專利名稱：：涂敷微針陣列的遮蔽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及涂敷微針陣列的方法。
背景技術(shù)：
：即使在使用改進(jìn)的化學(xué)增強(qiáng)劑的情況下，也僅有少量具有示例治療價(jià)值的分子能穿過皮膚。分子穿過皮膚的主要障礙是角質(zhì)層(皮膚最外面的一層)。已經(jīng)公開了用于結(jié)合將治療劑和其他物質(zhì)傳送通過皮膚或其他表面一起使用的設(shè)備，這些設(shè)備包括相對較小結(jié)構(gòu)的陣列，有時(shí)稱為微針或微釘。通常將這些設(shè)備盡力壓靠在皮膚上以刺穿角質(zhì)層，使得治療劑和其他物質(zhì)可穿過該層，并進(jìn)入下面的組織中。已經(jīng)提出了具有流體儲藏器和導(dǎo)管的微針設(shè)備，通過該導(dǎo)管可將治療物質(zhì)傳送到皮膚中，但是這樣的系統(tǒng)仍存在若干困難，諸如制作非常精細(xì)、能可靠用于流體流動(dòng)的通道的能力。在微針陣列的表面上具有干涂層的微針設(shè)備，較之流體儲藏器設(shè)備擁有理想的特征。這些設(shè)備通常更簡單并可直接將治療物質(zhì)注入到皮膚中，而無需在微針設(shè)備中提供流體流過非常精細(xì)通道的可靠控制。
發(fā)明內(nèi)容在微針陣列的一個(gè)或多個(gè)所需位置上提供連續(xù)涂敷的能力，是具有干涂層的微針設(shè)備的重要特征。雖然有很多方法，用于在大體平坦的表面上提供干涂層，但是由于在任何陣列設(shè)計(jì)中固有的較高表面不平整，致使微針陣列的涂敷提供了挑戰(zhàn)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過遮蔽微針陣列的基底，可調(diào)整和控制涂敷液體的干燥率和涂敷位置。尤其是，本發(fā)明提供了一種涂敷微針的方法，包括提供具有基底和至少一個(gè)針的微針陣列；在微針陣列上，提供可去除的遮蔽層，使得基底至少部分地被該遮蔽層覆蓋，并且至少一個(gè)針保持至少部分地暴露；并將涂敷物質(zhì)施用到微針陣列的暴露部分的至少部分上。在考慮了本公開的其余部分之后，包括詳細(xì)說明所附權(quán)利要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將進(jìn)一步理解本發(fā)明。如此處所使用的，特定術(shù)語將被理解為具有如下闡述的意義"陣列"表示此處所描述的醫(yī)療設(shè)備，其包括能刺穿角質(zhì)層便于經(jīng)皮傳送治療藥劑或通過皮膚采樣液體的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)。"微結(jié)構(gòu)"、"微針"或"微陣列"表示與陣列相關(guān)聯(lián)的特定微觀結(jié)構(gòu)，該陣列能刺穿角質(zhì)層，以便于經(jīng)皮傳送治療藥劑或通過皮膚采樣液體。作為示例，微結(jié)構(gòu)可包括針或針狀結(jié)構(gòu)以及能刺穿角質(zhì)層的其他結(jié)構(gòu)。在思考優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述以及所附權(quán)利要求后，將會(huì)理解本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)勢。下面結(jié)合本發(fā)明的各個(gè)說明性實(shí)施例來描述本發(fā)明的這些以及其他特點(diǎn)和優(yōu)勢。本發(fā)明的以上概述并非意圖描述本發(fā)明每個(gè)公開的實(shí)施例或每個(gè)執(zhí)行。隨后的附圖和詳細(xì)的說明更具體地例示了說明性實(shí)施例。下面參考附圖，更詳細(xì)地描述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，附圖中圖1是未涂敷的微針陣列的示意性截面圖。圖2是基底上已經(jīng)施加遮蔽液體的陣列的示意性截面圖。圖3A是已經(jīng)施加涂敷液體的陣列的示意性截面圖。圖3B是當(dāng)部分涂敷液體已經(jīng)蒸發(fā)的陣列的示意性截面圖。圖3C是當(dāng)涂敷液體已經(jīng)蒸發(fā)留下干涂層的陣列的示意性截面圖。圖3D是當(dāng)部分遮蔽液體已經(jīng)蒸發(fā)的陣列的示意性截面圖。圖3E是當(dāng)遮蔽液體已經(jīng)蒸發(fā)留下針尖上的干涂層的陣列的示意性截面圖。圖4是對基底施加遮蔽液體的微針陣列的另一實(shí)施例的示意性截面圖。圖5是施加遮蔽膜的微針陣列的示意性截面圖。圖6A、B是已經(jīng)施加涂敷液體的、圖5的微針陣列的示意性截面圖和平面圖。圖6C是當(dāng)涂敷已經(jīng)蒸發(fā)留下干涂層的陣列的示意性截面圖。圖7是補(bǔ)片微針設(shè)備的示意性透視圖。具體實(shí)施例方式圖1到3顯示了本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例。圖1顯示了未涂敷微針陣列200，其具有基底220，和從該基底220突出的微針210。將遮蔽液體230施用到微針陣列200(如圖2所示)從而涂敷基底220。接著施用涂敷液體235(如圖3A)所示。期望這樣施用涂敷液體235，使其不會(huì)干擾遮蔽液體230。該涂敷液體235理想地在遮蔽液體230上形成分離的層。如圖3B所示，該涂敷液體部分地蒸發(fā)。如圖3C所示，該涂敷液體已經(jīng)完全蒸發(fā)，在微針210的尖端上留下干涂層240。如圖3D所示，遮蔽液體230已經(jīng)部分蒸發(fā)。如圖3E所示，遮蔽液體230已經(jīng)完全蒸發(fā)。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述蒸發(fā)的順序無需以這樣不連續(xù)、逐步的方式發(fā)生。即，涂敷液體和遮蔽液體可同時(shí)蒸發(fā)，使得在所有涂敷液體蒸發(fā)之前，遮蔽液體的水平可如圖3B所示的下降。類似的，圖3E所示的干涂層可呈現(xiàn)很多不同形狀的任一種。如圖所示，它可以是涂敷在每個(gè)微針上部的薄層，也可以在尖端上形成更大的小滴狀，或者部分涂敷在微針的下部分。期望調(diào)整遮蔽和涂敷液體相對的蒸發(fā)率和/或混合率以便調(diào)整干涂層的位置。干涂層的部分還可淀積到基底上。遮蔽液體無需如圖2所示均勻地覆蓋基底，而是由于表面張力效應(yīng)可形成彎月形，諸如圖4中所示。該彎月形被顯示為凹面形狀，但它也可為凸面形狀。該彎月形的形狀受若干因素的調(diào)整，包括遮蔽液體的類型、基底和微針材料的類型，微針的大小、微針間的間隔以及基底和/或微針的任何表面處理。在一個(gè)實(shí)施例中(未顯示)，最初可施用遮蔽液體，使得它覆蓋所有的微針。接著使該遮蔽液體部分蒸發(fā)或以其他方式部分去除，從而部分地暴露待施用涂敷物質(zhì)的微針。在微針暴露之后，可以接著施加涂敷材料；或者在遮蔽液體依然完全覆蓋微針的同時(shí)，可以在該遮蔽液體上施加涂敷材料。當(dāng)去除遮蔽液體以暴露陣列時(shí)，則接著對微針陣列的暴露部分施用涂敷物質(zhì)。所選的遮蔽液體的類型可廣泛地變動(dòng)并取決于若干因素，包括基底和微針的材料類型、微針的大小、微針之間的間距、基底和/或微針的任何表面處理、涂敷液體的的類型、包含在該涂敷液體中的任何治療劑，以及干涂敷微針陣列預(yù)期的應(yīng)用。在一個(gè)方面，遮蔽層液體的密度高于涂敷溶液的密度。微針陣列典型地被放置在這樣的定向，以從下面支撐基底并從上面施用涂敷液體的方向上。