医疗用系统及斯制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN02828841.6

申请日:

2002.11.29

公开号:

CN1625420A

公开日:

2005.06.08

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

A61M37/00

主分类号:

A61M37/00

申请人:

财团法人大阪产业振兴机构;

发明人:

青柳诚司; 矶野吉正; 桥口原

地址:

日本国大阪府

优先权:

2002.03.26 JP 86423/2002

专利代理机构:

隆天国际知识产权代理有限公司

代理人:

经志强;潘培坤

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内容摘要

本发明的目的是提供一种由生物分解性材料构成的非侵袭性的药物配送系统及其制造方法,该系统放置在血液或体液流动快速的体内部位,可长时间稳定地缓释药剂。本发明的药物配送系统包括:由聚乳酸构成的容置部,其具有可储存药剂的室部;由聚乳酸构成的至少一个锚定部,其从容置部延伸出,锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。锚定部的突起部实际上具有四棱锥形状或者在与朝向前端部的纵向方向成钝角的方向上延伸。

权利要求书

1: 一种医疗用系统,其特征在于,包括: 具有可储存药剂的室部的、由生物分解性材料构成的容置部; 从容置部延伸出的、由生物分解性材料构成的至少一个锚定部, 锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。
2: 一种医疗用系统,其特征在于,包括: 具有可储存药剂的室部的、由生物分解性材料构成的多个容置部; 连接相邻的容置部的、由生物分解性材料构成的连接部; 配置在连接部上、气密密封容置部的间隙部; 从至少一个容置部延伸出的、由生物分解性材料构成的至少一个锚定 部, 锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。
3: 一种医疗用系统,其特征在于,包括具有可储存药剂的室部的、由 生物分解性材料构成的锚定部, 锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。
4: 一种医疗用系统,其特征在于,包括: 由浸含有药剂的生物分解性材料构成的容置部; 从容置部延伸出的、由生物分解性材料构成的至少一个锚定部, 锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。
5: 一种医疗用系统,其特征在于,包括由浸含有药剂的生物分解性材 料构成的锚定部, 锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。
6: 一种医疗用系统,其特征在于,包括由生物分解性材料构成的锚定 部, 锚定部在纵向方向的一个端部具有渐细的前端部,在另一个端部固定药 剂, 锚定部具有至少一个突起部。
7: 一种医疗用系统,其特征在于,包括具有可储存药剂的室部的、由 生物分解性材料构成的锚定部, 锚定部在纵向方向的两个端部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。
8: 根据权利要求1至7中任一项所述的医疗用系统,其特征在于,锚 定部的突起部具有实质上的四棱锥形状。
9: 根据权利要求1至7中任一项所述的医疗用系统,其特征在于,锚 定部的突起部在与朝向前端部的纵向方向成钝角的方向上延伸。
10: 根据权利要求1至7中任一项所述的医疗用系统,其特征在于,生 物分解性材料是聚乳酸、骨胶、淀粉、蛋白质或麦芽糖。
11: 根据权利要求1或2所述的医疗用系统,其特征在于,锚定部具有 与容置部的室部连通的通道部。
12: 根据权利要求1或2所述的医疗用系统,其特征在于,具有从容置 部向不同方向延伸的多个锚定部。
13: 根据权利要求1或2所述的医疗用系统,其特征在于,具有从容置 部向相同方向延伸的多个锚定部。
14: 根据权利要求3所述的医疗用系统,其特征在于,锚定部具有朝向 前端部渐细的平面形状或截面形状。
15: 一种医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 在第一和第二半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在容置区域和多个离散配置的圆形区域中蚀刻第一半导体基板的半导 体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的掩膜的步骤; 使用由半导体氧化膜构成的掩膜湿蚀刻第一半导体基板的步骤; 在被湿蚀刻的第一半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在第一和第二半导体基板的半导体氧化膜上形成由聚乳酸构成的薄膜 的步骤; 将第一和第二半导体基板接合、使得第一和第二半导体基板的由聚乳酸 构成的薄膜相互相对的步骤; 残留第一和第二半导体基板的半导体氧化膜、蚀刻第一和第二半导体基 板的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻第一和第二半导体基板的半导体氧化膜的步骤。
16: 一种医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 在半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在除了贯通容置区域和多个离散配置的圆形区域的桥接区域之外的、这 些容置区域和多个离散配置的圆形区域中蚀刻半导体氧化膜、形成由半导体 氧化膜构成的第一掩膜的步骤; 使用由半导体氧化膜构成的第一掩膜湿蚀刻半导体基板的步骤; 在被湿蚀刻的半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在半导体氧化膜上形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤; 在由聚乳酸构成的薄膜上形成由规定的材料构成的薄膜的步骤; 在规定的区域中蚀刻由规定的材料构成的薄膜、形成由规定的材料构成 的第二掩膜的步骤; 使用由规定的材料构成的第二掩膜蚀刻聚乳酸的步骤; 使用由规定的材料构成的第二掩膜蚀刻半导体氧化膜的步骤; 残留半导体氧化膜、蚀刻半导体基板的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻由规定的材料构成的第二掩膜的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻半导体氧化膜的步骤。
17: 一种医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 在第一和第二半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在容置区域和锚定区域中蚀刻第一半导体基板的半导体氧化膜、形成由 半导体氧化膜构成的掩膜的步骤; 使用由半导体氧化膜构成的掩膜对第一半导体基板进行反应性离子蚀 刻的步骤; 在被反应性离子蚀刻的第一半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在第一和第二半导体基板的半导体氧化膜上形成由聚乳酸构成的薄膜 的步骤; 将第一和第二半导体基板接合,使得第一和第二半导体基板的由聚乳酸 构成的薄膜相互相对的步骤; 残留第一和第二半导体基板的半导体氧化膜、蚀刻第一和第二半导体基 板的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻第一和第二半导体基板的半导体氧化膜的步骤。
18: 一种医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 在半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在容置区域和锚定区域中蚀刻半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成 的掩膜的步骤; 使用由半导体氧化膜构成的掩膜对半导体基板进行反应性离子蚀刻、在 容置区域和锚定区域形成凹部的步骤; 熔融规定的材料、填充到凹部内并使其硬化、形成由规定的材料构成的 模具的步骤; 在模具的周围形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤; 形成使模具的一部分露出的开口部的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻规定的材料的步骤。
19: 一种医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 在半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在容置区域的周边部和锚定区域中蚀刻半导体氧化膜、形成由半导体氧 化膜构成的第一掩膜的步骤; 使用由半导体氧化膜构成的掩膜对半导体基板进行反应性离子蚀刻、在 容置区域的周边部和锚定区域形成凹部的步骤; 熔融聚乳酸、填充到凹部内而形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤; 在由聚乳酸构成的薄膜上形成由规定的材料构成的薄膜的步骤; 在规定的区域中蚀刻由规定的材料构成的薄膜、形成由规定的材料构成 的第二掩膜的步骤; 使用由规定的材料构成的第二掩膜蚀刻聚乳酸的步骤; 使用由规定的材料构成的第二掩膜蚀刻半导体氧化膜的步骤; 残留半导体氧化膜、蚀刻半导体基板的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻由规定的材料构成的第二掩膜的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻半导体氧化膜、形成在与容置区域的周边部对应的区 域具有开口部的由聚乳酸构成的结构体的步骤; 使用由聚乳酸构成的薄膜覆盖由聚乳酸构成的结构体的开口部的步骤。
20: 一种医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 形成具有可储存药剂的室部的、由聚乳酸构成的容置部的步骤; 形成朝向前端部渐细的、具有至少一个突起部的由聚乳酸构成的锚定部 的步骤; 将锚定部与容置部接合在一起的步骤。
21: 一种具有多个容置部的医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 在第一和第二半导体基板上分别形成多个第一和第二基板凹部的步骤; 在多个第一和第二基板凹部中填充规定的材料并使其硬化的步骤; 残留规定的材料、蚀刻第一和第二半导体基板、形成由规定的材料构成 的第一和第二模具的步骤; 在第一模具的模具凹部中填充熔融的聚乳酸的步骤; 将第二模具嵌合于填充了聚乳酸的第一模具的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻规定的材料、形成多个容置部的步骤; 将锚定部与至少一个容置部接合在一起的步骤。
22: 一种医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 在第一和第二半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在规定的掩膜区域中蚀刻第一半导体基板的半导体氧化膜、形成由半导 体氧化膜构成的掩膜的步骤; 使用由半导体氧化膜构成的掩膜、湿蚀刻第一半导体基板的步骤; 在被湿蚀刻的第一半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在第一和第二半导体基板的半导体氧化膜上形成由聚乳酸构成的薄膜 的步骤; 将第一和第二半导体基板接合,使得第一和第二半导体基板的由聚乳酸 构成的薄膜相互相对的步骤; 残留第一和第二半导体基板的半导体氧化膜、蚀刻第一和第二半导体基 板的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻第一和第二半导体基板的半导体氧化膜的步骤。
23: 一种医疗用系统的制造方法,其特征在于,包括: 在半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤; 在规定的掩膜区域中蚀刻半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的掩 膜的步骤; 使用由半导体氧化膜构成的掩膜湿蚀刻半导体基板、在规定的掩膜区域 中形成凹部的步骤; 熔融规定的材料、填充到凹部内并使其硬化、形成由规定的材料构成的 模具的步骤; 在模具的周围形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤; 形成使模具的一部分露出的开口部的步骤; 残留聚乳酸、蚀刻规定的材料的步骤。
24: 根据权利要求22或23所述的制造方法,其特征在于,规定的掩膜 区域是利用相对于半导体基板的 100 结晶方向而实质上具有 ( π / 2 - arctan ( 2 ) ) ]]> 的角度的边形成。
25: 根据权利要求16、19、21或23所述的制造方法,其特征在于,规 定的材料是铝。

