A Novel fabrication of dissoluble microneedle Patch for bio-medical applications and monitoring

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19F19725
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 金 範ジュン 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60334356)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): BONFANTE GWENAEL 東京大学, 生産技術研究所, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2021-03-31
• Keywords: マイクロニードル / 生体分解性ポリマー / 低侵襲血糖値センサー / バイオセンサー / DDS

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、主に生体分解性のポリマーを用いたマイクロニードルの新規製作方法を開発し、薬剤輸送以外のセンサーとして機能する低侵襲血糖値センサーへの応用を目指している。無痛の生体分解性のマイクロニードルを製作して、皮膚を通して、生体内の物質（例え、細胞間体質，血漿等）を吸収できるマイクロニードルアレイを製作することは、世界初の研究であり、機械的強度、吸収能力（時間、効率）、ポリマーニードルの寸法の均一性、製造方法の確立において、重要な課題がある。
本年度には、様々な生体分解性のポリマーの材料の検討から始め、マイクロ液滴化による多孔質ニードル形成方法とマイクロ金型を用いたSalt-reaching方法など、新規製造方法を開発できて、その最適化を実現した。
Research is aiming for the fabrication technology for the glucose sensor with micro needle. This research can provide a suitable fabrication process to realize the microneedle structure of biocompatible polymer. This is, not only for a future solution of diabetes, also for a potential technological break-through to enable prediction and diagnosis of diverse diseases in early stages utilizing several bio markers.

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

材料の考察から、新たなマイクロニードルの製造、加工方法を工夫し、2020年2-3月に良い成果を果たして、本来は、国際学会等に発表予定でしたが、COVID19の影響等で、学会発表の申込み等を延期し、現在、この分野において、世界中に非常にレベル高い著名な国際学会論文誌(Elsevier, Journal of Controlled Release, Impact Factor 7.9)に投稿している。

Strategy for Future Research Activity

主な研究実施内容として、生体分解性かつ多孔質のマイクロニードルを製作し、DDS応用ではなく、生体内の物質（例え、細胞間体質）を吸収できるニードルアレーを製作することに清功した。今後は、生体分解性のポリマーを用いた多孔質マイクロニードルの製作方法を確立し、大量生産が可能な最適化製造基盤を目指す。センサーとして機能する低侵襲血糖値センサーへの応用の他、孔質マイクロニードルの表面処理やデバイス内部の素子を変更し、他のバイオマーカに対しても有効な測定を可能にする。