KR102246714B1 - Transdermal drug delivery and cosmetic active patch driven by photo-reactive micro current - Google Patents

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Abstract

본 발명은 능동형 패치에 관한 것으로 셀룰로오스 필름의 한 면에 투명전극을 설치하고 셀룰로오스 필름의 다른 한 면에 적어도 하나의 산화아연부와 애노드 전극을 설치하며 이와 거리를 두고 캐소드 전극을 설치하여 약물을 포함한 담체층을 피부 위 애노드 또는 캐소드 전극 아래에 두는 구성을 하여, 외부 빛이 투명전극과 셀룰로오스 층을 통과해 산화아연부에 조사되었을 때 광반응에 의해 전기를 발생시켜 연속적으로 미세전류를 약물을 포함한 담체층을 거쳐 피부에 흘러보냄으로서 피부약물전달 및 피부 미용의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 또한 상술된 능동형 패치의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an active patch, in which a transparent electrode is installed on one side of a cellulose film, at least one zinc oxide portion and an anode electrode are installed on the other side of the cellulose film, and a cathode electrode is installed at a distance therebetween to contain drugs. The carrier layer is placed under the anode or cathode electrode on the skin, and when external light passes through the transparent electrode and the cellulose layer and is irradiated to the zinc oxide, electricity is generated by photoreaction, and a microcurrent is continuously transmitted to the skin. By flowing through the carrier layer to the skin, it is possible to obtain the effect of skin drug delivery and skin beauty.
The invention also relates to a method of manufacturing the active patch described above.

Description

광반응 미세전류를 이용한 피부약물전달 및 미용 능동형 패치{TRANSDERMAL DRUG DELIVERY AND COSMETIC ACTIVE PATCH DRIVEN BY PHOTO-REACTIVE MICRO CURRENT}Skin drug delivery and cosmetic active patch using photoreactive microcurrent {TRANSDERMAL DRUG DELIVERY AND COSMETIC ACTIVE PATCH DRIVEN BY PHOTO-REACTIVE MICRO CURRENT}

본 발명은 미용 시스템 및 피부 약물전달을 위해 사용될 수 있는 광반응 미세전류 생성 패치에 관한 것으로, 상기 약물 조성물을 포함하는 소자 및 치료적 및 미용적 적용물에 대한 이의 적용에 관한 것이다.The present invention relates to a photoreactive microcurrent generating patch that can be used for cosmetic systems and skin drug delivery, and to a device comprising the drug composition and its application to therapeutic and cosmetic applications.

대부분의 약물전달은 구강이나 주사를 통해 이루어진다. 그러나 대부분의 치료용 아미노산이나 단백질은 위장에서 급격히 약효가 감소하거나 상피에서 약물 입자의 크기에 따라 제한적으로 전달이 된다. 따라서 주사를 통해 입자가 큰 약물은 주로 전달되는데, 주사에 대한 환자의 통증, 거부감, 불편함 그리고 주사를 놓을 수 있는 숙련된 간호사가 필요하다. 피부약물전달 (Transdermal Drug Deliverh, TDD)은 피부와 접촉하여 약물을 전달하는 무통증 방법으로, 약물은 각질층(stratum corneum)을 침투하여 피부층(dermal layer)에 쌓이지 않고, 깊숙이 상피(epedermis)와 피층(dermis)을 통과한다. 약물이 피부층에 도달하면, 피부의 미세순환(microcirculation)에 의해 체계적으로 체내에 흡수가 된다(문헌[Alkilani et. al., Phamaceutics, 7:438-470, 2015]). TDD는 기존의 약물전달 체계와 비교하여 여러 가지 장점이 있다. 예를 들면, 비침습 방법으로 주사바늘에 대한 공포를 없앨 수 있고, 넓은 피부를 통해 약물을 전달하므로 여러 위치를 선택할 수 있고, 약물전달의 형태가 보다 균일하여 독성과 같은 부작용을 없앨 수 있으며, 투여횟수를 줄여 환자의 편의를 제공하고, 무의식, 구토 또는 자가-치료중인 환자에 적합하다. Most drug delivery is done by mouth or by injection. However, most of the therapeutic amino acids or proteins have a rapid decrease in drug efficacy in the stomach or are limitedly delivered in the epithelium depending on the size of the drug particles. Therefore, drugs with large particles are mainly delivered through injection, and the patient's pain, reluctance, discomfort, and a skilled nurse who can inject the injection are required. Transdermal Drug Deliverh (TDD) is a painless method of delivering drugs by contacting the skin.The drug penetrates the stratum corneum and does not accumulate in the dermal layer, but deep into the epidermis and cortex. Pass through (dermis). When the drug reaches the skin layer, it is systematically absorbed into the body by microcirculation of the skin (Alkilani et. al., Phamaceutics, 7:438-470, 2015). TDD has several advantages compared to existing drug delivery systems. For example, the fear of the needle can be eliminated by a non-invasive method, and since the drug is delivered through a wide skin, multiple locations can be selected, and side effects such as toxicity can be eliminated because the form of drug delivery is more uniform. It provides patient convenience by reducing the number of administrations, and is suitable for patients undergoing unconscious, vomiting or self-treatment.

TDD에는 수동적 방법과 능동적 방법이 있다(문헌[Dhiman etl al., Int. J. Pharm. Pharmaceut. Sci. 3:Suppl 5, 2011]). 수동적인 방법은 고분자 층에 약물을 함침하여 약물의 종류에 맞게 약물전달 효율을 최적화하는 것으로, 주로 약물의 분자량이 550 Da 이하인 경우에 쓰인다. 종류로는 멤브레인형, 접착 침투형, 매트릭스 디스펜스(dispense)형, 마이크로 저장소형 등이 있다. 능동적 방법은 약물투여 성능을 개선하기 위해 외부의 신호를 능동적으로 주어 약물투여 성능을 향상시키는 방법으로, 이온토포레시스(iontophoresis), electroporation, electro osmosis, 초음파, Radio Frequency(RF), 레이저 조사, magnetophoresis, micro needle 등이 있다. 이온토포레시스는 같은 전하는 서로 배척하고 다른 전하들은 서로 끌어당기는 원리에 기반한 것으로, 양전하를 띠는 약물은 양극(anode)에 모이게 되고, 기전력(electromotive force)에 의해 약물은 배척되어 각질층을 건너서 음극(cathode)으로 이동하게 된다(문헌[Sirisha et. al., J. Nurs. Pat. Health Care, 1:1-12, 2018]). 약물이 투과되는 원리는 electro repulsion, electro osmosis 또는 electro perturbation의 조합에 의해 일어난다. There are passive and active methods of TDD (Dhiman etl al., Int. J. Pharm. Pharmaceut. Sci. 3: Suppl 5, 2011). The passive method is to optimize the drug delivery efficiency according to the type of drug by impregnating the drug into the polymer layer, and is mainly used when the molecular weight of the drug is 550 Da or less. Types include membrane type, adhesive penetration type, matrix dispense type, and micro reservoir type. The active method is a method of improving drug administration performance by actively giving an external signal to improve drug administration performance.Iontophoresis, electroporation, electro osmosis, ultrasound, radio frequency (RF), laser irradiation, There are magnetophoresis, micro needle, etc. Iontophoresis is based on the principle that the same charges are rejected from each other and different charges are attracted to each other.The positively charged drug is collected at the anode, and the drug is rejected by electromotive force and crosses the stratum corneum to the cathode. (cathode) (Sirisha et. al., J. Nurs. Pat. Health Care, 1:1-12, 2018). The principle through which drugs are permeated occurs by a combination of electro repulsion, electro osmosis or electro perturbation.

