移動而貼片72移動并接觸到壓緊器62時。貼片72 還可在接觸壓緊器62后線性移動至目標(biāo)部位，例如當(dāng)壓緊器62暫時 接觸貼片72且傳遞其動能至貼片72(然后通常沿不同于壓緊器62的弧 形路徑的線性路徑移動)時。展開的貼片72可如期望的分子給藥而附著 在目標(biāo)部位。
圖6A是具有包括基底124和上蓋結(jié)構(gòu)126的殼體122的施放器裝 置120的另一個實施方案的透視圖。裝置是長形的具有第一、逐漸變 細(xì)的末端127和第二末端129。第二末端129由具有片133的頂部可剝 離封條131和具有片135的底部可剝離封條132(圖6A中只可見片135) 在頂部和底部密封。圖6B顯示了除去可剝離封條131、 132后的施放 器裝置。觸發(fā)器137在殼體122的頂表面中一體地形成。觸發(fā)器137 與殼體的頂表面在單連接點(diǎn)139相連，從而允許觸發(fā)器用拇指或手指 如圖6D所示按壓下彎。
圖6C是顯示了安裝在壓緊器170上的貼片172的裝置的截面圖。 壓緊器170由具有從連接于殼體122的固定末端167延長至移動末端 169的長度的驅(qū)動部件166—體地形成。驅(qū)動部件166沿其長度彎曲。 閉鎖形式的保持機(jī)構(gòu)使用連接于殼體122的鉤125。鉤125在驅(qū)動部件 166的移動末端169接合狹槽171來保持驅(qū)動部件166的移動末端169 遠(yuǎn)離殼體122的皮膚接觸面124。驅(qū)動部件可以是任何長形、彎曲的部 件，例如片彈簧。如圖6C所示的裝置在目標(biāo)表面例如皮膚表面(沒有 顯示)使用。如圖6D所示壓低觸發(fā)器137導(dǎo)致鉤125樞轉(zhuǎn)，從而釋放 驅(qū)動部件166的移動末端169，允許驅(qū)動部件166朝皮膚接觸表面124 偏壓貼片172。圖6E顯示了完全展開的驅(qū)動部件166，推進(jìn)貼片172 經(jīng)過皮膚接觸表面124使得貼片壓在皮膚表面上(沒有顯示)。圖6F顯 示了裝置120離開皮膚表面181，留下貼片172和微針陣列174在皮膚 表面181上。如圖所示，壓緊器170顯示為片彈簧的巻曲末端，允許 方便的方法來提供保持機(jī)構(gòu)(通過片彈簧的移動末端169上的狹槽 171)，同時還提供了分離的貼片接觸和保持表面。但是，任何種類適合
的形狀均可用作驅(qū)動部件166的移動末端169，包括沒有巻曲末端的平
片彈簧。
圖7A是具有包括基底224和上蓋結(jié)構(gòu)226的殼體222的施放器裝 置220的另一個實施方案的頂部透視圖。觸發(fā)器237從上蓋結(jié)構(gòu)226 延長。圖7B是顯示了手柄249和具有保持微針貼片272和微針陣列274 的保持架240的施放器220的底部透視圖，類似于圖3顯示的貼片保 持結(jié)構(gòu)。圖7C是顯示了施放器270和具有從連接于殼體222的固定末 端267延長至移動末端269的長度的驅(qū)動部件226整體形成的截面圖。 驅(qū)動部件266沿其長度是彎曲的。閉鎖形式的保持機(jī)構(gòu)使用附著于殼 體222的鉤225。鉤225與驅(qū)動部件266的移動末端269中的狹槽271 接合，來保持驅(qū)動部件266的移動末端269遠(yuǎn)離殼體222的皮膚接觸 面224。提升機(jī)構(gòu)251顯示為處于凸起位置。提升機(jī)構(gòu)251可操作地連 接于手柄249(以施放器背面的陰影線顯示)且構(gòu)造為提升驅(qū)動部件266 至例如如圖7C所示的位置，在該位置，驅(qū)動部件266被提升并閉鎖掛 在鉤225上。在使用中，如圖7C所示的裝置位于面對目標(biāo)表面，例如 皮膚表面(沒有顯示)。驅(qū)動部件266被把持裝置鎖定后，手柄249可釋 放從而釋放提升裝置251至較低位置例如如圖7D所示。觸發(fā)器237可 如圖7D所示向側(cè)面推從而釋放驅(qū)動部件266的移動末端269和允許驅(qū) 動部件266使施放器270與貼片272和皮膚接觸面274偏離。如圖7D 所示，施放器270從保持架240推進(jìn)貼片272至皮膚接觸面224以致 貼片壓在皮膚表面上(沒有顯示)。圖7E顯示了裝置220從皮膚表面281 移開，留下貼片272和微針陣列274在皮膚表面281上。
