JP4429907B2 - 制御される剥離要素を有するマイクロ剥離装置 - Google Patents

Description

本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる２００２年８月２９日出願の米国特許仮出願第６０／４０６６９４号明細書の優先権を主張するものである。本出願はさらに、ともに本出願と同日に出願された米国特許出願第１０／６４９１３４号明細書（代理人事件整理番号Ｐ−５３６９Ａ）および米国特許出願第１０／６４９３９６号明細書（代理人事件整理番号Ｐ−５３６３９Ｂ）に関連する。

本発明は、制御される剥離要素により皮膚を剥離するための方法に関する。詳細には本発明は、溝（ｆｕｒｒｏｗ）を形成することによって角質層を剥離して、物質の供給または採取を促進する方法を対象とする。

皮膚は、いくつかの層からなっており、上部の複合層が上皮層である。皮膚の最外層は、外部の分子および様々な物質が体内に入り、内部の物質が体内から出ていくことを防ぐ周知の関門特性を有する角質層である。角質層は、緻密な角化細胞レムナント（ｒｅｍｎａｎｔ）からなる厚さ約１０〜３０ミクロンの複合構造体である。角質層は、様々な物質による侵入および様々な化合物の外部への移動から体を守る疎水膜を形成する。

角質層の自然不透過性は、ほとんどの薬剤、ワクチンおよび他の物質の経皮投与を抑制する。皮膚の透過性を向上し、皮膚を通した様々な薬物の拡散を増大させる数多くの方法および装置が提案されている。皮膚を通した薬物の供給（提供、送達）は一般に、皮膚の透過性を増大させることによって、あるいは薬物またはワクチンを皮膚を通して導くのに使用される力またはエネルギーを増大させることによって向上される。

皮膚の透過性を向上するいくつかの方法が提案、使用されており、様々な成功をおさめている。知られている１つの方法は、角質層から多数の細胞層をはぎとるために皮膚に繰り返し張り付ける粘着ストリップを使用する方法である。他の方法は、メスの刃などのスクレーパを使用して皮膚を剥離する方法である。これらの方法は通常、痛みや不快感を伴い、皮膚の関門機能を極端に低下させることによって感染の危険を増大させる。

薬物を含む薬剤を皮膚を通して供給する他の方法は、角質層を貫通する微小孔または切り傷を物理的に形成する方法である。この方法は角質層の下の組織に薬剤を供給し、それによって、供給される薬剤の有効性を向上することができる。この方法のための装置は、角質層を貫通するのに十分な長さを有するミクロンサイズの針または刃を含む。これらの装置の例には、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４および特許文献５に示されている装置が含まれる。

抗原提示細胞が豊富なため、表皮は、ワクチンの供給のための特に望ましい標的である。それに比べると、真皮が含む抗原提示細胞（ＡＰＣ）の数は少ない。さらに、表皮および角質層は神経または血管を含んでおらず、そのためこの部位は、痛みおよび出血を実質的に伴わず、同時に、抗原に反応する能力を有する皮膜層へのアクセスを与えるという利点を有する。

露出した表皮層の表面積を増大させ、薬物および薬剤を含む薬剤の体内への吸収を向上する溝を角質層に形成するための方法および装置も知られている（特許文献６）。しかし、この文献に記載されている方法は剥離装置を横方向に移動させることを含み、この横方向の移動は、技術者、使用者または患者によって一貫しない一貫性の欠如を導入する。この一貫性の欠如には、薬物またはワクチンの投与量、供給部位の深さなどの不一致が含まれる。かつて、特許文献７に開示されているものなど、皮膚の適当な穿孔を助ける装置が提案された。特許文献７は、適当な圧力をディジタル方式で指示する切換え式の発光ダイオードを含むディスク穿孔システムに関する。

米国特許第６０５０９８８号明細書（Ｚｕｃｋ） 米国特許第５８７９３２６号明細書（Ｇｏｄｓｈａｌｌ他） 米国特許第５２５００２３号明細書（Ｌｅｅ他） 欧州特許出願公開第０３８１４１０号明細書 国際公開第９７／４８４４０号パンフレット 欧州特許出願公開第１０８６７１９号明細書 米国特許第５８４３１１４号明細書（Ｊａｎｇ）

したがって、ワクチン、薬液または他の薬剤の供給と患者の皮膚の剥離量の両方に関して首尾一貫した装置が依然として求められている。したがって、当業界では、様々な薬物および他の物質の表皮投与用の改良型の装置が引き続き求められている。

本発明は、制御される剥離要素を有するマイクロ剥離装置、およびこのマイクロ剥離装置を使用するための方法を対象とする。マイクロ剥離装置に加えられる圧力または力の量を監視し、したがってこれを制御することができることによって、皮膚の所望の領域への制御可能な一貫した剥離が得られる。この方法および制御される剥離要素は、異なる技術者が関与するときでも剥離量の一貫性を促進する。これは、供給される薬物またはワクチンの投与量の均一性、および供給部位の深さまたは角質層の下の体吸収のための剥離面積の一貫性を促進する。

制御される剥離要素を有するマイクロ剥離装置を使用し、その中にワクチン、薬液または他の薬剤を供給する溝を形成する皮膚の領域を横切ってマイクロ剥離装置を横方向に（前後に）移動させることによって、ワクチン、薬液または他の薬剤を塗布することができる。さらに、剥離装置に関連した回転運動は、技術者が剥離装置上のハンドルを回すことによって、または機械式の回転装置によって与えることができる。剥離装置の縦軸にほぼ垂直に取り付けられた剥離面上に微小突起のアレイが配置される。この剥離面を所望の皮膚に対して置き、薬物またはワクチン供給の前、供給と同時に、または供給の後に、横方向の運動または回転運動を使用して皮膚を処理し溝を形成することができる。薬物またはワクチン物質を予め塗布し、またはマイクロ剥離装置のマイクロ剥離装置アレイの表面を薬物またはワクチン物質でコーティングする場合には、横方向の運動または回転運動を実際の薬剤供給に結び付けることができる。

皮膚の円形剥離は、マイクロ剥離装置を含む機械式または外部給電式の回転装置を用いて、皮膚の局所領域が処理または剥離されて適当な深さの溝ができるように達成することができる。この回転式装置は、溝を形成するためにその中でマイクロ剥離装置アレイを被検者の皮膚に対して回転させるハウジング、および回転式装置の回転を作動させるために使用者が非作動とするインタロック機構を含む。一実施形態では、圧力が加えられたときに回転式装置または横方向剥離装置のハウジングが、皮膚をそのままの位置に保持して、マイクロ剥離装置アレイ面が患者の皮膚の同じ領域を剥離させかつ／またはぴんと伸ばすことを保証し、インタロック機構に関連したばねまたは他の構成要素が、マイクロ剥離面が皮膚に対して移動する圧力を制御する。したがって、この実施形態は、特に臨床上の設定において同じ量の物質が体内に吸収される、所望の皮膚に対する一貫した再現可能な剥離を保証するはずである。

手動式マイクロ剥離装置または回転式装置によって形成される円形の剥離を、マイクロ剥離装置に加えられる圧力の量を（例えば視覚的に）監視するための手段と組み合わせて、所望の供給領域を横切る皮膚のより一貫した剥離を達成し、患者の体にワクチン、薬液または他の薬剤をより効率的に供給するため、ほぼ一定の下向きの力を維持することができる。例えば、技術者および／または使用者は、横方向の運動または回転運動の間、形成中の溝の長さに沿って適当な深さが得られる一貫した下向きの力または圧力が加えられるように、マイクロ剥離装置に加えられている下向きの力を監視することができる。したがって、マイクロ剥離装置を使用する技術者は、すべての患者で同じ程度の角質層破壊および侵入深度を達成するのに必要な圧力を加えることができる。使用者にアナログフィードバックを提供して、剥離プロセス全体を通してこの必要な圧力を維持することができるようにすることも望ましい。このことは、所望の標的領域が表皮の中の抗原提示細胞であって、より深い真皮組織や毛細血管床ではないワクチンなどのある種の化合物クラスの供給にとって特に重要である。この場合に、表皮を貫通することなく化合物を表皮に供給することが望ましい。