한편, 인체의 피부에는 정상적인 경피성 전기적 전위가 있다(문헌[Barker et. al., Am. J. Physiol. 242: R358-R366, 1982]). 피부의 비선천적인 부분에서도, 표피를 가로질러 생성되는 강하고 측정 가능한 전류가 존재한다. 건강한 피부의 유지에 전류가 중요하다는 사실은 피부 손상 치료시 전기요법이 성공적이라는 결과에서 알 수 있다. 저강도 직류를 궤양부위에 흘려보내는 전기요법으로 궤양의 고통 및 불편함을 감소시키고 치료율을 개선하였다(문헌[Carley, Wainapel, Arch. Phys. Med. Rehabil. 66:443-446, 1985]). 인대 섬유아세포 이동 및 상처 치료 과정에 DC 전기장이 효과가 있으며(문헌[Grace Chao et al., Connective Tissue Research, 48:188, 2007]), 표피의 피부 상처의 치료가 외부 전류에 의해 자극을 받는다(문헌[Alvarez O.M. et al., J. Invest. Dermatol., 81(2), 144-148, 1983]). 따라서, 피부에서의 전류의 유지는 손상되지 않은 피부의 지속적인 유지에 중요하다. 이러한 기술에서 전류를 피부로 전달시키는 수단은 전형적으로 외부 전력 및 모니터링 장치를 사용하며, 이는 사용자에게 고통스럽고 자극적이며 비싸고 복잡한 단점이 있다. On the other hand, there is a normal transdermal electrical potential in the human skin (Barker et. al., Am. J. Physiol. 242: R358-R366, 1982). Even in non-congenital areas of the skin, there is a strong, measurable current that is generated across the epidermis. The fact that electric current is important for the maintenance of healthy skin can be seen from the results of the successful electrotherapy in the treatment of skin damage. Electrotherapy in which low-intensity direct current was applied to the ulcer site reduced pain and discomfort and improved the healing rate (Carley, Wainapel, Arch. Phys. Med. Rehabil. 66:443-446, 1985). DC electric field is effective in ligament fibroblast migration and wound healing process (Grace Chao et al., Connective Tissue Research, 48:188, 2007), and treatment of epidermal skin wounds is stimulated by external electric current. (Alvarez OM et al., J. Invest. Dermatol., 81(2), 144-148, 1983)). Therefore, the maintenance of the electric current in the skin is important for the continuous maintenance of the skin intact. The means of delivering electric current to the skin in these techniques typically use external power and monitoring devices, which have the disadvantages of being painful, irritating, expensive and complex to the user.

유연 플라스틱 기재 위로 프린트되거나 적층된 매우 얇은 전력 공급기 및 전극에 특징이 있는 미세전류 피부약물전달 및 미용 패치가 최근 몇 년간 나와 활성 미용 또는 피부약물전달에 활용되는 시점에 있다. 기존의 미세전류 패치는 활성 미용 또는 제약 성분을 피부로 전달하는 데에 사용되고, 피부 표면과 직접 접촉하는 애노드 및 캐소드와 연결되어 프린트된, 마이크로 배터리를 포함한다. 마이크로 배터리로부터 공급된, 캐소드 및 애노드간의 전기적 전위차는 애노드로부터 피부를 통과하여 캐소드로 흐르는 전류를 발생시키며, 양으로 대전된 애노드가 양으로 대전된 활성 미용 또는 제약 성분을 피부로 밀어내고 음으로 대전된 캐소드가 음으로 대전된 활성 미용 또는 제약 성분을 피부로 밀어낸다.Microcurrent skin drug delivery and cosmetic patches featuring ultra-thin power supplies and electrodes printed or laminated on flexible plastic substrates have emerged in recent years and are now being used for active cosmetic or skin drug delivery. Existing microcurrent patches are used to deliver active cosmetic or pharmaceutical ingredients to the skin, and include a microbattery printed in connection with an anode and a cathode in direct contact with the skin surface. The electric potential difference between the cathode and the anode supplied from the microbattery generates a current flowing from the anode through the skin to the cathode, and the positively charged anode pushes the positively charged active cosmetic or pharmaceutical ingredient to the skin and negatively charges it. The negatively charged cathode pushes the negatively charged active cosmetic or pharmaceutical ingredient into the skin.

그러나 그러한 기존의 패치에 의해 달성된 전류 강도는 전형적으로 밀리-암페어(mA) 범위이고, 그러한 기존의 피부 패치에 의해 발생된 전류가 피부를 통과하여 흐르기 때문에, 전류 강도는 pH, 수분 함량, 및 피부 저항과 같이 사람마다, 심지어는 동일한 사람에서도 하루 중 다른 시간에서 광범위하게 바뀔 수 있는 다양한 요소에 의해 상당히 영향을 받는다. 게다가, 기존의 피부 패치는 제조의 복잡성과 비용을 상당히 증가시키고 추가의 고장 유형이 존재하는 전원의 존재를 여전히 요구한다.However, the current intensity achieved by such an existing patch is typically in the milli-ampere (mA) range, and since the current generated by such an existing skin patch flows through the skin, the current intensity depends on the pH, moisture content, and It is significantly influenced by a variety of factors, such as skin resistance, that can vary widely from person to person, even at different times of the day, even in the same person. In addition, existing skin patches significantly increase the complexity and cost of manufacturing and still require the presence of a power source where additional failure types exist.

한국공개특허 제2012-0028978호에는 금속 및 반도체 요소를 포함하는 국소용 또는 미용 시스템이 개시되어 있다. 금속 원소부분과 반도체 물질이 피부와 직접 접촉하는 미용 장치로 본 발명과 상이한 구성이 개시되어 있다. 전기적 성능을 활용하여 피부개선효과를 추구하는 능동형 미용패치가 활발히 개발되고 있는데, Penton Media사의 경우 종이소재를 기반으로 한 배터리를 포함하는 피부미용개선을 위한 마스크팩을 개발하여 출시하였으며, ELC Management LLC사는 미세전류를 발생시키는 미용시스템의 지적재산권을 국내에 등록하였다. 또한 VOMARIS사는 마이크로셀 배터리를 활용하여 피부에 전계를 형성하고 이로 인한 피부개선 효과를 활용하는 제품을 개발하였다. IONSYS사는 Fentanyl을 전달하는 Iontophoretic Transdermal System(ITS)을 개발하여 환자에 임상 3상 실험을 한 바 있다(문헌[Poplawski et al., Pain Ther. 5:237-248, 2016]). Korean Patent Publication No. 2012-0028978 discloses a topical or cosmetic system comprising a metal and a semiconductor element. A configuration different from the present invention is disclosed as a cosmetic device in which a metal element portion and a semiconductor material are in direct contact with the skin. Active beauty patches that pursue skin improvement effects using electrical performance are being actively developed. In the case of Penton Media, a mask pack for improving skin beauty including batteries based on paper materials has been developed and released, ELC Management LLC. The company registered intellectual property rights of beauty systems that generate microcurrents in Korea. In addition, VOMARIS has developed a product that uses microcell batteries to form an electric field on the skin and utilizes the resulting skin improvement effect. IONSYS has developed an Iontophoretic Transdermal System (ITS) that delivers Fentanyl and conducted a phase 3 clinical trial in patients (Poplawski et al., Pain Ther. 5:237-248, 2016).