在這種情況下，遮蔽層液體更高的密度可幫助防止遮蔽液體和涂敷溶液的混合或使該混合最小。在一個(gè)方面，遮蔽液體基本上不與涂敷液體融合。就基本不融合來說，應(yīng)當(dāng)理解遮蔽液體和涂敷液體無需完全地不融合，而是一種在另一種中的相對溶解度非常小并可以忽略，例如，遮蔽液體在涂敷液體中的溶解性(或反之亦然)按重量計(jì)會(huì)小于大約5%，優(yōu)選按重量計(jì)小于大約1%。在一個(gè)方面，在涂敷溶液中所含的一種或多種溶質(zhì)基本上不溶于遮蔽液體中。就基本不溶來說，應(yīng)當(dāng)理解一種或多種溶質(zhì)無需完全不溶，而是一種或多種溶質(zhì)的溶解度很小并可以忽略，例如，涂敷液體溶質(zhì)在遮蔽液體中的溶解度是該溶質(zhì)在涂敷液體中的溶解度的10%，優(yōu)選小于1%。在一個(gè)方面，遮蔽液體理想地具有低于涂敷液體的蒸汽壓的蒸汽壓。即，遮蔽層液體的揮發(fā)性低于涂敷液體的揮發(fā)性。這有助于使涂敷液體在遮蔽液體蒸發(fā)之前充分地蒸發(fā)。在一個(gè)實(shí)施例中，在干燥溫度下確定和比較揮發(fā)性或蒸汽壓，遮蔽液體和涂敷液體都經(jīng)受該干燥溫度?？稍谌魏芜m當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行遮蔽和/或涂敷液體的干燥。例如，可在環(huán)境條件(例如大約20到23。C)下進(jìn)行干燥，而且除了由典型的大氣條件所自然提供的蒸發(fā)之外，本質(zhì)上沒有對于蒸發(fā)的限制。替代地，可通過將陣列保持在部分或完全浸透遮蔽和/或涂敷液體蒸汽的環(huán)境中，從而改變干燥的速率。這可通過直接將蒸汽加入到圍繞陣列的環(huán)境中，或通過將陣列放置在部分封閉的環(huán)境中使得在圍繞陣列的區(qū)域內(nèi)積聚蒸汽來進(jìn)行。例如，在干燥期間，可以將陣列保持在封閉的皮氏培養(yǎng)皿中。在又一替代方案中，可將陣列保持在干燥的烘箱中，該烘箱可結(jié)合增加的溫度和/或氣流來加速干燥的速度。在又一替代方案中，可將該遮蔽液體保持在與涂敷液體不同的溫度(例如更低的溫度)下，以便于兩種液體不同的蒸發(fā)。在一個(gè)替代方案中，期望調(diào)整遮蔽液體的蒸汽壓，使其以與涂敷液體相同的速率進(jìn)行蒸發(fā)，或以比涂敷液體更快的速率進(jìn)行蒸發(fā)。這種調(diào)整可允許例如，涂敷微針的整個(gè)側(cè)面，或?qū)τ诨椎牟糠滞糠?，這根據(jù)干涂敷微針陣列的預(yù)期使用可能是需要的。在另一實(shí)施例中，在涂敷溶液干燥后，可簡單地使遮蔽液體從基底流出。氟化溶劑，諸如氫氟醚、氫氟垸烴、全氟烷烴和其他全氟化合物，因?yàn)樗鼈兙哂邢鄬Ω叩拿芏炔⑶遗c水和/或許多常規(guī)有機(jī)溶劑相對不混溶，所以特別適用于用作遮蔽液體。合適的氟化溶劑例子包括3-乙氧基-l,l,l,2，3，4,4,5，5,6，6,6-十二氟-2隱三氟甲基-己烷(可從3M公司得到的3MTMNovecEngineeredFluidHFE-7500)、乙基九氟異丁基醚和乙基九氟丁基醚(可從3M公司得到的3MTMNovecEngineeredFluidHFE-7200的混合物)、FC-43FLUORINERT電子液(可從3M公司得到的主要是12碳全氟化合物的混合物)、以及FC-5312FLUORINERTTM電子液(可從3M公司得到的主要是15碳全氟化合物的混合物)。例如，當(dāng)涂敷溶液包含更低密度的有機(jī)溶劑，諸如己烷或庚烷時(shí)，水可適于作為遮蔽液體。該涂敷溶液包含載液或溶劑和至少一種溶解或散布的物質(zhì)，該物質(zhì)最終將變?yōu)槲⑨橁嚵猩系母赏繉印?yīng)當(dāng)選擇載液或溶劑，使其可溶解或分散試圖涂敷的物質(zhì)。分散的物質(zhì)可以為懸浮的形式，S卩，作為分散或懸浮在載液或溶劑中的顆粒。合適的載液或溶劑的示例包括水、乙醇、甲醇、異丙醇、乙酸乙酯、己垸和庚垸。涂敷溶液可含有額外的賦形劑，諸如粘性調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑和其他添加劑。合適的其他賦形劑的示例包括蔗糖、海藻糖、蜜三糖、乳糖、卵白蛋白、檸檬酸鉀、聚乙烯吡咯垸酮、聚氧乙烯山梨醇酯(即，聚山梨醇酯)和羥乙基纖維素。在一個(gè)實(shí)施例中，涂敷溶液優(yōu)選將遮蔽層濕潤，即涂敷溶液將相對均勻地涂布在遮蔽層上。這種涂布理想地導(dǎo)致對微針陣列相對均勻地應(yīng)用涂敷物質(zhì)。替代地，可調(diào)節(jié)涂敷溶液和/或遮蔽液體的表面屬性，以控制涂敷溶液的涂布量，從而允許在微針陣列上的特定位置處應(yīng)用可控量的涂敷物質(zhì)。允許在環(huán)境條件下發(fā)生載液蒸發(fā)，或通過改變圍繞微針陣列的大氣溫度和壓力來調(diào)節(jié)載液的蒸發(fā)。選擇理想的蒸發(fā)條件，以避免涂敷物質(zhì)的降解。對微針陣列添加第一遮蔽液體后，可任選地加入第二遮蔽液體。例如，對陣列添加氫氟醚遮蔽液體，然后添加乙醇，從而制備遮蔽層。接著如上所述順序地添加涂敷溶液。第二遮蔽液體有助于改變蒸發(fā)的相對速度或調(diào)整不同液體間的表面張力。在另一實(shí)施例中，可直接用固體諸如通過噴涂來施加涂敷，在該情況下載液是可選或不必要的。在另一實(shí)施例中，該遮蔽層可以為固體或半固體層的形式。圖5顯示了遮蔽膜300形式的遮蔽層。這種膜可以是例如薄的聚合膜，其能被微針穿透預(yù)定高度，從而僅露出微針尖端。如圖6所示，可將涂敷溶液施用到針尖上。該涂敷溶液還可作為連續(xù)層來施用，諸如圖3A所示。干燥后的涂敷物質(zhì)淀積到微針陣列上。在一個(gè)實(shí)施例中，干燥后的涂敷物質(zhì)優(yōu)選淀積到微針上。優(yōu)選淀積意味著，微針上每單位表面區(qū)域的干燥后的涂敷量將比基底上大。更具體的，優(yōu)選在微針的尖端或其附近淀積干燥后的涂敷物質(zhì)。在一些情況中，按重量計(jì)超過一半、有時(shí)大于90%、偶爾大于95%的干燥后涂敷物質(zhì)被淀積到微針上。在一些情況中，干燥后的涂敷優(yōu)選存在于微針的上半部，g卩，遠(yuǎn)離基底的微針部分。在一個(gè)實(shí)施例中，基本上沒有干燥后的涂敷物質(zhì)淀積到基底上，即，基本上所有干燥后的涂敷物質(zhì)都淀積到微針上。在一個(gè)實(shí)施例中，基本上所有的干燥后的涂敷物質(zhì)都淀積到微針的上半部上。就基本上所有而言，其應(yīng)當(dāng)被理解為，可忽略量的干燥后的涂敷物質(zhì)，例如按重量計(jì)小于5%、優(yōu)選按重量計(jì)小于1%的干燥后的涂敷物質(zhì)沒有淀積到微針的上半部上。干燥后的涂敷物質(zhì)的厚度可根據(jù)微針陣列上的位置和涂敷的微針陣列的預(yù)期應(yīng)用而改變。典型的干燥后的涂敷厚度小于50微米，常常小于20微米并且有時(shí)小于IO微米。理想的是涂敷厚度在微針尖端附近更小，從而不會(huì)干擾微針有效刺入皮膚的能力。在一個(gè)實(shí)施例中，涂敷物質(zhì)的不同部分可優(yōu)選地淀積在微針陣列上的不同位置上。例如，在涂敷物質(zhì)包含藥效物質(zhì)(諸如抗原)的情況下，理想地將藥效物質(zhì)優(yōu)選淀積在微針上或其附近。在一些情況中，按重量計(jì)超過一半、有時(shí)大于90%、偶爾大于95%的藥效物質(zhì)淀積到微針上。在一些情況中，優(yōu)選將藥效物質(zhì)駐留在微針的上半部即遠(yuǎn)離基底的微針部分上。在一個(gè)實(shí)施例中，基本上沒有藥效物質(zhì)淀積到基底上，目卩，基本上所有的藥效物質(zhì)都淀積到微針上。