KR101610598B1 - 잇몸 굴곡에 맞게 유연하며 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들 및 그 제작방법 - Google Patents

잇몸 굴곡에 맞게 유연하며 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들 및 그 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들은, 니들 본체부; 상기 니들 본체부의 표면에 코팅되고, 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함하는 유효성분 코팅부; 및 상기 니들 본체부와 결합되고, 구강 내부의 피부 형상에 따라 휘어지는 베이스부;를 포함 하고, 상기 베이스부는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

Description

잇몸 굴곡에 맞게 유연하며 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들 및 그 제작방법{FLEXIBLE MICRONEEDLE FOR DENTAL MATERIAL DELIVERY AND THE MANUFACTURING METHOD Of THE SAME}
본 발명은 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들 및 그 제작방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 표면이 굴곡지게 형성되는 잇몸에 부착할 수 있고, 잇몸 내부로 치과용 물질을 전달할 수 있는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들 및 그 제작방법에 관한 것이다.
종래의 치과 치료에서의 경피 약물투여 방법은 주로 주사기를 이용하여 구강 내 피부를 관통하는 방식이 사용되었다. 다만, 이러한 방식은 환자에게 고통과 함께 극심한 스트레스를 유발하는 문제가 있었다.
최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 새로운 경피 전달방식인 마이크로 니들에 대한 연구가 활발이 진행되고 있으며, 일반적으로 마이크로 니들은 작은 크기의 니들을 이용하여 피부에 자극하거나, 피부에 작은 구멍을 내어 영양분을 공급하거나 약물의 침투를 용이하게 하도록 하는 장치이고, 피부에 침투할 수 있는 형태이면 특별히 그 형태가 제한되지는 않지만, 대략 1㎛ 내지 100㎛의 직경을 가진다.
특히, 이러한 마이크로 니들을 이용하면, 세포나 조직에 약물을 국부적으로 고통 없이 전달할 수 있고, 펩티드, 단백질, 올리고뉴클레오티드, DNA 등과 같이 생체막을 침투하지 못하는 분자들을 투여하거나, 치료하기 힘든 부위 및 신체의 특정부위나 조직에 약물을 표적 전달하는데 있어서 유용하게 사용될 수 있다.
이러한 마이크로 니들의 종류에는 고체 마이크로 니들, 코팅 마이크로 니들, 용융성 마이크로 니들, 할로우 마이크로 니들 등 4가지 종류가 있다.
이 가운데, 용융성 마이크로 니들은 피부 투여 후 마이크로 니들 물질이 녹으면서 내포된 약물이 피부 내로 전달되는 방식이다. 한번 찌름으로 약물이 전달될 수 있으며, 마이크로 니들이 남지 않아 오염의 위험성이 없다는 장점이 있다.
다만, 마이크로 니들은 투여 후에 피부 내의 수분에 의해 녹는 데 걸리는 시간이 10분 이상으로 오랜 시간을 필요로 하며, 이로 인하여 마이크로 니들 내부에 내포된 유효성분이 마이크로 니들의 완전한 용융에 의존하게 되므로 정량의 약물이 피부로 전달되기 어려운 문제점이 있다. 또한, 용융성 마이크로 니들의 제조는 몰딩을 기반으로 하기 때문에 제조 시간이 길고 제조 온도에 의해 유효성분이 변화하는 문제점이 있다.
한편, 코팅 마이크로 니들의 경우에는 제조가 간단하고 약물이 니들 표면에 코팅되어 빠르게 약물 전달이 가능하지만, 니들이 남아 오염의 위험성이 있는 한계가 있다.
종래의 용융성 마이크로 니들 또는 코팅 마이크로 니들은 주로 평평한 피부에 적용되었기 때문에, 불규칙적으로 굴곡진 형상을 갖는 구강 내의 잇몸에 적용하는 것은 한계가 있었다.
본 발명은 마이크로 니들의 기판 형상이 구강 내부의 잇몸 형상에 대응되는 형상으로 구부러질 수 있어서, 표면이 굴곡지게 형성되는 잇몸에 부착할 수 있는 치과용 물질 전달용 마이크로 니들 및 그 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 약물을 함유하는 수용성 마이크로 니들 위에 유효성분이 첨가된 물질을 코팅시켜서 니들을 구강 내 피부에 투여했을 때 빠르게 정량의 유효성분을 전달할 수 있는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들 및 그 제작 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 최소 횟수의 투여로 짧은 시간 내에 정량의 유효성분을 전달할 수 있는 마이크로 니들 및 그 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 마이크로 니들이 수용성을 제작되어 피부 투여 후 일부 혹은 전부가 용융되므로 치과 치료 후에 오염의 위험성이 없는 안전한 마이크로 니들 및 그 제작방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달용 마이크로 니들은, 니들 본체부; 상기 니들 본체부의 표면에 코팅되고, 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함하는 유효성분 코팅부; 및 상기 니들 본체부와 결합되고, 구강 내부의 피부 형상에 따라 휘어지는 베이스부; 를 포함하고, 상기 베이스부는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스부는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나와 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 내지 5:5의 중량% 비율로 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스부는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나와 폴리카프로락톤(PCL)이 1:9 또는 2:8의 중량% 비율로 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스부는 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA)와 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 내지 5:5의 중량% 비율로 포함할 수 있다.
또한, 상기 니들 본체부는 점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함할 수 있다.
또한, 상기 니들 본체부에 포함되는 점성제는, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(agarose), 풀루란(Pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유효성분 코팅부는 점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 점성제는, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(agarose), 풀루란(Pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 니들 본체부 및 상기 유효성분 코팅부에 점성제가 포함되고, 상기 니들 본체부에 포함되는 점성제의 수분에 대한 용해도보다 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 점성제의 수분에 대한 용해도가 더 클 수 있다.
또한, 상기 니들 본체부 및 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(agarose), 풀루란(Pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin) 가운데 적어도 하나를 제1 점성제라고 하고, 상기 니들 본체부 및 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 가운데 적어도 하나를 제2 점성제라고 할 때, 상기 유효성분 코팅부에서의 제1 점성제에 대한 제2 점성제의 중량% 비율은 상기 니들 본체부에서의 제1 점성제에 대한 제2 점성제의 중량% 비율보다 더 클 수 있다.
또한, 상기 니들 본체부에서의 제1 점성제: 제2 점성제: 유효성분의 중량% 비율은 1~7%: 1~10%: 1~10%일 수 있다.
또한, 상기 니들 본체부에서의 제1 점성제: 제2 점성제: 유효성분의 중량% 비율은 5%: 5%: 5% 일 수 있다.
또한, 상기 니들 본체부에서의 점성제와 유효성분의 중량% 비율은 2:1 ~ 3:1 범위일 수 있다.
또한, 상기 유효성분 코팅부에서의 제1 점성제: 제2 점성제: 유효성분의 중량% 비율은 1~10%: 1~30%: 1~30%일 수 있다.