说明书


医疗用系统及其制造方法

    发明的背景

    1)技术领域

    本发明涉及医疗用系统及其制造方法。本发明尤其涉及由生物分解性材料构成的非侵袭性的药物配送系统(药剂输送系统)及其制造方法,该系统放置在血液或体液流动快速的体内部位,可长时间稳定地缓释药剂。

    2)相关技术

    一般在患者口服药剂的情况下,所服用的药剂多在消化系统和肝脏分解,失去其药效。因此,实际上,预见到多数药剂成分被分解而要口服比治疗需要的量多得多的大量药剂。但是,药剂通常有副作用,例如抗癌药物的副作用对于人体的其他正常部位而言是极其有害的。因此,进行了仅必要剂量的药剂被配送到必要部位的药物配送系统的研究。

    从前,被视为最有希望的药物配送系统之一可以列举出脂质体。其是由双层磷脂类构成的细小球状地密封小覆盖体,可在其内部封入药剂。脂质体由于补体系统的活化而破坏,所封入的药剂被释放到外部。但是,由于该补体系统的活化机制尚未能被完全理解,尚不能将脂质体称为有效的药物配送系统。

    但是,近年来我国在再生医疗领域的技术革新不能跟随在其他国家的后面,而报告有极其优秀的研究成果。尤其,再生治疗血管、骨和角膜等所需要的再生细胞和再生因子的精制技术已经确立。例如,为再生血管,需要长期间稳定地向现有的血管壁局部供给再生细胞和再生因子。同样,为再生骨头,必须对要再生的骨折部位等在直到再生为止的长期间内持续投给药剂(再生细胞和再生因子)。角膜再生时也需要长时间稳定地缓释再生细胞和再生因子。

    这里,作为一个例子,在下面参考图20和图21说明关于冠状动脉梗塞等循环系统疾病的已有的治疗方法。根据迄今为止最一般的治疗方法,如图20(a)到(c)所示,在动脉(blood vessel)BV的梗塞部分(infraction)INF处配置安装于导管(catheter)CT的前端部的球(balloon)BL,使球膨胀,通过压宽变窄了的血管壁等的血管周围组织(perivascular tissue)PV,从而使血液正常循环。但是,这样的梗塞部分INF被处置后经过一段时间,血管壁PV再次变窄,即再次发作的可能性非常高。此外,在用该治疗方法难以根治的情况下,要实施旁路形成外科手术。一般这样的外科手术是侵袭性的,患者的负担与球导管法相比大得多。

    因此,如图21(a)所示,考虑这样一种方法:通过使用在导管CT的前端部设置的注射针(injection)I,将先前说明的再生血管的再生细胞和再生因子持续投入到与动脉BV的梗塞部分INF相邻的血管壁PV,从而形成补充梗塞的动脉的功能的旁路血管BYP。

    但是实际上,冠状动脉BV的血管壁PV难以辨认,通常是与心脏的鼓动对应地动作,因此不可能使用注射针I在适合于血管壁PV的正确的位置的深度上持续注入再生细胞和再生因子。若注射针I对血管壁PV刺入得过深,则有可能贯通心脏而到达心脏内,刺入得过浅,在注入再生细胞和再生因子时,当拔出注射针I时,由于血液快速流动,注入的药剂不会留在血管壁PV上而立刻流动起来。即,在应再生部位的附近,在血液流动或循环快时,再生细胞和再生因子不能留在这些部位,不利于血管再生。

    发明的概要

    因此本发明为解决这样的问题而作出,其目的是提供一种由生物分解性材料构成的非侵袭性的药物配送系统及其制造方法,该系统放置在血液或体液流动快速的体内部位,可长时间稳定地缓释药剂。

    根据本发明的第一形式,提供一种药物配送系统,包括:具有可储存药剂的室部的、由生物分解性材料构成的容置部;从容置部延伸出的、由生物分解性材料构成的至少一个锚定部,锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。因此,该药物配送系统具有尖锐的前端部,从而容易插入到组织内,将聚乳酸等的生物分解性材料作为构成材料,具有包含突起部的锚定部,这样不会对人体产生不良影响,可放置在血液或体液流动快速的体内部位,而且随着聚乳酸膜的慢慢溶开,储存在容置部内部的药剂可在规定的放药期间每次少量地释放出来。从而,替代原来的侵袭性高的外科手术,而能够提供更安全、患者负担更少的治疗方式。

    根据本发明的第二形式,提供一种药物配送系统,包括:具有可储存药剂的室部的、由生物分解性材料构成的多个容置部;连接相邻的容置部的、由生物分解性材料构成的连接部;配置在连接部上、气密密封容置部的间隙部;从至少一个容置部延伸出的、由生物分解性材料构成的至少一个锚定部,锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。因此,该药物配送系统具有尖锐的前端部,从而容易插入到组织内,将聚乳酸等的生物分解性材料作为构成材料,具有包含突起部的锚定部,这样不会对人体产生不良影响,可放置在血液或体液流动快速的体内部位,而且随着聚乳酸膜的慢慢溶开,储存在容置部内部的药剂可在规定的放药期间每次少量地释放出来。此外,该药物配送系统具有多个容置部,使得能够按不同定时供给相同或不同种类的药剂。

    根据本发明的第三形式,提供一种药物配送系统,包括具有可储存药剂的室部的、由生物分解性材料构成的锚定部,锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。因此,该药物配送系统容易插入到组织内,不会对人体产生不良影响,可放置在血液或体液流动快速的体内部位,而且储存在其内部的药剂可在规定的放药期间每次少量地释放出来。

    根据本发明的第四形式,提供一种药物配送系统,包括:由浸含有药剂的生物分解性材料构成的容置部;从容置部延伸出的、由生物分解性材料构成的至少一个锚定部,锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。因此,该药物配送系统可每次少量地将聚乳酸等的生物分解性材料中包含的药剂释放出来。

    根据本发明的第五形式,提供一种药物配送系统,包括由浸含有药剂的生物分解性材料构成的锚定部,锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。这样,该药物配送系统的锚定部可每次少量地将聚乳酸等的生物分解性材料中包含的药剂释放出来。

    根据本发明的第六形式,提供一种药物配送系统,包括由生物分解性材料构成的锚定部,锚定部在纵向方向的一个端部具有实质上尖锐的前端部,在另一个端部固定药剂,锚定部具有至少一个突起部。这样,该药物配送系统可将锚定部的另一个端部上固定的药剂放置在治疗部位。

    根据本发明的第七形式,提供一种药物配送系统,包括具有可储存药剂的室部的、由生物分解性材料构成的锚定部,锚定部在纵向方向的两个端部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。因此,该药物配送系统可在规定的放药期间每次少量地将室部内储存的药剂释放出来。

    最好锚定部的突起部具有实质上的四棱锥形状。这种四棱锥形状的突起部通过例如用氢氧化钙湿蚀刻硅基板而容易形成。

    或者最好是锚定部的突起部在与朝向前端部的纵向方向成钝角的方向上延伸。这样的突起部容易通过例如使用六氟化硫反应性离子蚀刻硅基板来形成。

    而且,最好是生物分解性材料是由聚乳酸、骨胶、淀粉、蛋白质或麦芽糖构成。

    最好是锚定部具有与容置部的室部连通的通道部。

    或者最好是该药物配送系统具有从容置部向不同方向延伸的多个锚定部。

    而且,最好是该药物配送系统具有从容置部向相同方向延伸的多个锚定部。

    或者最好是锚定部具有朝向前端部渐细的平面形状或截面形状。

    根据本发明的第八形式,提供一种制造方法,包括:在第一和第二半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在容置区域和多个离散配置的圆形区域中蚀刻第一半导体基板的半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的掩膜的步骤;使用由半导体氧化膜构成的掩膜湿蚀刻第一半导体基板的步骤;在被湿蚀刻的第一半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在第一和第二半导体基板的半导体氧化膜上形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤;将第一和第二半导体基板接合、使得第一和第二半导体基板的由聚乳酸构成的薄膜相互相对的步骤;残留第一和第二半导体基板的半导体氧化膜、蚀刻第一和第二半导体基板的步骤;残留聚乳酸、蚀刻第一和第二半导体基板的半导体氧化膜的步骤。由此,使用微型机械技术可极其精致并且廉价地大量生产具有任意希望的尺寸和形状的药物配送系统。