한편, 한국등록특허 제10-1495644호에는 셀룰로오스 기반 미용패치가 개시되어 있다. 산화아연부 및 상대전극이 셀룰로오스 필름의 표면에 형성되고 산화아연부와 상대전극은 피부 표면과 접촉하며, 산화아연 나노막대의 N형 반도체 특성과 셀룰로오스 필름의 절연성에 의해 발생한 전위차가 산화아연부와 상대전극이 접촉된 피부를 타고 자가 미세전류가 흐르게 되어 피부 미용 및 피부재생의 치료의 효과를 얻는다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-1495644 discloses a cellulose-based cosmetic patch. The zinc oxide part and the counter electrode are formed on the surface of the cellulose film, and the zinc oxide part and the counter electrode contact the skin surface. Self microcurrent flows through the skin to which the counter electrode is in contact, thereby obtaining the effect of skin care and skin regeneration treatment.

상기한 바와 같이, 지금까지 연구된 유연 플라스틱 기반 미용패치는 유연한 장점이 있지만 제조가격이 비싸고 폐기물이 발생하는 단점이 있고, 셀룰로오스 기반 미용패치는 친환경적인 장점이 있지만 제조 과정에서 발생된 자가 미세전류가 짧은 시간 흐르고 나면 더 이상 능동형 패치의 기능을 하지 못하는 단점이 있다. As described above, the flexible plastic-based cosmetic patch studied so far has the advantage of being flexible, but it is expensive to manufacture and has the disadvantage of generating waste, and the cellulose-based cosmetic patch has the advantage of being eco-friendly, but the self-microcurrent generated in the manufacturing process is reduced. After a short period of time, there is a disadvantage that the active patch can no longer function.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 외부 전원이 없이 빛에 의해 스스로 전위차를 생성시켜 미세전류를 지속적으로 피부에 흘려줌으로써 피부 미용 및 피부약물전달을 돕는 고성능의 능동형 패치를 제공하고자 한다.The present invention has been devised to solve the above-described conventional problems, and generates a potential difference by itself by light without an external power source and continuously flows a microcurrent to the skin, thereby providing a high-performance active patch that helps skin beauty and skin drug delivery. I want to provide.

본 발명에 따른 능동형 패치는 셀룰로오스 필름, 적어도 하나의 산화아연부 및 적어도 하나의 투명전극을 포함하고, 상기 산화아연부 및 상기 투명전극이 상기 셀룰로오스 필름의 일 표면에 형성되며, 산화아연부 전극이 애노드 전극을 형성하고 하나의 캐소드 전극이 별도로 피부에 설치되어 약물을 포함하고 있는 담체가 피부와 캐소드 또는 애노드 전극 사이를 연결시켜주는 것을 특징으로 한다. The active patch according to the present invention includes a cellulose film, at least one zinc oxide portion, and at least one transparent electrode, the zinc oxide portion and the transparent electrode are formed on one surface of the cellulose film, and the zinc oxide portion electrode is It is characterized in that an anode electrode is formed and one cathode electrode is separately installed on the skin so that a carrier containing a drug connects the skin and the cathode or anode electrode.

바람직하게는 상기 산화아연부는 산화아연 나노 입자가 성장하여 형성된 복수의 산화아연 나노막대로 구성된다.Preferably, the zinc oxide portion is composed of a plurality of zinc oxide nanorods formed by growing zinc oxide nanoparticles.

바람직하게는 상기 복수의 산화아연 나노막대는 일정한 방향으로 배열된다.Preferably, the plurality of zinc oxide nanorods are arranged in a certain direction.

바람직하게는 상기 산화아연 전극은 백금, 금, 은, 니켈, 크롬 및 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종이고, 더욱 바람직하게는 상기 상대 전극은 백금이다.Preferably, the zinc oxide electrode is one selected from the group consisting of platinum, gold, silver, nickel, chromium and aluminum, and more preferably, the counter electrode is platinum.

바람직하게는 상기 셀룰로오스 필름의 두께는 10 내지 100 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 15 내지 40 ㎛이다.Preferably, the thickness of the cellulose film is 10 to 100 μm. More preferably, it is 15 to 40 µm.

바람직하게는 상기 산화아연 나노입자는 크기가 50 내지 100 nm이고, 상기 산화아연부의 두께는 300 내지 1000 nm이다. 더욱 바람직하게는 상기 산화아연부의 두께는 700 nm이다.Preferably, the zinc oxide nanoparticles have a size of 50 to 100 nm, and a thickness of the zinc oxide portion is 300 to 1000 nm. More preferably, the thickness of the zinc oxide portion is 700 nm.

상기 셀룰로오스 전극은 투명전극으로, 은나노선, ITO, 그래핀 등으로 형성한다. The cellulose electrode is a transparent electrode, and is formed of silver nanowires, ITO, graphene, or the like.

바람직하게는 상기 약물을 포함하는 담체층이 약물의 이온화에 따라 애노드 또는 캐소드 전극과 피부 사이에 위치한다. Preferably, the carrier layer containing the drug is positioned between the anode or cathode electrode and the skin according to the ionization of the drug.

또한, 본 발명에 따른 능동형 패치의 제조방법은 셀룰로오스 필름을 제조하는 단계; 상기 셀룰로오스 필름의 일 표면에 산화아연 시이드를 생성시키는 단계; 상기 산화아연 시이드를 이용하여 산화아연 나노입자를 성장시킨 산화아연 나노막대들로 구성된 산화아연부를 형성하는 단계; 상기 산화아연부 표면에 애노드 전극을 형성하는 단계; 애노드 전극과 거리를 두고 캐소드 전극을 설치하는 단계; 상기 산화아연부가 형성된 상기 셀룰로오스 필름의 다른 표면에 투명전극을 형성하는 단계; 상기 투명전극과 상기 캐소드 전극을 전선으로 연결하는 단계; 약물 담체층을 애노드 또는 캐소드 전극 아래에 배치시키는 단계; 및 상기 모든 요소를 커버로 일체화 하는 단계를 포함한다. In addition, the method of manufacturing an active patch according to the present invention comprises the steps of preparing a cellulose film; Generating a zinc oxide seed on one surface of the cellulose film; Forming a zinc oxide portion composed of zinc oxide nanorods in which zinc oxide nanoparticles are grown using the zinc oxide seed; Forming an anode electrode on the surface of the zinc oxide portion; Installing a cathode electrode at a distance from the anode electrode; Forming a transparent electrode on the other surface of the cellulose film on which the zinc oxide part is formed; Connecting the transparent electrode and the cathode electrode with an electric wire; Placing the drug carrier layer under the anode or cathode electrode; And integrating all of the above elements into a cover.