또한, 상기 유효성분 코팅부에서의 제1 점성제: 제2 점성제: 유효성분의 중량% 비율은 3%: 30%: 30% 일 수 있다.
또한, 상기 유효성분 코팅부에서의 점성제와 유효성분의 중량% 비율은 1:1 ~ 1:2 범위일 수 있다.
또한, 상기 제1 점성제는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)이고, 상기 제2 점성제는 말토스(Maltose)이며, 상기 유효성분은 리도카인일 수 있다.
또한, 상기 니들 본체부 및 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 유효성분은 적어도 리도카인(Lidocaine), 메피바카인(Mepivacaine), 프릴로카인(Prilocaine), 부피바카인(Bupivacaine), 에티도카인(Etidocaine), 아티카인(Articaine), 프로카인(Procaine), 프로폭시카인(Propoxycaine), 테트라카인(Tetracaine), 로피바카인(Ropivacaine), 부타카인(Butacaine), 피페로카인(Piperocaine), 코카인(Cocaine), 벤조카인(Benzocaine), 클로로프로카인(Chloroprocaine), 프로파라카인(Proparacaine), 또는 디클로닌(Dyclonine) 가운데 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 치과용 물질 전달용 마이크로 니들은, 수용성의 니들 본체부; 상기 니들 본체부의 표면에 코팅되고, 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함하는 유효성분 코팅부; 및 상기 니들 본체부와 결합되고, 잇몸 형상에 따라 휘어지는 베이스부; 를 포함하고, 상기 베이스부는 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA)와 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 내지 5:5의 중량% 비율로 혼합할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법은, 마이크로 니들의 본체부를 기설정된 형상으로 제작하는 단계; 상기 마이크로 니들의 본체부가 형성된 몰드에 펠릿(pellet)을 얹어서 베이스부를 형성하는 단계; 상기 베이스부와 상기 마이크로 니들의 본체부를 상기 몰드로부터 분리하는 단계; 점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분이 혼합된 코팅 솔루션을 제조하는 단계; 상기 마이크로 니들의 본체부에 상기 코팅 솔루션을 코팅하는 단계; 및 상기 마이크로 니들의 본체부를 상온에서 건조하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로 니들의 본체부를 기설정된 형상으로 제작하는 단계는, 상기 마이크로 니들의 본체부를 몰딩하기 위한 몰드를 준비하는 단계; 및 상기 마이크로 니들의 본체부를 몰딩하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로 니들의 본체부를 몰딩하는 단계에서는, 점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 용해하여 상기 몰드에 형성된 홈에 채운 다음에 진공 처리를 통하여 내부 기포를 제거하고, 상기 몰드의 홈에 수용된 용액만을 남긴 후 자연 건조하여 상기 마이크로 니들의 본체부를 제작할 수 있다.
또한, 상기 마이크로 니들의 본체부를 몰딩하는 단계는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 1~7%, 말토스(Maltose) 1~10%, 유효성분(Lidocaine) 1~10%의 중량%의 비율로 탈이온수에 녹인 솔루션을 상기 몰드의 홈에 채울 수 있다.
또한, 상기 몰드는 적어도 적어도 폴리디메틸실록산(PDMS), 몰드 사용 고분자종류, 폴리우레탄, 금속, 알루미늄 생체적합성 물질, 수용성 고분자, 또는 지용성, 양친성 고분자 가운데 어느 하나를 포함하는 구조체인 것을 특징으로 하며, 상기 지용성 고분자 및 상기 양친성 고분자는 HPC(hydroxy propyl cellulose), HPMC(hydroxypropyl methyl cellulose), PCL(poly capro lactone), 폴리글리코라이드(PGA), 폴리락틱에시드(PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), PVP(poly vinyl pyrrolidone), PEG(polyethylene glycol), PEO(poly ethylene oxide), PPO(poly propylene oxide), PVME(poly vinyl methyl ether), PMA(poly (methyl) acrylate)s, Propylene glycol, Poly(ester amide), Poly (butyric acid), acrylamide (acrylic amide), acrylic acid, HA(hyaluronic acid) 및 gelatin 로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로 니들의 본체부가 형성된 몰드에 펠릿(pellet)을 얹어서 베이스부를 형성하는 단계는, 상기 몰드에 상기 펠릿을 얹어서 용융(melting) 처리 하는 단계; 상기 용융 처리 된 상기 펠릿을 진공 처리하여 기포를 제거하는 단계; 및 기포 제거 확인 후 시트 압축 가공기(sheet pressing machine)로 압력을 가하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 펠릿은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 펠릿은 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA)과 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 내지 5:5의 중량% 비율로 혼합하여 제작될 수 있다.
또한, 상기 코팅 솔루션을 제조하는 단계는, 상기 점성제와 상기 유효성분을 기설정된 비율로 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 점성제와 상기 유효성분을 기설정된 비율로 혼합하는 단계는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 1~10%, 말토스(Maltose) 1~30%, 유효성분(Lidocaine) 1~30%의 중량 % 비율로 탈이온수에 녹인 솔루션을 만들 수 있다.
또한, 상기 마이크로 니들의 본체부에 상기 코팅 솔루션을 코팅하는 단계는, 상기 마이크로 니들의 본체부에 상기 코팅 솔루션을 침지 코팅할 수 있다.
본 발명에 의하면, 불규칙적인 형상으로 굴곡지게 형성된 구강 내부의 잇몸에도 마이크로 니들을 부착하여 구강 내부로 치과용 물질을 효과적으로 전달할 수 있다.
또한, 마이크로 니들을 구강에 적용하는 경우에 통증이 없고, 실제로 사용한 사람들 모두 통증이 없다고 판단하였다.
또한, 마이크로 니들의 표면, 즉 유효성분 코팅부에 코팅된 부분은 빠르게 약물이 확산되고, 마이크로 니들의 내부, 즉 니들 본체부은 서서히 약물이 퍼지는 방식으로 다량의 약물을 함유할 수 있다.
또한, 마이크로 니들의 베이스부가 플렉서블한 재질로 형성되어 잇몸의 불규칙한 굴곡면을 따라 효과적으로 접착될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 마이크로 니들은 한 번의 투여로 수 초 또는 수 분의 짧은 시간 내에 정량의 유효성분의 전달이 가능할 수 있다.
또한, 마이크로 니들의 뼈대 물질이 수용성으로 제작되어 구강 내 피부에 투여된 후에 일부 혹은 전부가 용융되므로 오염의 위험성을 제거할 수 있다.
또한, 수용성 마이크로 니들의 제작이 용이하고, 경제적으로 대량 생산이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법의 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 본체부를 제작하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들을 제작하기 위한 몰드를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 4(b)는 도 4(a)의 몰드에 마이크로 니들을 제작하기 위한 원료 물질 또는 생분해성 고분자 수지가 용해된 상태로 주입되는 형태를 도시하는 도면이다.