施放器220可用于按以下方法施放多個貼片。施放一個貼片后， 可提升手柄249從而抬起提升機(jī)構(gòu)251和驅(qū)動部件266至提升位置， 例如如圖7C所示，可推回觸發(fā)器237以鎖定驅(qū)動部件266至提升位置。 觸發(fā)器237可手動移動到位以鎖定驅(qū)動部件266?？商孢x的，通過使其 朝向鎖定位置偏壓的片彈簧(沒有顯示)或通過連接于手柄249的機(jī)構(gòu) (沒有顯示)，該機(jī)構(gòu)隨著通過手柄來提升驅(qū)動部件266而導(dǎo)致觸發(fā)器
237移至鎖定位置，觸發(fā)器237可移動到位以鎖定驅(qū)動部件266。可使 用任何其它適合的觸發(fā)器和重旋裝置。然后另一個貼片可裝填至固定 裝置中如前述應(yīng)用。
本發(fā)明的施放器裝置可提供很多益處和優(yōu)點(diǎn)。殼體形狀可以是通 常類似于個人電腦鼠標(biāo)的方式。此形狀比施放器或其它的形狀例如像 槍的藥物給藥裝置給患者較少的威脅感。殼體還提供足夠內(nèi)部容積來 保護(hù)貼片加速組件，且可任選提供施放前的貼片存儲空間。貼片安裝 可快速簡便完成，有助于大規(guī)模接種和其它應(yīng)用。但是應(yīng)當(dāng)理解的是 可以使用任何適合的殼體形狀。例如，在一些實施方案中殼體可具有 圓形、正方形或矩形橫截面，而在特定實施方案中還可是多面體(例如 殼體可以是平面形成的容積)。在一些實施方案中殼體可以是具有一個 或多個矩形面的多面體，即矩形多面體。在一些實施方案中，殼體可 以具有平的或平面基底和連續(xù)彎曲的側(cè)邊。貼片加速組件優(yōu)選但是不
必須完全包含(除手柄外)在殼體內(nèi)。此外，扭轉(zhuǎn)彈簧或片彈簧允許簡單 有效的力的調(diào)整來利用施放器裝置施放貼片，允許施放器裝置用于上 下文多處所述和在多個期望的貼片部位施放貼片。使用本發(fā)明施放器 裝置的施放微針陣列的方法包含在微針陣列施放裝置上安裝微針陣列 和大體上沿弧形路徑移動微針陣列至目標(biāo)部位。例如陣列可如前述附 著在裝置內(nèi)的壓緊器上。釋放壓緊器允許陣列大體上沿弧形路徑移動 至目標(biāo)部位。
可替選的，使用本發(fā)明的施放裝置的施放微針陣列的方法包括在 微針陣列施放裝置上安裝微針陣列和大體上沿弧形路徑移動壓緊器， 使微針陣列接觸目標(biāo)部位。例如陣列可以安裝在使用保持架分離壓緊 器的施放裝置內(nèi)，例如如圖3所示，且壓緊器可放置在加載位置(例如 其含有儲存能量時)然后釋放以沿弧形路徑移動。壓緊器然后將接觸微 針陣列(或保持微針陣列的貼片)，使微針陣列接觸目標(biāo)部位。
在另一個可替選實施方案中，使用本發(fā)明施放裝置的微針陣列的方法包括將微針貼片放置在或鄰近目標(biāo)部位。本發(fā)明的施放裝置可與 微針陣列對齊并觸發(fā)，來導(dǎo)致施放器壓迫微針陣列至目標(biāo)部位。微針 貼片可用任何適合的方法在與施放裝置接觸前保持位于皮膚表面，例
如使用申請于2005年6月24日的美國專利申請60/693,901描述的可 折疊貼片，此申請引入本文作為參考。
使用本發(fā)明施放裝置的施放微針陣列的方法包括使微針陣列達(dá)到 期望速度從而有效地使微針刺穿進(jìn)皮膚。期望速度優(yōu)選控制在限制或 避免皮下神經(jīng)組織的刺激。微針陣列沖擊皮膚時達(dá)到的最大速度通常 是20米每秒(m/s)或更小、可能是15m/s或更小和可能是10m/s或更小。 在一些實例中，最大速度是8m/s或更小。在其它實例中，微針陣列沖 擊皮膚時達(dá)到的最小速度通常是2m/s或更大、可能是4m/s或更大和可 能是6m/s或更大。
