开口的周边相邻的位置至少部分地延伸到由所 述开口限定的所述区域中。
[0187] 实施例19为根据实施例1-18中的任一项所述的设备，其中所述施用装置被构造 用于以至少5m/s的速度从所述第一位置移动到所述第二位置。
[0188] 实施例20为根据实施例1-19中任一项所述的设备，其中当所述施用装置移动到 所述第二位置时，所述微针阵列的第一主表面接触所述粘合剂组件。
[0189] 以下可用实例旨在说明本发明而不是限制本发明。
[0190] SM
[0191] 实例1-设各
[0192] 制备描述于图14和图15中的实施例的完全装配设备（200)。设备的外壳部件由 LEXAN 3412R-131(马萨诸塞州皮茨菲尔德的沙特基础工业公司（ABIC，Pittsfield，MA)) 模制。外部外壳（202)在设备（施用装置和微针阵列的外壳节段）的圆形端部（参见例如 图2的126c)处具有约98mm的长度和约32mm的宽度。设备的侧壁部分（参见例如图2的 126a和126b)中的外部外壳（药筒贮存器和第二储能装置的外壳部分）的宽度为约27mm。 圆形节段中的外部外壳的高度为27mm并且包含侧壁部分的相对端部处的高度为约17_。 下部外壳部分中的开口（参见例如图2和图3的115)为圆筒或"跑道"形状。开口的尺寸 为约16mmX 13mm。模制的下部外壳部分的基部构件（114)的厚度为约1.6mm。在附接粘合 剂组件（160a)之前，研磨接合到粘合剂组件的第一主表面（116)的节段，以移除0. 76_的 材料。
[0193] 中空微针阵列（104)由Vectra MT1300液晶聚合物（LCP)(肯塔基州佛罗伦萨的 泰科纳工程聚合物公司（Ticona Engineering Polymers，Florence，KY))以大约 I. 25cm直 径的圆形形状模制而成。阵列的基部部分（例如，微针施用装置板163)为约0.8mm厚。阵 列特征化18的中空微针（105)被布置成中心位于阵列上的两个同心六边形的图案。外部 六边形的周边由十二个均匀间隔的微针构成，并且内部六边形的周边由六个均匀间隔的微 针构成。微针从阵列的基部部分的第一主表面延伸。每个微针呈具有尖斜顶端的常规皮下 针的形状。相邻微针之间的间距为约2_(从顶端至顶端测量）。每个微针具有约900微米 的高度以及约3 : 1的纵横比。
[0194] 弹性接合装置（150)为由302不锈钢制成的U形片状弹簧。线的直径为I. 19mm。 弹簧的两个腿部（150a、150b)具有约20. 8mm的长度以及约3. 8mm的间距。
[0195] 第一储能装置（134)为由热处理的17-7PH不锈钢制成的U形片状弹簧。线的直 径为I. 59mm。弹簧的两个腿部（134b，134c)具有约79mm的长度以及约12mm的间距。
[0196] 施用装置（103)是由Vectra MT 1300热塑性液晶聚合物（LCP) (Ticona Engineering Polymers，Florence，KY)模制而成。穿刺针（165)与施用装置一体化形成并 且具有单斜面皮下针的形状。穿刺针的长度为约6. 2mm，并且具有0. 66mm的孔径。
[0197] 通过将阵列的基部部分的第二主表面超声焊接到施用装置来将中空微针阵列附 接到设备的施用装置部分。微针阵列从其待发状态中的凹进位置到其致动之后的最终静止 位置的行进距离为约l〇mm。在致动之后，微针阵列的基部的最终静止位置延伸超出下部外 壳部分的基部（114)的第一主表面（116)的距离为约2.3mm。
[0198] 药筒贮存器部件（107)包括长度为62. 3mm并且直径为11. 6mm的3. OmL硅化 玻璃圆筒（181)(德国杜塞尔多夫的格雷斯海姆公司（Gerresheimer AG，Dusseldorf， Germany))。将铝端盖（186)卷曲到玻璃圆筒的颈部部分。端盖配有溴化丁基橡胶隔膜 (187)(目录号FM457,新泽西卡姆登的德特威勒公司（Datwyler Pharma Packaging，Inc.， Pennsauken，NJ))。配合到玻璃圆筒的柱塞端部（184)处的开口内的活塞元件（188)也由 溴化丁基橡胶（目录号 4023/50，West Pharmaceutical Services，Lionville，PA)构成。 药筒贮存器部件填充有Iml的5%右旋糖水溶液中的0. 005%的亚甲蓝溶液。