도 4(c)는 도 4(b)의 몰드 표면에 남아있는 원료물질 또는 생분해성 고분자 수지를 건조시킨 형태를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들의 본체부가 형성된 몰드에 베이스부를 형성하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들의 본체부가 형성된 몰드에 펠릿(pellet)을 얹어 용융(melting) 처리 하는 형태를 도시하는 도면이다.
도 6(b)는 도 6(a)의 용융된 펠릿(pellet)을 진공 처리 하여 기포를 제거한 후 시트 압축 가공기(sheet pressing machine)로 압력을 가하여 베이스부를 형성하는 것을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들의 본체부와 베이스부를 몰드로부터 분리한 형태를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 유효성분이 포함된 코팅 솔루션을 제조하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들의 니들 본체부를 유효성분이 포함된 코팅 솔루션에 담궈 침지시키는 형상을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 유효성분 코팅부가 코팅된 마이크로 니들이 상온에서 건조되는 단계를 도시하는 도면이다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법의 과정을 순서대로 한꺼번에 나타내는 도면이다.
도 12(a)는 종래 얼굴 또는 손의 피부 가운데 굴곡진 면에 사용 가능한 마이크로 니들의 형상을 도시하는 도면이다.
도 12(b)는 본 발명의 일 실시예에 의한 잇몸의 굴곡에 따라 유연하게 휘어지는 마이크로 니들을 도시하는 도면이다.
도 13(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들이 유연하게 휘어지는 형상을 도시하는 도면이다.
도 13(b)는 도 13(a)의 마이크로 니들의 기계적 강도를 도시하는 도면이다.
도 14(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들이 잇몸에 삽입되는 형태를 도시하는 도면이다.
도 14(b)는 도 14(a)의 마이크로 니들이 잇몸의 굴곡진 면을 따라 유연하게 휘어져 삽입된 형태를 도시하는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)은 니들 본체부(10)와, 유효성분 코팅부(20)와, 베이스부(30)를 포함할 수 있다.
니들 본체부(10)는 단부가 뾰적한 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 니들 본체부(10)는 피부에 침투할 수 있는 형태이면 특별히 그 형태가 제한되지는 않지만, 대략 1㎛ 내지 100㎛의 직경을 갖는 원뿔 형상으로 형성될 수 있다.
니들 본체부(10)는 물에 용해되는 수용성 재질로 형성될 수 있다. 보다 상세히, 마이크로 니들(1)이 용융성 마이크로 니들로 사용되는 경우에는, 니들 본체부(10)는 점성을 갖는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC, Carboxymethyl cellulose) 등의 점성제와, 리도케인(Lidocaine)과 같은 구강 점막 내로 전달되는 유효성분(치과용 약물을 포함하는 개념임. 이하 동일함)을 혼합한 재질로 형성될 수 있다. 보다 상세히, 니들 본체부(10)는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC, Carboxymethyl cellulose) 등의 점성제에 의하여 만들어진 후에 리도카인 등의 유효성분을 첨가하여 니들 본체부(10) 자체가 유효성분을 포함하게 된다. 니들 본체부(10)에 점성제가 포함됨에 따라 니들 본체부(10)의 기계적 강도가 향상될 수 있다.
이와 다르게, 마이크로 니들(1)이 코팅 마이크로 니들로 사용되는 경우에는, 니들 본체부(10)는 PLA(Poly Lactic Acid) 또는 PLGA(Poly Lactic-co-Glycolic Acid)와 같은 생분해성 고분자 수지로 형성될 수 있다.
니들 본체부(10)에 포함되는 점성제는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(agarose), 풀루란(Pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 가운데, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(agarose), 풀루란(Pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin)는 상대적으로 물에 대한 용해도가 낮은 점성제(제1 점성제)라고 할 수 있고, 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose)는 물에 대한 용해도가 높은 수용성 물질로서, 이들의 농도가 높아지는 경우 역시 점성제로서의 역할을 하기 때문에 물에 대한 용해도가 높은 점성제(제2 점성제)라고 할 수 있다.
따라서, 니들 본체부(10)에는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 용해도가 낮은 점성제와, 말토스와 같은 수용성 물질이지만 그 농도가 높아지면 점성제의 역할을 하는 용해도가 높은 점성제와, 리도카인 등의 유효성분이 주 성분으로 포함될 수 있다.
니들 본체부(10)는 점성제와 유효성분의 혼합물을 몰드(M)에 주입하여 몰딩시키거나, 생분해성 고분자 수지를 몰드(M)에 주입하여 몰딩시키는 방식으로 제작될 수 있으며, 니들 본체부(10)의 자세한 제작방법 및 몰드(M)의 구체적인 재질은 후술하도록 한다.
유효성분 코팅부(20)는 니들 본체부(10)의 표면에 코팅될 수 있다. 유효성분 코팅부(20)는 점성제, 예를 들어 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 말토스(maltose) 등과, 리도케인과 같은 유효성분을 기설정된 비율로 혼합된 재질로 형성될 수 있다.
유효성분 코팅부(20)에 포함되는 점성제에는 말토스(Maltose) 이외에 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 등의 물에 대한 용해도가 높은 점성제를 포함될 수 있으며, 상술한 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 용해도가 낮은 점성제도 소정 비율 포함할 수 있다.
다만, 유효성분 코팅부(20)는 니들 본체부(10)에 비하여 말토스 등의 용해도가 높은 점성제의 비율이 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 용해도가 낮은 점성제에 비하여 훨씬 높을 수 있다.
이와 같이 유효성분, 예를 들어 치과용 약물이 니들 본체부(10)의 표면 즉, 유효성분 코팅부(20)에 분포됨에 따라 정량의 유효성분(약물)을 빠르게 구강 내 점막 또는 잇몸 내부로 전달할 수 있다. 또한, 유효성분 코팅부(20) 뿐만 아니라, 유효성분 코팅부(20)에 비해 부피가 큰 니들 본체부(10)에도 유효성분이 포함되므로 다량의 유효성분의 전달이 가능하고 오랜 시간 유효성분을 전달할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 구강 내 점막 또는 잇몸으로 전달되어야 할 최소한의 유효성분은 유효성분 코팅부(20)에 포함시켜서 빠르게 구강 내 점막 또는 잇몸 내부로 전달시키고, 나머지 유효성분은 니들 본체부(10)에 포함시키는 것이 바람직하다.
유효성분 코팅부(20)가 니들 본체부(10)의 표면에 코팅 및 건조되는 자세한 과정은 후술하도록 한다.
유효성분 코팅부(20)에 포함되는 말토스 등의 점성제는 니들 본체부(10)에 포함되는 CMC 등의 점성제에 비하여 용해도가 높으므로, 즉 용해속도가 빠르므로 마이크로 니들(1)이 구강 내의 잇몸 등에 적용된 후에 유효성분 코팅부(20)에 포함된 유효성분(예: 리도케인)은 니들 본체부(10)에 포함된 유효성분에 비하여 빠르게 잇몸이나 구강 내 점막 내부로 전달될 수 있다.