驅(qū)動微針陣列到皮膚中的裝置的部分的質(zhì)量優(yōu)選足夠輕以免導(dǎo)致 對患者的過度不適。在一些實例中，壓緊器的質(zhì)量少于大約6克、可 能少于大約4克和可能少于大約2克。壓緊器的質(zhì)量通常大于大約0.4 克、可能大于大約0.8克和可能大于大約1.2克。為了確定與驅(qū)動部件 形成整體的壓緊器的實施方案，例如如圖6C所示中的壓緊器的質(zhì)量， 壓緊器通常包括微針陣列上面和后面的部分，但是不包括延伸遠(yuǎn)離驅(qū) 動部件的可移動末端和朝著驅(qū)動部件的固定末端延伸的驅(qū)動部件的部 分。
在一個實施方案中，微針陣列沖擊至皮膚時達(dá)到的速度在大約 4m/s至8m/s間，壓緊器質(zhì)量在大約0.4克至大約2克之間。使用片彈 簧作為直接連接微針貼片的驅(qū)動部件可以特別的有利，因為這樣允許 裝置獲得沖擊至皮膚的期望速度和相對低的壓緊器質(zhì)量的結(jié)合。
當(dāng)施放具有大量微針的微針陣列時，此種高速低質(zhì)量給藥可以格 外有利。盡管不希望束縛于理論，相信具有大量微針的陣列的動量能
夠足夠低且微針仍能達(dá)到可接受的刺穿角質(zhì)層，因為每個微針具有非 常小的質(zhì)量和僅刺穿皮膚相對短距離。特別是當(dāng)使用上述裝置進(jìn)行操
作時，具有多于100個微針、通常多于500個微針和偶爾多于1000個 微針的微針陣列的插入尤其有效。
微針穿刺的深度根據(jù)多個因素，例如微針和微針陣列兩者的大小 和設(shè)計以及微針沖擊至皮膚的速度而不同。在一個實施方案中，微針 穿刺深度大約是大于40/mi、有時大于80/mi和偶爾大于100/mi。在一 個實施方案中，微針穿刺的深度是小于300pm、有時小于200;iim和偶 爾小于150/mi。在另一個實施方案中，微針穿刺的深度是大于微針全 部高度的20%、有時大于40。/。和偶爾大于50%。在另一個實施方案中， 微針穿刺的深度是小于微針全部高度的大約80%、有時小于60%和偶 爾小于50%。
微針高度通常小于500微米，有時高度小于300微米。微針高度 通常大于20微米、常常高度大于50微米和有時高度大于微米。微針 高度可用其從平的基底或基層突出的距離來衡量。在一個實施方案中， 微針可從不規(guī)則基層突出，例如每個微針可放置在其本身突出于基層 平面的平的基底或基座上。
由于皮膚位置的差異和不同個體肢體的大小，設(shè)計的施放裝置是 可選的使得微針陣列以期望的最小速度或高于該速度的速度移動一段 距離，該距離相對于施放裝置足夠適應(yīng)皮膚位置差異和肢體大小。例 如施放裝置里的微針陣列可以最小速度或高于該速度的速度移動一毫 米或更多的距離。在一些實施方案中，微針陣列可以最小速度或高于 該速度的速度移動5毫米或更多的距離。
在本發(fā)明的多個實施方案中有用的微針陣列可包含多種結(jié)構(gòu)中的 任一種，例如那些描述于以下專利或?qū)＠暾埖?，這些文件引入本文 作為參考。 一個實施方案中的微針陣列包含公開于美國專利申請
2003/0045837的結(jié)構(gòu)。上述專利申請中公開的微結(jié)構(gòu)是具有逐漸變細(xì) 的結(jié)構(gòu)、包括在每個微針的外表面形成至少一個槽的微針形式。微針 可具有在一個方向上延長的基底。帶有延長基底的微針上的槽可從延