    根据本发明的第九形式,提供一种制造方法,包括:在半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在除了贯通容置区域和多个离散配置的圆形区域的桥接区域之外的、这些容置区域和多个离散配置的圆形区域中蚀刻半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的第一掩膜的步骤;使用由半导体氧化膜构成的第一掩膜湿蚀刻半导体基板的步骤;在被湿蚀刻的半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在半导体氧化膜上形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤;在由聚乳酸构成的薄膜上形成由规定的材料构成的薄膜的步骤;在规定的区域中蚀刻由规定的材料构成的薄膜、形成由规定的材料构成的第二掩膜的步骤;使用由规定的材料构成的第二掩膜蚀刻聚乳酸的步骤;使用由规定的材料构成的第二掩膜蚀刻半导体氧化膜的步骤;残留半导体氧化膜、蚀刻半导体基板的步骤;残留聚乳酸、蚀刻由规定的材料构成的第二掩膜的步骤;残留聚乳酸、蚀刻半导体氧化膜的步骤。

    根据本发明的第十形式,提供一种制造方法,包括:在第一和第二半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在容置区域和锚定区域中蚀刻第一半导体基板的半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的掩膜的步骤;使用由半导体氧化膜构成的掩膜对第一半导体基板进行反应性离子蚀刻的步骤;在被反应性离子蚀刻的第一半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在第一和第二半导体基板的半导体氧化膜上形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤;将第一和第二半导体基板接合,使得第一和第二半导体基板的由聚乳酸构成的薄膜相互相对的步骤;残留第一和第二半导体基板的半导体氧化膜、蚀刻第一和第二半导体基板的步骤;残留聚乳酸、蚀刻第一和第二半导体基板的半导体氧化膜的步骤。

    根据本发明的第十一形式,提供一种制造方法,包括:在半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在容置区域和锚定区域中蚀刻半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的掩膜的步骤;使用由半导体氧化膜构成的掩膜对半导体基板进行反应性离子蚀刻、在容置区域和锚定区域形成凹部的步骤;熔融规定的材料、填充到凹部内并使其硬化、形成由规定的材料构成的模具的步骤;在模具的周围形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤;形成使模具的一部分露出的开口部的步骤;残留聚乳酸、蚀刻规定的材料的步骤。

    根据本发明的第十二形式,提供一种制造方法,包括:在半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在容置区域的周边部和锚定区域中蚀刻半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的第一掩膜的步骤;使用由半导体氧化膜构成的掩膜对半导体基板进行反应性离子蚀刻、在容置区域的周边部和锚定区域形成凹部的步骤;熔融聚乳酸、填充到凹部内而形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤;在由聚乳酸构成的薄膜上形成由规定的材料构成的薄膜的步骤;在规定的区域中蚀刻由规定的材料构成的薄膜、形成由规定的材料构成的第二掩膜的步骤;使用由规定的材料构成的第二掩膜蚀刻聚乳酸的步骤;使用由规定的材料构成的第二掩膜蚀刻半导体氧化膜的步骤;残留半导体氧化膜、蚀刻半导体基板的步骤;残留聚乳酸、蚀刻由规定的材料构成的第二掩膜的步骤;残留聚乳酸、蚀刻半导体氧化膜、形成在与容置区域的周边部对应的区域具有开口部的由聚乳酸构成的结构体的步骤;使用由聚乳酸构成的薄膜覆盖由聚乳酸构成的结构体的开口部的步骤。

    根据本发明的第十三形式,提供一种制造方法,包括:形成具有可储存药剂的室部的、由聚乳酸构成的容置部的步骤;形成朝向前端部渐细的、具有至少一个突起部的由聚乳酸构成的锚定部的步骤;将锚定部与容置部接合在一起的步骤。

    根据本发明的第十四形式,提供一种制造方法,包括:在第一和第二半导体基板上分别形成多个第一和第二基板凹部的步骤;在多个第一和第二基板凹部中填充规定的材料并使其硬化的步骤;残留规定的材料、蚀刻第一和第二半导体基板、形成由规定的材料构成的第一和第二模具的步骤;在第一模具的模具凹部中填充熔融的聚乳酸的步骤;将第二模具嵌合于填充了聚乳酸的第一模具的步骤;残留聚乳酸、蚀刻规定的材料、形成多个容置部的步骤;将锚定部与至少一个容置部接合在一起的步骤。

    根据本发明的第十五形式,提供一种制造方法,包括:在第一和第二半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在规定的掩膜区域中蚀刻第一半导体基板的半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的掩膜的步骤;使用由半导体氧化膜构成的掩膜、湿蚀刻第一半导体基板的步骤;在被湿蚀刻的第一半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在第一和第二半导体基板的半导体氧化膜上形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤;将第一和第二半导体基板接合,使得第一和第二半导体基板的由聚乳酸构成的薄膜相互相对的步骤;残留第一和第二半导体基板的半导体氧化膜、蚀刻第一和第二半导体基板的步骤;残留聚乳酸、蚀刻第一和第二半导体基板的半导体氧化膜的步骤。

    根据本发明的第十六形式,提供一种制造方法,包括:在半导体基板上形成半导体氧化膜的步骤;在规定的掩膜区域中蚀刻半导体氧化膜、形成由半导体氧化膜构成的掩膜的步骤;使用由半导体氧化膜构成的掩膜湿蚀刻半导体基板、在规定的掩膜区域中形成凹部的步骤;熔融规定的材料、填充到凹部内并使其硬化、形成由规定的材料构成的模具的步骤;在模具的周围形成由聚乳酸构成的薄膜的步骤;形成使模具的一部分露出的开口部的步骤;残留聚乳酸、蚀刻规定的材料的步骤。

    最好是规定的掩膜区域是利用相对于半导体基板的<100>结晶方向而实质上具有的角度的边形成。

    或者最好是规定的材料为铝。

    附图的简单说明

    图1(a)到(c)是本发明的第一实施例的药物配送系统的立体图、平面图和侧视图;

    图2(a)和(b)是使用本发明的第一实施例的药物配送系统而形成的旁路血管的截面图;

    图3(a)到(h)表示第一实施例的药物配送系统的制造方法,图3(a)、(d)和(g)是硅基板的平面图,图3(b)、(c)、(e)、(f)和(h)是从图3(a)的IIIB-IIIB线看的截面图;

    图4(a)到(g)表示第一实施例的药物配送系统的制造方法,是从图3(a)的IIIB-IIIB线看的截面图;

    图5(a)到(e)表示第一实施例的药物配送系统的择一的制造方法,图5(a)和(c)是硅基板的平面图,图5(b)、(d)和(e)是从图5(a)的VB-VB线看的截面图;

    图6(a)到(f)表示第一实施例的药物配送系统的择一的制造方法,图6(a)是硅基板的平面图,图6(b)到(f)是从图6(a)的VIB-VIB线看的截面图;

    图7(a)到(c)是本发明的第二实施例的药物配送系统的立体图、平面图和侧视图;

    图8(a)到(g)表示第二实施例的药物配送系统的制造方法,图8(a)和(d)是硅基板的平面图,图8(b)、(c)、和(e)到(g)是从图8(a)的VIIIB-VIIIB线看的截面图;

    图9(a)到(g)表示第二实施例的药物配送系统的制造方法,是从图8(a)的VIIIB-VIIIB线看的截面图;

    图10(a)到(e)表示第二实施例的药物配送系统的择一的制造方法,是从图8(a)的VIIIB-VIIIB线看的截面图;

    图11(a)到(g)表示第三实施例的药物配送系统的制造方法,图11(a)和(d)是硅基板的平面图,图11(b)、(c)、和(e)到(g)是从图11(a)的XIB-XIB线看的截面图;

    图12(a)到(h)表示第三实施例的药物配送系统的制造方法,图12(c)和(g)分别是铝薄膜图案和所完成的聚乳酸膜的平面图,图11(a)、(b)、(d)到(f)和(g)是从图11(a)的XIB-XIB线看的截面图;