これは、剥離プロセスによって皮膚内に物質を供給するための剥離装置によって達成される。この装置は、皮膚の所望の供給部位に固定されて取り付けられ、または皮膚の所望の供給部位に対して押し付けられるように適合されたハウジングと、ハウジングの上部開口の中に配置され、供給部位を剥離するためにハウジングの下部開口を横切って移動可能なアプリケータヘッドと、アプリケータヘッドに取り付けられた剥離面とを備え、それによって、ハウジングは供給部位にしっかりと固定されたまま動かず、ハウジングおよびアプリケータヘッドの構造は剥離プロセスのパラメータを制御する。他の実施形態では、剥離面が角質層を破壊しながら皮膚を横切って移動する速度、および剥離して溝を作る表面積が制御される。

圧力の監視は、機械式または電気式圧力計、予め圧縮されたばね（予め荷重がかけられたばね）、あるいは電子圧力変換器によって達成することができる。この監視装置はインジシア（ｉｎｄｉｃｉａ）と同じくらい単純にすることができ、圧力の量を検出し圧力の量を指示する電子圧電フィルムと同じくらい精巧にすることができる。皮膚の上に位置するときに微小突起に加えられる下向きの力の量に加えて、微小突起が皮膚の表面を横方向に移動する速度、微小突起が皮膚を横切って横方向に移動する回数などの他のパラメータを制御して、所望の皮膚領域の再現可能な最適な剥離を提供することができる。

本発明の他の実施形態によれば、マイクロ剥離装置アレイ面への回転または横方向運動の適用が、剥離する皮膚に対して保持されたハウジングの内部で実施され、相対的に静止したハウジングの中で剥離面が動かされて、その結果、マイクロ剥離装置アレイ面が、適当な深さの溝を形成する皮膚の１つの領域を効果的に剥離する。ハウジングの中で横方向に移動しまたは回転運動する剥離面によって、剥離する皮膚の領域のより良好な制御が提供されるはずである。ハウジングを有するマイクロ剥離装置はさらに、下向きの一定の力、したがってマイクロ剥離装置の剥離面に加えられる圧力を維持し、それによって溝を形成するための所望の皮膚部位に沿った剥離面の適当な侵入深度を可能にするために、ハウジングの中に取り付けられたばねを有することができる。ハウジングと、一定の適用力を提供するための手段はともに、異なる技術者がマイクロ剥離装置を使用するときでも均一な皮膚張力、一定の皮膚処理領域および剥離面への一定の圧力または力の適用を達成することによって、手動式マイクロ剥離装置の機能を向上させる。

他の実施形態では、ハウジングが、皮膚を剥離した後に使い捨てのマイクロ剥離装置アレイ面をその中に格納することができる安全装置の役目を果たす。この安全特徴は例えば、マイクロ剥離装置アレイ面を安全な廃棄のために装置の中に固定することができる、回転式装置のハウジングの中の格納移動止めまたはハウジングの中のクッション層を用いて達成することができる。

以下の詳細な説明を添付図を参照して読むことによって本発明はさらに理解される。全図面を通じて同じ参照符号は同じ要素を指す。

本発明は、横方向の運動または回転運動によって角質層を剥離して、患者の皮膚の角質層を通した物質の投与を向上する、制御される剥離要素を有する装置および方法を対象とする。

本明細書で使用するとき、用語「剥離する（ａｂｒａｄｅ）」は、皮膚を過度に刺激したり、または感染性因子に対する皮膚関門を危険にさらすことなく角質層の少なくとも一部分を除去して、皮膚の透過性を高めることを指す。この用語は、角質層を貫通する離散した複数の穴をあけ、穴と穴の間に破壊されていない角質層の領域を残す「穿刺（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）」とは対照的である。

本出願では用語「侵入（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｇ）」が、角質層を完全に通過したり、隣接する層に入り込むことなく角質層に入ることと定義される。このことは、その下の皮膚層の境界面を露出するために角質層に完全に侵入することができないとまでは言っていない。一方、貫通（ｐｉｅｒｃｉｎｇ）は、角質層を完全に通過し、角質層の下の隣接する層に入り込むことを指す。

薬物またはワクチンの供給に対する抵抗を含む皮膚の１次関門特性は、角質層と呼ばれる表皮の最外層にある。表皮の内層は一般に、顆粒層、マルピーギ層および胚芽層として一般に識別される３つの層を含む。薬物またはワクチン、あるいは他の物質が角質層の下まで達すれば、後続の皮膚層への拡散および最終的な体による吸収に対する抵抗は実質的になくなる。

生存可能な（ｖｉａｂｌｅ）表皮内にまたは生存可能な表皮を通して物質を供給する方法は、ある物質および特にあるワクチンの体による吸収を容易にするための有効な方法となりうる。本発明は主に、生存可能な表皮内へのまたは生存可能な表皮を通した物質、特に薬剤の供給を容易にし、それによってより大量の生物活性物質または薬剤がより迅速に吸収されるようにするための装置および方法を対象とする。

マイクロ剥離装置（ｍｉｃｒｏａｂｒａｄｅｒ）アレイ面を回転させるための本発明の一実施形態に基づく回転方法および装置は、皮膚を剥離して、表皮層内の露出した表面積を増大させ、抗原提示細胞（ＡＰＣ）による直接取込み、毛細管ドレナージ（ｄｒａｉｎａｇｅ）現象、またはリンパ管ドレナージ現象による被検者の体内への物質あるいは薬物またはワクチンの供給の有効性を高める能力を有する。好ましい実施形態では、この装置が、皮膚を剥離し、それによって角質層を貫通することなく角質層に侵入する。

所望の微小突起（ｍｉｃｒｏｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）アレイを含む剥離面を、所望の皮膚領域に対して回転させ、または所望の皮膚領域を横切って横方向に移動させる。その結果得られる本発明に基づく皮膚の剥離によって角質層は破壊され、それによって生存可能な表皮層の表面積が増大し、そのため供給される物質の投与量濃度が大幅に増大する。円形運動の実施形態では、剥離が、回転ないし円形運動によって剥離された領域内に投与された物質を保持する傾向がある。その結果、本発明の一実施形態に基づく円形または回転供給を使用することによって、投与された物質をより狭い剥離領域に限定することができ、その結果、体の限定された部分により多くの物質を供給することができる。円運動による方法またはまっすぐに動かす方法を使用することによって、被検者または供給する物質に応じて、より小さなまたはより大きな剥離領域を使用し、供給することができる。

本発明の方法を使用して投与する物質は、剥離の前、剥離と同時に、または剥離の後に皮膚に塗布することができる。しかし、本発明の方法の一実施形態によれば、核酸ベースのワクチンおよびペプチドまたはポリペプチドを含むある種のまたは特定の生物活性物質は、予め剥離しておいた皮膚に塗布するのではなしに、剥離の前または剥離と同時に皮膚に塗布する。すなわち、ある種の物質は、予め剥離しておいた皮膚に受動的に塗布する以外の方法で皮膚に塗布したときのほうが反応が高まる。

物質は、薬剤として許容される任意の形態で皮膚内に供給することができる。一実施形態では物質を皮膚に塗布し、次いで剥離装置を皮膚に押し当て、同時に皮膚および物質の上で剥離装置をひねり、または横方向へ移動させる。所望の結果を与える剥離を生み出す最小限の下向きの力を使用することが好ましい。効率的な供給を達成するのに必要な剥離を達成する力および横方向または回転方向の運動の量は、供給する薬物またはワクチンによって異なる。当業者であれば、ルーチンの実験を通じて、適当な量の薬物またはワクチンを供給するための適当な力および運動（したがってその結果得られる剥離）の量を決定することができよう。

他の実施形態では、適用前の供給装置の剥離面または剥離面に隣接した表面に、乾燥した形態の物質を塗布することができる。この実施形態では、再形成用の液体を皮膚の供給部位に塗布し、物質で覆われた剥離装置を、皮膚の再形成用の液体が塗布された部位に適用する。次いで、剥離面を皮膚に対してひねり、または剥離面を皮膚に横方向にこすりつけ、その結果、これと同時にまたは後に物質が、皮膚の表面で再形成用の液体に溶解し、剥離と同時に物質が供給されるようにする。あるいは、再形成用の液体を剥離装置の中に含ませておき、剥離のため装置を皮膚に適用したときに放出させて物質を溶解することもできる。剥離ひねり運動または円運動を使用するときには剥離装置がより狭い領域に閉じ込められるため、再形成用の液体の量を減らすことができる。