유효성분 코팅부(20) 뿐만 아니라, 니들 본체부(10)에도 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 등의 비교적 용해도가 높은 점성제가 포함되어 있지만, 니들 본체부(10)에 이러한 점성제가 포함된 비율은 유효성분 코팅부(20)에 이러한 점성제가 포함된 비율보다 훨씬 낮기 때문에 유효성분 코팅부(20)에 포함된 유효성분이 니들 본체부(10)에 포함된 유효성분에 비하여 빠르게 잇몸이나 구강 내 점막 내부로 전달될 수 있다.
이것은 말토스 등의 용해도가 높은 점성제의 비율이 높을수록 유효성분의 전달 속도가 향상되기 때문이다.
일례로, 니들 본체부(10)에 포함된 말토스 등의 용해도가 높은 점성제가 포함된 비율이 대략 5%라고 한다면, 유효성분 코팅부(20)에 포함된 말토스 등의 용해도가 높은 점성제가 포함된 비율은 대략 30%라고 할 수 있다. 따라서, 유효성분 코팅부(20)에 포함된 유효성분의 양과, 니들 본체부(10)에 포함된 유효성분의 양을 조절하는 방식으로 유효성분이 잇몸이나 구강 내 점막 내부로 전달되는 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 리도케인 등의 유효성분이 잇몸이나 구강 내 점막 내부로 전달되는 속도를 빠르게 하기 위해서 유효성분 코팅부(20)에 포함된 유효성분의 양을 니들 본체부(10)에 포함된 유효성분의 양에 비하여 많게 할 수 있고, 이와 반대로 유효성분이 잇몸이나 구강 내 점막 내부로 전달되는 속도를 상대적으로 느리게 하기 위해서 유효성분 코팅부(20)에 포함된 유효성분의 양을 니들 본체부(10)에 포함된 유효성분의 양에 비하여 적게 할 수 있다.
또한, 유효성분 코팅부(20) 및 니들 본체부(10)에 포함되는 유효성분은 치과용 약물일 수 있고, 이러한 유효성분은 리도카인(Lidocaine), 메피바카인(Mepivacaine), 프릴로카인(Prilocaine), 부피바카인(Bupivacaine), 에티도카인(Etidocaine), 아티카인(Articaine), 프로카인(Procaine), 프로폭시카인(Propoxycaine), 테트라카인(Tetracaine), 로피바카인(Ropivacaine), 부타카인(Butacaine), 피페로카인(Piperocaine), 코카인(Cocaine), 벤조카인(Benzocaine), 클로로프로카인(Chloroprocaine), 프로파라카인(Proparacaine), 또는 디클로닌(Dyclonine) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
니들 본체부(10), 보다 정확히는 니들 본체부(10)의 팁부분에서의 용해도가 상대적으로 낮은 점성제와, 용해도가 상대적으로 높은 점성제와, 유효성분의 비율은 5 중량%: 5 중량%: 5 중량%가 될 수 있다. 일례로, 니들 본체부(10)의 팁부분에는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC): 말토스(Maltose): 리도카인이 5 중량%: 5 중량%: 5 중량%의 비율로 들어가는 것이 바람직하다.
따라서, 니들 본체부(10)의 경우 점성제와, 유효성분의 비율은 10:0 ~ 1:9의 범위이고, 바람직하게는 2:1 ~ 3:1의 범위가 될 수 있다.
또한, 유효성분 코팅부(20)에는 용해도가 상대적으로 낮은 점성제와, 용해도가 상대적으로 높은 점성제와, 유효성분의 비율은 5 중량%: 30 중량%: 30 중량%가 될 수 있다. 일례로, 바람직하게는, 유효성분 코팅부(20)에는 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC): 말토스(Maltose): 리도카인이 5 중량%: 30 중량%: 30 중량%의 비율로 들어가는 것이 바람직하다.
따라서, 유효성분 코팅부(20)의 경우 점성제와 유효성분의 비율이 9:1 ~1:9의 범위이고, 바람직하게는 1:1 ~ 1:2의 범위가 될 수 있다. 베이스부(30)는 니들 본체부(10)와 결합될 수 있고, 치은, 즉 잇몸의 형상에 따라 휘어지도록 형성될 수 있다. 보다 상세히, 베이스부(30)는 치은의 굴곡에 따라 유연하게 구부러질 수 있도록 플렉서블한 재질로 형성될 수 있다.
베이스부(30)는 폴리에틸렌(PE, Polyethylene), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Polymethylmethacrylate), 에틸렌비닐아세테이트(EVA, Ethylene vinyl acetate), 폴리카프로락톤(PCL, Polycaprolactone), 폴리우레틴(PU, Polyurethane), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌글리콜(PEG, Polyethylene glycol), 폴리비닐알코올(PVA, Polyvinyl alcohol), 폴리락타이드 (PLA, Poly lactide), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA, Poly(lactic-co-glycolic acid), 폴리글리코라이드(PGA, Polyglycolide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
베이스부(30)는 폴리카프로락톤(PCL)를 제외한 다른 고분자와, 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 ~5:5의 중량 %의 비율로 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 1:9 또는 2:8의 비율로 포함할 수 있다.
다시 말해, 다른 고분자(다른 고분자(폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드(PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA) 가운데 어느 하나)와 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 ~ 5:5의 중량 %의 비율로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1:9 또는 2:8의 비율로 포함할 수 있다.
일례로, 베이스부(30)는 깨지기 쉽지만 기계적 강도를 유지할 수 있는 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA)와 유연한 성질을 갖는 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 ~5:5의 중량 %의 비율로 섞어서 두 물질의 효과를 모두 갖도록 할 수 있다.
또는, 베이스부(30)는 폴리카프로락톤(PCL)의 재질만으로도 형성될 수 있다.
베이스부(30)가 니들 본체부(10)와 결합되어 제작되는 자세한 과정은 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법의 과정을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작을 위하여, 먼저 마이크로 니들(1)의 니들 본체부(10)를 기설정된 형상으로 제작할 수 있다(S10). 그 다음에, 마이크로 니들(1)의 니들 본체부(10)가 형성된 몰드(M)에 펠릿(pellet)을 얹어서 베이스부(30)를 형성할 수 있다(S20). 그 다음에, 베이스부(30)와 니들 본체부(10)를 몰드(M)로부터 분리할 수 있다(S30). 그 다음에, 니들 본체부(10)에 코팅되는 유효성분 코팅부(20)의 코팅 솔루션을 제조할 수 있다(S40). 그 다음에, 니들 본체부(10)를 유효성분 코팅부(20)의 코팅 솔루션에 침지 코팅 시킬 수 있다(S50). 그 다음에, 유효성분 코팅부(20)의 코팅 솔루션이 코팅된 마이크로 니들(1)을 상온에서 건조시킬 수 있다(S60).