본 발명은 산화아연과 셀룰로오스를 복합하여 산화아연부의 광반응에 의해 빛이 조사되는 한 미세전류를 자체 발생시키고 이 미세전류를 약물 담체를 거쳐 피부에 지속적으로 흘려보냄으로서 피부약물전달과 피부 미용효과를 얻는 능동형 패치를 제공한다.The present invention is a combination of zinc oxide and cellulose to generate a microcurrent as long as light is irradiated by the photoreaction of the zinc oxide portion, and by continuously passing this microcurrent to the skin through a drug carrier, delivery of drugs to the skin and cosmetic effects on the skin. Provides an active patch to obtain.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 패치를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동형 패치의 평면으로 캐소드 전극과 산화아연부의 애노드 전극의 배치를 나타내는 예시도, 및
도 3은 산화아연-셀룰로오스 나노 복합재에서 발생된 빛에 따른 전류의 세기를 나타내는 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing an active patch according to an embodiment of the present invention;
2 is an exemplary view showing an arrangement of a cathode electrode and an anode electrode of a zinc oxide portion in a plane of an active patch according to an embodiment of the present invention, and
3 is a graph showing the intensity of current according to the light generated from the zinc oxide-cellulose nanocomposite.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. All technical terms used in the present invention, unless otherwise defined, have the following definitions and correspond to the meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the relevant fields of the present invention. In addition, although preferred methods or samples are described in the present specification, those similar or equivalent are included in the scope of the present invention.

본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, 포함하다 및 포함하는이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.Throughout this specification, unless otherwise required by the context, the terms include and including include the steps or components presented, or groups of steps or components, but any other step or component, or step or component It should be understood to imply that the group of people is not excluded.

본 발명은 셀룰로오스 필름, 적어도 하나의 산화아연부 및 산화아연부 전극, 적어도 하나의 캐소드 전극을 포함하고, 상기 산화아연부 및 캐소드 전극이 상기 셀룰로오스 필름의 일 표면에 형성되고 투명전극이 상기 셀룰로오스 필름의 다른 표면에 형성되며 이 모든 부분과 캐소드 전극이 커버로 일체화 된 능동형 패치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention includes a cellulose film, at least one zinc oxide portion and zinc oxide portion electrode, and at least one cathode electrode, wherein the zinc oxide portion and the cathode electrode are formed on one surface of the cellulose film, and the transparent electrode is the cellulose film. It is formed on the other surface of the active patch and all of these parts and a cathode electrode are integrated into a cover and relates to a method of manufacturing the same.

상기 산화아연부는 산화아연 나노 입자가 성장하여 형성된 복수의 산화아연 나노막대로 구성되고, 상기 산화아연 나노막대가 셀룰로오스 필름의 면적당 100 내지 400 개/㎛2 로 배열되며, 면적당 산화아연 나노막대의 입자수가 커질수록 더 큰 전위차가 발생하게 된다.The zinc oxide portion is composed of a plurality of zinc oxide nanorods formed by growing zinc oxide nanoparticles, and the zinc oxide nanorods are arranged in a range of 100 to 400 pieces/µm 2 per area of the cellulose film, and particles of zinc oxide nanorods per area As the number increases, a larger potential difference occurs.

바람직하게는 상기 셀룰로오스 필름의 두께는 10 내지 100 ㎛일 수 있다. 더욱 바람직하게는 15 내지 40 ㎛일 수 있다.Preferably, the thickness of the cellulose film may be 10 to 100 μm. More preferably, it may be 15 to 40 μm.

바람직하게는 상기 산화아연 나노입자는 크기가 50 내지 100 nm일 수 있고 상기 산화아연부의 두께는 300 내지 1000 nm일 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 산화아연부의 두께는 700 nm일 수 있다.Preferably, the zinc oxide nanoparticles may have a size of 50 to 100 nm, and a thickness of the zinc oxide portion may be 300 to 1000 nm. More preferably, the thickness of the zinc oxide portion may be 700 nm.

바람직하게는 상기 복수의 산화아연 나노막대는 일정한 방향으로 배열될 수 있다.Preferably, the plurality of zinc oxide nanorods may be arranged in a certain direction.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 패치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 실시예에 따른 능동형 패치로 캐소드 전극(17)과 산화아연부 애노드 전극(14)의 배치를 나타내는 평면 예시도이다. 여기서 커버(18)는 모든 부분을 일체화 하여 피부에 본 발명에 따른 능동형 패치가 붙어 있도록 하는 역할을 한다. 1 is a cross-sectional view showing an active patch according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view illustrating an arrangement of a cathode electrode 17 and a zinc oxide anode electrode 14 as an active patch according to the embodiment. Here, the cover 18 serves to integrate all parts so that the active patch according to the present invention is attached to the skin.

도 1 및 도 2를 참조하면 셀룰로오스 필름(11)의 한 표면위에 투명전극(12)이 배치되고, 산화아연 나노막대로 구성된 산화아연부(13) 와 산화아연부에 애노드 전극(14)이 셀룰로오스 필름의 다른 쪽에 배치되며 약물을 포함하는 담체층(15)은 애노드 전극과 피부 표면(16)과 접촉하고, 캐소드 전극(17)이 별도로 표면에 설치되어 전선(19)으로 투명전극(12)과 캐소드 전극(14)을 연결한다. 셀룰로오스 투명전극 쪽으로 빛(20)이 조사되면, 산화아연층의 광반응에 의해 애노드 전극(14)에 전자가 모이고 이는 담체층(15)과 피부(16)를 타고 캐소드 전극(17)으로 미세전류(21)가 흘러 담체층의 이온화된 약물이 피부에 투과되는 것을 돕는다. 담체층의 위치는 약물이 음이온 또는 양이온인가에 따라 위치가 애노드 또는 캐소드 전극 아래에 위치하여 약물이 피부에 투과되도록 한다. 1 and 2, a transparent electrode 12 is disposed on one surface of a cellulose film 11, and a zinc oxide portion 13 composed of zinc oxide nanorods and an anode electrode 14 formed of a zinc oxide portion are cellulose. The carrier layer 15, which is disposed on the other side of the film and contains the drug, is in contact with the anode electrode and the skin surface 16, and the cathode electrode 17 is separately installed on the surface so that the transparent electrode 12 and the transparent electrode 12 Connect the cathode electrode 14. When light 20 is irradiated toward the cellulose transparent electrode, electrons are collected in the anode electrode 14 due to the photoreaction of the zinc oxide layer, which rides on the carrier layer 15 and the skin 16 to the cathode electrode 17. (21) flows to help the ionized drug in the carrier layer penetrate through the skin. The position of the carrier layer is positioned under the anode or cathode electrode depending on whether the drug is an anion or a cation, so that the drug penetrates the skin.