本発明によれば、所望の皮膚領域を横切ってマイクロ剥離装置を移動させたときに、皮膚の破壊、例えば溝（ｆｕｒｒｏｗ）または他の開口が形成される。マイクロ剥離装置の剥離面が、微小突起からなる長方形、正方形または他の形状のアレイからなり、この剥離装置をひねり運動または円運動させた場合、交差した溝が得られる。この溝の交差は、再形成用の液体が、剥離された領域の内部により多くの溝の彫られた領域を持ち、これによって回転しているマイクロ剥離装置剥離面の遠心力による液体の損失量を最小化することができることを示唆している。剥離された皮膚の溝の量が多くなることに加えて、より曲がりくねった経路が生み出される。このことも同様に、液体が剥離された領域にとどまりやすいことを示唆している。したがってこの円形剥離法は、より少ない量の再形成用液体を使用することができる。剥離装置が物質を捕捉する溝を形成し、それによって従来の剥離法で知られている物質の域外への押出しを防ぐので、この方法は物質の損失の低減を示唆する。

図１に示すように、手動式マイクロ剥離装置２は、その上に剥離面５を取り付けることができるベース４を含む。ベース４は、金属またはプラスチック製の中実の構造体であることが好ましい。一実施形態では、ベース４が、上に向かうにつれて湾曲し頂部が切り取られたキノコ状の冠部４ｂを有するように構成されている。ベース４の頂部は概ね平らであり、その上に剥離面５が取り付けられている。あるいは、先端が切り取られた頂部が、剥離面５を受け取るための凹みを有していてもよい。すべての実施形態で、剥離面５はプラットホーム（ｐｌａｔｆｏｒｍ）１２を含み、プラットホーム１２は、先端が切り取られた頂部から延びる微小突起１４のアレイ（図３）を有する。例示的な実施形態では、この突起アレイまたは針状アレイが、図４に示すように円錐台形であり、本発明の図５に示すようにほぼピラミッド形のメサ（ｍｅｓａ）からなることもできる。円錐台形の突起は、剥離面による剥離の深さを制御する。先に述べたように、微小突起のアレイは、長方形、正方形、円形、または体内への物質の供給を促進する刃の形状を含む他の任意の形状をとることができる。

図１のマイクロ剥離装置２は、剥離面５が被検者の保護外皮すなわち角質層に侵入できる十分な圧力で、マイクロ剥離装置２を被検者の皮膚２８（矢印２９）に対して横方向に（または円形に）動かすことによって、被検者に適用される。ベースに圧力を加えることによって、剥離面５およびベース４が被検者の皮膚に押し込まれる。これに応じて、傾斜したキノコ状の冠部４ｂの高さは、マイクロ剥離装置２の使用中に、塗布された物質がベース４に沿って流れ、ベース４の下面４ｃまで達するのを防ぐのに十分なものであることが好ましい。

ハンドル６はアーチ形のベース４に取り付けられている。ハンドル６の上端６ｃを、ベース４の内周縁の側壁４ａにスナップばめまたは摩擦ばめすることができる。あるいは、ハンドル６を、ベース４の下面４ｃに（例えばエポキシ樹脂で）接着し、あるいはスナップばめまたは摩擦ばめし、あるいは一体に成形することもできる。ベース４の下面４ｃはキノコ状の冠部４ｂと縁をそろえ、またはキノコ状の冠部を越えて延ばすことができる。ハンドル６の下端６ｂはハンドル６のシャフトよりも幅が広い。下端６ｂは、物質を投与しマイクロ剥離装置２をひねる人の親指の置き場となる凹み６ｄを含む。さらに、患者の表皮に対してマイクロ剥離装置２をひねるときに使用者がハンドル６をしっかりとつかむのを助ける突起８がハンドル６の外面に形成されている。

図２の断面図に示すように、下端６ｂは円筒形とすることができる。マイクロ剥離装置２を使用する人がマイクロ剥離装置２をつかむのを助けるため、円筒形の下端６ｂの両側側には凹み６ｄが配置されている。すなわち、マイクロ剥離装置２の運動は、手または指によって、あるいは回転装置との相互接続によって提供することができる。マイクロ剥離装置２のハンドル６およびベース４は、プラスチックまたは同種の材料から成形されることが好ましい。１人の患者に使用した後にマイクロ剥離装置全体および剥離面を廃棄できるように、マイクロ剥離装置２は安価に製造されることが好ましい。

微小突起を有する剥離面を形成する１つの方法は、長方形のシリコン片をエッチングする方法である。エッチング手順によって表面輪郭を有する親剥離面を得る。後に述べるように、この親剥離面を、微小突起アレイを有する剥離面の型とすることができる。この親剥離面の表面輪郭を材料層でコーティングする。この材料層の厚さは少なくとも約０．０１〜０．２インチ（０．２５〜５．０８ｍｍ）であることが好ましく、０．０７インチ（１．７８ｍｍ）以上であることが好ましい。材料層から親剥離面を除去して材料層中に親剥離面のネガ像を形成する。次いでこのネガ像を成形プロセスで使用して、親剥離面のフィーチャと実質的に同じフィーチャを有するポジ像を形成することができる。

材料層から除去されるときに親剥離面は犠牲になる。親剥離面は例えばエッチングによって除去することができる。他の実施形態では、材料層でコーティングする前に、リリース（ｒｅｌｅａｓｅ）層で親剥離面をコーティングしておく。このリリース層は、ネガ像からの親剥離面の除去を容易にし、親剥離面を無傷に保つ。

複数の微小突起を有する剥離面を形成する他の方法は、複数のフィーチャを画定する表面輪郭を有する親剥離面の使用を含む。この親剥離面の表面輪郭を少なくとも１つの材料でコーティングして、シェル（ｓｈｅｌｌ）を形成する。このシェルから親剥離面を除去して、シェルの中に表面輪郭のネガ像を形成する。シェルのネガ像に材料、例えばポリカーボネート（ＬＥＸＡＮ（登録商標）ポリカーボネート）、アクリル樹脂（ＡＣＲＹＬＩＴＥ（登録商標）アクリル樹脂）、ＣＯＣ（Ｔｏｐａｓ（登録商標）環状オレフィン共重合体）、ポリスチレンまたは他の適当な構造プラスチックを実質的に充てんして、親剥離面と実質的に同じフィーチャを有する装置を形成する。もちろん、シェルの充てんには他のタイプの材料を使用することもできる。ネガ像の充てんには、射出成形、圧縮成形、エンボシングまたは適合する他の任意の技法を使用することができる。

他の実施形態では、シェルが、深さ約５ミクロンから約２５０ミクロンの凹みを画定する。この凹みは、１ｍｍ^２あたり約４個から約１００個の凹み密度を提供する、均一な間隔のまたは不均一な間隔の縦横の列のアレイとして、またはランダムパターンを含む他のパターンのアレイとして配置することができる。シェルは、親剥離面のフィーチャを成形するためのネガ像ないし反転像であり、親剥離面は、その表面輪郭上に、長さ約０．５ミクロンから数百ミクロンの凹みまたは頂点を有することができる。

先に述べたように、患者の皮膚に物質を供給するための方法は、患者の外皮層をワクチン、薬液または他の薬剤でコーティングするステップと、患者の皮膚に対してマイクロ剥離装置２を移動させて、患者の表皮内への物質の侵入を許す十分な溝を残す剥離を提供するステップとを含むことができる。あるいは、マイクロ剥離装置２の剥離面５にワクチン、薬液または他の薬剤を塗布してもよい。所望ならば、回転は、マイクロ剥離装置２を保持した技術者の手首をひねることによって手動で実行し、あるいは、マイクロ剥離装置を回転させる後述の装置（図７〜８）を用いて機械的にまたは電子的に達成することができる。回転またはひねりは、時計回りに、または逆時計回りに、あるいは両方向に実施することができる。