이하에서는, 도면을 참조하여 상술한 각각의 단계를 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 본체부를 제작하는 과정을 나타내는 순서도이고, 도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들을 제작하기 위한 몰드를 개략적으로 도시하는 사시도이며, 도 4(b)는 도 4(a)의 몰드에 마이크로 니들을 제작하기 위한 원료 물질 또는 생분해성 고분자 수지가 용해된 상태로 주입되는 형태를 도시하는 도면이고, 도 4(c)는 도 4(b)의 몰드 표면에 남아있는 원료물질 또는 생분해성 고분자 수지를 건조시킨 형태를 도시하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)의 니들 본체부(10)는 몰딩을 기반으로 제조될 수 있다. 마이크로 니들(1)의 니들 본체부(10)를 기설정된 형상으로 제작하는 단계(S10)는, 니들 본체부(10)를 몰딩하기 위한 몰드(M)를 준비하는 단계(S11)와, 니들 본체부(10)를 몰딩하는 단계(S12)를 포함할 수 있다.
니들 본체부(10)는 상술한 바와 같이 적어도 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란, 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드 polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
몰드(M)는 니들 본체부(10)의 단부가 날카로운 형상으로 제작될 수 있도록 원뿔 형상의 홈이 다수개 형성될 수 있다(도 4(a) 참조).
이 때, 몰드(M)는 적어도 폴리디메틸실록산(PDMS), 몰드 사용 고분자종류, 폴리우레탄, 금속, 알루미늄 생체적합성 물질, 수용성 고분자, 또는 지용성, 양친성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 구조체인 것을 특징으로 하며, 상기 지용성 고분자 및 상기 양친성 고분자는 HPC(hydroxy propyl cellulose), HPMC(hydroxypropyl methyl cellulose), PCL(poly capro lactone), 폴리글리코라이드(PGA), 폴리락틱에시드(PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), PVP(poly vinyl pyrrolidone), PEG(polyethylene glycol), PEO(poly ethylene oxide), PPO(poly propylene oxide), PVME(poly vinyl methyl ether), PMA(poly (methyl) acrylate)s, Propylene glycol, Poly(ester amide), Poly (butyric acid), acrylamide (acrylic amide), acrylic acid, HA(hyaluronic acid) 및 gelatin 로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
보다 상세히, 마이크로 니들(1)의 니들 본체부(10)를 몰딩하는 단계(S12)에서는, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 용해한 용액을 PDMS 몰드(M)에 채운 다음 진공 처리를 통하여 내부 기포를 제거할 수 있다.
보다 상세히, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 제1 점성제 1~7 중량% (5%가 적당함), 말토스(Maltose) 등의 제2 점성제 1~10 중량%(5%가 적당함), 리도카인 등의 유효성분 1~10 중량%(5%가 적당함)를 탈이온수(Deionized water)에 녹인 솔루션(Solution)을 PDMS 몰드의 팁 부분(함몰된 부분)에 채울 수 있다.
따라서, 니들 본체부(10)의 경우 점성제와, 유효성분의 비율은 10:0 ~ 1:9의 범위이고, 바람직하게는 2:1 ~ 3:1의 범위가 될 수 있다.
또한, 그 다음에 몰드(M)의 원뿔 형상의 홈에 수용된 용액만을 남기고, 몰드(M)의 상면에 남아 있는 용액은 제거하여, 몰드(M)의 원뿔 형상의 홈에 수용된 용액을 자연 건조하여 마이크로 니들(1)의 니들 본체부(10)를 제작할 수 있다(도 4(b) 및 도 4(c) 참조).
보다 상세히, 몰드(M)의 원뿔 형상의 홈에 수용된 용액을 상온(대략 25℃)에서 약 1시간 건조 후 약 70℃의 오븐에서 약 1시간 건조할 수 있다.
따라서, 몰드(M)의 뽀족한 홈에 수용된 용액만을 남긴 후 자연 건조시키면 도 4(c)에 도시된 바와 같이 몰드(M)에 형성된 다수개의 상기 홈에 니들 본체부(10)가 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들의 본체부가 형성된 몰드에 베이스부를 형성하는 과정을 나타내는 순서도이고, 도 6(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들의 본체부가 형성된 몰드에 펠릿(pellet)을 얹어 용융(melting) 처리 하는 형태를 도시하는 도면이며, 도 6(b)는 도 6(a)의 용융된 펠릿(pellet)을 진공 처리 하여 기포를 제거한 후 시트 압축 가공기(sheet pressing machine)로 압력을 가하여 베이스부를 형성하는 것을 도시하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들의 본체부와 베이스부를 몰드로부터 분리한 형태를 도시하는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)의 니들 본체부(10)가 형성된 몰드(M)에 펠릿(pellet)을 얹어서 베이스부(30)를 형성하는 단계(S20)는, 몰드(M)에 펠릿(p)을 얹어서 용융 처리하는 단계(S21)와, 용융 처리 후 펠릿(p)을 진공 처리 하여 기포를 제거하는 단계(S22) 및 기포 제거 확인 후 시트 압축 가공기(sheet pressing machine)로 압력을 가하는 단계(S23)를 포함할 수 있다.
펠릿(p)은 베이스부(30)를 형성하기 위한 성형용 수지의 입자상 물질로서, 이러한 입자상 물질인 펠릿(p)을 니들 본체부(10)가 이미 형성된 몰드(M)에 얹을 수 있다(도 6(a) 참조).
펠릿(p)은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
펠릿(p)은 폴리카프로락톤(PCL)를 제외한 다른 고분자와, 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 ~5:5의 중량 %의 비율로 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 1:9 또는 2:8의 비율로 포함할 수 있다.
다시 말해, 다른 고분자(다른 고분자(폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드(PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA) 가운데 어느 하나)와 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 ~ 5:5의 중량 %의 비율로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1:9 또는 2:8의 비율로 포함할 수 있다.
일례로, 펠릿(p)은 깨지기 쉽지만 기계적 강도를 유지할 수 있는 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA) 과 유연한 성질을 갖는 폴리카프로락톤(PCL) 을 1:9 ~ 5:5의 비율로 섞어서 제작될 수 있고, 이에 따라 베이스부(30)가 두 물질의 효과를 모두 갖도록 할 수 있다.
또는, 펠릿(p)은 유연한 성질을 갖는 폴리카프로락톤(PCL) 만으로 형성될 수도 있다.
몰드(M)위에 얹어진 펠릿(p)은 대략 70-150℃의 온도 범위 내에서 용융 처리 될 수 있다. 일례로, 몰드(M)위에 얹어진 펠릿(p)은 대략 60~100℃의 진공 오븐에서 용융처리 될 수 있다.