    图13(a)到(c)是本发明的第四实施例的药物配送系统的立体图、平面图和侧视图;

    图14(a)到(d)表示本发明的第四实施例的药物配送系统的变形例;

    图15(a)和(b)是本发明的第五实施例的药物配送系统的立体图和从图15(a)的XVB-XVB线看的截面图;

    图16(a)到(f)表示第五实施例的药物配送系统的制造方法,是从图15(a)的XVB-XVB线看的截面图;

    图17(a)到(c)表示第五实施例的药物配送系统的制造方法,是从图15(a)的XVB-XVB线看的截面图;

    图18(a)到(c)表示本发明的第六实施例的药物配送系统的立体图、平面图和侧视图,图18(d)是从图18(b)的XVIIID-XVIIID线看的截面图;

    图19(a)到(g)表示第六实施例的药物配送系统的制造方法,图19(b)、(d)、(e)和(g)是从图19(a)的XIXB-XIXB线看的截面图;

    图20(a)到(c)表示使用球导管扩张梗塞血管部位的已有技术的方法;

    图21(a)和(b)表示通过用注射器注入再生细胞和再生因子来扩张梗塞血管部位的另外的已有技术的方法。

    较佳实施例的详细说明

    下面参考附图说明本发明的药物配送系统(药剂输送系统)的实施例。各实施例的说明中,为容易理解,适当采用表示方向的用语(例如“上方”、“下方”等),但其是为了说明,这些用语并不限定本发明。

    (根据实施例1的药物配送系统)

    下面参考图1和图2说明本发明的实施例1的药物配送系统。该药物配送系统1大概包括容置部(容器部)2和从容置部2延伸出的锚定部(止留部)3。容置部2并不限定于此,但往往具有大致长方体的外形形状,在其内部形成有可储存再生细胞和再生因子、或者抗癌药物等的药剂的室部4。锚定部3在图1(a)和(b)的箭头A所示的纵向方向上前端渐细,一个端部紧密固定于容置部2上,而在另一个端部具有实质上很尖锐的前端部6。此外,锚定部3具有图1(a)到(c)所示的多个(例如4个)突起部7。各突起部7具有棱锥状四棱锥的局部外形形状,锚定部3具有将一个边的长度不同的四棱锥形状的突起部7组合起来的外形形状。此外,锚定部3在其内部具有与室部4流体连通的通道部5。

    容置部2和锚定部3例如由聚乳酸构成。聚乳酸是具有生物适应性和生物分解性的高分子材料,加水分解时,变为对生物体无毒的可代谢的乳酸。此外,也可使用除聚乳酸以外的其他任意生物分解性材料(例如骨胶、淀粉、蛋白质、或麦芽糖等)构成容置部2和锚定部3。这样,以聚乳酸等的生物分解性材料为构成材料的本发明的药物配送系统1最好可放置或埋置在体内。还有,聚乳酸在土中通过需氧细菌所具有的酶的作用下分解为二氧化碳和水。这些通过光合成而再返回到乳酸,形成被称为TCA回路的循环周期。即,由聚乳酸构成的制品可废弃在土中,可实现利于环境的循环,因此从这个观点看,在“生态性”和“循环性”上是优越的。

    作为可留置在体内的微型机械制品的构成材料,多使用硅类材料,但近年来,也逐渐应用聚酰亚胺和聚对二甲苯基等的挠性高分子材料。但是,硅类材料(例如Si、SiO2、SiN)相对于生物组织在化学方面是不活泼的,不会自然排泄到体外,例如当存在于血管内时,可能以其为核心形成血栓。当血栓增大时,堵塞血管,导致脑梗塞等的重大疾病。同样,聚酰亚胺和聚对二甲苯基不具有生物分解性,即,不能自然排泄到体外,因此不能放置在体内。因此,像本发明的药物配送系统1那样,使用具有生物适应性和生物分解性的聚乳酸作为打算留置在体内的微型机械制品的构成材料是极其有用的。此外,聚乳酸的杨式模量(刚性)等的机械特性如表1所示,与上述聚酰亚胺和聚对二甲苯基相比几乎毫不逊色。如此,具有生物适应性和生物分解性的、具有充足强度的聚乳酸也被称为“绿色塑料”。

    (表1)

    聚酰亚胺、聚对二甲苯基、聚乳酸的特性比较聚酰亚胺             聚对二甲苯基         聚乳酸  杨式模量(GPa)  拉伸强度(MPa)  拉伸断裂拉伸率(%)  玻璃转移点(℃)  熔点(℃)  制造公司   商品名  制造方法3                    3.2                  3.4120                  70                   6410                   200                  4.1310                  -                    61450                  290                  173杜邦微系统(デュポン  Union Carbide Corp   岛津制作所(株)マィクロシステムズ)PIX-3476-4L          -                    Lacty5000旋涂                 CVD                  喷射成型

    如上所述,本发明的药物配送系统1具有尖锐的前端部6,因此例如图2(a)所示,使用具有镊子状的夹持设备的导管(未示出)可容易地插入到冠状动脉的血管梗塞部位INF附近的血管壁PV的组织内。此外,该药物配送系统1是将聚乳酸等生物分解性材料作为构成材料,因此更好的是可不对人体产生不良影响地放置到血管壁PV的组织内。另外,该药物配送系统1具有包含突起部7的锚定部3,由此可长时间地留置在血液速度快的血管壁PV中。这样,当该药物配送系统1被埋入到血管壁PV的组织内时,构成容置部2或锚定部3的聚乳酸膜慢慢加水分解溶开,其内部储存的药剂(例如再生血管的再生细胞和再生因子)可在整个规定的放药期间(例如从约1周到2周期间)每次少量地释放出来。如此,如图2(b)所示,在规定的放药期间中,形成补充所梗塞的动脉的功能的旁路血管BYP。此时,构成容置部2或锚定部3的聚乳酸膜完全加水分解,变为乳酸,不会储存在体内,所以不需要将其撤出来。还有,虽然未图示出,但例如在锚定部3的前端部6中,通过使构成前端部的聚乳酸膜形成得比其他区域薄,从而前端部的聚乳酸膜最早溶开而形成开口部,储存在室部4的药剂可经通道部5和前端部6缓释出来。

    这样,根据本发明,该药物配送系统1长时间稳定地留置在血流速度快的血管壁PV处,将其内部储存的再生细胞和再生因子慢慢提供给应治疗的体内部位,从而不用侵袭性高的外科手术就可容易地形成旁路血管BYP。

    (实施例1的药物配送系统的制造方法)

    下面参考图3到图6说明第一实施例的药物配送系统1的制造方法。

    首先,准备以(100)结晶面为主面的2块硅基板10、11。然后,如图3(a)和(b)所示,在一个硅基板10的两面上形成二氧化硅膜(SiO2)12a、12b后,进行5分钟的硫酸/过氧化氢/水清洗(H2SO4∶H2O2=3∶1)以及氢氧化铵/过氧化氢/水清洗(NH4OH∶H2O2∶H2O=1∶1∶5)。

    如图3(c)所示,涂布光致抗蚀剂14并在90℃下进行10分钟的烘烤。

    接着,如图3(d)和(e)所示,使用掩膜M1在光致抗蚀剂14上形成图案。该掩膜M1在图3(d)的阴影线所示的区域中不覆盖光致抗蚀剂14。即,掩膜M1不覆盖容置区域16、以及呈直线状排列而离散地配置的多个圆形区域18。各圆形区域18形成为随着其中心位置远离容置区域16,其直径变小。

    如图3(f)所示,使用三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm,5Pa,100W,1小时)将二氧化硅膜(SiO2)12a反应性离子蚀刻。

    接着,剥离光致抗蚀剂14后,以剩余的二氧化硅膜(SiO2)12a为掩膜,使用氢氧化钾(KOH)为蚀刻剂(条件:33重量%,70℃,55分钟),湿蚀刻硅基板10。硅一般对于氢氧化钾(KOH)的蚀刻剂具有面方位依赖性(蚀刻各向异性),沿着硅结晶的(111)面进行蚀刻,因此如图3(g)和(h)所示,在离散配置的各圆形区域18中,形成将棱锥上下翻转的四棱锥形状的凹部,这些多个棱锥状凹部彼此重合,形成锚定凹部22。同样,在容置区域16中,形成容置凹部20,其与锚定凹部22连通。

    形成容置凹部20与锚定凹部22的硅基板10(下面叫第一硅基板)的表面上如图4(a)所示,再次形成二氧化硅膜(SiO2)24后,如图4(b)所示,在其上形成聚乳酸构成的薄膜26。