長基底的一個末端向微針尖延伸。沿著微針的側(cè)邊形成的槽可任選在 微針尖很短的結(jié)束。微針陣列還可包括在微針位于的基層表面上形成 的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)。微針上的槽可與導(dǎo)管結(jié)構(gòu)流體連通。另一個實施方案的 微針陣列包含公開于美國專利申請2005/0261631，描述了具有截短的 逐漸變細(xì)形狀和受控縱橫比的微針。另一個實施方案的微針陣列包含 公開于美國專利6,091,975(Daddona等人)的結(jié)構(gòu)，描述了類似刀刃的用 于穿刺皮膚的微突起物。另一個實施方案的微針裝置包含公開于美國 專利6,313,612(Sherman等人)的結(jié)構(gòu)，描述了具有中空的中心管的逐漸 變細(xì)的結(jié)構(gòu)。另 一 個實施方案的微陣列包含公開于美國專利 6,379,324(Gartstein等人)的結(jié)構(gòu)，描述了在微針尖上表面具有至少一個 縱向刀刃的中空微針。
本發(fā)明的微針陣列和微針貼片可用于通過穿皮給藥的各種穿過皮 膚、或真皮內(nèi)或局部治療例如接種至皮膚來運(yùn)送藥物(包括任何藥理學(xué) 試劑或藥物)。
一方面，大分子質(zhì)量的藥物可穿皮給藥。藥物分子質(zhì)量的增加通 常導(dǎo)致獨(dú)立穿皮給藥的降低。本發(fā)明的微針陣列有助于通常難以通過 被動穿皮給藥法來給藥的大分子給藥。這些大分子的實例包括蛋白質(zhì)、 肽、核苷酸序列、單克隆抗體、DNA疫苗、多糖例如肝素和抗生素例 如頭孢曲松。
另一方面，本發(fā)明的微針陣列和微針貼片有助于增強(qiáng)和允許難以 或不能通過被動穿皮給藥法給藥的小分子的穿皮給藥。這些分子的實 例包括鹽形式；離子分子例如二膦酸鹽優(yōu)選阿侖膦酸鈉或帕米膦酸鈉； 和物理化學(xué)性質(zhì)不適于被動穿皮給藥法的分子。
另一方面，本發(fā)明的微針陣列和微針貼片可有助于增強(qiáng)對皮膚的 分子給藥例如對皮膚病的治療、疫苗接種或增強(qiáng)疫苗佐劑的免疫響應(yīng)。
微針陣列和微針貼片可用于直接給藥，即，使用時馬上從使用部 位移開或留下一段時間，可從幾分鐘至一周。
一方面，給藥的一段時 間可以是1至30分鐘來允許藥物比施放后馬上移開獲得更完全給藥。 另一方面，給藥的一段延長時間可從4小時至1周來提供藥物的持續(xù) 釋放。
雖然本發(fā)明參考描述了幾個不同的實施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn) 識到，可在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下進(jìn)行形式上和細(xì)節(jié)的改 變。
權(quán)利要求
1.一種施放微針陣列的施放裝置，包括具有皮膚接觸面的殼體，該皮膚接觸面限定了能位于目標(biāo)部位處的開口；和用于壓緊微針陣列并且使該微針陣列朝向目標(biāo)部位加速的壓緊器，其中所述壓緊器能夠沿基本上弧形的路徑移動，以使所述微針陣列朝向目標(biāo)部位移動。
2. 如權(quán)利要求1所述的施放裝置，還包括沿著殼體的皮膚接觸面設(shè)置并與該皮膚接觸面間隔開，并且鄰近所述開口的第一保持架。
3. 如權(quán)利要求2所述的施放裝置，其中所述第一保持架具有釋放表面。
4. 如權(quán)利要求3所述的施放裝置，其中所述釋放表面面對殼體。
5. 如權(quán)利要求2-4中任一項所述的施放裝置，其中所述第一保持架具有施加在其上的釋放涂層。
6. 如權(quán)利要求2-5中任一項所述的施放裝置，還包括沿著殼體的皮膚接觸面設(shè)置并與該皮膚接觸面間隔開，并且鄰近所述開口的第二 保持架。
7. 如前述任一項權(quán)利要求所述的施放裝置，還包括沿所述皮膚接觸面的凹槽，其中所述開口設(shè)置在該凹槽中。
8. 如前述任一項權(quán)利要求所述的施放裝置，還包含與所述壓緊器相連的致動突出，以允許操作者沿基本上弧形的路徑手動地定位所述壓緊器。
9. 如前述任一項權(quán)利要求所述的施放裝置，其中所述開口包括用 于微針陣列從其中穿過的通道的較寬部分。