在一個(gè)實(shí)施例中，基本上所有的藥效物質(zhì)都淀積到微針的上半部上。就基本上所有而言，應(yīng)當(dāng)理解為可忽略量的藥效物質(zhì)，例如按重量計(jì)小于大約5%、優(yōu)選小于大約1%的藥效物質(zhì)，沒有淀積到微針的上半部上。干燥后的涂敷物質(zhì)可以是去除載液之后剩余的固體或半固體。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)提到干燥后的涂敷物質(zhì)時(shí)，在生成的干燥后的涂敷物質(zhì)中，可以保留相對少量的載液和/或遮蔽液體。例如，在載液包含水的情況下，生成的干燥后涂層典型地含有按重量計(jì)大約0.1到30%之間的水，常常含有按重量計(jì)大約1%到20%的水，有時(shí)含有按重量計(jì)在大約1%到10%之間的水。當(dāng)使用遮蔽膜時(shí)，該遮蔽膜理想地是液體不透過的膜并優(yōu)選為聚合物膜。合適的聚合物膜的示例包括聚丙烯、聚乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯。遮蔽膜還可具有表面涂層，諸如硅或含氟化合物釋放涂層，其可使遮蔽膜與水涂敷液體隔離，并促使涂敷溶液聚結(jié)在暴露的針尖上?？蛇x地，遮蔽膜可具有使遮蔽膜與有機(jī)涂敷液體隔離的親水涂層。在一個(gè)方面中，在載液已經(jīng)蒸發(fā)后，去除遮蔽膜，留下諸如圖3E所示的干涂敷微針陣列?？蛇x地，可將遮蔽膜留在適當(dāng)?shù)奈恢茫⑶覍⑷鐖D6C所示具有遮蔽膜的干涂敷微針陣列直接應(yīng)用到皮膚表面上。在另一替代方案(未顯示)中，可向下推動(dòng)該膜，并在載液已經(jīng)蒸發(fā)后接觸基底。具有遮蔽膜的涂敷陣列可進(jìn)一步具有如美國專利申請公布2003/0135161中所描述的效用，其公開通過參考結(jié)合于此。該遮蔽膜可被微針陣列通過任何適當(dāng)?shù)姆矫娲檀?，該適當(dāng)方法包括同步傳遞力和超聲能量，以及在美國專利申請公開2003/0135161中所描述的其他方法。在一個(gè)實(shí)施例中，可搖動(dòng)或攪動(dòng)兩種不混溶的溶液，以形成施加到微針陣列上的臨時(shí)均勻乳液。在施加到微針陣列后，接著可將該乳液進(jìn)行相位分離，留下緊靠基底的液體層作為遮蔽層，并留下該液體層之上的液體層作為涂敷溶液。接著將這些層進(jìn)行蒸發(fā)，以留下如上所述的干燥后的涂敷膜。在另一實(shí)施例中，遮蔽層可以是轉(zhuǎn)變成液體并隨后去除的半固體或固體層。合適的遮蔽層的示例包括熱響應(yīng)凝膠、電流變液體、可逆凝膠，諸如對pH值或離子敏感的二氧化硅或聚合凝膠，或者任何其他合適的短暫凝膠或可逆凝膠。可用作遮蔽層的代表性熱響應(yīng)凝膠是由環(huán)氧丙垸-環(huán)氧乙烷嵌段共聚物構(gòu)成的凝膠，諸如Pluronic^F-77(可從BASF獲得)。通過對基底施用熱響應(yīng)環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙垸嵌段共聚物的溶液，在微針陣列上制備大約1%的水凝膠，接著將陣列加熱到34°C或更髙的溫度以形成凝膠。可將涂敷溶液施加到暴露的微針，并然后進(jìn)行干燥。接著可以將干涂敷陣列冷卻到室溫，從而使凝膠返回到能從陣列上流出的液體狀態(tài)。熱響應(yīng)凝膠的其他示例可在美國專利No.4，474,751中找到，其公開通過參考結(jié)合于此。當(dāng)暴露給鹽時(shí)形成凝膠的低固體含量水凝膠溶液，諸如在美國專利Nos.5,340,572和5,192,535中所公開的，其公開通過參考結(jié)合于此，可將它們施加到微針陣列基底上，以提供遮蔽層。接著可將鹽溶液加入到水凝膠溶液中，使得水凝膠溶液形成凝膠。接著將涂敷溶液施用到成凝膠狀的遮蔽層并進(jìn)行干燥，從而在微針的暴露部分上留下干涂敷微針陣列。接著改變成凝膠狀的遮蔽層的pH或離子含量，以便使凝膠返回到易于從微針陣列上去除的液體狀態(tài)。帶電的膠狀液體可作為遮蔽層應(yīng)用。在施加電場后，膠狀液體可形成凝膠，該凝膠用作半固體遮蔽層。接著將涂敷溶液施用到凝膠狀遮蔽層并進(jìn)行干燥，從而在微針的暴露部分上留下干涂敷微針陣列。接著去除電場，將遮蔽層轉(zhuǎn)變成液體狀態(tài)，并使該液體從陣列流出和/或蒸發(fā)掉。在另一實(shí)施例中，遮蔽層可以是包含凍結(jié)液體諸如冰的固體層。施用涂敷溶液冰并進(jìn)行干燥，從而在微針的暴露部分上留下干涂敷微針陣列。接著使該層冰升溫，使得冰變成可以任何便利方式去除的液體水。在前述實(shí)施例的任一個(gè)中，可使用許多常規(guī)涂敷方法來將遮蔽液體施用到陣列基底上，或?qū)⑼糠笕芤菏┯玫秸诒魏玫奈⑨橁嚵猩?，這些常規(guī)涂敷方法包括浸漬、刷涂、滴、精確的體積分配、照相凹板式涂敷和噴涂。在一個(gè)實(shí)施例中，涂敷溶液和/或遮蔽溶液可作為一滴或多滴的計(jì)量的量進(jìn)行施加，并能夠遍布在陣列基底上。在一個(gè)實(shí)施例中，可將圖3E所示的微針陣列以圖7中更詳細(xì)示出的補(bǔ)片形式施用到皮膚表面上。圖7示出微針設(shè)備，其包括補(bǔ)片20，該補(bǔ)片20采用陣列22、壓力感應(yīng)粘合劑24和背襯26的結(jié)合形式。陣列22的一部分示出為具有從微針基底表面14突出的微針10。該微針10以任何期望圖案進(jìn)行布置，或隨機(jī)地分布在微針基底表面14上。如圖所示，微針I(yè)O布置成均勻間隔開的行。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的陣列具有大于大約0.1cn^而小于大約20cm2、優(yōu)選大于大約0.5cn^而小于大約5cn^的末端表面面積。在一個(gè)實(shí)施例中(未顯示)，補(bǔ)片20的基底表面14的一部分是無圖案的。在一個(gè)實(shí)施例中，該無圖案的表面具有設(shè)備表面總面積的大于大約1%而小于大約75%的面積，該設(shè)備表面面對患者皮膚表面。在一個(gè)實(shí)施例中，無圖案表面具有大于大約0.10平方英寸(0.65cm2)到小于大約1平方英寸(6.5cm2)的面積。在另一實(shí)施例(圖7所示)中，在基本上陣列22的整個(gè)表面區(qū)域上布置微針。用在本發(fā)明各種實(shí)施例中的微針設(shè)備，包含多種構(gòu)造的任一種，諸如在下面專利和專利申請中所描述的，它們的公開通過參考結(jié)合于此。微針設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例包含在美國專利申請公布No.2003/0045837中所公開的結(jié)構(gòu)。在上述專利申請中所公開的微結(jié)構(gòu)采用具有錐形結(jié)構(gòu)的微針形式，該錐形結(jié)構(gòu)包含在每個(gè)微針的外表面上形成的至少一個(gè)通道。這些微針可具有在一個(gè)方向上伸長的基部。具有細(xì)長基部的微針中的通道，可從該細(xì)長基部的其中一端朝著微針的尖端延伸。沿微針側(cè)面所形成的通道除了微針的尖端外可任選地終止。微針陣列還可以包括基底表面上所形成的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，微針陣列位于該基底上。微針中的通道可與該導(dǎo)管結(jié)構(gòu)液體連通。微針設(shè)備的另一實(shí)施例包含在2003年7月17日提交的、共同未決的美國專利申請序列號no.10/621620中公開的結(jié)構(gòu)，其說明了具有截頂錐狀和可控縱橫比的微針。