マイクロ剥離装置２のこの構造設計により、好ましいマイクロ剥離装置２の先頭のアーチ形のベースが患者の皮膚を伸ばし、次いで、微小突起１４の上面または上縁２０（図４）が、角質層に侵入し溝２６を形成することによって保護外皮層を剥離し、それによって薬物または他の物質が患者の体内に入ることを可能にする。縁２０に加えて、微小突起１４の縁２２も、皮膚２８に溝２６を形成するのを助けるスクレーピング縁を構成する。図６に示すように、微小突起１４の数および剥離面５上での微小突起１４の配置に応じて、スクレーピング縁２０および２２は、溝２６の中に開いた谷２５および乱切された側壁２７を形成する。保護外皮層を第１の円方向へ最初に剥離した後に、さらにマイクロ剥離装置２の後縁および前縁が剥離された領域の表面をこすり、剥離された皮膚領域の中にワクチン、薬液または他の薬剤を移動させ、それによってその下の表皮と薬物または物質との相互作用を高める。

図７Ａおよび７Ｂを見ると、本発明の一実施形態に基づく回転式供給装置３０が示されている。図７Ａは、機械構成要素が見えるように透き通ったハウジングが付けられた装置の透視図であり、図７Ｂは回転式供給装置３０の断面図である。回転式供給装置３０はハウジング３２を含み、この好ましい実施形態ではこれが円筒形のハウジングである。ハウジングは円形である必要はなく、長方形、正方形、楕円形または他の形状も使用できる。ハウジング３２は縦軸を有し、一般に中空である。ハウジング３２は、制御を追加するために使用者が指でつかむことができる形状を有することが好ましい。ハウジング３２の頂部３４は開口３６を有し、その中を、縦方向に移動可能な棒３８’に一体に取り付けられたボタン３８などのインタロック機構が作動時に移動する。好ましい一実施形態では、ボタン３８の頂部が開口３６を貫いて延びており、棒３８’に隣接するボタン３８の基部３７はハウジング３２の中に位置する。基部３７は、基部の上部よりも大きな幅／直径を有する。基部の幅／直径はハウジング３２の内部とほぼ等しい。基部３７の厚さおよび幅は、作動手段すなわち押しボタン３８に対して強く安定した支持を提供するように設計されている。棒３８’は、ハウジング３２の内側でボタン３８の基部３７に一体に取り付けられている。

回転式供給装置３０の他端３９は、被検者の皮膚に対して置かれ、ボタン３８が作動されているあいだは静止して動かないように設計される。したがって、ハウジング３２の端部３９は、剥離面５による剥離の前に被検者の皮膚をぴんと張る役目を果たす。すなわち、回転式供給装置に加えられた垂直の力が、剥離面が皮膚領域をこするのを助けるぴんと張った皮膚領域を提供する。

ハウジング３２の中には、これと同心に、好ましくは回転式供給装置の端部３９から奥に引っ込んで、中空スリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）４０が位置する。中空スリーブ４０はハウジング３２の中で自由に回転することができ、これには溝状のねじが切られている。ボタン３８に取り付けられた端部とは反対側の縦方向に移動可能な棒３８’の端部が、中空スリーブ４０の上端に挿入されている。縦方向に移動可能な棒３８’の端部から延びる突起（図７Ｃ）が、中空スリーブ４０の溝状のねじが切られた領域４１の中に延びている。このねじは、ボタン３８および棒３８’の縦方向の運動を回転運動に変えるように設計されている。あるいは、棒３８’の反対側の端部が凹みを備え、棒３８’の縦方向の運動を所望の回転運動に変換するために中空スリーブ４０が隆起したねじ山を有することもできる。この構造の結果、ボタン３８が作動されると、ねじ溝に沿って棒３８’の突起が中空スリーブ４０の中に押し込まれ、それによってボタン３８のフルストロークの間に中空スリーブ４０が約３６０度回転する。

回転式供給装置３０の端部３９に近い中空スリーブ４０の端部には端面４２が一体に形成されている。代替実施形態では、接着剤などによって中空スリーブ４０に端面を取り付けることができる。中空スリーブ４０の端面４２の前端４４には以前に説明したものなどの剥離面５が取り付けられている。ボタン３８が押される前または作動される前、剥離面５をハウジング３２の中に格納しておくことができる。縦軸に平行な溝状のねじは、中空スリーブ４０および剥離面５が後退することを可能にする。ボタン３８が押し下げられたときに剥離面５が被検者の皮膚に対して約３６０度回転するように溝状ねじの湾曲部分を設計することができる。供給する薬物またはワクチンによっては、剥離面をより少なく回転させ、または複数回回転させることが望ましいこともある。ハウジング３２は相対的に静止しており動かないので、ボタン３８を作動させると、静止したハウジング３２の内側の皮膚領域を剥離面５が剥離するときに、ハウジング３２は皮膚をそのままの位置に保持する。したがって、患者によって吸収される薬物またはワクチンの量に関して一貫した再現可能な結果が回転式供給装置３０によって達成されるはずである。

図示のインタロック機構は剥離面に垂直に配置されたボタンだが、他のインタロック機構も使用できる。例えば、回転装置のハウジングのまわりに配置されたレバーを、ハウジングによって保持された皮膚にほぼ平行な方向へ押すことができる。レバーを横方向へ押すことによって、ハウジングの中に保持された剥離面５を回転させるばねを非作動とさせる。同様に、ハウジングの側面から突き出たハンドルを、剥離面５を回転させるばねを非作動化するレバー、ボタンまたは回転運動装置とすることもできる。

剥離面５は、図７Ｂに示すようにリング４５を介して中空スリーブ４０の前端４４に取り付け、または接着剤によって中空スリーブ４０の前端４４に直接に取り付けることができる（図７Ａ）。棒３８’が中空スリーブ４０の中に押し込まれると、突起が中空スリーブ４０のねじをたどり、そのため、ねじが切られた中空スリーブによって、中空スリーブ４０および剥離面５が回転する。したがってボタン３８が押されると、剥離面５は被検者の皮膚に対して回転する。剥離面５は使い捨ての部片に永久に取り付け、あるいはリング４５上へスナップばめすることができるチップまたは他の使い捨ての部片上に配置することができる。これによってチップを交換することができ、回転式供給装置全体を再製作する必要がなくなる。

他の実施形態では、剥離面５を、中空スリーブ４０に取り付けられた端面４２と一体に製作する。このような実施形態では、１人の患者の皮膚を剥離した後に回転式供給装置全体が廃棄される。回転式供給装置３０を使用して、ワクチンまたは他の物質を供給する１人の患者の２か所以上の位置で剥離を実施し、次いで回転式供給装置３０を廃棄することが想像される。さらにそれと一体の剥離面５を有する代わりに、回転式装置が、別個のマイクロ剥離装置に適合し、または他の方法で対合し、または別個のマイクロ剥離装置を受け入れるように修正されることも想像される。

予め圧縮されたばね４６が、棒３８’および中空スリーブ４０を同心に取り囲んでいる。図７Ｂに示すように、中空スリーブ４０の端面４２は、突き出したリム（ｒｉｍ）４３を有し、ばね４６は、伸びた状態で、突き出したリム４３から基部３７まで延びている。ボタン３８を押し下げるとばね４６は縮み、そのためボタン３８から圧力が除かれると装置３０は自動的にリセットされる。すなわち、ボタン３８がそれ以上押し下げられなくなり、それによってばね４６が縮んだ状態から解放されると、ばね４６は反対の荷重を加え、剥離面５を反対方向に３６０度回転させる。所望の剥離量に応じてボタン３８は何回か押すことができる。この格納された剥離面は、回転式供給装置に安全廃棄特徴を提供する。

図７Ｅに本発明に基づく一実施形態を示す。この実施形態では、棒３８’の端部および中空スリーブ４０の頂部が安全格納特徴（ｓａｆｅｔｙ ｒｅｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ）を提供するように設計されている。中空スリーブ４０の頂部は突き出たリップ（ｌｉｐ）４８を備え、棒３８’の端部は、互いに離隔して配置された突き出た２つのリップ４９を備えている。回転式供給装置が皮膚の所望の領域を十分に剥離させた後、操作者はハウジング３２からボタン３８を引き出し、それによって棒３８’の突き出たリップ４９の一方を、中空スリーブ４０の突き出たリップ４８よりも先に移動させ、突き出たリップ４８が、棒３８’の離隔した２つの突き出たリップ４９の間にとどまるようにする。こうすると、中空スリーブはハウジング３２の中に引き戻され、格納された安全位置から中空スリーブを動かすためには大きな力が必要となるので、中空スリーブはこの格納安全位置にロックされる。より大きな第２のばねがハウジング３２の中に剥離面全体を後退させる代替実施形態を後に説明する。