[0199] 第二储能装置（280)为由热处理的17-7PH不锈钢制成的螺旋弹簧。弹簧规格为 在弹簧压缩到52. 6mm时需要10. 9N的负荷力并且在弹簧压缩到39. Imm时需要12. 7N的负 荷力。
[0200] 弹簧释放元件（290)由LEXAN 3412R-131模制而成并且包括柱塞部分（194)和闩 锁部分（292)。柱塞和闩锁形成单个一体化单元。柱塞的头部具有约9. Imm的直径和4. 5_ 的厚度。弹簧释放元件（柱塞和闩锁）的总体长度为约36. 6mm。小孔（299)在闩锁中定 位成距闩锁的自由端（即，不含柱塞头部的端部）约2mm。压缩的螺旋弹簧（280)通过将 其定位在释放元件的柱塞和闩锁中的小孔之间来联接到弹簧释放元件（290)。将小锥形销 (297)插入臂的孔穴中，以将压缩弹簧保持在适当的位置。
[0201] 插入闩锁中的销（297)与外壳中的互补孔（298)对齐并且插过该互补小孔。当插 过闩锁中的孔和外壳中的孔时，销用于将弹簧释放元件附接到外壳。销的移除使得螺旋弹 簧（280)从储能（预启动）状态释放。
[0202] 完全装配设备的上部外壳部分和下部外壳部分通过将两条12. 7mm宽的聚酰亚胺 膜带材（可购自3M公司（St. Paul，MN)，目录号5413)包绕外壳部分的侧壁部分来固定到 彼此。两条带材分开约4cm。
[0203] 粘合剂组件（160a)为由四个层构成的层合体（图3A和图3B)。第一层为0.1 Omm厚 的3M 1510双面胶带片材（可购自3M Company)。第二层0.32mm厚的SONTARA__K 8005、 射流喷网、聚醋非织造织物片材（特拉华州威明顿的杜邦公司（DuPont Corporation， Wilmington，DE)。第三层为0.10mm的3M 1510双面胶带片材。第四层为0.07mm的3M 1524 转移粘合剂片材。粘合剂组件被定位成在装置的圆形端部处覆盖下部外壳部分的基部构件 的第一主表面（116)。激光切割粘合剂组件层合体，使得粘合剂组件的尺寸和形状匹配装置 的尺寸和形状。如图3. 3所示，粘合剂组件的尺寸Ll和L2分别为约32_和55_(突片到 突片距离）。粘合剂组件的第一层和第二层各自包括切割区域，所述切割区域彼此对齐并且 准确地匹配装置外壳中的开口。第三和第四层各自包括8. 9_直径的切割开口（155)以及 八个均匀间隔的通气孔（149)，所述通气孔被布置成从开口的边缘径向向外延伸。每个通气 孔（149)具有约0. 9_的宽度和约2. 7_的长度。第三层和第四层中的开口彼此对齐，此 外第三层和第四层中的开口的中心与第一层和第二层中的开口的中心对齐。粘合剂组件上 的突片（127)用于有助于从皮肤移除装置。每个突片与粘合剂组件一体形成，并且从装置 的边缘延伸约11mm。将隔离衬件附接到每个突片的两个表面。装置和粘合剂组件被取向成 使得粘合剂组件的第一层附着到装置的下部外壳部分的第一主表面（116)。将粘合剂组件 与装置对齐，使得粘合剂组件的第一层中的开口（119)与装置中的开口（115)重合。隔离 衬件在装置的贮存期间用于保护粘合剂组件的第四层的暴露粘合剂。
[0204] 实例2-设各
[0205] 构造与实例1中所述相同的设备，不同的是第一储能装置（134)的线的直径为 L 50mm，而非 L 59mm〇
[0206] 实例3-设各
[0207] 构造与实例1中所述相同的设备，不同的是第一储能装置（134)的线的直径为 I. 40mm,而不是 L 59mm〇
[0208] 实例4-体内研究