微針設(shè)備的又一實(shí)施例包含在美國專利No.6，091,975(Daddona等人)中公開的結(jié)構(gòu)，其描述了用于穿刺皮膚的刀刃狀微突。微針設(shè)備的又一實(shí)施例包含在美國專利No.6,313，612(Sherman等人)中公開的結(jié)構(gòu)，其描述了具有中空的中央通道的錐形結(jié)構(gòu)。微陣列的又一實(shí)施例包含在國際公布No.WOOO/74766(Gartstein等人)中公開的結(jié)構(gòu)，其描述了這樣的中空微針，其在該微針尖端頂面處具有至少一個(gè)縱向刀刃。在施加遮蔽層和涂敷物質(zhì)之前，可以利用涂層或表面預(yù)處理來改變微針陣列的一個(gè)或多個(gè)表面。例如，在應(yīng)用遮蔽層之前，可將物質(zhì)的薄層施加到陣列的整個(gè)表面上。這種涂敷可改變陣列的親水性或疏水性，從而影響遮蔽層和/或涂敷溶液濕潤陣列的能力。這種涂層還可部分或完全與涂敷溶液混溶，使得該涂層在載體溶劑完全蒸發(fā)之前被部分或全部溶解在涂敷溶液中，從而留下涂敷預(yù)處理物質(zhì)和隨后施加的涂敷物質(zhì)的干燥后的混合物。這些涂層的示例包括聚合物涂層、干粉和無定形玻璃。適當(dāng)?shù)木酆衔锿繉拥氖纠ň垡蚁┻量┩橥?、聚乙烯醇、聚乙二醇、含氟聚合物及它們的混合物。通過將聚合物溶液(例如水或乙醇溶液)應(yīng)用到陣列上并允許溶劑蒸發(fā)，從而留下干燥后的聚合物涂層，來在陣列上制備這種聚合物涂層。替代地，該涂層諸如通過使用加熱或等離子淀積，可作為固體物質(zhì)直接施用。干粉的示例包括硫酸鉀鋁十二水化物、氫氧化鋁一水合物、蔗糖、海藻糖和乳糖。在陣列上固化的物質(zhì)薄層的示例包括淀積為鉆石狀玻璃膜的等離子體，諸如在美國專利No.6,881,538(Haddad等人)中所公開的紫外線聚丙烯酸脂，諸如在美國專利No.5,440446(Shaw等人)中所公開的淀積為含氟聚合物的等離子體，或任何其他利用常規(guī)涂敷方法施用的薄層，該常規(guī)涂敷方法諸如為噴涂或輥涂并接著用任何合適的輻射進(jìn)行交聯(lián)。微針的表面還可用表面預(yù)處理進(jìn)行改變，該表面預(yù)處理簡單地改變表面的化學(xué)性能。典型的表面預(yù)處理包括多種等離子處理，該多種等離子處理能改變表面性能。例如，用氮的等離子體對聚碳酸酯進(jìn)行等離子體處理以促使酰胺起作用，或用氧氣等離子體處理該聚碳酸酯以促使羧酸酯起作用。氮和氧等離子的處理的組合可用于給出混合表面的性能。涂敷溶液可包含一種或多種生物活性物質(zhì)、藥效物質(zhì)和治療活性物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，適用在本發(fā)明中的微針設(shè)備可用于在經(jīng)皮傳送的變形中通過皮膚傳送藥物(包括任何藥學(xué)制劑或多種藥學(xué)制劑)，或者用于皮膚的皮內(nèi)或局部治療，諸如接種疫苗。在一個(gè)方面，可經(jīng)皮傳送大分子量的藥物。藥物的漸增分子量通常造成無助經(jīng)皮傳送的降低。適用在本發(fā)明中的微針設(shè)備具有大分子的功效，這些大分子通常難以通過被動(dòng)經(jīng)皮傳送來進(jìn)行運(yùn)送。這些大分子的示例包括蛋白質(zhì)、縮氨酸、核苷序列、單克隆抗體、DNA疫苗、多聚糖諸如肝磷脂以及抗生素諸如頭孢曲松(ceftriaxone)。在另一方面，適于用在本發(fā)明的微針設(shè)備可具有增強(qiáng)或允許經(jīng)皮傳送小分子的效用，這些小分子以其他方式難以或不可能通過被動(dòng)經(jīng)皮輸送進(jìn)行傳送。這種分子的例子包括鹽形式；離子型分子，諸如二膦酸鹽，包括阿侖膦酸鈉或帕米膦酸二鈉；以及具有利用被動(dòng)經(jīng)皮傳送不能傳導(dǎo)的物理化學(xué)屬性的分子。在另一方面，適用在本發(fā)明的微針設(shè)備諸如在皮膚病治療、疫苗傳送或在疫苗佐劑的增強(qiáng)免疫響應(yīng)中，可具有增強(qiáng)分子到皮膚的傳輸?shù)男в谩＿m合疫苗的示例包括流感疫苗、萊姆病疫苗、狂犬病疫苗、麻疹疫苗、腮腺炎疫苗、水痘疫苗、天花疫苗、肝炎疫苗、白喉疫苗、風(fēng)疹疫苗、白喉疫苗、腦炎疫苗，黃熱病疫苗、重組蛋白質(zhì)疫苗、DNA疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗、治療癌癥的疫苗、皰疹疫苗、肺炎球菌疫苗、腦膜炎疫苗、百日咳疫苗、破傷風(fēng)疫苗、傷寒疫苗、霍亂疫苗、肺結(jié)核疫苗及它們的組合。術(shù)語"疫苗"在此包括但不限于蛋白質(zhì)、多醣、低聚糖，或者減弱或滅活病毒形式的抗體。在美國專利申請公布No.2004/0049150中公開了合適的疫苗和疫苗佐劑的另外示例，該公開通過參考結(jié)合于此。微針設(shè)備可用于即時(shí)傳送，也就是其中，它們施加并從該施加位置立即去除，或者可將它們留在適當(dāng)位置達(dá)一定的延長時(shí)間，該延長時(shí)間可在幾分鐘到長達(dá)1周之內(nèi)。在一方面，傳送的延長時(shí)間可從1到30分鐘，從而允許比施加并立即去除所獲得的藥物傳送更完備的藥物傳送。在另一方面，傳送的延長時(shí)間可以從4小時(shí)到1周以提供持續(xù)的藥物釋放。示例利用高性能液相色譜(HPLC)的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量分析制備含有50mM高氯酸鉀、50mM檸檬酸鉀、20mM磷酸鈉、376mM氯化鈉和100/xg/mL牛血清白蛋白的樣本提取溶劑。通過將陣列放入聚丙烯杯中，給杯中加入l.OmL的樣本提取溶劑，將帽蓋扣合到該樣本杯上并超聲波降解30分鐘，從而制備HPLC樣本溶液。梯度洗脫HPLC(流動(dòng)相A):0.2%(V/V)高氯酸；流動(dòng)相B:10%水，88%氰化甲烷，2%異丙醇，0.2%高氯酸(70%);溶劑程序0.00min，22%B，1.0mL/min;6.00min，58%B，1.0mL/min;6.01min，100%B，1.0mL/min;6.50min，100%B，0.5mL/min;lO.Omin，0%B，0.5mL/min;注射體積100/xL;柱Zorbax300SB-C850X4.6mm，3.5微米)用于量化HPLC樣本溶液中的破傷風(fēng)類毒素。依靠凍干的TT原始標(biāo)準(zhǔn)(ListBiologies)來校準(zhǔn)非佐助破傷風(fēng)類毒素(TT)疫苗(Aventis)并將其用作工作標(biāo)準(zhǔn)。該工作標(biāo)準(zhǔn)用于獲得從近似1/ig-TT/mL到28/ig-TT/mL的校準(zhǔn)曲線。用于該校準(zhǔn)曲線的線性回歸的相關(guān)系數(shù)典型地大于0.999。破傷風(fēng)類毒素內(nèi)容結(jié)果是6和10次之間的次數(shù)的再實(shí)驗(yàn)的平均數(shù)。利用高性能液相色譜(HPLC)的破傷風(fēng)類毒素尖端含量分析通過在基底上的適當(dāng)位置處以及微針的下部分處固定類毒素，來測量微針尖端上的破傷風(fēng)類毒素尖端內(nèi)容，以至于不能將該類毒素提取到HPLC樣本溶液中。針朝上地將微針陣列放置在平坦表面上，并且將lC^L的油基聚亞安酯涂敷溶液(Minwax速干聚亞安酯)施加到該陣列上，并能夠涂敷該陣列的基底。在環(huán)境條件下，使聚亞安酯固化至少3個(gè)小時(shí)。隨后按總含量方法中所描述那樣，來提取該陣列并進(jìn)行分析。