    作为形成聚乳酸的薄膜26的方法,举出例如溶媒溶解旋涂法和加热溶化旋涂法。根据溶媒溶解旋涂法,将把固体的聚乳酸溶解到三氯甲烷(CHCl3)等的溶媒中的溶液涂布到硅基板上并旋涂,把溶媒完全蒸发,形成仅由聚乳酸构成的薄膜。通过反复该一连串的处理,可任意控制薄膜的厚度。另一方面,根据加热溶化旋涂法,将加热溶化固体的聚乳酸而得到的液态的聚乳酸涂布到硅基板上并旋涂后,常温放置并冷却,从而形成由聚乳酸构成的薄膜。此外,由聚乳酸构成的薄膜26也可使用本领域技术人员公知的其他的任意方法而形成。

    同样,在该硅基板10的另外一个的未处理的硅基板11(下面叫第二硅基板)的两面上如图4(c)所示形成二氧化硅膜(SiO2)13a、13b。

    图4(d)中,第二硅基板11的一个表面上同样形成由聚乳酸构成的薄膜28。

    接着如图4(e)所示,在第一硅基板10上贴附第二硅基板11,使得形成了由聚乳酸构成的薄膜26、28的第一和第二硅基板10、11的表面相互相对。此时,通过加热到聚乳酸的熔点附近,第一和第二硅基板10、11上的聚乳酸薄膜26、28可相互紧紧地接合在一起。这样,在聚乳酸薄膜26、28之间形成与容置部2的室部4和锚定部3的通道部5相当的空间。

    接着,使用三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)将二氧化硅膜(SiO2)12b、13b反应性离子蚀刻。并且如图4(f)所示,通过使用氢氧化四甲铵(TMAH)进行湿蚀刻、或使用六氟化硫(SF6)进行反应性离子蚀刻,从而留下二氧化硅膜(SiO2),去除硅。

    最后如图4(g)所示,例如使用氟酸(HF)进行湿蚀刻或使用三氟甲烷(CHF3)气体进行反应性离子蚀刻,去除二氧化硅膜(SiO2)13b、24,仅留下聚乳酸,得到第一实施例的药物配送系统1。

    使用适当的方法向这样形成的药物配送系统1的室部4内注入药剂。例如,使用会聚离子束(FIB)装置等在容置部2或锚定部3的任意位置形成贯通至室部4或通道部5的贯通孔(未示出),经其注入药剂,注入完成后,加热熔融贯通孔的周围的聚乳酸膜,阻塞住贯通孔。

    如以上说明,本发明的药物配送系统1可立足于应用了半导体集成电路设备的微细加工技术的微型机械技术来制造。根据目前可利用的微细加工技术,可实现有关亚微米级的结构体的纳米单位的加工精度。即,使用微型机械技术可极其精致并且廉价地大量生产具有任意希望尺寸和形状的药物配送系统。

    (变形例1:根据实施例1的药物配送系统的择一的制造方法)

    这里,在下面参考图5和图6说明第一实施例的药物配送系统的择一的制造方法(变形例1)。

    该择一的制造方法中,准备以(100)结晶面为主面的1块硅基板30。虽然由于与上述实施例1的药物配送系统的制造方法同样而未图示出,但在该硅基板30的两面上形成二氧化硅膜(SiO2)32a、32b后,进行5分钟的硫酸/过氧化氢/水清洗(H2SO4∶H2O2=3∶1)以及氢氧化铵/过氧化氢/水清洗(NH4OH∶H2O2∶H2O=1∶1∶5),涂布光致抗蚀剂34并在90℃下进行10分钟的烘烤。

    接着,使用如图5(a)所示的掩膜M2将光致抗蚀剂34形成图案。该掩膜M2在图5(a)的阴影线所示的区域中不覆盖光致抗蚀剂。即,掩膜M2不覆盖容置区域36、和呈直线状排列而离散地配置的多个圆形区域38。其中,掩膜M2覆盖贯通容置区域36和各圆形区域38的桥接区域37。各圆形区域38形成为随着其中心位置远离容置区域36,其直径变小。

    接着,使用三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)反应性离子蚀刻二氧化硅膜(SiO2)32a,如图5(b)所示,剥离光致抗蚀剂34后,以剩余的二氧化硅膜(SiO2)32a为掩膜,使用氢氧化钾(KOH)作为蚀刻剂(条件:33重量%、70℃、55分钟)湿蚀刻硅基板10。如前面说明的那样,硅一般对于氢氧化钾(KOH)的蚀刻剂具有面方位依赖性(蚀刻各向异性),因此,在离散配置的各圆形区域38中,如图5(c)和(d)所示,形成将棱锥上下翻转的四棱锥形状的凹部,这些多个棱锥状凹部彼此重叠,形成锚定凹部42。同样,在容置区域36中,形成容置凹部40,其与锚定凹部42连通。在桥接区域37中,依然留下二氧化硅膜(SiO2),其在后面构成室部4和通道部5。

    这里,如图5(e)所示,在形成容置凹部40与锚定凹部42的硅基板30的表面上再次形成二氧化硅膜(SiO2)44后,使加热熔融的聚乳酸流到硅基板30(包含容置凹部40与锚定凹部42)上,形成聚乳酸薄膜46。

    接着,虽未示出,但在该聚乳酸薄膜46上金属蒸镀铝(Al)来形成铝薄膜后,形成光致抗蚀剂膜。然后,使用图6(a)所示的掩膜M3将光致抗蚀剂形成图案。该掩膜M3覆盖包含桥接区域37的容置凹部40与锚定凹部42的上方。接着使用掩膜M3,通过由磷酸(H3PO4)或混酸进行蚀刻,从而得到形成图6(b)所示的图案的铝薄膜48。

    去除光致抗蚀剂膜后,在图6(c)中,以该铝薄膜48为掩膜,通过例如氧气(O2)进行等离子体蚀刻,留下铝(Al),去除聚乳酸(抛光)。此外,使用例如三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)反应性离子蚀刻二氧化硅膜(SiO2)44。

    接着图6(d)中,使用溶解硅(Si)、不溶解二氧化硅膜(SiO2)的蚀刻剂蚀刻硅基板30。例如,使用氢氧化四甲铵(TMAH)进行湿蚀刻或使用六氟化硫(SF6)进行反应性离子蚀刻。

    图6(e)中,使用溶解铝、不溶解聚乳酸和二氧化硅膜(SiO2)的磷酸(H3PO4)或混酸蚀刻铝薄膜48。

    最后浸渍在溶解二氧化硅膜(SiO2)、不溶解聚乳酸的氟酸(HF)等的蚀刻剂液体中,完全去除位于聚乳酸下方的二氧化硅膜(SiO2)44和在桥接区域37中剩余的二氧化硅膜(SiO2),而得到仅由聚乳酸构成的药物配送系统1。

    这样形成的药物配送系统1在与图5(c)所示的桥接区域37的两个端部对应的位置处具有开口部(未图示出)。经该开口部注入药剂,注入完成后,加热构成容置部2或锚定部3的聚乳酸膜,阻塞住贯通孔。

    (根据实施例2的药物配送系统)

    下面参考图7说明本发明的第二实施例的药物配送系统。该药物配送系统51与第一实施例的药物配送系统1同样,大概包括容置部(容器部)52和从容置部52延伸的锚定部(止留部)53。容置部52并不限定于此,但往往具有大致长方体的外形形状,在其内部形成可储存再生细胞和再生因子、或者抗癌药物等的药剂的室部54。锚定部53在图7(a)和(b)的箭头B所示的纵向方向上渐细,一个端部紧密固定于容置部52而另一个端部具有实质上很尖锐的前端部56。此外,锚定部3具有图7(a)和(b)所示的多个(例如4个)突起部57。各突起部57具有三角柱的一部分的外形形状,该三角柱的侧面的至少一个、最好是2个在与朝向前端部56的纵向方向(箭头B的方向)成钝角(θ)的方向上延伸。此外,锚定部53在其内部具有与室部54流体连通的通道部55。

    该药物配送系统51的容置部52和锚定部53与第一实施例同样,由聚乳酸等的生物分解性材料构成,具有尖锐的前端部56。因此,该药物配送系统51可不对人体产生不良影响地埋置到体内的任意部位(治疗部位)。此外,锚定部53具有在与埋置该药物配送系统51的方向(图7(a)和(b)的箭头B的方向)成钝角(θ)的方向上延伸的突起部57,因此当埋置到治疗部位时,突起部57与周围的组织配合在一起,即使在血液等的体液流速快的治疗部位也可长时间地将其停留住,使得药物配送系统51不会从治疗部位脱离开。构成这样埋置的药物配送系统51的容置部52或锚定部53的一部分的聚乳酸膜慢慢加水分解溶开,容置部52的内部所储存的药剂可在规定的放药期间每次少量地释放出来。还有,虽然未图示,但例如通过使突起部57的侧面的聚乳酸膜形成得比其他区域薄,突起部57的侧面的聚乳酸膜最早溶开,形成开口部,储存在室部54的药剂可经通道部55和突起部57的侧面缓释出来。因此使用该药物配送系统51,与第一实施例同样,如图2(b)所示,可形成补充梗塞的动脉的功能的旁路血管BYP。