本発明に基づく回転式供給装置の組立てを容易にするため、止め輪ないしワッシャ４７が開口３６を覆っている。一実施形態では、止め輪４７がその互いに反対側に２つの耳４７ｅを有する。図７Ａにはそのうちの一方が示されている。耳４７ｅはハウジング３２の頂部の溝３２ｇに受け取られ、それを回転させることによってその場所にロックされる。他の実施形態では、ハウジング３２の頂部が、ボタン３８を受け取る開口を有するキャップを備える。このキャップはハウジング３２にネジで止められる。したがって、ばね４６、中空スリーブ４０、棒３８’およびボタン３８をハウジング３２の中に簡単に組み付けることができ、次いでこの組立品を一緒にロックすることができる。止め輪４７またはスクリューキャップは、ばね４６が解放されたときでも上記の構成要素をハウジング３２の中に保持する。ハウジング３２、中空スリーブ４０、棒３８’およびボタン３８は特定の形状に容易に成形することができるプラスチック材料から製作される。

他の実施形態では、回転式または（前述の）横方向移動式供給装置の中に剥離面を格納するための手段が提供される。例えば、ボタン３８”の底部に形成された移動止め５１を使用して、所望の量の剥離が達成された後でハウジングの中に剥離面を固定することができる。好ましい一実施形態では、移動止め５１がハウジング３２’から十分に離れており、そのため剥離プロセスの間、移動止め５１はハウジング３２’と係合しない。この実施形態を図８Ａおよび８Ｂに概略的に示す。結合機構を使用して、ハンドルを有するマイクロ剥離装置をボタン３８”およびハウジング３２’に対合させる。横方向に移動させるためのハンドルを対合させることに加えて、マイクロ剥離装置のハンドルと、ハウジングの中で回転することができるボタンとを接合させることができる任意のタイプの結合機構が想像される。開口３６’に対する相対的な移動止め５１のサイズは、マイクロ剥離装置を適用している技術者または使用者が、図８Ｂに示すように、開口３６’を通してボタン３８”を十分に格納することを保証するように設計される。

一実施形態では、剥離面５’が、ハウジング３２’の底部から突き出たショルダに載り、ばね４６’が、剥離面５’とハウジング３２’の頂部との間でわずかに圧縮される。ハウジング３２’に力が加わると、この力はハウジング３２’および剥離面５’を通して伝わるので、予め圧縮されたばね４６’はわずかに引っ込む。予め圧縮されたばね４６’は、剥離面５’を通して送られる力の量を制限するばね値を有する。さらに、ばねには予め荷重がかかっており、そのため、ばねは、角質層に侵入するのに必要な圧力を超えた場合にのみ偏る。ばねレート（ｓｐｒｉｎｇ ｒａｔｅ）は、圧力（または力）が十分な剥離を生み出すのに必要な所定の力よりも高くなるように選択するのではなしに、剥離面がハウジング３２’の中に格納されるように選択する。残りの力はハウジング３２’を通して送られる。その結果、必要な力よりも大きな力がハウジング３２’に対して加えられた場合、剥離量は一定に保たれる。その結果、予め圧縮されかつ／または予め荷重がかけられたばね４６’は、剥離操作の間、被検者の皮膚を横切って適当な量の剥離が得られ、適当な深さの溝２６が形成されるように圧力の量を制御する。

例えば、マイクロ剥離装置を適正に機能させるのに１０ポンド（約４．５４ｋｇ）の力が必要な場合、ハウジング３２’は、予め１０ポンドの荷重がかけられたばね４６’を保持する。ばねレートは、１ｍｍあたり１ポンド（約０．４５４ｋｇ）であり、そのため、力が１１ポンド（約４．９９ｋｇ）に上昇した場合、剥離装置は１ｍｍ偏る。この１ミリメートル偏った点では、剥離面５’は装置の中に完全に格納されている。剥離面５’によって皮膚が剥離された後、技術者または使用者は、剥離面およびばね４６’に加えた圧力を解放する。この圧力の解放によって、剥離面５’は弛緩してハウジング３２’の外に出る。剥離面５’をハウジング３２’の中に完全に引き込むために、技術者または使用者は、ハウジング３２’の頂部３４’の開口３６’から移動止め５１を引き出さなければならない。供給装置の剥離面がハウジング３２’の中に安全に格納され、格納されたまま安全に廃棄されるので、これは本発明に基づく安全特徴である。

出願人は、実験を通して、マイクロ剥離装置が適正に動作し、適当な量の物質または薬物を患者の表皮層に供給するためには、マイクロ剥離装置に加える圧力の量を十分に制御する必要があることを確認した。本発明によれば、マイクロ剥離装置アレイ面５は角質層だけを破壊しなければならない。加える圧力が大きすぎる場合、マイクロ剥離装置が表皮層を除去しすぎてしまう可能性がある。一方、十分な圧力が加えられない場合、マイクロ剥離面は角質層に侵入することができない。この過小な剥離の結果、体に供給される物質または薬物が不十分になる可能性がある。加える圧力の制御は、溝２６に沿った侵入深度、ならびに所望の侵入および所望の剥離を達成するための力の量の決定を助ける。

図１〜２を参照して説明した手動式マイクロ剥離装置を、ハンドル６が印刷物ゲージ（ｐｒｉｎｔｅｄ−ｍａｔｔｅｒ ｇａｕｇｅ）を含むように変更し、図９の透視図に示す装置に組み込むことができる。本発明の一実施形態では、印刷物ゲージが突起８を、本発明の装置を用いて加えている圧力の指示器として使用する。指示器として使用するため、突起８を色分けし、または突起８が異なる形状を有するようにすることができる。好ましくは突起８を印刷物ゲージに置き換える。印刷物ゲージは、３色の異なる色で色分けするなどディジタルゲージとし、あるいは、加えられている力に対応する色分けされたグラデーションを有するアナログゲージとすることができる。図９のマイクロ剥離装置は、後述するように印刷物ゲージを隠すことができるように不透明な材料から製作することができる。あるいはこの材料を、透明プラスチック、半透明プラスチックなどの透き通った材料とすることができる。そうすることによってこの図の装置の内部機構を見ることができる。この実施形態では、ハンドル６’が、図１〜２に示したマイクロ剥離装置のハンドルよりも長い。ハンドル６’は、ポスト（ｐｏｓｔ）６ｐ、ばね６ｓおよびハンドルの上部６ｕを有することができ、ハンドルの上部６ｕはハンドルの下部６ｌの上にかぶさる。ばね６ｓはポスト６ｐを取り囲み、下部６ｌはばね６ｓおよびポスト６ｐを取り囲み、上部６ｕは下部６ｌの上部を取り囲む。ポスト６ｐの上部は、上部６ｕと下部６ｌを一体に保持するフランジ端部を有することができる。好ましい一実施形態では、ポスト６ｐの端部に切られ、上部６ｕに隣接して配置されたスクリューキャップ６ｃが、ハンドル６’を安全に一体に保つ役目を果たす。上部６ｕはポスト６ｐを取り囲み、上部６ｕに加えられた圧力の量に応じてポスト６ｐを上げ下げする。上部６ｕは、ポスト６ｐ上の印刷された印、印刷物ゲージまたは突起８をそれを通して見ることができる窓７を有することができる。

ばね６ｓは、印刷物ゲージに関係した所定のばね値を有する。例えば、ばね６ｓを線形圧縮ばねとすることができ、ポスト６ｐは、剥離面５”に加えられた圧力量を指示する色分けされた変位スケールを有することができる。実施形態に応じて、色分けされたゲージまたは記号とすることができる印刷物ゲージは、ハンドルの下部６ｌの上部６ｕよりも下またはポスト６ｐの上に印刷される。印刷物ゲージが上部６ｕの下のポスト６ｐ上にある実施形態では、技術者は、上部６ｕに圧力を加え、上部を剥離面５に向かって動かし、ポスト上の印刷物を出現させる窓７を動かす。すなわち、上部６ｕを下部６ｌの上にスライドさせ、ポスト６ｐ上の印刷物ゲージを観察することによって技術者が、患者の皮膚を横切って移動するマイクロ剥離装置に加えられる圧力を制御できるようにする。あるいは、印刷物ゲージをハンドル６’の下部６ｌに配置することもできる。印刷物ゲージを色分けする場合には、不十分な圧力（例えば黄）、過大な圧力（例えば赤）または適当な圧力（例えば緑）を表す異なる３色を使用することができる。これは、圧力不足状態および圧力超過状態が技術者または使用者に伝えられるという利点を提供する。あるいは、適当な圧力範囲を表す単一の色または記号を使用することもできる。