용융 처리 된 펠릿(p)은 진공 처리하여 기포를 제거할 수 있고, 기포가 제거된 것을 확인한 후 500g 시트 압축 가공기(sheet pressing machine)로 압력을 가하여 베이스부(30)를 형성할 수 있다. 상기 시트 압축 가공기를 사용함에 따라, 몰드(M) 상에서 베이스부(30)가 균일하게 제작되고, 몰드(M)의 홈 내부에 수용된 니들 본체부(10)와, 베이스부(30)가 서로 결합될 수 있다.
몰드(M) 상에 베이스부(30)를 형성하여 베이스부(30)와 니들 본체부(10)가 완전히 결합되면, 베이스부(30)와 니들 본체부(10)를 몰드(M)로부터 분리할 수 있다(S30). 따라서, 베이스부(30) 상에 니들 본체부(10)가 원뿔 형상으로 다수 개 형성될 수 있다(도 7 참조).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 유효성분이 포함된 코팅 솔루션을 제조하는 과정을 나타내는 순서도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들의 니들 본체부를 유효성분이 포함된 코팅 솔루션에 담궈 침지시키는 형상을 도시하는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 유효성분 코팅부가 코팅된 마이크로 니들이 상온에서 건조되는 단계를 도시하는 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 니들 본체부(10)에 코팅되는 유효성분 코팅부(20)의 코팅 솔루션을 제조하는 단계(S40)는 점성제와 유효성분을 기설정된 비율로 혼합하는 단계(S41)와, 마이크로 웰(Micro-wells)에 이러한 유효성분이 포함된 코팅 솔루션을 채우는 단계(S42)를 포함할 수 있다.
유효성분 코팅부(20)의 코팅 솔루션을 제조하는 과정에서 유효성분과 혼합되는 점성제는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산, 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린, 아가로스, 풀루란, 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드 polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
보다 상세히, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 제1 점성제 1~10 중량%(3%가 적당함), 말토스(Maltose) 등의 제2 점성제 1~30 중량%(30%가 적당함), 리도카인 등의 유효성분 1~30 중량%(30%가 적당함)를 탈이온수에 녹인 솔루션을 마이크로 웰(Micro well)에 채우고 마이크로니들 본체부를 침지 코팅할 수 있다.
따라서, 유효성분 코팅부(20)의 경우 점성제와 유효성분의 비율이 9:1 ~1:9의 범위이고, 바람직하게는 1:1 ~ 1:2의 범위가 될 수 있다.
이 때, 상기 유효성분은 적어도 리도케인(Lidocaine), 메피바카인(Mepivacaine), 프릴로카인(Prilocaine), 부피바카인(Bupivacaine), 에티도카인(Etidocaine), 아티카인(Articaine), 프로카인(Procaine), 프로폭시카인(Propoxycaine), 테트라카인(Tetracaine), 로피바카인(Ropivacaine), 부타카인(Butacaine), 피페로카인(Piperocaine), 코카인(Cocaine), 벤조카인(Benzocaine), 클로로프로카인(Chloroprocaine), 프로파라카인(Proparacaine), 또는 디클로닌(Dyclonine) 으로 이루어진 군으로부터 선택되는적어도 하나를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다.
이와 같이 제조된 유효성분이 포함된 코팅 솔루션에 몰딩에 의하여 제작된 니들 본체부(10)를 점성제 및 유효성분을 혼합하여 만든 코팅 솔루션에 침지(Dipping)시켜 코팅(S50)한 다음에, 이러한 코팅 솔루션으로 코팅된 니들 본체부(10)를 상온에서 건조시킬 수 있다(S60).
도 11는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작과정을 순서대로 한꺼번에 도시하는 도면이다.
(실시예)
(1) PDMS 몰드를 준비한다(도 11(a) 참조).
(2) 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 1~7%(5%가 적당함), 말토스(Maltose) 1~10%(5%가 적당함), 유효성분(Lidocaine) 1~10%(5%가 적당함)를 탈이온수(Deionized water)에 녹인 솔루션(Solution)을 PDMS 몰드의 팁 부분(함몰된 부분)에 채운 후 상온에서 대략 1시간 건조 후에 70도 오븐에서 약 1시간 건조한다(도 11(b) 참조). 실제 실험은 CMC 5% + 말토스(Maltose) 5% +리도카인(Lidocaine) 5%의 조건에서 실시하였다. 도 11(c)는 건조가 완료된 후의 PDMS 몰드에 채워진 니들 본체부의 팁(Tip)부분의 모양이다.
(3) 폴리카프로락톤(PCL, Polycaprolactone) 펠릿을 몰드 위(베이스 부분)에 채우고 60~100도의 진공 오븐에서 감압과 가압을 통하여 기포를 제거한다. 실제 실험은 베이스의 넓이가 0.7cm X 0.7cm 인 경우에 폴리카프로락톤(PCL, Polycaprolactone) 펠릿을 0.8g 얹고 70℃ 진공 오븐에서 기포를 제거하였다(도 11(d) 참조).
(4) 기포 제거가 완료되면 진공오븐에서 꺼낸 후 500g의 스틸 플레이트(steel plate)로 압력을 가하며 냉각시킨다(도 11(e) 참조).
(5) 냉각된 마이크로니들의 본체부를 꺼내어 마이크로니들의 본체부를 완성한다(도 11(f))
(6) 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 1~10%(3%가 적당함), 말토스(Maltose) 1~30%(30%가 적당함), 유효성분(Lidocaine) 1~30%(30%)를 탈이온수에 녹인 솔루션을 마이크로 웰(Micro well)에 채우고 마이크로니들 본체부를 침지코팅한다(도 12(f) 참조). 실제 실험은 CMC 3% +말토스(Maltose) 30% +리도카인(Lidocaine) 30%의 조건에서 실시하였다.
(7) 도 11(g)는 완성된 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들(구강용 국소마취 플렉서블 마이크로 니들)을 나타내는 도면이다.