[0209] 利用Yorkshire杂交驯养猪（明尼苏达州吉本的中西部猪研宄所（Midwest Research Swine，Gibbon，MN))来执行体内研宄。选择大腿区域作为用于微针插入的施用 部位。施用部位首先利用电动剪进行修剪，并且随后利用剃刀和剃刮膏进行剃刮。剃刮区 域利用肥皂水和BUF-PUF剥落海绵（3M公司，St. Paul，MN)进行擦洗，随后利用去离子水进 行冲洗。将此动物以侧卧姿势放置在加热台（38°C)上。此动物利用异氟醚气体进行麻醉 并且在整个实验过程中保持在麻醉状态下。然后利用70%的异丙醇水溶液来擦拭施用部 位。
[0210] 从实例1中所述的粘合剂组件的非突片部分移除隔离衬件，并且随后将实例1的 设备（200)附着到猪的皮肤。按压下压按钮（240)以释放施用装置元件并且将微针阵列插 入猪的皮肤中。利用在IOOkHz下工作的Keyence LK-H087激光位移探测器（新泽西州埃 尔姆伍德帕克的基恩士美国公司（Keyence America，Elmwood Park，NJ))测定阵列的插入 速度（m/s)。从外壳移除锥形销（297)释放了螺旋弹簧（280)，从而使得亚甲蓝溶液开始注 入到猪中。在注入完成之后，将设备在皮肤上再保持一分钟。从皮肤移除设备并且检查皮 肤表面以确定皮肤表面上是否存在亚甲蓝溶液。皮肤上存在亚甲蓝溶液则指示亚甲蓝未全 部注入到动物中。利用预配衡的吸收性擦拭物来擦拭注入部位，然后对擦拭物称重以确定 未成功递送的亚甲蓝的量。
[0211] 一共实施六次重复。微针阵列的平均插入速度为约9. Om/s。平均注入时间为约 160秒。全部六个设备成功地递送亚甲蓝溶液而无任何"渗漏"（即，在皮肤表面上未观察 到亚甲蓝溶液）。
[0212] 实例5-体内研究
[0213] 使用实例4所述的工序，不同的是使用实例2的设备来代替实例1的设备。
[0214] 一共实施八次重复。微针阵列的平均插入速度为约8. 3m/s。平均注入时间为约 214秒。阵列对皮肤的冲击力经计算为约30N。八个设备中的六个成功地递送亚甲蓝溶液 而无任何"渗漏"（即，在皮肤表面上未观察到亚甲蓝溶液）。对于一个设备，从皮肤表面回 收14mg亚甲蓝溶液，并且对于另一个设备，从皮肤表面回收Img亚甲蓝溶液。
[0215] 实例6-体内研究
[0216] 使用实例4所述的工序，不同的是使用实例3的设备来代替实例1的设备。
[0217] 一共实施六次重复。微针阵列的平均插入速度为约7. lm/s。平均注入时间为约 190秒。全部六个设备成功地递送亚甲蓝溶液而无任何"渗漏"（即，在皮肤表面上未观察 到亚甲蓝溶液）。
[0218] 上面描述并在附图示出的实施例仅作为举例呈现，并不意在作为对本发明构思和 原理的限制。这样，本领域的普通技术人员应当理解，可以在不脱离本发明实质和范围的情 况下，各组成单元及其设置和排列的各种改变是可能的。
[0219] 本文中引用的所有参考文献和专利公开均明确地在此通过引用方式全文并入本 发明。
[0220] 以下权利要求书描述了本发明的各种特征和方面。
【主权项】
1. 一种微针注入设备，包括： 外壳，所述外壳具有基部和形成于所述基部中的开口，所述开口限定区域； 施用装置，所述施用装置包括微针阵列，所述微针阵列包括第一主表面和从所述第一 主表面突出的多个微针，所述施用装置能够在第一位置和第二位置之间运动， 在所述第一位置中，所述微针阵列凹进所述外壳内，使得所述微针阵列不延伸超出所 述外壳的基部， 在所述第二位置中，所述微针阵列的至少一部分延伸穿过所述基部中的开口并超出所 述外壳的基部；以及 粘合剂组件，所述粘合剂组件附着到所述外壳的基部，所述粘合剂组件包括至少部分 地延伸到由所述开口限定的所述区域中的延伸部，使得当所述施用装置处于所述第二位置 时，所述微针阵列的第一主表面的至少一部分与所述粘合剂组件的延伸部接触。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述延伸部仅部分地延伸到由所述开口限定的所 述区域中。