    (实施例2的药物配送系统的制造方法)

    接着,下面参考图8到图9说明第二实施例的药物配送系统51的制造方法。

    首先,准备2块硅基板60、61。然后,如图8(a)和(b)所示,在一个硅基板60的两面上形成二氧化硅膜(SiO2)62a、62b后,进行5分钟的硫酸/过氧化氢/水清洗(H2SO4∶H2O2=3∶1)以及氢氧化铵/过氧化氢/水清洗(NH4OH∶H2O2∶H2O=1∶1∶5)。

    如图8(c)所示,涂布光致抗蚀剂64并在90℃下进行10分钟的烘烤。

    接着,如图8(d)和(e)所示,使用掩膜M4将光致抗蚀剂64形成图案。该掩膜M4在图8(d)的阴影线所示的区域中不覆盖光致抗蚀剂64。即,掩膜M4不覆盖具有大致矩形平面形状的容置区域66和重合了2组箭锚那样的锚定区域68。

    如图8(f)所示,使用三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)反应性离子蚀刻二氧化硅膜(SiO2)62a。

    如图8(g)所示,剥离光致抗蚀剂64后,以剩余的二氧化硅膜(SiO2)62a为掩膜,使用六氟化硫(SF6)气体(条件:50sccm、20Pa、100W、45分钟)进行反应性离子蚀刻。这样,在容置区域66和锚定区域68中,形成具有规定的深度的、相互连通的凹部70。

    在这样形成凹部70的硅基板60(下面叫做第一硅基板)的表面上,如图9(a)所示,再次形成二氧化硅膜(SiO2)72。之后,使用上述的溶媒溶解旋涂法或加热溶化旋涂法,如图9(b)所示,在第一硅基板60上形成由聚乳酸构成的薄膜74。

    同样,在第一硅基板60的另外一个未处理的硅基板61(下面叫做第二硅基板)的两面上,如图9(c)所示,形成二氧化硅膜(SiO2)63a、63b。

    图9(d)中,第二轨基板61的一个表面上同样形成由聚乳酸构成的薄膜76。

    接着如图9(e)所示,在第一硅基板60上贴附第二硅基板61,使得形成了由聚乳酸构成的薄膜74、76的第一和第二硅基板60、61的表面相互相对。此时,通过加热到聚乳酸的熔点附近,第一和第二硅基板60、61上的聚乳酸薄膜74、76可相互紧紧地粘结在一起。

    图9(f)中,使用三氟甲烷(CHE3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)反应性离子蚀刻二氧化硅膜(SiO2)62b、63b。之后,对第一和第二硅基板60、61,例如通过使用氢氧化四甲铵(TMAH)进行湿蚀刻或使用六氟化硫(SF6)进行反应性离子蚀刻,留下二氧化硅膜(SiO2)63a、72,去除硅基板60、61。

    最后如图9(g)所示,使用具有耐聚乳酸性的、去除二氧化硅膜(SiO2)的蚀刻剂进行蚀刻。例如,使用氟酸(HF)进行湿蚀刻或使用三氟甲烷(CHF3)进行干蚀刻。这样,实现第二实施例的药物配送系统51。

    同样,该药物配送系统中,可使用适当的任意方法注入药剂。例如,使用会聚离子束(FIB)装置等在容置部52或锚定部53的任意位置形成贯通到室部54或通道部55的贯通孔(未图示出),经其注入药剂,注入完成后,加热构成容置部52或锚定部53的聚乳酸膜,阻塞住开口部。

    (变形例2:实施例2的药物配送系统的择一的制造方法)

    这里,在下面参考图10说明第二实施例的药物配送系统51的择一的制造方法(变形例2)。

    该择一的制造方法中,准备1块硅基板。并且,对该硅基板60参考图8(a)到(g)同样进行在前面说明的处理。

    接着如图10(a)所示,向掩膜M4的容置区域66和锚定区域68中具有规定的深度的凹部70中流入熔融的铝(Al)。

    这里,通过蚀刻硅,如图10(b)和(c)所示,可得到具有与第二实施例的药物配送系统同样的外形形状的、由铝(Al)构成的微小模具78。

    随后如图10(d)所示,将该微小模具78浸渍到熔融的聚乳酸中,取出并在常温下放置,在其整个周围形成聚乳酸膜80。

    同样,例如使用会聚离子束(FIB)装置等,在容置部52或锚定部53的任意位置形成贯通孔82,露出由铝(Al)构成的微小模具78的一部分。然后,将覆盖有聚乳酸膜80的微小模具78浸渍到蚀刻铝(Al)但不溶解聚乳酸的蚀刻剂、例如磷酸(H3PO4)水溶液中,形成具有图10(e)所示那样的开口部82的药物配送系统51。最后,经该开口部81注入药剂,注入完成后,加热压合开口部82,使其闭合。

    (实施例3的药物配送系统)

    接着,下面说明本发明的第三实施例的药物配送系统。该药物配送系统51除在锚定部53内部不形成与容置部52的室部54流体连通的通道部55外,具有与实施例2的药物配送系统51相同的结构,因此省略重复的说明。

    这样构成的药物配送系统51中,容置部52的室部54可储存再生细胞和再生因子、或抗癌药物等的药剂,锚定部53的突起部57一旦埋入到治疗部位,就与周围组织配合在一起,即便在血液等的体液流速快的治疗部位也可长时间地将其停留住,使得药物配送系统51不会从治疗部位脱离开。并且构成所埋置的药物配送系统51的容置部52或锚定部53的一部分的聚乳酸膜慢慢加水分解而溶开时,其内部所储存的药剂可在规定的放药期间每次少量地释放出来。

    (实施例3的药物配送系统的制造方法)

    下面接着参考图11和图12说明第三实施例的药物配送系统51的制造方法。

    首先,准备1块硅基板80。然后如图11(a)和(b)所示,在硅基板80的两面上形成二氧化硅膜(SiO2)82a、82b后,进行5分钟的硫酸/过氧化氢/水清洗(H2SO4∶H2O2=3∶1)  以及氢氧化铵/过氧化氢/水清洗(NH4OH∶H2O2∶H2O=1∶1∶5)。

    如图11(c)所示,涂布光致抗蚀剂84并在90℃下进行10分钟的烘烤。

    接着,如图11(d)和(e)所示,使用掩膜M5在光致抗蚀剂84上形成图案。该掩膜M5在图11(d)的阴影线所示的区域中不覆盖光致抗蚀剂84。即,掩膜M5不覆盖具有大致矩形平面形状的容置区域86的周边部87和重合了2组箭锚那样的锚定区域88。其中,掩膜M5覆盖容置区域86的中央部89。

    如图11(f)所示,使用三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)反应性离子蚀刻二氧化硅膜(SiO2)82a。

    剥离光致抗蚀剂84后,以剩余的二氧化硅膜(SiO2)82a为掩膜,通过使用六氟化硫(SF6)气体(条件:50sccm、20Pa、100W、45分钟)进行反应性离子蚀刻,如图11(g)所示,在容置区域86的周边部87和锚定区域88中,形成具有规定深度的、相互连通的凹部90。

    如图12(a)所示,这样形成凹部90的硅基板80的表面上再次形成二氧化硅膜(SiO2)92。之后,如图12(b)所示,将加热熔融的聚乳酸流入到容置区域86的周边部87和锚定区域88中形成的凹部90,形成由聚乳酸构成的薄膜94。

    接着,虽未图示出,但在该聚乳酸薄膜94上金属蒸镀铝(Al)来形成铝薄膜后,在其上再形成光致抗蚀剂膜。然后,使用图12(c)所示的掩膜M6在铝薄膜上形成图案。如图12(c)所示,该掩膜M6覆盖容置区域86和锚定区域88的上方。接着如图12(d)所示,通过使用磷酸(H3PO4)或混酸蚀刻铝薄膜,从而得到形成了图12(d)所示的图案的铝薄膜96。

    如图12(e)所示,以该铝薄膜96为掩膜,通过例如氧气(O2)进行等离子体蚀刻,不溶解铝(Al),去除聚乳酸(抛光)。此外,使用例如三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)反应性离子蚀刻二氧化硅膜(SiO2)82b、94。