代替実施形態では、ポスト６ｐがマイクロ剥離装置の頂部から突き出しており、技術者または使用者がばね６ｓを押し下げたときに、ポスト上の印刷物ゲージが現れる。すなわち、上部６ｕの押下げ量がマイクロ剥離装置に加えられた力に正比例する。例えば、下向きの力が加えられると、上部６ｕはばね６ｓの上におおいかぶさり、ポスト６ｐはこの力に比例した長さだけ突き出す。加えられた力が小さすぎる場合には、装置の頂部に黄色の帯が現れる。技術者または使用者はこのフィードバックを見て、（正しい力範囲を表す）緑の帯が見えるまでより大きな力を加えることを知る。赤い帯が見える場合、技術者は加えた力が大きすぎることを知り、緑の帯が現れるまでマイクロ剥離装置にかける力を小さくする。したがって、この直接視覚フィードバックを用いて、マイクロ剥離装置の技術者または使用者は、装置に加える力の量を調整することができ、その結果、長さに沿って適当な深さを有する溝を形成するために、患者の皮膚を横切って移動するマイクロ剥離面に加える圧力の量の一貫性を保つことができる。その結果、マイクロ剥離装置の異なる使用者がこのフィードバックを使用して、同じ量の圧力およびその結果得られる同じ量の剥離を達成することができ、その結果、薬物またはワクチン供給の効力が終始一貫したものになる。

図９を見るとマイクロ剥離装置は剥離面５”を有し、剥離面５”は、接着剤によって平らな前面１２’に貼り付けることができる。平らな前面１２’の裏側は、そこから突き出たいくつかのリブ（ｒｉｂ）１２ｒを有する。リブ１２ｒは、変位ばね６ｓの中心を合わせ、変位ばね６ｓを支持するように設計されている。ばね６ｓのばね値の好ましい標的定数は約６ポンド／インチ（約１．０７ｋｇ／ｃｍ）であり、これは、０．５〜０．７５インチ（１．２７〜１．９１ｃｍ）変位させたときに約３〜４ポンド（１．３６〜１．８１ｋｇ）の圧力を与える。これは、横方向に移動させる平らな正方形のマイクロ剥離装置アレイについて好ましいモードである。いくつかの応用に対しては非線形ばね値が想像される。より大きなばね値（線形または非線形）を使用して、異なる応用に対する所望の圧力制御を達成することができる。さらに、患者に供給する薬物またはワクチンに応じて、異なる剥離量が要求される。本発明によれば、この変位ばねは、スクリューキャップ６ｃをゆるめてポスト６ｐを出現させ、ばね６ｓを取り替えることによって取り替えることができるので、マイクロ剥離装置の力の範囲は容易に調整することができる。したがって、内部ばねを、異なるばね力プロファイルおよび／または密着高さを有するばねと容易に取り替えることができる。

マイクロ剥離装置のハンドル６’を一体に保持するための代替手段は、中実のポストを上部６ｕから突き出させ、ポストの端部にリングまたはキャップを摩擦ばめして、外部ばねと下部を一体に保持するものである。マイクロ剥離装置は使い捨ての装置とすることができるので、このリングまたはキャップは例えば接着剤で永久に固定することもできる。

使用者フィードバックを縦の印刷物ゲージとして開示し示したが、当業者に知られている他の方法で圧力指示を実施することもできる。例えば、縦の印刷物ゲージの代わりに、平らな前面１２’の裏側の内部スリーブの外側に印刷物ゲージを水平に配置することができる。これは、平らな前面１２’の裏側に置かれた感圧性フィルムによって達成することができる。これは、剥離面５”に加えられた圧力の量に応じて成長する水平なバーとすることができる。圧力指示を実行する他の方法は、上部６ｕの圧縮によってカム機構を作動させる方法である。これによって、半径方向のアームが、円形の印刷物ゲージの中心点を軸に回転する。

本発明に基づく他の実施形態では、圧縮ばねの代わりにねじりばねをばね６ｓとして使用することができる。回転機構およびねじりばねを用いて、回転力を下向きの力に変換する。ねじりばねに結合されたカム機構によって、ポインタが、印刷物ゲージに加えられた圧力の量を指示する。したがって、使用者または技術者は、上部６ｕが下部６ｌの上におおいかぶさるまでにしきい圧力レベルを加えなければならない。このしきい圧力レベルは、剥離面５”に加える適当な圧力の量と直接に関係する。したがって、技術者は、患者の皮膚を剥離するために加えている圧力の量の触覚指示と視覚指示の両方を得ることができる。圧力量の触覚指示は、先に述べた移動止めを用いて達成することができる。制御剥離特徴を有するマイクロ剥離装置は、周知のばねの圧縮量の視覚または触覚指示を提供する知られているすべての手段を想像する。使用者への視覚および／または触覚フィードバックの使用は、マイクロ剥離装置のより一貫した適用を可能にするはずであり、したがって、より良好な剥離再現性ならびにより良好な薬物供給およびワクチン効力を提供するはずである。

圧縮の使用して患者の皮膚を剥離するための適当な圧力を得ることを考えれば、図９のマイクロ剥離装置を、平らな前面１２’の底面に液体（例えば薬物またはワクチン）を供給する穴を有するように変更することが想像される。マイクロ剥離装置の上部６ｕが下部６ｌの上におおいかぶさったとき、この液体は、機械的な手段によって、または液体を含んだ袋に穴をあけ、次いで圧力および重力によって液体を患者の皮膚の表面に供給することによって、しぼり出される。このようなマイクロ剥離装置は、剥離法によって供給する薬物またはワクチンを保持し、マイクロ剥離面上での物質の再形成に使用する流体を保持するのに有用であろう。このような実施形態では、マイクロ剥離装置と薬物またはワクチンを使い捨ての単一のパッケージとすることができる。パッケージを開けた後にマイクロ剥離装置を患者の皮膚に適用し、次いで皮膚を剥離し、薬物またはワクチンを供給した後に、マイクロ剥離装置を通常の方法で廃棄する。

剥離面の侵入深度を制御するため微小突起は円錐台形に設計されることが好ましいが、剥離チップまたは剥離面を収容する装置も剥離面の侵入深度を制御することができる。図１０Ａ〜Ｄに示すように、アプリケータフレーム（ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）またはハウジングは、それに沿って剥離チップが移動するトラック（ｔｒａｃｋ）または「スロット（ｓｌｏｔ）」を含む。回転式供給装置のハウジングと同様に、アプリケータフレームの底面１１２は患者の皮膚を伸ばし、したがって、剥離チップが患者の皮膚を横切って移動するあいだ皮膚をぴんと張った状態に保つ張力を追加する。アプリケータフレームのトラックは、中実の極微針（微小突起）の侵入深度を、マイクロ剥離装置の前後運動のあいだ一定の侵入深度が達成されるように決定する。

図１０Ａ〜Ｃに示した実施形態によれば、可動ボタン１３８がその中に配置された中心「スロット」１３４を含むパッチ（ｐａｔｃｈ）状の平らな装置１３２ａが、患者の皮膚の所望の供給部位に動かないように取り付けられる。装置１３２ａは、皮膚に物体を取り付ける際に使用しても安全であることが知られている接着剤または他の固定手段を用いて取り付けることができる。可動ボタン１３８は、剥離装置チップ１０５に取り付けられたばね仕掛けのバー１３８’に接続されている。この単純なマイクロ剥離装置１３２ａは、そこを通してワクチンまたは他の薬物を供給したい患者の皮膚に配置される。ばね仕掛けのバー１３８’は剥離チップを、図１０Ｂに示すようにパッチ状の平らな装置１３２ａの中で患者の皮膚から離して保持する。ボタン１３８を押してばね１４６を作動させると、ボタン１３８は、皮膚に向かってチップ１０５を特定の力で押し下げる（図１０Ｃの側面図を参照されたい）。ばね仕掛けのバー１３８’によって皮膚に加えられる特定の力は、患者の皮膚内へのワクチンまたは薬物の配置を達成する最適な力であることが好ましい。作動された後、ばね１４６は、規定された一定の圧力をチップ１０５に発揮して、チップ１０５を、この規定された圧力で皮膚と接触した状態に保つ。