10. 如前述任一項權(quán)利要求所述的施放裝置，其中微針陣列朝向 目標(biāo)部位的加速速度是可調(diào)節(jié)的。
11. 如前述任一項權(quán)利要求所述的施放裝置，其中微針陣列沿至 少部分為弧形的路徑朝著目標(biāo)部位移動。
12. 如前述任一項權(quán)利要求所述的施放裝置，還包含用于相對于 殼體偏壓壓緊器的驅(qū)動部件。
13. 如權(quán)利要求12所述的施放裝置，其中所述驅(qū)動部件具有從附 著于殼體的固定末端延伸至可移動末端的長度，其中所述驅(qū)動部件沿 其長度可彎曲，且其中所述驅(qū)動部件的可移動末端構(gòu)造為能夠接觸和 推進(jìn)微針陣列。
14. 如權(quán)利要求13所述的施放裝置，其中所述驅(qū)動部件的可移動 末端作為壓緊器。
15. —種用于施放微針陣列的施放裝置，包括 具有帶有開口的表面接觸面的殼體；具有從附著于所述殼體的固定末端延伸至可移動末端的長度的驅(qū) 動部件，其中所述驅(qū)動部件沿其長度可彎曲，且其中所述驅(qū)動部件的可移動末端構(gòu)造為能夠接觸和推進(jìn)微針陣列。
16. 如權(quán)利要求13或15所述的施放裝置，還包含用于保持所述 驅(qū)動部件的可移動末端遠(yuǎn)離殼體的皮膚接觸面的保持機(jī)構(gòu)。
17. 如權(quán)利要求16所述的施放裝置，還包含用于從所述保持機(jī)構(gòu) 釋放所述驅(qū)動部件的可移動末端的觸發(fā)器。
18. 如權(quán)利要求13-17中任一項所述的施放裝置，其中所述驅(qū)動部件包括片彈簧。
19. 如權(quán)利要求13-18中任一項所述的施放裝置，其中所述微針陣 列附著于所述驅(qū)動部件的可移動末端。
20. 如權(quán)利要求19所述的施放裝置，其中所述微針陣列可釋放地 附著于所述驅(qū)動部件的可移動末端。
21. 如權(quán)利要求1-11中任一項所述的施放裝置，還包括 用于相對于殼體偏壓壓緊器的扭轉(zhuǎn)彈簧。
22. 如權(quán)利要求21所述的施放裝置，其中沿基本上弧形的路徑限 定第一位置和第二位置，且其中當(dāng)所述壓緊器相對于第一位置定位時 儲存于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的勢能不同于當(dāng)所述壓緊器相對于第二位置定位 時儲存于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的勢能。
23. —種用于施放微針陣列的施放裝置，包括 具有皮膚接觸面的殼體，該皮膚接觸面限定了能位于目標(biāo)部位處的開口；由殼體可樞轉(zhuǎn)支撐的壓緊器，該壓緊器具有壓緊部分，其中該壓 緊部分能夠沿基本上弧形的路徑在第一位置和第二位置之間移動；和 用于相對于殼體偏壓壓緊器的扭轉(zhuǎn)彈簧。
24. 如權(quán)利要求23所述的施放裝置，還包括沿著殼體的皮膚接觸 面設(shè)置并與該皮膚接觸面間隔開，并且鄰近所述開口的第一保持架。
25. 如權(quán)利要求24所述的施放裝置，其中所述第一保持架具有釋 放表面。
26. 如權(quán)利要求25所述的施放裝置，其中所述釋放表面面對殼體。
27. 如權(quán)利要求24-26中任一項所述的施放裝置，其中所述第一保 持架具有施加于其上的釋放涂層。
28. 如權(quán)利要求24-27中任一項所述的施放裝置，還包括沿著殼體 的皮膚接觸面設(shè)置并與該皮膚接觸面間隔開，并且鄰近所述開口的第 二保持架。
29. 如權(quán)利要求23-28中任一項所述的施放裝置，還包括沿所述皮 膚接觸面的凹槽，其中所述開口設(shè)置在該凹槽中。
30. 如權(quán)利要求23-29中任一項所述的施放裝置，還包括連接于所 述壓緊器的致動突起，以允許操作者沿基本上弧形的路徑手動地定位 所述壓緊器。