利用感應(yīng)耦合等離子體(ICP)的鋁含量分析將0.5mL試樣量的HPLC樣本溶液(上面所描述的)用4%的硝酸稀釋到5.0mL，用于利用(ICP)進(jìn)行鋁分析。通過用處于l、2、4、5、6、8和11/ig/mL處的鋁標(biāo)準(zhǔn)來校準(zhǔn)該分析。該校準(zhǔn)曲線的線性回歸的相關(guān)系數(shù)典型地大于0.999。酶聯(lián)免疫吸附分析(ELISA)通過ELISA，執(zhí)行來自兔子血清的抗破傷風(fēng)類毒素IgG的定量確定。將破傷風(fēng)類毒素涂敷在固相上，并結(jié)合來自兔子血清樣本的抗破傷風(fēng)類毒素IgG。清洗平皿并用抗兔子IgG-HRP軛合物來檢測結(jié)合的兔子IgG。該分析依照EP獸醫(yī)標(biāo)準(zhǔn)的兔子抗-破傷風(fēng)類毒素BRPBatchl(EDQM-歐洲藥典委員會(huì)目錄號C2425600)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。來自這一ELISA的1000個(gè)任意單位(AU)等于l個(gè)國際單位(IU)。除非另有說明，否則將抗破傷風(fēng)類毒素IgG的結(jié)果報(bào)告為5次再實(shí)驗(yàn)的幾何平均數(shù)。微針陣列如下制備微針陣列。制備圓盤(面積2cm2，厚度1.02mm)，在該圓盤一側(cè)居中的正方形形狀(1cm2)內(nèi)，部分地形成微針陣列(37X37)的圖案。呈方形圖案的鄰近針的尖端之間，將這些針均勻地間隔開275微米的距離。單個(gè)針形狀為錐體，具有250微米的高度和具有83.3微米邊長的正方形基部。利用具有5微米邊長的平坦正方形頂部將這些尖端截平，。根據(jù)國際專利申請公開No.W005/82596中所提供的大體描述，對這些陣列進(jìn)行注模，并由聚碳酸酯制成(LexanHPSlR-1125,GEPlastics,Pittsfield，MA)。接著將盤的中心沖切，以在盤的形成圖案的表面的近似90%上，提供帶有微針的微針陣列(面積二lcm2)。該微針陣列具有近似1200個(gè)微針。示例1制備6.0g硫酸鉀鋁十二水化物(Penta，USP等級)、0.24g氫氧化鋁一水合物和100mL水的鋁混合物，并進(jìn)行超聲處理，直到溶液將近清澈。接著用改進(jìn)的六噴嘴噴霧器(Model9306，TSIInc.Shoreview,MN)將該鋁混合物在陣列上噴涂1分鐘，該六噴嘴噴霧器具有小體積儲液器、湍流發(fā)生器以及陣列保持器。涂敷率為標(biāo)稱每分鐘20Mg的鋁。接著將微針陣列針尖向上地放置在平坦表面上。HFE-75003MNOVECTMEngineeredFluid,3-乙氧基-l，l，l，2,3，4,4,5,5，6,6，6-十二氟f^-2-三氯甲基-己烷，(3MCo.,St.Paul，MN)用作遮蔽液體。使用移液管，對陣列中心施加試樣量(25/xL)的遮蔽液體，并允許遮蔽液體遍布在陣列上。通過混合等份的破傷風(fēng)類毒素(StatensSerumInstituteLot92-1，888Lf/mL)和乙醇來制備抗原涂敷配方。利用移液管將10/iL試樣量的抗原涂敷配方施用到陣列上遮蔽液體的中央。在所用的抗原涂敷配方中，破傷風(fēng)類毒素的標(biāo)稱量是16;xg。在環(huán)境條件下使抗原涂敷配方和遮蔽液體干燥大約30分鐘，以在陣列上提供干燥后的抗原涂層。通過掃描電子顯微術(shù)(SEM)進(jìn)行的抗原涂敷陣列的檢査顯示出在微針表面上相對平滑的涂層。由反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是18.2(st.dev.=1.2/xg)。通過ICP測量的涂敷陣列的鋁含量是40/ig(st.dev.=10/ig)。示例2除了在施用抗原涂敷配方和使用13ML試樣量的遮蔽液體之前在陣列上噴涂鋁混合物3分鐘以外，根據(jù)示例1中所述的過程制備涂敷陣列。通過掃描電子顯微術(shù)(SEM)進(jìn)行的抗原涂敷陣列的檢查，顯示出在微針尖端處或其附近的物質(zhì)塊或球。由反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列內(nèi)容是19.1/ig(st.dev,l.O]Ug)。通過ICP測量的涂敷陣列的鋁含量是57/ig(st.dev.=21/xg)。示例3除了下面的之外，根據(jù)示例1中所述的過程來制備涂敷陣列。通過混合1份破傷風(fēng)類毒素、3份水和4份乙醇來制備抗原涂敷配方。使用13/iL試樣量的遮蔽液體。在所用的抗原涂敷配方中破傷風(fēng)類毒素的標(biāo)稱量是4/ig。通過掃描電子顯微術(shù)(SEM)進(jìn)行的抗原涂敷陣列的檢査顯示出在微針表面上相對平滑的涂層。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是4.4Mg(st.dev.=0.2Mg)。通過ICP測量的涂敷陣列的鋁含量是13Mg(st.dev.=6jug)。示例4除了在施用抗原涂敷配方之前在陣列上噴涂鋁混合物5分鐘之外，根據(jù)示例3中所述的過程制備涂敷陣列。通過掃描電子顯微術(shù)(SEM)進(jìn)行的抗原涂敷陣列的檢査顯示出在微針尖端處或其附近的物質(zhì)塊或球。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是4.7Mg(st.dev.=0.4pg)。通過ICP測量的涂敷陣列的鋁含量是94/ig(st.dev.=19jLtg)。示例5除了在施用抗原涂敷配方之前在陣列上噴涂鋁混合物5分鐘之外，根據(jù)示例2中所述的過程制備涂敷陣列。通過掃描電子顯微術(shù)(SEM)進(jìn)行的抗原涂敷陣列的檢查顯示出在微針表面上相對平滑的涂層。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是17.9Mg(st.dev.=0.8/ig)。通過ICP測量的涂敷陣列的鋁含量是65/xg(St.dev.=8Mg)。示例6除了下面的之外，根據(jù)示例1中所述的過程制備涂敷陣列。在施用抗原涂敷配方之前在陣列上噴涂鋁混合物3分鐘。通過混合2份破傷風(fēng)類毒素、2份水和4份乙醇來制備抗原涂敷配方。在所用的抗原涂敷配方中破傷風(fēng)類毒素的標(biāo)稱量是8/ig。通過掃描電子顯微術(shù)(SEM)進(jìn)行的抗原涂敷陣列的檢查顯示出在微針表面上相對平滑的涂層。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是7.6/ig(st.dev.=0.7jiig)。通過ICP測量的涂敷陣列的鋁含量是23/ig(st.dev.=6/ig)。示例7除了下面的之外，根據(jù)示例1中所述的過程來制備涂敷陣列。用6.0g硫酸鉀鋁十二水化物(Penta，USP等級)、0.06g氫氧化鋁一水合物和lOOmL水的比率來制備鋁混合物。通過將一份破傷風(fēng)類毒素與一份水混合來制備抗原涂敷配方。使用13ML試樣量的遮蔽液體。在施用抗原涂敷配方之前，使用移液管在陣列上的遮蔽液體中間施用乙醇(13/iL)。接著將抗原涂敷配方施用到乙醇上。在所用的抗原涂敷配方中破傷風(fēng)類毒素的標(biāo)稱量是16)Ltg。通過掃描電子顯微術(shù)(SEM)進(jìn)行的抗原涂敷陣列的檢査顯示出在微針表面上相對平滑的涂層。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是16.8jag(st.dev.=0.8/ig)。通過ICP測量的涂敷陣列的鋁含量是15Mg(st.dev.=3pg)?