도 3은 산화아연-셀룰로오스 나노 복합재에서 발생된 전류의 크기를 나타내는 그래프이다. 도 3을 참조하면 산화아연 나노막대의 N형 반도체 특성에 의해 빛(20)이 조사되면 자유전자가 산화아연부(13)에 많이 발생하게 되고 이는 산화아연부의 애노드 전극(14)으로 모여 셀룰로오스 층의 높은 유전율로 인하여 셀룰로오스(11) 양면에 큰 전하가 쌓이게 된다. 상기 전하는 애노드 전극(14)에서 약물 담체층(15)과 접촉된 피부(16)를 타고 캐소드 전극(17)으로 미세전류(21) 형태로 흐르게 된다. 따라서 피부에 미세전류(21)를 흘려보내 피부 미용 및 피부약물전달의 효과를 얻는다. 캐소드 전극은 전선(19)을 통해 투명전극으로 연결되어 전기적으로 연결된 회로를 구성한다.3 is a graph showing the magnitude of the current generated in the zinc oxide-cellulose nanocomposite. Referring to FIG. 3, when light 20 is irradiated due to the N-type semiconductor characteristic of the zinc oxide nanorod, a large number of free electrons are generated in the zinc oxide portion 13, which is collected by the anode electrode 14 of the zinc oxide portion and is a cellulose layer. Due to the high dielectric constant of, large electric charges are accumulated on both sides of the cellulose 11. The charge flows in the form of a microcurrent 21 from the anode 14 to the cathode 17 on the skin 16 in contact with the drug carrier layer 15. Therefore, the microcurrent 21 flows through the skin to obtain the effect of skin beauty and drug delivery. The cathode electrode is connected to a transparent electrode through an electric wire 19 to constitute an electrically connected circuit.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 미용패치로 캐소드 전극(14)과 산화아연부(13)와 애노드 전극(14)의 배치를 나타내며 커버(18)로 이 모든 부분을 덮어서 일체화하는 도면이다.FIG. 2 is a view showing the arrangement of the cathode electrode 14, the zinc oxide part 13, and the anode electrode 14 with a cosmetic patch according to an embodiment of the present invention, and covering all these parts with a cover 18 to integrate them.

약물 담체의 위치는 약물의 이온 종류에 따라 캐소드 또는 애노드 전극 아래에 위치하게 된다. The position of the drug carrier is located under the cathode or anode electrode depending on the ionic type of the drug.

상기 산화아연부 애노드 전극(14)은 백금, 금, 은, 니켈, 크롬 및 알루미늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다. 바람직하게는 상기 산화아연부 애노드 전극(14)은 백금일 수 있다. 산화아연부 애노드 전극(14)의 종류에 따라 전위차가 달라질 수 있다.The zinc oxide portion anode electrode 14 may be one selected from the group consisting of platinum, gold, silver, nickel, chromium, and aluminum. Preferably, the zinc oxide portion anode electrode 14 may be platinum. The potential difference may vary depending on the type of the zinc oxide anode electrode 14.

상기 셀룰로오스 투명전극(12)은 은나노선, ITO, 그래핀 등으로 형성한다. The cellulose transparent electrode 12 is formed of silver nanowires, ITO, graphene, or the like.

도 1, 2를 참조하면, 다양한 형태로 능동형 패치를 제작할 수 있다. 산화아연부(13)의 크기, 캐소드 전극(17)의 크기 및 간격에 따라 전위차 및 미세전류의 크기가 달라질 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, active patches can be manufactured in various forms. The potential difference and the magnitude of the microcurrent may vary according to the size of the zinc oxide portion 13 and the size and spacing of the cathode electrode 17.

한편, 약물과 담체의 종류에 따라 임피던스가 달라져서 전류가 더 많이 필요할 수 있으므로 상기한 인자들을 조정하여 약물에 따른 최적의 미세전류가 흐르도록 설계할 수 있다.On the other hand, since the impedance varies depending on the type of drug and carrier, more current may be required, so the above-described factors may be adjusted to design an optimal microcurrent according to the drug to flow.

담체는 피부에 대한 국소적 적용에 편리한 임의의 형태로 제공될 수 있다. 그러한 형태는 겔, 크림, 분산액, 에멀젼 (유중수적형 또는 수중유적형), 현탁액, 로션, 폼 등을 포함하나 이로 제한되지는 않는다. 담체에서 사용자의 피부로 약물 또는 미용 제제를 전달함으로써, 의학 치료 또는 미용 조성물 치료 (예, 보습, 수화 등)을 제공할 수 있다The carrier can be provided in any form convenient for topical application to the skin. Such forms include, but are not limited to, gels, creams, dispersions, emulsions (water-in-oil or oil-in-water), suspensions, lotions, foams, and the like. Medical treatment or cosmetic composition treatment (eg, moisturizing, hydration, etc.) can be provided by delivering a drug or cosmetic agent from the carrier to the skin of the user.

또한, 본 발명은 셀룰로오스 필름(11)을 제조하는 단계; 상기 셀룰로오스 필름(11)의 어느 한 표면에 산화아연 시이드를 생성시키는 단계; 상기 산화아연 시이드를 이용하여 산화아연 나노입자를 성장시킨 산화아연 나노막대들로 구성된 산화아연부(13)를 형성하는 단계; 상기 산화아연부(13) 전극 즉 애노드 전극(14)을 형성하는 단계; 상기 산화아연부(12)가 형성된 상기 셀룰로오스 필름(11)의 다른 표면에 투명전극(12)을 형성하는 단계; 캐소드 전극(17)을 위치시키는 단계; 캐소드 전극(17)과 투명전극(12)을 전선(19)으로 연결시켜 전기적으로 연결된 회로를 구성하는 단계; 약물 담체층을 위치시키는 단계; 및 이 모든 층을 일체화하여 피부에 붙어 있도록 하는 커버(18)를 포함하는 능동형 패치의 제조방법에 관한 것이다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a cellulose film 11; Generating a zinc oxide seed on any one surface of the cellulose film 11; Forming a zinc oxide portion 13 composed of zinc oxide nanorods in which zinc oxide nanoparticles are grown using the zinc oxide seed; Forming the zinc oxide portion 13 electrode, that is, the anode electrode 14; Forming a transparent electrode 12 on the other surface of the cellulose film 11 on which the zinc oxide portion 12 is formed; Positioning the cathode electrode 17; Forming an electrically connected circuit by connecting the cathode electrode 17 and the transparent electrode 12 with an electric wire 19; Positioning a drug carrier layer; And it relates to a method for manufacturing an active patch comprising a cover 18 to be attached to the skin by integrating all of these layers.