종래 코팅 마이크로니들 본 발명에 의한 구강용 플렉서블 마이크로니들
구강 적용 여부 - 종래 코팅 마이크로니들의 구성요소인 PLA, PLGA 마이크로 니들은 기계적 강도는 우수하지만, 유연하지 않아서 잇몸 굴곡에 적용하기 어려웠음 - PCL은 기계적 강도가 약하여 각질층이 있는 피부에 적용하기 보다는 각질층이 거의 없는 잇몸에 사용하기 적합함
- 유연하게 휘어져서 잇몸 굴곡에 사용하기 적합함
통증 정도 - 마이크로 니들 베이스(base) 끝의 가장자리(edge) 부분이 잇몸에 먼저 닿을 경우 환자가 통증을 호소함
- 기존 코팅 마이크로 니들은 니들의 끝이 잇몸에 닿는 순간 아픔을 느낌
- 마이크로니들을 잇몸에 적용할시 매우 큰 통증을 호소함		 - 유연하기 때문에 베이스 끝의 가장자리 부분이 잇몸에 먼저 닿아도 통증이 없음
- 동일 길이의 니들을 삽입할 경우 통증을 호소하지 않음
<종래 코팅 마이크로니들과 본 발명에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 비교표>
도 12(a)는 종래 얼굴 또는 손의 피부 가운데 굴곡진 면에 사용 가능한 마이크로 니들의 형상을 도시하는 도면이고, 도 12(b)는 본 발명의 일 실시예에 의한 잇몸의 굴곡에 따라 유연하게 휘어지는 마이크로 니들을 도시하는 도면이며, 도 13(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들이 유연하게 휘어지는 형상을 도시하는 도면이고, 도 13(b)는 도 13(a)의 마이크로 니들의 기계적 강도를 도시하는 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)은 치은의 굴곡면을 따라 유연하게 휘어질 수 있도록 제작될 수 있다.
종래의 마이크로 니들은 도 12(a)에 도시된 바와 같이 얼굴 피부 또는 손 피부의 굴곡진 면을 따라 니들(S)을 사용할 수 있을 뿐이었고, 얼굴이나 손 피부의 굴곡진 면을 따라 부착되어 약물과 같은 유효성분을 전달할 수 있었다. 종래의 니들(S)이 얼굴이나 손 피부의 굴곡을 따라 유연하게 부착될 수 있도록 대략 160-180°각도 범위 내에서 휘어질 수 있도록 형성될 수 있었다.
반면에, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)은 종래의 마이크로 니들(S)에 비하여 휘어지는 각도가 더 커서 치은릉(C) 즉, 잇몸의 능선을 따라 유연하게 휘어지도록 형성될 수 있다. 일례로, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)은 어떠한 형상으로도 제작될 수 있으며, 잇몸의 굴곡에 따라 대략 100-165°각도 범위 내에서 휘어질 수 있도록 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)은 잇몸의 굴곡에 적합한 형태의 유연한 재질로 형성될 수 있어 보다 효율적으로 잇몸 내로 치과용 약물을 전달할 수 있는 장점이 있다.
또한, 도 13(b)는 본 발명에 의한 마이크로 니들(1)의 기계적 강도를 나타내는 도면으로서, 니들 본체부(10)에 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 점성제가 포함되어, 니들 본체부(10)의 기계적 강도가 향상되며, 도 13(b)에 도시된 바와 같이 잇몸 등에 용이하게 삽입되어 치과용 약물을 전달할 수 있는 효과가 있다.
도 14(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들이 잇몸에 삽입되는 형태를 도시하는 도면이고, 도 14(b)는 도 14(a)의 마이크로 니들이 잇몸의 굴곡진 면을 따라 유연하게 휘어져 삽입된 형태를 도시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)은 잇몸, 즉 치은의 굴곡진 면을 따라 유연하게 휘어져 삽입될 수 있도록 형성될 수 있다.
도 14(a)를 참조하면, 마이크로 니들(1)이 완전히 치은(G)에 삽입되기 전에는 베이스부(30)가 평평한 상태를 유지할 수 있고, 유효성분 코팅부(20)의 단부부터 치은(G)을 따라 삽입될 수 있다.
그 다음에, 치은(G)을 따라 니들 본체부(10)가 완전히 삽입되면, 치은(G)의 굴곡진 면의 형상에 따라 베이스부(30)가 유연하게 휘어질 수 있다(도 14(b) 참조). 특히, 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 니들(1)은 코팅 마이크로 니들로 형성될 수 있고, 베이스부(30)가 구강 내 치은(G)의 불규칙적인 굴곡 형상에 따라 효과적으로 흡착될 수 있도록 플렉서블한 재질로 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 작용을 설명하도록 한다.
우선, 마이크로 니들(1)은 몰딩 방식을 기반으로 하여 니들 본체부(10)와 베이스부(30)를 제작할 수 있다. 이 때, 니들 본체부(10)는 치은(G)에 흡착되어 삽입될 수 있을 정도의 기계적 강도를 갖는 점성제(예: 카르복시메틸셀룰로오스)와 유효성분(예: 리도카인)이 혼합되어 몰드(M)에 용해된 상태로 주입된 후 진공 처리를 통하여 기포가 제거된 상태로 자연 건조 시켜서 제작될 수 있다.
그 다음에, 베이스부(30)를 형성하기 위하여 펠릿(p)을 니들 본체부(10)가 형성된 몰드(M)에 주입하여 용융 처리 및 진공 처리 하여 기포를 제거한 후 시트 압축 가공기를 이용하여 압축할 수 있다.
이렇게 베이스부(30)와 니들 본체부(10)를 몰드(M) 상에서 결합한 후 몰드(M)로부터 분리할 수 있고, 분리된 니들 본체부(10)에 유효성분 코팅부(20)를 침지 코팅 시켜서 상온에서 건조하는 과정을 통하여 코팅 마이크로 니들(1)을 제작할 수 있다.
특히, 마이크로 니들(1)의 베이스부(30)는 구강 내 치은의 불규칙적인 굴곡면을 따라 효과적으로 흡착될 수 있도록 플렉서블한 재질(예: 폴리에틸렌)로 형성될 수 있다.
따라서, 구강 내 치은(G) 어디에나 용이하게 마이크로 니들(1)의 니들 본체부(10)를 흡착시켜서 니들 본체부(10) 및 유효성분 코팅부(20)에 포함된 유효성분(치과용 약물)을 효과적으로 전달할 수 있다.