    接着如图12(f)所示,使用溶解硅(Si)、不溶解二氧化硅膜(SiO2)的蚀刻剂蚀刻硅基板80。例如,使用氢氧化四甲铵(TMAH)进行湿蚀刻或使用六氟化硫(SF6)进行反应性离子蚀刻。

    然后如图12(g)和(h)所示,使用溶解铝(Al)、不溶解聚乳酸和二氧化硅膜(SiO2)的磷酸(H3PO4)或混酸蚀刻铝薄膜96,最后使用三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)反应性离子蚀刻二氧化硅膜(SiO2)12a,去除位于聚乳酸下侧的二氧化硅膜(SiO2),得到图12(h)所示的仅由聚乳酸构成的结构体。图12(h)是将图12(f)上下翻转而示出的结构。

    这样形成的图12(h)所示的仅由聚乳酸构成的结构体99在与容置部52相当的部分中具有上面整个打开的开口部98,可从该开口部98注入药剂。注入完成后,使用另外的未图示出的由聚乳酸构成的薄膜覆盖开口部98,对其加热并进行相互压合,从而形成药剂密封在室部54中的药物配送系统51。

    使用该制造方法制造的第三实施例的锚定部53没有实施例2那样的通道部55,用聚乳酸填充,也就是说,构成实心(solid)型的锚定部53,但通过设计同样覆盖锚定区域88的中央部的掩膜M5,也可同样制造出实施例2那样的中空(hollow)型的锚定部53。

    此外,容置部52也可与锚定部53同样,不具有室部54,构成用聚乳酸填充的实心型的容置部52。但是,此时,构成这些容置部52和锚定部53的聚乳酸材料中,需要事先包含药剂。使用这样浸渍药剂的聚乳酸材料制造的药物配送系统51留置在体内时,随着聚乳酸材料加水分解而慢慢溶开,其中浸渍的药剂被缓释出来,可期待与上述实施例同样的效果。

    (实施例4的药物配送系统)

    接着,下面参考图13和图14说明本发明的第四实施例的药物配送系统。该药物配送系统51除不具有容置部外,具有与实施例2的药物配送系统51相同的结构,因此省略重复的说明。

    该药物配送系统51中,可储存再生细胞和再生因子、或抗癌药物等的药剂的室部54配置在锚定部53内部。图13(a)到(c)中,示出具有6个突起部57的药物配送系统51,但突起部57的数量可更多或更少。正如本领域技术人员容易理解的那样,该实施例的药物配送系统可与第二实施例同样地制造。

    此外,该实施例的药物配送系统51可构成与第二实施例同样的中空型的锚定部53,但也可形成与第三实施例同样的实心型的锚定部53。此时,与第三实施例同样,使用浸渍药剂的聚乳酸材料制造实心型的锚定部53。

    仅由以上说明的第四实施例的中空型和实心型的锚定部53构成的药物配送系统可任意应用。例如图14(a)所示,也可在锚定部53的与前端部56相反侧的端部直接固定固态的片剂状的药剂58。

    可择一地使用本领域技术人员容易理解的方法分别形成具有室部的由聚乳酸构成的容置部(未图示出),例如通过加热该实施例的锚定部53并将其压接于容置部,可形成药物配送系统。或者,由聚乳酸构成的锚定部和容置部可使用其他适当的生物分解性材料(例如骨胶、淀粉、蛋白质或麦芽糖等)容易地结合。

    此外,也可将多个锚定部结合于一个容置部,使得如图14(b)所示在1个方向上、或如图14(c)所示在多个方向上延伸。

    此外,如图14(d)所示,也可组合2个该实施例的锚定部。此时在其纵向方向的两个端部形成尖锐的前端部。

    (实施例5的药物配送系统)

    下面参考图15说明本发明的第五实施例的药物配送系统。该药物配送系统101大致具有多个(9个中图示出5个)容置部(容器部)102、连接相邻的容置部102的连接部(连结部)103、配置在连接部103上、用于气密密封容置部102的间隙部104、从各容置部102延伸的多个锚定部(止留部)105。各容置部102与第一实施例同样具有大致长方体的外形形状,其内部形成有可储存药剂的室部106。各锚定部105在图15(a)和(b)的箭头C所示的纵向方向上渐细,一个端部紧密固定于容置部102,而另一个端部具有实质上尖锐的前端部107。此外,锚定部105具有图15(a)和(b)所示的多个(例如4个)突起部108。各突起部108具有与第二和第三实施例说明的突起部相同的外形形状,也可是实心型或中空型中的任意一种。

    该药物配送系统101的全部构成部件与第一到第四实施例同样,由聚乳酸等的生物分解性材料构成,各锚定部具有尖锐的前端部107。因此,该药物配送系统101可不对人体产生不良影响地埋入到体内任意的部位(治疗部位)。此外,锚定部105具有突起部108,所以一旦埋入到治疗部位,突起部108配合于周围组织,即使在血液等的体液流速快的治疗部位也可长时间地将其停留住,使得药物配送系统101不会从治疗部位脱离开。构成这样埋置的药物配送系统101的容置部102或锚定部105的一部分的聚乳酸膜慢慢加水分解溶开,其内部所储存的药剂可在规定的放药期间每次少量地释放出来。

    还有,虽然未图示出,但调整构成各容置部102的侧壁的聚乳酸膜的厚度,可控制内部所储存的药剂被释放出来为止的时间。即,可按不同定时供给不同种类的药剂。例如,侧壁薄的容置部102(药剂早期释放的容置部102)的室部106内容纳诱发血管再生的再生细胞,另外的侧壁厚的容置部102(药剂较迟释放的容置部102)的室部106内容纳使血管细胞增殖的再生因子。这样,对于治疗部位由再生细胞诱发血管再生,经过适当时间后,在提供再生因子,从而可在控制再生细胞的同时,有效再生血管。或者,也可以构成多个容置部102,使得按不同定时释放出相同种类的药剂。

    (实施例5的药物配送系统的制造方法)

    接着,下面参考图16和图17说明第五实施例的药物配送系统101的制造方法。

    首先,准备2块硅基板110、120。然后,使用至此说明的微细光刻技术分别在硅基板110、120上形成图16(a)和(b)所示的凹部112、122。

    接着,如图16(c)和(d)所示,将溶解的铝(Al)流入到这些凹部112、122中。

    如图16(e)和(f)所示,使用氢氧化四甲铵(TMAH)进行湿蚀刻或使用六氟化硫(SF6)进行反应性离子蚀刻,去除硅(Si),得到铝铸模114、124。图16(f)将图16(d)所示的铝铸模124上下翻转来图示。

    这里,如图17(a)所示,加热熔融的聚乳酸130流入到一个铝铸模124的凹部中,接着如图17(b)所示,将另一个铝铸模114插入到该铝铸模124中。然后,将其常温放置并冷却,使聚乳酸130硬化。

    接着,如图17(c)所示,使用磷酸(H3PO4)或混酸蚀刻铝铸模114、124,形成由聚乳酸构成的多个容置部102和连接相邻的容置部102的连接部103。

    然后,使用任意适当的生物分解性材料(例如骨胶、淀粉、蛋白质或麦芽糖等)将另外准备的第三实施例的锚定部105结合在至少1个的、更好是全部的容置部102的底部上。

    最后,经各容置部102的上方开口部132注入适当的药剂后,把另外准备的聚乳酸构成的薄膜结合在连接部103上,将药剂气密密封在各容置部102的室部106中。

    (实施例6的药物配送系统)

    下面参考图18说明本发明的第六实施例的药物配送系统。该药物配送系统201大概组合多个(例如2个)锚定部210、220而构成。各锚定部210、220具有船头状的外形形状,其内部分别形成可储存再生细胞和再生因子、或抗癌药物等的药剂的室部212、222。各室部212、222如图18(b)所示,相互连通,但也可彼此分离。各室部212、222分离构成的情况下,可将不同的药剂储藏在各室部212、222中。

    此外,各锚定部210、220作为内部具有室部的结构(中空型)进行了说明,但可形成为完全填充聚乳酸的实心型结构。此时,如作为第四实施例参考图14(a)说明的那样,锚定部220的与前端部226相反侧的端部中,也可直接安装固态的片剂状药剂(未图示出),如图14(b)和(c)所示,可使用适当的粘结方法(例如使用骨胶等的糊或局部照射红外线、氙灯光,仅加热该部分来熔融粘结等)粘结另外制作的由聚乳酸构成的容置部。