상기 셀룰로오스 필름(11)을 제조하는 단계는 종래 공지된 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들면 셀룰로오스 펄프를 녹여 셀룰로오스 용액을 만든 후, 셀룰로오스 용액을 스핀 코팅하거나, 셀룰로오스 용액을 닥터 블레이드를 통해 주조하여 제조할 수 있다. 구체적으로는 벌크 셀룰로오스에 수산화나트륨, DMAc (N,N-Dimethylacetamide) 또는 NMMO (N-methylmorpholine-N-oxide)의 용매를 가하여 셀룰로오스 용액을 만든다. 이 셀룰로오스 용액은 스핀 코팅, 압출 공정 또는 주조 공정을 진행시켜서 셀룰로오스 필름을 얻을 수 있다.The step of preparing the cellulose film 11 may be performed by a conventionally known method. For example, after melting cellulose pulp to prepare a cellulose solution, the cellulose solution may be spin-coated, or the cellulose solution may be cast through a doctor blade. Specifically, a cellulose solution is prepared by adding a solvent of sodium hydroxide, DMAc (N,N-Dimethylacetamide) or NMMO (N-methylmorpholine-N-oxide) to bulk cellulose. This cellulose solution can be subjected to a spin coating, extrusion process, or casting process to obtain a cellulose film.

상기 셀룰로오스 필름(11)의 일 표면에 산화아연 시이드를 생성시키단계는 종래 공지된 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들어 The step of generating a zinc oxide seed on one surface of the cellulose film 11 may be performed by a conventionally known method. For example

첫 번째 방법은 프리코팅 방법이다. 먼저 아연 공급원 및 아민기가 함유된 수용액을 제조한다. 다음으로 상기 용액에 셀룰로오스 필름을 넣고 40℃ 내지 90℃ 의 온도로 1 내지 12 시간 동안 교반시켜서 상기 셀룰로오스 필름의 표면, 내부, 또는 표면 및 내부에 산화아연 시이드를 생성시킨다. 보다 바람직하게는 50℃ 내지 80℃ 의 온도로 3 내지 10 시간 동안 교반시켜서 산화아연 시이드를 생성시킨다.The first method is the pre-coating method. First, an aqueous solution containing a zinc source and an amine group is prepared. Next, the cellulose film is added to the solution and stirred at a temperature of 40° C. to 90° C. for 1 to 12 hours to generate zinc oxide seeds on the surface, inside, or surface and inside of the cellulose film. More preferably, the mixture is stirred at a temperature of 50° C. to 80° C. for 3 to 10 hours to produce a zinc oxide seed.

시이드 형성에 사용되는 아연 공급원은 질산 아연 6수화물, 질산 아연 1수화물, 구연산 아연, 아세트산 아연, 아세트산 아연 2수화물, 브롬화 아연, 브롬화 아연 무수화물, 염화 아연, 플루오르화 아연, 요오드화 아연 및 이의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것이다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 아연을 공급할 수 있는 것이라면 본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있다.Zinc sources used for seed formation are zinc nitrate hexahydrate, zinc nitrate monohydrate, zinc citrate, zinc acetate, zinc acetate dihydrate, zinc bromide, zinc bromide anhydride, zinc chloride, zinc fluoride, zinc iodide, and mixtures thereof. It is selected from the group consisting of. However, the present invention is not limited thereto and can be preferably used in the present invention as long as it can supply zinc.

바람직하게는 아연 공급원은 상기 수용액의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 5 중량%의 양으로, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 3 중량%의 양으로 함유된다.Preferably the zinc source is contained in an amount of 0.01% to 5% by weight, preferably 0.1% to 3% by weight, based on the total weight of the aqueous solution.

본 발명에 사용되는 아민기는 트리에탄올아민, 트리에틸아민, 헥사메틸렌테트라아민, 암모니아, 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 에탄올아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 아민기를 포함하는 염이면 본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있다. The amine group used in the present invention is preferably selected from the group consisting of triethanolamine, triethylamine, hexamethylenetetraamine, ammonia, ammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ethanolamine, and mixtures thereof. However, it is not limited thereto, and any salt containing an amine group may be preferably used in the present invention.

바람직하게는, 염은 수용액의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 5 중량%의 양으로, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 3 중량%의 양으로 함유된다.Preferably, the salt is contained in an amount of 0.01% to 5% by weight, preferably 0.1% to 3% by weight, based on the total weight of the aqueous solution.

두 번째 방법은 블렌딩에 의한 산화아연 시이드 생성방법이다. 유기용매와 계면활성제를 혼합한 후, 1 내지 3시간 동안 초음파 교반을 시킨다. 상기에서 유기용매와 계면활성제는 중량비로서 1:3 내지 1: 10의 비율로 혼합할 수 있고, 보다 바람직하게는 중량비로서 1:5 내지 1:7의 비율로 혼합할 수 있다. 상기에서 유기용매는 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide, DMAc), 아세톤(Acetone), 시클로헥사논(Cyclohexanone), 1-메틸-2-피롤리돈(1-Methyl-2pyrrolidinone, NMP) 등을 사용할 수 있으며, 계면활성제로는 도데실황산나트륨(Sodium dodecyl sulfate, SDS), 리니어 알킬벤젠 슬폰산 나트륨(Linear Sodium Alkyl Benzene Sulfonate, LAS), 알콜 폴리 옥시 에틸렌 에테르(alcohol ethoxylate, AE) 등을 사용할 수 있다. 다음으로 상기 혼합용액에 산화아연 나노입자 100 mg을 넣고 다시 1 내지 3시간 동안 초음파 교반을 시킨다. 이렇게 해서 얻은 산화아연/DMAc 용액에 15 ml의 셀룰로오스 용액을 넣고 50℃ 내지 90℃의 온도로 1 내지 5시간 동안 교반시켜 셀룰로오스 용액과 산화아연/DMAc 용액을 섞는다. 보다 바람직하게는 60℃ 내지 80℃의 온도로 2 내지 4 시간 동안 섞는다. 이렇게 섞은 용액은 주조공정과 물로 세정하는 공정을 거쳐 셀룰로오스 필름의 표면 및 내부에 산화아연 시이드를 생성시킨다. The second method is a method of producing zinc oxide seeds by blending. After mixing the organic solvent and the surfactant, ultrasonic agitation is performed for 1 to 3 hours. In the above, the organic solvent and the surfactant may be mixed in a ratio of 1:3 to 1:10 as a weight ratio, and more preferably in a ratio of 1:5 to 1:7 as a weight ratio. In the above, the organic solvent may be dimethylacetamide (DMAc), acetone, cyclohexanone, 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and the like, As the surfactant, sodium dodecyl sulfate (SDS), linear sodium alkylbenzene sulfonate (LAS), alcohol polyoxyethylene ether (alcohol ethoxylate, AE), and the like may be used. Next, 100 mg of zinc oxide nanoparticles are added to the mixed solution and ultrasonically agitated for 1 to 3 hours again. 15 ml of a cellulose solution was added to the zinc oxide/DMAc solution thus obtained, and stirred at a temperature of 50° C. to 90° C. for 1 to 5 hours to mix the cellulose solution and the zinc oxide/DMAc solution. More preferably, the mixture is mixed for 2 to 4 hours at a temperature of 60°C to 80°C. The mixed solution is subjected to a casting process and a process of washing with water to generate zinc oxide seeds on the surface and inside of the cellulose film.