1: 마이크로 니들 10: 니들 본체부
20: 유효성분 코팅부 30: 베이스부
M: 몰드 p: 펠릿

Claims (30)

  1. 니들 본체부;
    상기 니들 본체부의 표면에 코팅되고, 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함하는 유효성분 코팅부; 및
    상기 니들 본체부와 결합되고, 구강 내부의 피부 형상에 따라 휘어지는 베이스부;
    를 포함하고,
    상기 베이스부는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 베이스부는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나와 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 내지 5:5의 중량% 비율로 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나와 폴리카프로락톤(PCL)이 1:9 또는 2:8의 중량% 비율로 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA)와 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 내지 5:5의 중량% 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 니들 본체부는 점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 니들 본체부에 포함되는 점성제는, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(agarose), 풀루란(Pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유효성분 코팅부는 점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유효성분 코팅부에 포함되는 점성제는, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(agarose), 풀루란(Pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 및 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 니들 본체부 및 상기 유효성분 코팅부에 점성제가 포함되고, 상기 니들 본체부에 포함되는 점성제의 수분에 대한 용해도보다 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 점성제의 수분에 대한 용해도가 더 큰 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 니들 본체부 및 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(agarose), 풀루란(Pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리(뷰티릭 산), 폴리(발레릭 산), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl Chloride), 폴리비닐 풀루오라이드(Polyvinylidene Fluoride), 폴리(비닐 이미다졸), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀루로스(carboxymethyl cellulose), 시클로덱스트린(cyclodextrin) 가운데 적어도 하나를 제1 점성제라고 하고,
    상기 니들 본체부 및 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose), 투라노스(Turanose) 또는 락툴로스(Lactulose) 가운데 적어도 하나를 제2 점성제라고 할 때,
    상기 유효성분 코팅부에서의 제1 점성제에 대한 제2 점성제의 중량% 비율은 상기 니들 본체부에서의 제1 점성제에 대한 제2 점성제의 중량% 비율보다 더 큰 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 니들 본체부에서의 제1 점성제: 제2 점성제: 유효성분의 중량% 비율은 1~7%: 1~10%: 1~10%인 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 니들 본체부에서의 제1 점성제: 제2 점성제: 유효성분의 중량% 비율은 5%: 5%: 5% 인 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 니들 본체부에서의 점성제와 유효성분의 중량% 비율은 2:1 ~ 3:1 범위인 인 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 유효성분 코팅부에서의 제1 점성제: 제2 점성제: 유효성분의 중량% 비율은 1~10%: 1~30%: 1~30%인 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유효성분 코팅부에서의 제1 점성제: 제2 점성제: 유효성분의 중량% 비율은 3%: 30%: 30% 인 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 유효성분 코팅부에서의 점성제와 유효성분의 중량% 비율은 1:1 ~ 1:2 범위인 인 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  17. 제11항 내지 제16항 가운데 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 점성제는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)이고, 상기 제2 점성제는 말토스(Maltose)이며, 상기 유효성분은 리도카인인 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  18. 제5항 또는 제7항에 있어서,
    상기 니들 본체부 및 상기 유효성분 코팅부에 포함되는 유효성분은 적어도 리도카인(Lidocaine), 메피바카인(Mepivacaine), 프릴로카인(Prilocaine), 부피바카인(Bupivacaine), 에티도카인(Etidocaine), 아티카인(Articaine), 프로카인(Procaine), 프로폭시카인(Propoxycaine), 테트라카인(Tetracaine), 로피바카인(Ropivacaine), 부타카인(Butacaine), 피페로카인(Piperocaine), 코카인(Cocaine), 벤조카인(Benzocaine), 클로로프로카인(Chloroprocaine), 프로파라카인(Proparacaine), 또는 디클로닌(Dyclonine) 가운데 어느 하나를 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  19. 수용성의 니들 본체부;
    상기 니들 본체부의 표면에 코팅되고, 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 포함하는 유효성분 코팅부; 및
    상기 니들 본체부와 결합되고, 잇몸 형상에 따라 휘어지는 베이스부;
    를 포함하고,
    상기 베이스부는 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA)와 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 내지 5:5의 중량% 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들.
  20. 마이크로 니들의 본체부를 기설정된 형상으로 제작하는 단계;
    상기 마이크로 니들의 본체부가 형성된 몰드에 펠릿(pellet)을 얹어서 베이스부를 형성하는 단계;
    상기 베이스부와 상기 마이크로 니들의 본체부를 상기 몰드로부터 분리하는 단계;
    점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분이 혼합된 코팅 솔루션을 제조하는 단계;
    상기 마이크로 니들의 본체부에 상기 코팅 솔루션을 코팅하는 단계;
    상기 마이크로 니들의 본체부를 상온에서 건조하는 단계; 및
    를 포함하고,
    상기 펠릿은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하거나, 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA)과 폴리카프로락톤(PCL)을 1:9 내지 5:5의 중량% 비율로 혼합하여 제작되는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 마이크로 니들의 본체부를 기설정된 형상으로 제작하는 단계는,
    상기 마이크로 니들의 본체부를 몰딩하기 위한 몰드를 준비하는 단계; 및
    상기 마이크로 니들의 본체부를 몰딩하는 단계;
    를 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 마이크로 니들의 본체부를 몰딩하는 단계에서는,
    점성제와 구강 내 피부조직에 전달되는 유효성분을 용해하여 상기 몰드에 형성된 홈에 채운 다음에 진공 처리를 통하여 내부 기포를 제거하고,
    상기 몰드의 홈에 수용된 용액만을 남긴 후 자연 건조하여 상기 마이크로 니들의 본체부를 제작하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 마이크로 니들의 본체부를 몰딩하는 단계는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 1~7%, 말토스(Maltose) 1~10%, 유효성분(Lidocaine) 1~10%의 중량%의 비율로 탈이온수에 녹인 솔루션을 상기 몰드의 홈에 채우는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 몰드는 적어도 적어도 폴리디메틸실록산(PDMS), 몰드 사용 고분자종류, 폴리우레탄, 금속, 알루미늄 생체적합성 물질, 수용성 고분자, 또는 지용성, 양친성 고분자 가운데 어느 하나를 포함하는 구조체인 것을 특징으로 하며, 상기 지용성 고분자 및 상기 양친성 고분자는 HPC(hydroxy propyl cellulose), HPMC(hydroxypropyl methyl cellulose), PCL(poly capro lactone), 폴리글리코라이드(PGA), 폴리락틱에시드(PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA), PVP(poly vinyl pyrrolidone), PEG(polyethylene glycol), PEO(poly ethylene oxide), PPO(poly propylene oxide), PVME(poly vinyl methyl ether), PMA(poly (methyl) acrylate)s, Propylene glycol, Poly(ester amide), Poly (butyric acid), acrylamide (acrylic amide), acrylic acid, HA(hyaluronic acid) 및 gelatin 로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
  25. 제20항에 있어서
    상기 마이크로 니들의 본체부가 형성된 몰드에 펠릿(pellet)을 얹어서 베이스부를 형성하는 단계는,
    상기 몰드에 상기 펠릿을 얹어서 용융(melting) 처리 하는 단계;
    상기 용융 처리 된 상기 펠릿을 진공 처리하여 기포를 제거하는 단계; 및
    기포 제거 확인 후 시트 압축 가공기(sheet pressing machine)로 압력을 가하는 단계;
    를 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 제20항에 있어서
    상기 코팅 솔루션을 제조하는 단계는, 상기 점성제와 상기 유효성분을 기설정된 비율로 혼합하는 단계;
    를 포함하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 점성제와 상기 유효성분을 기설정된 비율로 혼합하는 단계는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 1~10%, 말토스(Maltose) 1~30%, 유효성분(Lidocaine) 1~30%의 중량 % 비율로 탈이온수에 녹인 솔루션을 만드는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
  30. 제20항에 있어서,
    상기 마이크로 니들의 본체부에 상기 코팅 솔루션을 코팅하는 단계는, 상기 마이크로 니들의 본체부에 상기 코팅 솔루션을 침지 코팅하는 것을 특징으로 하는 치과용 물질 전달을 위한 마이크로 니들의 제작방법.
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