3. 根据权利要求1或2所述的设备，其中所述延伸部呈环带的形式并在其中限定开口， 所述开口的尺寸设定成容纳所述多个微针。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中所述粘合剂组件包括被构造用于附着 到所述外壳的基部的第一侧面和被构造用于附着到皮肤表面的第二侧面。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其中所述粘合剂组件包括朝所述外壳的基 部定位的第一侧面和背对所述第一侧面的第二侧面。
6. 根据权利要求5所述的设备，其中所述粘合剂组件的延伸部包括至少所述第二侧面 上的粘合剂。
7. 根据权利要求5或6所述的设备，其中所述粘合剂组件的延伸部包括所述第一侧面 和所述第二侧面上的粘合剂，使得当所述施用装置处于所述第二位置时，所述延伸部的第 一侧面被构造用于附着到所述微针阵列的第一主表面并且所述延伸部的第二侧面被构造 用于附着到所述皮肤。
8. 根据权利要求1-7中任一项所述的设备，其中所述粘合剂组件包括： 第一层，所述第一层被构造用于联接到所述外壳的基部并包括与所述外壳的基部中的 开口对准的开口；和 第二层，所述第二层包括所述延伸部并包括皮肤接触粘合剂。
9. 根据权利要求8所述的设备，其中所述第一层包括吸振层。
10. 根据权利要求8或9所述的设备，其中所述第一层包括被构造用于联接到所述外壳 的基部的第一侧面和背对所述第一侧面的第二侧面，并且其中所述第二层包括至少一个粘 合剂层。
11. 根据权利要求10所述的设备，其中所述第一层的第一侧面包括被构造用于将所述 第一层的第一侧面附着到所述外壳的基部的粘合剂。
12. 根据权利要求10或11所述的设备，其中所述第二层包括第一粘合剂层和第二粘合 剂层，所述第一粘合剂层被构造用于附着到所述第一层的第二侧面和所述微针阵列的第一 主表面，所述第二粘合剂层包括皮肤接触粘合剂。
13. 根据权利要求12所述的设备，其中所述延伸部由所述第二层的第一粘合剂层和第 二粘合剂层形成。
14. 根据权利要求1-13中任一项所述的设备，其中所述延伸部围绕所述开口的周边为 连续的。
15. 根据权利要求1-13中任一项所述的设备，其中所述延伸部围绕所述开口的周边为 不连续的，以在所述延伸部的不连续部分之间限定多个通气孔。
16. 根据权利要求1-13和15中任一项所述的设备，其中所述延伸部为不连续的并包括 多个部分，并且其中所述延伸部的每个部分由通气孔分开。
17. 根据权利要求15或16所述的设备，其中每个通气孔从所述微针阵列向外延伸。
18. 根据权利要求1-13和15-17中任一项所述的设备，其中所述延伸部包括多个部分， 所述多个部分各自从与所述开口的周边相邻的位置至少部分地延伸到由所述开口限定的 所述区域中。
19. 根据权利要求1-18中任一项所述的设备，其中所述施用装置被构造用于以至少 5m/s的速度从所述第一位置移动到所述第二位置。
20. 根据权利要求1-19中任一项所述的设备，其中当所述施用装置移动到所述第二位 置时，所述微针阵列的第一主表面接触所述粘合剂组件。
【专利摘要】本发明公开了粘合剂组件和包括所述粘合剂组件的微针注入设备。设备(100)能够包括外壳(102)，所述外壳具有基部和形成于基部中的开口(115)；和施用装置，所述施用装置包括微针阵列(104)，所述微针阵列包括第一主表面(111)和微针(105)。所述施用装置能够在第一位置和第二位置之间运动，在所述第二位置中，所述微针阵列的至少一部分延伸穿过所述基部中的开口。所述设备还能够包括粘合剂组件(118)，所述粘合剂组件能够附着到所述外壳的基部。所述粘合剂组件能够包括延伸部(125)，所述延伸部至少部分地延伸到由所述开口限定的所述区域中，使得当所述施用装置处于所述第二位置时，所述微针阵列的第一主表面的至少一部分与所述粘合剂组件的延伸部接触。
【IPC分类】A61M5-142, A61M5-158, A61M37-00, A61M25-02
【公开号】CN104870049
【申请号】CN201380066109
【发明人】斯科特·A·伯顿, 伍振裕
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年12月6日
【公告号】WO2014099404A1