図１０Ｃに示すように、ばね仕掛けのバー１３８’およびボタン１３８によって、剥離チップ１０５を動かし患者の皮膚と接触させた後、チップ１０５を患者の皮膚を横切って矢印１４８の方向に横方向に移動させる。これは、作動されたボタン１３８を「スロット」１３４に沿って横方向に移動させることによって達成される。「スロット」１３４は、パッチ状の平らな装置１３２の上面の細長い開口であり、剥離経路長を画定する。同じ領域を再び剥離したい場合には、「スロット」経路に沿ってボタン１３８を反対方向に移動させる。所望の回数移動させたら、パッチ状の平らな装置を患者の皮膚から除去することができる。体液と接触した剥離装置を安全に廃棄するため、ボタン１３８を非作動化させて、パッチ状の平らな装置１３２ａの中にチップ１０５を再び格納することができる。

図１０Ｄに、本発明に基づく他の実施形態を示す。この装置１３２ｂは、剥離チップ１５２または既製のマイクロ剥離装置を有するアプリケータヘッド１５０を含む。アプリケータヘッド１５０は、アプリケータヘッド１５０の両側に取り付けられた２本のピンＡおよびＢを有する。アプリケータフレーム１５８の内側の垂直壁にはトラック１５６が位置する。トラック１５６は、ピンを受け取るための溝、または剥離チップまたは剥離面を含むアプリケータヘッドの側面と協力する突き出したフランジとすることができる。図１０Ｄに示したアプリケータフレーム１５８のトラック１５６は、アプリケータフレーム１５８の上面からトラック（溝）が横方向に続く深さまで延びる溝１６０を含む。皮膚の表面に隣接したアプリケータフレーム１５８の底面からの横方向のトラック１５６の高さは、横方向の距離全体にわたって一定に保たれ、そのためこのトラックは微小突起の侵入深度を決定し、その結果、実質的に一貫した深度を有する溝が得られる。２本のピンＡおよびＢは、アプリケータフレーム１５８の上面の溝１６０に挿入され、そのため、マイクロ剥離装置の剥離チップ１５２または剥離面はトラック１５６をたどり、皮膚の表面を横切って剥離されているあいだ一貫した侵入深度を保つ。

アプリケータフレーム１５８の底面１６２は、剥離プロセスのあいだ患者の皮膚を均一に引っ張るのを助ける細い外縁を有することができる。アプリケータフレーム１５８によって閉じ込められ、その中を剥離チップまたは剥離面がトラックに沿って移動する領域は一定に維持され、したがって一定の皮膚処理領域を提供し、底面１６２の細い外縁は、剥離プロセスを容易にする均一な皮膚張力を保証する。図１０Ｄに示すように、剥離チップ１５２または剥離面は、アプリケータヘッドの底面またはハンドルを含むマイクロ剥離装置の底面に取り付けられる。剥離は、アプリケータフレーム１５８を処理部位上でしっかりと動かないように保持したまま、トラック１５６の中で剥離チップ１５２または剥離面を手動でまたは機械的に（図に示した方向に）前後に移動させることによって達成される。

図１０Ｅに示すパッチ状の平らな装置の他の実施形態では、アプリケータフレーム１５８’の中に駆動くさび１６４および移動くさび１６６が配置されている。アプリケータフレーム１５８’は被検者の腕の上に置かれ、そのため駆動くさび１６４をばね１６８に向かって移動させると、移動くさび１６６の表面に取り付けられた剥離チップ１０５’が被検者の皮膚の中に押し込まれる。操作者が駆動くさび１６４を押すと２つの力が生み出される。被検者の皮膚を横切って駆動くさびを移動させる力「ｘ」と、駆動くさび１０５’によって移動くさびが被検者の皮膚を横切って押されたときに被検者の皮膚に対して剥離装置チップ１０５’を押し付ける力「ｙ」である。ストロークが完了し（駆動くさび１６４がばね１６８に逆らって移動くさび１６６を移動させ、ばね１６８を圧縮し）、次いで駆動くさび１６４にかかる圧力が解放されると、圧縮されたばね１６８は、移動くさび１６６および駆動くさびを、それらの元の位置へ押し戻す。すなわち、ばね１６８は、次の剥離ストロークのために装置をリセットする。実施形態１０Ｅに基づくパッチ状の平らな装置は、移動くさびが剥離チップ１０５’に十分な下向きの圧力を加え、それによって剥離された患者の皮膚にすり込まれた薬物の供給を保証する十分な剥離が達成されるように設計される。この装置のくさびは、剥離チップが被検者の皮膚を横切って移動し剥離された皮膚の領域を制御するときの圧力を制御するように設計される。したがって、くさびの角度およびばねの力を変化させて、これらのパラメータを制御することができる。このパッチ状のアセンブリ全体を使い捨てとすることができ、または剥離チップ１０５’を有する移動くさび１６６だけを使い捨てとすることができる。その場合、このパッチ状の装置は、交換可能な移動くさび１６６を受け取るように設計される。

中実の極微針（微小突起）の表皮への一定の侵入深度、剥離プロセスを容易にするための均一な皮膚張力、および一定の皮膚処理領域、を提供することに加えて、このアプリケータフレーム／アプリケータヘッド実施形態は、ばね仕掛けのアプリケータヘッドを含むことができる。すなわち、剥離チップおよび剥離面を含むアプリケータヘッドを、図１０Ａ〜Ｃに示した実施形態のようにばねに取り付けて、下向きの一定の適用力を提供することができる。これらの図に示したように、下向きの一定の力は、コイルばね列またはフレームと剥離面との間に配置され成形波ばね（ｍｏｌｄｅｄ ｗａｖｅ ｓｐｒｉｎｇ）によって加えることができる。このような改良は、操作者ごとの変動を排除しかつ／または低減させることによって、薬物供給装置の機能を向上させる。

図１１ＡおよびＢに概略的に示した実施形態は、開口１７４を有するハウジング１７２に隣接して配置された、使用者が作動させるばね仕掛けの押しボタン１７０を使用する。プラスチック材料から製作することができるハウジング１７２の中で、一連のレバーまたは垂直に配置された水平バー１７５によって、剥離チップ１７６が、図に示した方向に開口１７４を横切って移動する。ハウジング１７２は、ワクチンまたは他の薬剤を供給したい皮膚の領域に動かないように取り付けられる。図１１Ａは、ボタン１７０がその休止位置または非作動位置にあるときの剥離チップ１７６の位置を示している。この休止または非作動位置では、剥離チップ１７６がハウジング１７２の開口１７４の一方の側にある。ボタン１７０を押しまたは作動させると、剥離チップ１７６は図１１Ｂに示すように、開口１７４のもう一方の側ヘ向かって１つの方向（矢印１７８）に移動する。ボタン１７０を解放しまたは非作動化させると、剥離チップ１７６は反対方向（図１１Ａの矢印１８０）に移動して元の位置に戻る。ばね機構１８２は、剥離チップ１７６が皮膚の表面を横切って移動する速度を制御し、ワクチン、薬物または他の薬剤を皮膚内に効果的に送付するために皮膚を最適に剥離するばね値を有する。ボタンを押す回数を変化させることによって、使用者は、皮膚の処理領域を横切って剥離装置チップ１７６が移動する回数を制御することができる。先に説明したとおり、１回の押下げ（作動）／解放（非作動）サイクルで２回の移動が起こる。