；铙w內(nèi)抗破傷風(fēng)類毒素IgG和破傷風(fēng)類毒素的去除通過如示例1到7中所述將涂敷有抗原的陣列黏附在粘性背襯上，來制備微針設(shè)備。利用大體如美國專利申請序列No.60/578，651中所述的敷貼器，將該陣列施用到雌性新西蘭白兔(N=5)中，該專利申請的公開通過參考結(jié)合于此。該敷貼器活塞的質(zhì)量是2.88g并以6.19米/秒的速度應(yīng)用該設(shè)備。將每只兔子腹部上的一個(gè)區(qū)域夾住并剃毛，小心不要刺激皮膚。對每只兔子應(yīng)用一個(gè)設(shè)備，并且在去除之前使其在適當(dāng)?shù)奈恢蒙媳３?0分鐘。在初次應(yīng)用14天后，對每只兔子應(yīng)用第二個(gè)設(shè)備(具有像第一設(shè)備一樣的相同涂層)，并再次在去除之前使其在適當(dāng)?shù)奈恢帽３?0分鐘。在初次應(yīng)用21天后，從每只兔子抽取血清樣本，并通過ELISA來分析抗破傷風(fēng)類毒素IgG的水平。表1中總結(jié)了所得結(jié)果。通過HPLC來測量從兔去除的陣列中破傷風(fēng)類毒素的剩余量。通過獲取初始破傷風(fēng)類毒素水平和剩余破傷風(fēng)類毒素水平之間的差異，來確定從該陣列去除的破傷風(fēng)類毒素的量。在表2中對該結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>示例8除了所用的遮蔽液體是FC-43FLUORINERT電子液以及所用遮蔽液體的量是15/xL之外，根據(jù)示例1中所述的過程來制備涂敷陣列，其中，該電子液為主要是12碳全氟化物的混合物(3M公司，St.Paul，MN)。通過反相HPLC測量的涂敷陣列的破傷風(fēng)類毒素含量是17.6pg(st.dev1.8/ig)。通過ICP測量的微針尖端上的破傷風(fēng)類毒素含量測量為2.7pg(st.dev.=0.2/ig)。示例9將微針陣列針尖朝上地放置在平坦表面上。使用FC-43FLUORINERTTM的電子液作為遮蔽液體。利用移液管，對陣列的中央施試樣量(15pL)的遮蔽液體，并允許該遮蔽液體遍布在陣列上。通過混合等份的破傷風(fēng)類毒素(StatensSerumInstituteLot92-1，888Lf/mL)和乙醇來制備抗原涂敷配方。利用移液管，將10pL試樣量的抗原涂敷配方施用到陣列上的遮蔽液體的中央。在所用的抗原涂敷配方中破傷風(fēng)類毒素的標(biāo)稱量是16/xg。在環(huán)境條件下，使抗原涂敷配方和遮蔽液體干燥大約30分鐘，以在陣列上提供干燥后的抗原涂層。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是23.6Mg(st.dev.=0.1/ig)。破傷風(fēng)類毒素尖端含量測量得出為21.7/ig(st.dev.=1.2Mg)。示例10通過將825mg的PVP(PlasdoneK-29/32，PovidoneUSP,ISPTechnologies,Wayne，NJ)加入到25mL的水中并且混合，直到PVP溶解，從而制備聚乙烯吡咯垸酮(PVP)儲備溶液。通過將50mg的聚山梨醇酯80(Tween-80,SigmaChemicalCo.,St,Louis,MO)加入到25mL的乙醇中來制備儲備溶液。通過將2mL的聚山梨醇酯儲備溶液加入到18mL乙醇中來制備稀釋的儲備溶液。通過將lmL的PVP儲備溶液加入到9mL稀釋的聚山梨醇酯儲備溶液中來制備PVP預(yù)充溶液。將微針陣列針尖朝上地放置在平坦的表面上，并利用移液管，在陣列的中央上施加30/XL試樣量的PVP預(yù)充溶液，并允許該預(yù)充溶液遍布在陣列上。在環(huán)境條件下，使PVP預(yù)充溶液干燥。將Tween-80(90mg)加入到水(30mL)中，從而制備濃度為3mg/mL的Twee,-80儲備溶液。將PVP(1.8g)加入到水(20mL)中來制備濃度為90mg/mL的PVP儲備溶液。將蔗糖(1.8g)加入到水(20mL)中，來制備濃度為90mg/mL的蔗糖儲備溶液。將檸檬酸鉀(1.8g)加入到水(20mL)中，來制備濃度為90mg/mL的檸檬酸鉀儲備溶液。通過將破傷風(fēng)類毒素(StatensSerumInstituteLot92-1,888Lf/mL)與試樣量的Tweei^-80、PVP、蔗糖和擰檬酸鉀儲備溶液混合，從而制備抗原涂敷配方。利用移液管將試樣量(15nL)的遮蔽液體(FC-43FLUORINERT電子液)施用到陣列的中央，并允許該遮蔽液體遍布在陣列上。利用移液管，將10/iL試樣量的抗原涂敷配方施用到陣列上的遮蔽液體的中央。在所用的抗原涂敷配方中破傷風(fēng)類毒素的標(biāo)稱量是10pg。在所用的抗原涂敷配方中Tween⑧-80的標(biāo)稱量是6/ig。PVP、蔗糖和檸檬酸鉀的標(biāo)稱量是100/zg。在環(huán)境條件下，使抗原涂敷配方和遮蔽液體干燥大約30分鐘，以在陣列上提供干燥后的抗原涂層。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是11.9/ig(st.deV.=0.5/xg)。測量得到的破傷風(fēng)類毒素的尖端含量是5.0(st.dev.=1.2]Lig)。示例11-14除了如表2所示改變PVP、蔗糖和檸檬酸鉀的標(biāo)稱量外，根據(jù)示例IO中所述的過程來制備涂敷陣列。通過反相HPLC測量的涂敷陣列的破傷風(fēng)類毒素含量，并且測量微針尖端上的破傷風(fēng)類毒素含量。結(jié)果如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>示例15如下制備聚乙烯醇預(yù)充溶液。將一定量(250mg)的聚乙烯醇(80%水解，典型的Mw=9，000-10,000，CAS9002-89-5，Aldrich,St.Louis,MO)加入到水(25mL)中，從而制備聚乙烯醇儲備溶液。將試樣量的聚乙烯醇儲備溶液(2mL)加入到乙醇(18mL)中，來制備聚乙烯醇預(yù)充溶液。將微針陣列針尖朝上地放置在平坦表面上，并利用移液管，將聚乙烯醇預(yù)充溶液施用到陣列的中央，并允許該預(yù)充溶液遍布在陣列上。在環(huán)境條件下，使聚乙烯醇預(yù)充溶液干燥。接著利用移液管，將試樣量(15/xL)的遮蔽液體(FC-43FLUORINERT電子液)施用到陣列的中央，并允許該遮蔽液體遍布在陣列上。利用移液管，將IOML試樣量的抗原涂敷配方施用到陣列上的遮蔽液體的中央。根據(jù)示例IO中所述的通用過程，來制備抗原涂敷配方。在所用的抗原涂敷配方中破傷風(fēng)類毒素的標(biāo)稱量是10;xg。在所用的抗原涂敷配方中Tween-80的標(biāo)稱量是6pg。PVP、蔗糖和檸檬酸鉀的標(biāo)稱量是100/ig。在環(huán)境條件下，使抗原涂敷配方和遮蔽液體干燥大約30分鐘，以在陣列上提供干燥后的抗原涂層。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是10.4Mg(st.dev.=0.7pg)。測量得到的破傷風(fēng)類毒素的尖端含量是9.3jug(st.dev.=0.4jitg)。示例16-23除了如表4所示改變PVP、蔗糖和檸檬酸鉀的標(biāo)稱量外，根據(jù)示例15中所述的過程來制備涂敷陣列。通過反相HPLC來測量涂敷陣列的破傷風(fēng)類毒素含量，并且測量微針的尖端上的破傷風(fēng)類毒素含量。結(jié)果顯示在表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>示例24根據(jù)示例16中所述的過程來制備涂敷陣列。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是10.7Mg(st.dev.