31. 如權(quán)利要求23-30中任一項所述的施放裝置，其中所述開口包 括用于微針陣列從其中穿過的通道的較寬部分。
32. 如權(quán)利要求23-31中任一項所述的施放裝置，其中沿基本上弧 形的路徑限定第一位置和第二位置，且其中當(dāng)所述壓緊器相對于第一 位置定位時儲存于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的勢能不同于當(dāng)所述壓緊器相對于第 二位置定位時儲存于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的勢能。
33. 如權(quán)利要求23-32中任一項所述的施放裝置，其中微針陣列朝 向目標(biāo)部位的加速速度是可調(diào)節(jié)的。
34. 如權(quán)利要求23-33中任一項所述的施放裝置，其中微針陣列沿 至少部分為弧形的路徑朝著目標(biāo)部位移動。
35. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的施放裝置，其中所述壓緊器 的質(zhì)量在大約0.4克至大約2克之間。
36. —種微針施放裝置，包括 具有皮膚接觸面的殼體；沿殼體的皮膚接觸面限定的凹槽，該凹槽具有底部； 在所述凹槽的底部中限定的開口，其中所述開口能定位在目標(biāo)部 位上方；和沿所述凹槽的底部設(shè)置且鄰近所述開口的至少一個保持表面，用 于在目標(biāo)部位處施放之前保持載有微針陣列的貼片，其中所述保持表 面通常平行于所述凹槽的底部且微針陣列能在所述開口的下方對齊。
37. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的施放裝置，其中所述殼體通 常是矩形多面體的形狀。
38. —種用于施放微針陣列的施放裝置，包括 具有皮膚接觸面的殼體，該皮膚接觸面限定了能位于目標(biāo)部位處 的開口；禾口用于壓緊微針陣列并且使該微針陣列朝向目標(biāo)部位加速的壓緊器，其中所述壓緊器包括適合于可釋放地保持磁性微針貼片的磁鐵。
39. —種微針陣列施放方法，該方法包括提供微針陣列施放裝置，該裝置具有能夠使微針陣列與目標(biāo)部位 相接觸的壓緊器；在微針陣列施放裝置上安裝微針陣列；和 沿基本上弧形的路徑移動壓緊器，使微針陣列與目標(biāo)部位相接觸。
40. 如權(quán)利要求38或39所述的微針陣列施放方法，其中當(dāng)接觸 目標(biāo)部位時，微針陣列以大約4m/s至8m/s之間的速度移動。
41. 如權(quán)利要求38、 39或40所述的微針陣列施放方法，其中所 述壓緊器具有大約0.4克至大約2克之間的質(zhì)量。
42. —種微針陣列施放方法，該方法包括 提供能夠使微針陣列朝著目標(biāo)部位加速的微針陣列施放裝置； 在微針陣列施放裝置上安裝微針陣列；和 沿基本上弧形的路徑朝著目標(biāo)部位移動微針陣列。
全文摘要
一種施放器裝置(20)，包括殼體(22)，壓緊微針陣列并且朝著目標(biāo)部位加速微針陣列的壓緊器(62)，其中壓緊器能夠沿基本上弧形的路徑移動，使微針陣列朝著目標(biāo)部位移動。而且，施放器裝置包括殼體，由殼體可樞轉(zhuǎn)地支撐的貼片施放器，和扭轉(zhuǎn)彈簧。貼片施放器具有保持部分(40)和貼片接觸部分(70)，貼片接觸部分能夠沿基本上弧形的路徑在第一位置和第二位置之間移動。扭轉(zhuǎn)彈簧能夠相對于殼體偏壓貼片施放器。
文檔編號A61N1/30GK101208130SQ200680023363
公開日2008年6月25日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者富蘭克林·L·弗雷德里克森, 邁克爾·D·約翰遜 申請人:3M創(chuàng)新有限公司