    此外,各锚定部210、220具有一对翼状的突起部214a、214b、224a、224b。图18(b)所示的药物配送系统201的平面形状中被设计成:形成各锚定部210、220和各突起部214a、214b、224a、224b的所有边相对于箭头D所示的纵向方向具有约35.3°(φ=π/2-arctan(2))]]>的角度。同样,图18(d)所示的截面形状中,形成各锚定部210、220和各突起部214a、214b、224a、224b的所有边(除上面225)也与纵向方向成约35.3°(φ=π/2-arctan(2))]]>的角度。这样,各突起部214、224相对于箭头D所示的纵向方向向后延伸,各锚定部210、220不仅在平面方向、在截面方向上也具有渐细的实质上尖锐的前端部226。

    该药物配送系统201作为组合2个锚定部210、220的结构进行了说明,但也可设计成由1个锚定部或3个以上的锚定部构成的形式。

    该药物配送系统201的锚定部210、220与第一实施例同样,由聚乳酸等的生物分解性材料构成,而且具有非常尖锐的前端部226。因此,该药物配送系统201能够容易地埋入到体内的任意部位(治疗部位),即便原样留置在体内也不会对人体产生不良影响。此外,锚定部210、220具有在与埋置该药物配送系统201的方向(图18(a)到(d)的箭头D的方向)成钝角(π-φ)的方向上延伸的突起部214、224,因此一旦被埋置到治疗部位,突起部214、224与周围组织配合,在血液等的体液流速快的治疗部位也可长时间地将其停留住,使得药物配送系统201不会从治疗部位脱离开。构成这样埋置的药物配送系统201的锚定部210、220的一部分的聚乳酸膜慢慢加水分解溶开,容置部212、222内部所储存的药剂可在规定的放药期间每次少量地释放出来。因此,使用该药物配送系统201与第一实施例同样,如图2(b)所示,可形成补充梗塞的动脉的功能的旁路血管BYP。

    (实施例6的药物配送系统的制造方法)

    在此,下面参考图19说明第六实施例的药物配送系统201的制造方法。

    首先,与第一实施例的药物配送系统的制造方法不同,准备并非以(100)结晶面而是以(110)结晶面为主面的硅基板230。然后,如图19(a)和(b)所示,在硅基板230的两面上形成二氧化硅膜(SiO2)232a、232b后,进行5分钟的硫酸/过氧化氢/水清洗(H2SO4∶H2O2=3∶1)以及氢氧化铵/过氧化氢/水清洗(NH4OH∶H2O2∶H2O=1∶1∶5)。

    之后,涂布光致抗蚀剂并在90℃下进行10分钟的烘烤,使用图19(c)和(d)所示的掩膜M7在光致抗蚀剂324上形成图案。该掩膜M7在图19(c)的阴影线所示的区域中不覆盖光致抗蚀剂234。即,掩膜M7不覆盖室部区域236、翼区域238。构成掩膜M7的所有边被设计成相对硅基板的<100>结晶方向D’成为约35.5°(φ=π/2-arctan(2))]]>的角度。

    如图19(e)所示,使用三氟甲烷(CHF3)气体(条件:5sccm、5Pa、100W、1小时)反应性离子蚀刻二氧化硅膜(SiO2)212a。

    接着,剥离光致抗蚀剂234后,以剩余的二氧化硅膜(SiO2)232a为掩膜,使用氢氧化钾(KOH)为蚀刻剂(条件:33重量%、70℃、55分钟)湿蚀刻硅基板230。如前面说明的那样,硅对于氢氧化钾(KOH)的蚀刻剂具有面方位依赖性(蚀刻各向异性),沿着硅结晶的(111)面进行蚀刻。因此如图19(f)和(g)所示,在掩膜M7的下方沿着相对于作为硅结晶的(111)面的硅基板垂直、并且相对于<100>结晶方向成约35.3°(φ=π/2-arctan(2))]]>的角度的侧面240和同样相对于<100>结晶方向成约35.5°(φ=π/2-arctan(2))]]>的角度的底面242进行蚀刻。这样,在室部区域236中形成图19(g)的实线所示的室部凹部244、在翼区域238中形成图19(g)的虚线所示的翼形凹部246。组合室部凹部244和翼形凹部246而称其为锚定凹部250。

    使用这样形成锚定凹部250的硅基板230,与第一实施例的药物配送系统的制造方法同样(参考图4)贴合层叠了二氧化硅膜(SiO2)和聚乳酸薄膜的另外的硅基板,使用规定的蚀刻剂顺序进行蚀刻,从而最终可实现由聚乳酸薄膜构成的药物配送系统201。此时,通过调整聚乳酸薄膜可使各室部212、222相互连通或分离。

    可择一地、如本领域技术人员容易理解的那样使用形成锚定凹部250的硅基板230,与第二实施例的变形例2的药物配送系统的制造方法同样(参考图10)进行,可得到药物配送系统201。

    这样形成的药物配送系统201与上述实施例的药物配送系统同样,可安全地长时间留置在体内,缓释药剂。

    以上说明中,使用本发明的药物配送系统来治疗循环器官系统疾病(形成旁路血管),但也可用于治疗其他疾病。下面说明本发明的药物配送系统的其他几个适用例子。

    1)角膜的再生

    当由于以白内障、绿内障为首的眼病、事故等引起角膜损伤时,需要再生角膜进行治疗。为有效再生角膜,需要将形成角膜的再生细胞和再生因子持续稳定地供给到损伤的角膜部位。可考虑将再生细胞和再生因子作为滴眼药进行供给,但眼中时常有新的泪液循环,作为滴眼药供给的再生细胞和再生因子几乎不会停留在损伤部位而流失掉了。因此,可直接将本发明的药物配送系统埋置在具有约1mm厚的角膜组织中,从而持续稳定地向损伤的角膜部位供给再生细胞和再生因子。

    2)帕金森氏病等的脑疾病的治疗

    帕金森氏病是由于中脑黑质的多巴胺动作性神经细胞的变性脱落使得纹状体的多巴胺不足而引发的。目前一般内科的治疗方法是消除多巴胺不足,例如组合进入纹状体内变为多巴胺的L多巴制剂、替代多巴胺的多巴胺兴奋剂、改善多巴胺和乙酰胆碱的平衡的抗胆碱药等的药剂进行口服。但是,这种药剂经口服用,在体内被稀释,因此需要人体摄入比用于消除纹状体的多巴胺不足所需量大得多的药量。这样,例如L-多巴制剂产生不能随意运动这样的副作用。因此,用导管将本发明的药物配送系统留置在治疗部位,通过稳定缓释这些药剂,从而可长时间稳定地向需要药剂的治疗部位供给必要量的药剂。

    3)骨质疏松症等的骨病的再生治疗

    对于骨质疏松等、骨折等的骨疾病,直接向患处投放骨增殖因子是最有效的治疗方法。因此,同样将本发明的药物配送系统留置在治疗部位可稳定供给骨增殖因子。

    4)整形外科用、美容外科用的骨增殖

    由于事故等使得头盖骨塌陷的情况下,为了将头的外形形状复原,要埋置塑料制造的人工头盖骨。此时也使用本发明的药物配送系统向头盖骨塌陷部位供给骨增殖因子,从而可再生头盖骨。此外,在例如隆鼻用的美容手术中,原来使用将硅胶等的人工产品注入到鼻子部分的方法,但使用本发明的药物配送系统,通过长时间稳定地向鼻子部分缓释骨增殖因子,可使自身的骨头增殖。此时,鼻骨慢慢生长,因此不会引起他人注意,而可将鼻子一点点增高。

    此外,使用本发明,不仅是上述种种药物配送系统,也可用聚乳酸构成其他的医疗设备。近年来,接触金属引起排斥反应,皮肤患病(过敏性接触皮炎)的所谓的具有金属过敏性的患者急剧增多。对于这样的患者,最好避免使用不锈钢制造的注射针。另一方面,涂钛的注射针的使用备受关注,但这是极其昂贵的。因此,根据本发明,通过将现有的不锈钢制造的注射针浸渍到加热熔融的聚乳酸中,可提供在金属外侧表面形成聚乳酸构成的薄膜的注射针。这样,本发明有效利用聚乳酸具有的优点,可在各种医疗设备中应用聚乳酸。

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本发明的目的是提供一种由生物分解性材料构成的非侵袭性的药物配送系统及其制造方法,该系统放置在血液或体液流动快速的体内部位,可长时间稳定地缓释药剂。本发明的药物配送系统包括:由聚乳酸构成的容置部,其具有可储存药剂的室部;由聚乳酸构成的至少一个锚定部,其从容置部延伸出,锚定部朝向前端部渐细,具有至少一个突起部。锚定部的突起部实际上具有四棱锥形状或者在与朝向前端部的纵向方向成钝角的方向上延伸。 。

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