=0.9/ig)。測量得到的破傷風(fēng)類毒素的尖端含量為8.7/ig(st.dev.=0.6Mg)。如在上面"活的有機(jī)體內(nèi)破傷風(fēng)類毒素的淀積"部分中所述，將陣列施用到無毛豚鼠上。通過HPLC測量從無毛豚鼠上去除后的陣列上剩余破傷風(fēng)類毒素的量。結(jié)果總結(jié)在表5中。示例25根據(jù)示例17中所述的過程來制備涂敷陣列。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是11.4ittg(st.dev.=0.3/ig)。測量得到的破傷風(fēng)類毒素的尖端含量為8.6(st.dev.=0.5pg)。如在上面"活的有機(jī)體內(nèi)破傷風(fēng)類毒素的淀積"部分中所述，將陣列施用到無毛豚鼠上。通過HPLC測量從無毛豚鼠上去除后的陣列上的破傷風(fēng)類毒素的量。結(jié)果總結(jié)在表5中。示例26根據(jù)示例18中所述的過程來制備涂敷陣列。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是10.8/xg(st.dev.=0.3Mg)。測量得到的破傷風(fēng)類毒素的尖端含量為6.8(st.dev.=0.9ptg)。如在上面"活的有機(jī)體內(nèi)破傷風(fēng)類毒素的淀積"部分中所述，將陣列施用到無毛豚鼠上。通過HPLC測量從無毛豚鼠上去除后的陣列上的破傷風(fēng)類毒素的量。結(jié)果總結(jié)在表5中。示例27根據(jù)示例22中所述的過程來制備涂敷陣列。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是11.7pig(st.dev.=0.3/zg)。測量得到的破傷風(fēng)類毒素的尖端含量為5.3/xg(st.dev.=1.0Mg)。如在上面"活的有機(jī)體內(nèi)破傷風(fēng)類毒素的淀積"部分中所述，將陣列施用到無毛豚鼠上。通過HPLC測量從無毛豚鼠上去除后的陣列上的破傷風(fēng)類毒素的量。結(jié)果總結(jié)在表5中。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>示例28如上所述來制備微針陣列，并如下進(jìn)行處理。利用Plasma-ThermVII7000系列等離子體處理系統(tǒng)對陣列進(jìn)行等離子體處理。通過施加15秒的2000WRF功率，把四甲基硅(150標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘，sccm)和氧氣(200seem)的混合物饋入未壓縮等離子體中，從而通過等離子體淀積來形成鉆石狀玻璃薄膜。接著隨后，利用300W功率，在150mTorr的壓力下，利用氧等離子體(400sccm)接著對陣列處理60秒，以便從表面原子層去除元素碳和共價(jià)鍵的碳，從而使表面親水。利用移液管，將試樣量(15pL)的遮蔽液體(FC-43FLUORINERTTM電子液)施用到陣列的中央，并允許該遮蔽液體遍布在陣列上。利用移液管，將10pL試樣量的抗原涂敷配方施用到陣列上的遮蔽液體的中央。根據(jù)示例IO中所述的大體過程，來制備抗原涂敷配方。在所用的抗原涂敷配方中破傷風(fēng)類毒素的標(biāo)稱量是10Mg。在所用的抗原涂敷配方中Tween-80的標(biāo)稱量是6/xg。PVP、蔗糖和檸檬酸鉀的標(biāo)稱量是100/xg。在環(huán)境條件下，使抗原涂敷配方和遮蔽液體干燥大約30分鐘，以在陣列上提供干燥后的抗原涂層。通過反相HPLC測量的破傷風(fēng)類毒素總陣列含量是12.1/ig(st.deV.=0.6pg)。測量得到的破傷風(fēng)類毒素的尖端含量為9.6/ig(st.dev.=1.2pg)。如在上面"活的有機(jī)體內(nèi)破傷風(fēng)類毒素的淀積"部分中所述，將陣列施用到無毛豚鼠上。通過HPLC測量從無毛豚鼠去除后的陣列上的破傷風(fēng)類毒素的量。結(jié)果總結(jié)在表7中。示例29-32除了如表6所示改變PVP、蔗糖和檸檬酸鉀的標(biāo)稱量外，根據(jù)示例28中所述的過程來制備涂敷陣列。通過反相HPLC測量涂敷陣列的破傷風(fēng)類毒素含量，并且測量微針尖端上的破傷風(fēng)類毒素含量。結(jié)果顯示在表6中。如在上面"活的有機(jī)體內(nèi)破傷風(fēng)類毒素的淀積"部分中所述，將陣列施用到無毛豚鼠上。通過HPLC測量從無毛豚鼠上去除后的陣列上的破傷風(fēng)類毒素的量。結(jié)果總結(jié)在表7中。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>示例33通過將蔗糖(1.053g)和Tween-80(0.1053g)混入lOOmL的水中來制備儲備溶液。將一定量(l.OmL)的0.02微米熒光珠(來自MolecularProbes,Inc.,Eugene,Oregon的FluoSpherescarboxylate-modifiedmicrospheres,redfluorescent(580/605),2.0"X)固體)加入到19mL的蔗糖儲備溶液中，來制備涂敷配方。蔗糖的標(biāo)稱濃度是1.0%(w/v)，Tween-80的標(biāo)稱濃度是0.1%(w/v)，而熒光珠的標(biāo)稱濃度是0.1%(w/v)。如上所述制備微針陣列，并如下進(jìn)行處理。利用Plasma-ThermVII7000系列等離子體處理系統(tǒng)來對陣列進(jìn)行等離子體處理。通過施加2分鐘的500WRF功率，在300mTorr壓力下，饋送四甲基硅(150標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘，sccm)和氧氣(500sccm)的混合物，以通過等離子體淀積從而形成鉆石狀玻璃薄膜。接著，通過施加2分鐘的300W功率，隨后在300mTorr的壓力下，利用氧等離子體(500sccm)來對陣列處理2分鐘，以便從表面原子層去除元素碳和共價(jià)鍵的碳，從而使表面親水。平坦聚碳酸酯片的等同表面處理，得到了這樣的材料，其在室溫下具有與去離子水的8。的前進(jìn)接觸角。將處理后的微針陣列針尖朝上地放置在平坦表面上。使用FC-43FLUORINERTTM電子液作為遮蔽液體。利用移液管，將試樣量(15/xL)的遮蔽液體施用到陣列的中央，并允許該遮蔽液體遍布在陣列上。利用移液管，將10pL試樣量的涂敷配方施用到陣列上的遮蔽液體的中央，并允許該涂敷配方擴(kuò)散。在環(huán)境條件下，使涂敷配方和遮蔽液體干燥12小時(shí)，以在陣列上提供干燥后的涂層。通過視覺顯微鏡法來觀察該陣列，并確定被干燥后的涂層所覆蓋的微針的百分比。大約100%的微針被干燥后的涂層所覆蓋。示例34除了用四甲基硅(50sccm)和氧(500sccm)混合來形成鉆石狀玻璃薄膜外，如示例33所示涂敷微針陣列。平坦聚碳酸酯片的等同表面處理得到了這樣的材料，其在室溫下具有與去離子水的前進(jìn)接觸角。通過視覺顯微鏡法來觀察該陣列，并確定由干燥后的涂層所覆蓋的微針的百分比。大約24%的微針被干燥后的涂層所覆蓋。示例35除了用四甲基硅(150sccm)和氧(500sccm)混合來形成鉆石狀玻璃薄膜外，如示例33所示涂敷微針陣列。平坦聚碳酸酯片的等同表面處理得到了這樣的材料，其在室溫下具有與去離子水的40。的前進(jìn)接觸角。通過視覺顯微鏡法觀察該陣列，并確定由干燥后的涂層所覆蓋的微針的百分比。大約20%的微針被干燥后的涂層所覆蓋。示例36除了用25%(w/v)的標(biāo)稱蔗糖濃度來制備涂敷配方外，如示例33所示涂敷微針陣列。