세 번째 방법은 직접도포에 의한 산화아연 시이드 생성방법이다. 아연 공급원과 용매를 섞어 혼합 용액을 제조하고, 이를 건조된 셀룰로오스 필름 위로 도포하여 시이드를 생성시킨다. 도포 방법으로는 스포이드를 이용하여 혼합용액을 떨어뜨리는 드랍법(Drop), 떨어뜨린 혼합용액을 날이 균일한 유리 혹은 닥터 블레이드(Doctor blade)를 이용하여 균일하게 분산시켜주는 블레이드법(Blade), 스핀코터(Spin coater)를 이용하여 도포하는 혼합용액을 도포하는 스핀 코팅법(Spin coating)이 있다. 모든 도포 방법은 1회 내지 10회를 반복 도포하며 70℃ 내지 150℃의 온도 하에서 셀룰로오스 필름 표면에 산화아연 시이드를 생성시킨다. 상기 온도는 80℃ 내지 130℃ 인 것이 보다 바람직하다. 시이드를 형성한 후 잔존 용액을 휘발시키는 과정으로 10분 내지 2시간 동안 동일 온도를 유지한다.The third method is to produce zinc oxide seeds by direct application. A mixed solution is prepared by mixing a zinc source and a solvent, and it is applied onto a dried cellulose film to produce a seed. The application method is a drop method in which a mixed solution is dropped using a dropper, a blade method in which the dropped mixed solution is uniformly dispersed using a glass with a uniform blade or a doctor blade, There is a spin coating method in which a mixed solution applied using a spin coater is applied. All coating methods are repeated once to 10 times, and zinc oxide seeds are produced on the surface of the cellulose film under a temperature of 70°C to 150°C. The temperature is more preferably 80 ℃ to 130 ℃. After forming the seed, the remaining solution is volatilized, and the same temperature is maintained for 10 minutes to 2 hours.

본 방법에서 시이드 형성에 사용되는 아연 공급원은 상기 프리코팅에 의한 방법에서 사용되는 아연 공급원과 동일하게 사용할 수 있다. 바람직하게는 질산 아연 6수화물, 질산 아연 1 수화물, 구연산 아연, 아세트산 아연, 아세트산 아연 2 수화물, 브롬화 아연, 브롬화 아연 무수화물, 연화 아연, 플루오르화 아연, 요오드화 아연 및 이의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 아연을 공급할 수 있는 것이면 본 발명에서 바람직하게 사용 될 수 있다.The zinc source used in the seed formation in the present method may be used in the same manner as the zinc source used in the precoating method. Preferably selected from the group consisting of zinc nitrate hexahydrate, zinc nitrate monohydrate, zinc citrate, zinc acetate, zinc acetate dihydrate, zinc bromide, zinc bromide anhydride, zinc softening, zinc fluoride, zinc iodide, and mixtures thereof. Can be used. However, it is not limited thereto, and any one capable of supplying zinc may be preferably used in the present invention.

바람직하게는 상기 아연 공급원은 상기 용매의 총 중량을 기준으로 0.05중량% 내지 10중량%의 양으로, 바람직하게는 0.5중량% 내지 7중량%의 양으로 함유된다.Preferably the zinc source is contained in an amount of 0.05% to 10% by weight, preferably 0.5% to 7% by weight, based on the total weight of the solvent.

상기 용매는 에탄올, 메탄올 및 알킬기(CnH2n+1)를 가지는 용액 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 아연 공급원과 반응하여 하이드록시기(OH)를 생성할 수 있는 용매라면, 특별히 한정되지 않고 바람직하게 사용할 수 있다.The solvent is preferably selected from ethanol, methanol, and a solution having an alkyl group (CnH2n+1). However, it is not limited thereto, and any solvent capable of generating a hydroxy group (OH) by reacting with a zinc source is not particularly limited and may be preferably used.

상기 산화아연 나노막대들로 구성된 산화아연부를 형성하는 단계는 아래와 같다.The step of forming a zinc oxide portion composed of the zinc oxide nanorods is as follows.

산화아연 시이드가 생성된 셀룰로오스 필름을 아연 공급원에 아민기를 첨가한 수용액에 넣는다. 상기 수용액을 60℃ 내지 90℃에서 2시간 내지 10시간 교반시켜 셀룰로오스 표면의 산화아연 시이드를 바탕으로 산화아연 나노막대를 효과적으로 조밀하게 성장시켜서 산화아연부를 형성한다.The cellulose film from which the zinc oxide seed is produced is added to an aqueous solution in which an amine group is added to a zinc source. The aqueous solution is stirred at 60° C. to 90° C. for 2 hours to 10 hours to effectively and densely grow zinc oxide nanorods based on the zinc oxide seeds on the cellulose surface to form a zinc oxide portion.

상기에서 아연 공급원 및 아민기를 포함한 염은 각각 상기 수용액의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 5 중량%의 양으로 상기 수용액 내에 함유되는 것이 바람직하다.In the above, the zinc source and the salt containing an amine group are preferably contained in the aqueous solution in an amount of 0.01% to 5% by weight, respectively, based on the total weight of the aqueous solution.

상기한 본 발명의 미용패치의 제조방법에 있어서, 산화아연 나노막대의 형성 및 성장은 다음과 같은 이루어진다.In the method for manufacturing the cosmetic patch of the present invention described above, the formation and growth of zinc oxide nanorods are performed as follows.

아민기를 포함하는 염과 아연 공급원의 반응에 의하여 아연아민 착염이 형성된다. 다음으로, 온도를 상승시키게 되면 수산화아연이 형성된다. 이 수산화아연은 셀룰로오스 표면이나 내부에 아주 작은 산화아연 입자를 형성하는데, 이러한 산화아연 입자가 시이드(seed) 역할을 한다. 이러한 작은 입자들이 모여서 나노 크기의 산화아연이 형성된다. 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등의 염기의 경우에는 직접 수산화아연을 형성한 후에 온도를 올려줌으로써 가수분해 과정을 통하여 나노 입자를 형성하게 된다. 이러한 산화아연의 입자 크기는 반응 온도, 시간, 아연 농도, 산도 등에 의해 결정된다. 염기의 경우에는 직접 아연히드록사이드를 형성한 후에 온도를 올려줌으로써 나노입자를 형성하게 된다. A zinc amine complex salt is formed by the reaction between a salt containing an amine group and a zinc source. Next, when the temperature is increased, zinc hydroxide is formed. The zinc hydroxide forms very small zinc oxide particles on the surface or inside of the cellulose, and these zinc oxide particles act as seeds. These small particles gather to form nano-sized zinc oxide. In the case of a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, nanoparticles are formed through a hydrolysis process by raising the temperature after directly forming zinc hydroxide. The particle size of the zinc oxide is determined by the reaction temperature, time, zinc concentration, acidity, and the like. In the case of a base, nanoparticles are formed by raising the temperature after directly forming zinc hydroxide.