図７Ｃおよび７Ｄに示した回転式供給装置の他の実施形態では、２つのばねを使用して加えられる圧力を制御し、ハウジングの中に表面を剥離面を格納することができる。第１のばねは、回転式装置の剥離面に加えられている下向きの力の量を制御する予め荷重がかけられたばね４６とすることができる。ボタン３８を押すとこのばねが作動されて、剥離面を、皮膚への着座を達成するのに最適な特定の力で皮膚に向かって押し下げる。このばねには、たとえどんな圧力を使用してボタン３８を押したとしても、被検者の皮膚に対して同じ下向きの力および回転が与えられるような張力がかけられる。すなわち、作動された後、このばねは、規定された一定の圧力を剥離面に発揮して、剥離面を、この規定された圧力で皮膚と接触した状態に保つ。剥離面が皮膚と接触した後、押し下げられたボタンおよびねじが切られたハウジングによって剥離面は回転する。予め張力がかけられたこのばねをさらに、剥離面が皮膚に対して回転する速度を制御するように設計し、効果的に皮膚を剥離し意図する物質を供給するのに最適な張力にセットすることができる。この実施形態の第２のばね４６’は軽いばね（すなわち予め張力がかけられた第１のばねほどには堅くないないばね）とすることができ、このばねは、ばね４６に関して先に述べたように戻しばねの働きをする。剥離面の圧力制御および格納は、角質層に侵入するのに必要な十分な圧力が存在する場合にのみばねが偏る、予め荷重がかけられた単一のばねを用いて達成することができる。この１つまたは複数のばねの設計は、押しボタンを解放したときに剥離面がハウジングの中に格納されるように選択される。

出願人はさらに電子回転式の供給装置を想像する。このような装置では、例えば圧電チップまたは剥離のための十分な変位を提供する任意の種類の電子装置を使用してマイクロ剥離装置アレイ面を回転させる。このような装置は、マイクロ剥離装置アレイ面を回転させるのに必要な電子回路の他に、被検者の皮膚に対して加えられる下向きの力の量を決定するばねを有することが好ましい。さらに、ばねは、剥離面の回転速度を制御することができる。ばね値は皮膚の剥離が最適に実施されるように設定する。

好ましい方法および回転装置は、被検者の皮膚に対して置かれ、次いでボタンが押されて、マイクロ剥離装置アレイ装置を皮膚に対して押し付け円運動させる。装置のハウジングは被検者の皮膚上で静止したままである。先に述べたように、マイクロ剥離装置の運動は手動で、機械的にまたは電子的に達成することができ、加えられる下向きの力は、予め圧縮された（予め荷重がかけられた）ばねによって、または技術者によって視覚的に、または圧力変換器を通して電子的に制御することができる。

円運動を使用した皮膚を剥離させる好ましい一方法では、患者の皮膚を横切ってマイクロ剥離装置２を、少なくとも約２回転させることができる。すなわち、１回転めは時計回りに回転させ、２回転めは反時計回りに回転させる。あるいはこの逆でもよい。患者の皮膚は両方の回転方向で剥離させることができる。他の実施形態では、マイクロ剥離装置を、皮膚に対してどちらの方向にも約１８０°回転させることができる。本発明に基づくマイクロ剥離装置のマイクロアレイの構造設計は、ワクチン、薬液または他の薬剤をより効果的に吸収させることを可能にし、それによって、より少ない量のワクチン、薬液または他の薬剤を患者の皮膚に塗布し、あるいはより少ない量のワクチン、薬液または他の薬剤で剥離面５をコーティングすることを可能にする。

マイクロ剥離装置を使用して塗布するワクチン、薬液または他の薬剤に応じて、剥離面を構成する異なる微小突起アレイをより良好に達成することができる。本発明の以上の説明は、装置設計においてコイルばねを使用する好ましい実施形態に関して記述したものだが、コイルばねが、使用することができる唯一のタイプのバイアス（付勢）要素ではないことを理解されたい。当技術分野で知られているに板ばね、圧縮可能な発ぽう材料および他のバイアス手段を本発明で使用して同じ結果を得ることができる。さらに、本発明の以上の説明は、好ましい実施形態に関して記述されたものであること、ならびに示した実施形態は、様々な修正、変更および適応を受け入れるものであり、それらは、添付の請求項の意味および同等物の範囲に含まれると理解されることを理解されたい。

手動で適用することができるマイクロ剥離装置の側面図である。 図１のマイクロ剥離装置の断面図である。 患者の皮膚の表面にある本発明に基づく剥離装置アレイの剥離面の分解側面図である。 剥離面の側断面図である。 図３の実施形態の剥離面の下面図である。 剥離された皮膚の溝の部分断面透視図である。 剥離プロセスを制御する本発明に基づく回転式供給装置を示す図である。 剥離プロセスを制御する本発明に基づく回転式供給装置を示す図である。 図７Ｂの７Ｃ−７Ｃで切った断面図である。 剥離プロセスを制御する本発明に基づく回転式供給装置を示す図である。 本発明の一実施形態に基づく回転式装置の移動可能棒および中空スリーブの分解断面図である。 供給／格納装置の押しボタンの下部に形成された移動止め５１を概略的に示す図である。 供給／格納装置の押しボタンの下部に形成された移動止め５１を概略的に示す図である。 本発明に基づく圧力ゲージを有する手動式剥離装置を示す図である。 アプリケータフレームを有する本発明に基づく手動式横方向剥離装置を示す図である。 アプリケータフレームを有する本発明に基づく手動式横方向剥離装置を示す図である。 アプリケータフレームを有する本発明に基づく手動式横方向剥離装置を示す図である。 アプリケータフレームを有する本発明に基づく手動式横方向剥離装置を示す図である。 アプリケータフレームを有する本発明に基づく手動式横方向剥離装置を示す図である。 自動横方向剥離装置を示す図である。 自動横方向剥離装置を示す図である。

Claims (9)

1. 剥離プロセスによって皮膚内に物質を供給するための剥離装置であって、
   上面と、複数の微小突起を有する剥離面が取り付けられた下面とを有するベースであって、前記複数の微小突起が円錐台形の突起であり、各突起が、前記皮膚のある長さに沿って溝を形成するための少なくとも１つのスクレーピング縁を有するベースと、
   前記ベースを取り囲むハウジングと、
   前記ハウジングの上面から突き出た押しボタンを有するハンドルと、
   前記ハンドルと前記ベースの間に作動可能に係合されたばねと、
   を備え、
   前記押しボタンが第１の移動止めを有し、前記第１の移動止めが、前記ベースの協働する移動止めと係合可能であり、これら移動止めが、前記ベースに対する前記ハンドルの不意の移動を防止するよう協働し、前記押しボタンの前記第１の移動止めと前記ベースの移動止めとが、前記押しボタンを使用前に実質的に伸長された位置に保持し、前記押しボタンが作動時に前記ベース内に突如下降し、前記ベースが、前記ハウジングに対して且つ前記押しボタンの下降に比例して回転し、これにより、前記ハウジングが皮膚に対して置かれたときに前記剥離面を皮膚に対して回転させ、前記ハンドルの移動が、前記ばねを比例的に圧縮し、前記剥離面が皮膚を横切って移動するときに前記微小突起に付加される力もしくは圧力の量を制御し、これにより、長手方向に沿って実質的に一定の深さの溝を形成する
   ことを特徴とする剥離装置。
2. 前記微小突起が約５ミクロンから約２５０ミクロンの深さを有することを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。
3. 前記ばねが、十分な量の圧力が存在する場合にのみ偏る予め荷重がかけられたばねであり、前記剥離装置が、前記ベースに格納移動止めを備え、前記押しボタンが十分に押し下げられた後に前記格納移動止めが前記押しボタンの一部に係合し、前記押しボタンが十分に押し下げられた後に前記格納移動止めが前記微小突起を前記ハウジング内に保持することを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。
4. 前記剥離面が前記ベースに取外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の剥離装置。
5. 前記剥離面が前記ベースに恒久的に接着されていることを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。
6. 前記剥離面が前記ベースに取外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。
7. 前記ハウジングと前記ベースの間に配置された格納ばねをさらに備え、前記格納ばねが前記剥離面を前記装置内に格納することを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。
8. 前記装置が皮膚に押し付けられたとき、前記皮膚を引き伸ばすように適用された前記ハウジングの第１端をさらに備え、これにより、前記剥離面が皮膚領域をこするのを助けるぴんと張った皮膚領域を提供することを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。
9. 前記装置が皮膚に押し付けられたとき、前記皮膚を引き伸ばすように適用された前記ハウジングの第１端をさらに備え、これにより、前記剥離面が皮膚領域をこするのを助けるぴんと張った皮膚領域を提供することを特徴とする請求項７に記載の剥離装置。

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