通過視覺顯微鏡法觀察該陣列，并確定由干燥后的涂層所覆蓋的微針的百分比。大約61%的微針被干燥后的涂層所覆蓋。示例37除了用25%(w/v)的標(biāo)稱蔗糖濃度來制備涂敷配方外，如示例34所示涂敷微針陣列。通過視覺顯微鏡法觀察該陣列，并確定由干燥后的涂層所覆蓋的微針的百分比。大約27%的微針被干燥后的涂層所覆蓋。示例38除了用25%(w/v)的標(biāo)稱蔗糖濃度來制備涂敷配方外，如示例35所示涂敷微針陣列。通過視覺顯微鏡法觀察該陣列，并確定由干燥后的涂層所覆蓋的微針的百分比。大約19%的微針被干燥后的涂層所覆蓋。本發(fā)明已經(jīng)參考此處的若干實(shí)施例進(jìn)行了描述。前面詳細(xì)的描述和示例僅用于提供清晰的理解，不應(yīng)當(dāng)將其理解為不必要的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識到的是在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可對所述的實(shí)施例做出很多改變。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)限定為在此所描述的組成和結(jié)構(gòu)的特定細(xì)節(jié)，而是由權(quán)利要求的語言來限定。權(quán)利要求1.一種涂敷微針陣列的方法，包含提供具有基底和至少一個(gè)針的微針陣列；在該微針陣列上提供可去除的遮蔽層，使得所述基底至少部分地由該遮蔽層覆蓋，并且所述至少一個(gè)針至少部分地露在外面；和將涂敷物質(zhì)施用到該微針陣列的暴露部分的至少一部分上。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述遮蔽層是流體。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中從涂敷溶液中施用所述涂敷物質(zhì)，該涂敷溶液包含載液，并且該方法進(jìn)一步包含蒸發(fā)該載液的步驟，從而提供干燥后的涂層。4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述遮蔽層流體的密度高于所述載液的密度。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其中所述遮蔽層流體的揮發(fā)性低于所述載液的揮發(fā)性。6.根據(jù)權(quán)利要求3到5的任一項(xiàng)的方法，其中所述載液基本上不與所述遮蔽層流體互溶。7.根據(jù)權(quán)利要求2到6的任一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包含使所述遮蔽層流體蒸發(fā)的步驟。8.根據(jù)權(quán)利要求3到7的任一項(xiàng)的方法，其中，在所述遮蔽層流體完全蒸發(fā)之前使所述載液完全蒸發(fā)。9.根據(jù)權(quán)利要求2到8的任一項(xiàng)的方法，其中所述遮蔽層流體是氟化液體。10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中所述微針陣列包含多個(gè)針。11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中施用到所述微針陣列上的涂敷物質(zhì)按重量計(jì)超過50%存在于所述針上。12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述遮蔽層是能轉(zhuǎn)變成液體的固體或半固體。13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中通過改變溫度、電場或pH值，來促使所述遮蔽層的轉(zhuǎn)變。14.根據(jù)權(quán)利要求3到13的任一項(xiàng)的方法，其中所述涂敷溶液包含治療活性物質(zhì)。15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中施用到所述微針陣列上的治療活性物質(zhì)按重量計(jì)超過50%存在于所述針上。16.根據(jù)權(quán)利要求3到15的任一項(xiàng)的方法，其中所述涂敷溶液包括水。17.根據(jù)權(quán)利要求3到16的任一項(xiàng)的方法，其中所述涂敷溶液包括疫苗、疫苗佐劑或它們的混合物。18.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中所述涂敷物質(zhì)優(yōu)選地淀積到所述微針上。19.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中所述涂敷物質(zhì)優(yōu)選地淀積到所述微針的尖端上或其尖端附近。20.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中最初將可去除遮蔽層施用到所述微針陣列上，使得沒有微針暴露，并且接著使所述遮蔽層部分蒸發(fā)，從而提供至少一個(gè)部分暴露的針。21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，借此將所述涂敷物質(zhì)最初施用到遮蔽層上，并且將該涂敷物質(zhì)施加到所述微針陣列的暴露部分的至少一部分上，該暴露部分隨著所述遮蔽層蒸發(fā)而出現(xiàn)。22.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述涂敷溶液包括載液。23.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中所述涂敷溶液包括分散顆粒的懸浮液。24.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中，在所述微針陣列上提供可去除的遮蔽層步驟之前，對微針表面的至少一部分進(jìn)行等離子體處理。25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述等離子體包括氧或氮。26.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中在所述微針陣列上提供可去除的遮蔽層步驟之前，在微針表面的至少一部分上提供固體涂層。27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中所述固體涂層包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、檸檬酸鉀或鉆石狀玻璃。28.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其中在對所述微針陣列暴露部分的至少一部分施加涂敷物質(zhì)的步驟之前，對所述遮蔽層施用溶劑。全文摘要一種涂敷微針陣列的方法，包含提供具有基底和至少一個(gè)針的微針陣列；在該微針陣列上提供可去除的遮蔽層，使得基底至少部分地由該遮蔽層覆蓋，以及至少一個(gè)針保持為至少部分地露在外面；以及將涂敷物質(zhì)施用到該微針陣列暴露部分的至少一部分上。文檔編號B05D1/00GK101102809SQ200580046742公開日2008年1月9日申請日期2005年11月18日優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日發(fā)明者丹尼爾·C·段,崔惠沃,彼得·R·約翰遜,珍妮弗·E·雷德-德文斯,莫塞斯·M·大衛(wèi),詹姆斯·T·沃爾特,馬拉·R·埃默里申請人:3M創(chuàng)新有限公司