산화아연 시이드를 바탕으로 수열합성법에 의한 산화아연 나노막대의 형성은 유기 리간드와 같은 부가적인 약품, 금속 이온 불순물, pH 산도 등에 의해 영향을 받는다(문헌[Nature Materials, 10(9), p596-601, August 2011]). 산화아연 나노막대 성장은 면선택 정전 상호작용(face-selective electrostatic interaction)에 의해 지배적인 영향을 받는다(문헌[ Crystal Growth and Design, 9, p2570-2575, 2009]). 산화아연 나노막대 성장은 산화아연 공급원에 아민기를 첨가함으로써 성장과정에 국부적인 반응환경을 조절하여 막대형태로 성장시킬 수 있다. 아민기는 전하를 띄지만 반응성이 없는 복합물을 생성하게 되는데 이는 산화아연 결정표면에 반대로 전하를 띄는 부분을 형성시켜 반응성이 뛰어난 아연 물질이 결정표면에 달라붙는 것을 제어하게 됨으로써 나노막대로 성장하도록 돕는다. The formation of zinc oxide nanorods by hydrothermal synthesis based on zinc oxide seeds is affected by additional chemicals such as organic ligands, metal ion impurities, pH and acidity (Nature Materials, 10(9), p596- 601, August 2011]). Zinc oxide nanorod growth is dominantly influenced by face-selective electrostatic interaction (Crystal Growth and Design, 9, p2570-2575, 2009). Zinc oxide nanorod growth can be grown in a rod shape by controlling the local reaction environment during the growth process by adding an amine group to the zinc oxide source. The amine group has a charge but creates a non-reactive composite, which forms a part that has an opposite charge on the zinc oxide crystal surface, thereby controlling the adhesion of the highly reactive zinc material to the crystal surface, thereby helping to grow into nanorods.

상기 산화아연 나노 입자의 크기는 50 nm 내지 100 nm이고, 막대 형태로 성장한 산화아연 나노막대로 이루어진 산화아연부의 두께는 300 nm 내지 1000 nm이다.The size of the zinc oxide nanoparticles is 50 nm to 100 nm, and the thickness of the zinc oxide portion made of zinc oxide nanorods grown in a rod shape is 300 nm to 1000 nm.

바람직하게는 상기 산화아연부의 두께는 700 nm이다.Preferably, the thickness of the zinc oxide portion is 700 nm.

상기 산화아연부 애노드 전극(14)을 형성하는 단계는 백금, 금, 은, 니켈, 크롬 및 알루미늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다. 바람직하게는 상기 산화아연부 전극(14)은 백금일 수 있다. The step of forming the zinc oxide portion anode electrode 14 may be one selected from the group consisting of platinum, gold, silver, nickel, chromium, and aluminum. Preferably, the zinc oxide portion electrode 14 may be platinum.

상기 셀룰로오스 전극은 투명전극(12)으로, 은나노선, ITO, 그래핀을 스프레이 도포 또는 증착하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The cellulose electrode is a transparent electrode 12, characterized in that it is formed by spray coating or deposition of silver nanowires, ITO, and graphene.

본 발명에 따른 미용패치는 다양한 형상일 수 있다.The cosmetic patch according to the present invention may have various shapes.

상기 능동형 패치의 형상은 인체의 부위별 형태에 맞춘 형상일 수 있으며, 안면 전체를 덮을 수 있는 형상일 수 있다.The shape of the active patch may be a shape tailored to the shape of each part of the human body, and may be a shape that can cover the entire face.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at around its preferred embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

11: 셀룰로오스 필름
12: 투명 전극
13: 산화아연부
14: 애노드 전극
15: 담체층
16: 피부
17: 캐소드 전극
18: 커버
19: 전선
20: 빛
21: 미세전류
100: 능동형 패치11: Cellulose film
12: transparent electrode
13: Zinc oxide part
14: anode electrode
15: carrier layer
16: skin
17: cathode electrode
18: cover
19: wire
20: light
21: microcurrent
100: active patch

Claims (6)

광반응 미세전류를 이용한 피부약물전달 및 미용 능동형 패치에 있어서,
두께가 10 내지 100 ㎛를 이루는 셀룰로오스 필름(11),
상기 셀룰로오스 필름의 한 표면에 배치되는 투명전극(12),
상기 셀룰로오스 필름의 단위 면적당 100 내지 400 개/㎛2 를 이루며 높이가 300 내지 1000 nm인 산화아연 나노막대로 구성된 산화아연부(13),
상기 산화아연부와 접촉되고 상기 셀룰로오스의 다른 표면에 배치되는 애노드 전극(14),
약물을 포함하는 담체층(15), 및
피부 표면(16)에 상기 셀룰로오스 필름과 전선(19)로 연결되는 캐소드 전극(17)을 포함하고 있으며,
빛이 상기 셀룰로오스 필름에 조사되었을 때 광반응에 의해 산화아연부에서 전기가 발생하여 애노드 전극에서 약물 담체층과 피부를 거쳐 캐소드 전극으로 미세전류를 지속적으로 흘려보내도록 한 것을 특징으로 하는 광반응 미세전류를 이용한 피부약물전달 및 미용 능동형 패치. In the skin drug delivery and cosmetic active patch using photoreactive microcurrent,
A cellulose film 11 having a thickness of 10 to 100 μm,
A transparent electrode 12 disposed on one surface of the cellulose film,
The cellulose film of zinc (13) oxidizing the height consisting of 300 to 1000 nm of zinc oxide nanorods forms an unit area of 100 to 400 / ㎛ 2 of,
An anode electrode 14 that is in contact with the zinc oxide portion and disposed on the other surface of the cellulose,
A carrier layer 15 containing a drug, and
It includes a cathode electrode 17 connected to the skin surface 16 by the cellulose film and an electric wire 19,
When light is irradiated to the cellulose film, electricity is generated in the zinc oxide portion by photoreaction, and a microcurrent is continuously passed from the anode electrode to the drug carrier layer and the skin to the cathode electrode. Skin drug delivery and cosmetic active patch using electric current. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 셀룰로오스 필름(11), 투명전극(12), 산화아연부(13), 애노드 전극(14), 약물 담체층(15), 캐소드 전극(17), 및 전선(19)을 커버(18)로 일체화하여 피부에 용이하게 접착하는 것을 특징으로 하는 광반응 미세전류를 이용한 피부약물전달 및 미용 능동형 패치.

The method of claim 1, wherein the cellulose film (11), the transparent electrode (12), the zinc oxide portion (13), the anode electrode (14), the drug carrier layer (15), the cathode electrode (17), and the electric wire (19) Skin drug delivery and cosmetic active patch using photoreactive microcurrent, characterized in that by integrating with the cover 18 to easily adhere to the skin.

 삭제delete
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