KR102289565B1 - Micro-needle of three or more layers structure including three-dimensional structure shell and method for preparation thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조 마이크로 니들 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되는 중단부, 상기 중단부를 지지하며, 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들이 결합된 구조 또는 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면으로 형성된 기둥 형상의 구조의 3차원 구조쉘인 하단부 및 상기 중단부의 상단에 위치하여 침투를 용이하게 하는 상단부를 포함한다.The present invention relates to a tree-shaped three-layer or more structure microneedle and a method for manufacturing the same. A structure in which a plurality of straight members extending in the direction are combined or a three-dimensional structural shell of a columnar structure formed of a closed curved surface having a character-shaped cross section and an upper end located at the upper end of the middle part to facilitate penetration do.

Description

3차원 구조쉘을 포함하는 3층 이상 구조의 마이크로 니들 및 이의 제조방법{MICRO-NEEDLE OF THREE OR MORE LAYERS STRUCTURE INCLUDING THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE SHELL AND METHOD FOR PREPARATION THEREOF}Microneedle having three or more layers including a three-dimensional structural shell and manufacturing method thereof

본 발명은 3차원 구조쉘을 포함하는 3층 이상 구조의 마이크로 니들 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들이 결합된 3차원 구조쉘 또는 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면 기둥 형상의 3차원 구조쉘인 하단부를 포함하는 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조 마이크로 니들 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a microneedle having a three-layer or more structure including a three-dimensional structural shell and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a three-dimensional structural shell or character-shaped microneedle in which a plurality of straight members extending in different directions are combined. It relates to a three-layer or more structure microneedle having a tree shape including a lower end which is a three-dimensional structural shell of a closed curved surface columnar shape having a cross section, and a method for manufacturing the same.

사람의 피부에 생리 활성 물질을 투입하는 경우, 기존의 주사 바늘을 이용할 수 있으나 주사 부위에서의 통증 수반, 피부의 손상 출혈 및 주사 바늘로 인한 질병 감염 등이 야기될 수 있다.When a physiologically active substance is injected into human skin, an existing injection needle can be used, but pain at the injection site, bleeding from damage to the skin, and disease infection due to the injection needle may be caused.

이에, 최근에는 마이크로 니들(microneedle, 또는 초미세바늘)을 이용한 생리 활성 물질의 피부 내 전달 방법이 활발하게 연구되고 있다. 마이크로 니들은 주요 장벽층인 피부의 각질층을 뚫을 수 있도록 수십 내지 수백 마이크로미터의 직경을 가질 수 있다.Accordingly, recently, a method for intradermal delivery of a physiologically active substance using a microneedle (or ultra-fine needle) has been actively studied. The microneedles may have a diameter of tens to hundreds of micrometers to penetrate the stratum corneum of the skin, which is a major barrier layer.

마이크로 니들은 기존의 주사 바늘과 달리 무통증의 피부 관통 및 무외상을 특징으로 할 수 있다. 또한, 마이크로 니들은 피부의 각질층을 관통하여야 함으로 어느 정도의 물리적 경도가 요구될 수 있다. 또한, 생리 활성 물질이 피부의 표피층 또는 진피층까지 도달하기 위하여 적정한 길이도 요구될 수 있다. 또한, 수백 개의 마이크로 니들의 생리 활성 물질이 효과적으로 피부 내로 전달되기 위해서는, 마이크로 니들의 피부 투과율이 높으면서도 피부에 삽입된 후에 용해 시까지 일정 시간 동안 유지되어야 한다.Unlike conventional injection needles, microneedles can be characterized by painless skin piercing and non-traumatic features. In addition, since the microneedle must penetrate the stratum corneum of the skin, a certain degree of physical hardness may be required. In addition, an appropriate length may be required for the physiologically active material to reach the epidermal layer or the dermal layer of the skin. In addition, in order for the physiologically active substances of hundreds of microneedles to be effectively delivered into the skin, the skin permeability of the microneedles must be high and maintained for a certain period of time until dissolution after being inserted into the skin.

이러한 마이크로 니들을 제조하는 기존 방식은 금형 제조 방식과 인장 제조 방식을 들 수 있다.Conventional methods for manufacturing such microneedles include a mold manufacturing method and a tensile manufacturing method.

금형 방식을 이용한 마이크로 니들 제조방법은 금형의 특성상 마이크로 니들의 종횡비가 낮기 때문에 피부를 천공하기 어려우며 마이크로 니들의 개수밀도가 낮다.In the method of manufacturing microneedles using the mold method, it is difficult to puncture the skin because the aspect ratio of the microneedles is low due to the characteristics of the mold, and the number density of the microneedles is low.

인장 방식을 이용한 마이크로 니들 제조방법은 물질을 패치에 떨어뜨린 후 잡아늘린 후 건조시켜 얇아진 부분을 잘라내 제조하는 방식으로, 이러한 특성 때문에 마이크로 니들의 길이가 일정하지 않고, 생긴 모양 때문에 통증을 많이 느끼는 문제점이 있다.The microneedle manufacturing method using the tensile method is a method in which a material is dropped on a patch, stretched, dried, and then the thinned part is cut and manufactured. There is this.

또한, 금형 방식과 인장 방식은 모두 가격이 비싸서, 시장 성장에 걸림돌로 작용되고 있으며, 고밀도의 마이크로 니들을 배치하지 못하기 때문에 2시간 가량 부착하고 있어야 하는 불편함이 있다. 더욱이, 두 방식 모두 공법 상 마이크로 니들의 개수밀도를 높이기 어렵기 때문에 두 공법으로 제조된 마이크로 니들 패치의 경우 2시간 이상 부착할 것을 권고하고 있는데, 이는 20분 정도 붙이길 권고하는 일반 패치에 비해 시간이 길다는 단점이 있다. In addition, both the mold method and the tension method are expensive, acting as an obstacle to market growth, and since high-density microneedles cannot be placed, it is inconvenient to have to attach them for about 2 hours. Moreover, since it is difficult to increase the number density of microneedles in both methods, it is recommended that the microneedle patch manufactured by both methods be attached for 2 hours or more, which takes less time than a general patch that is recommended to be applied for about 20 minutes. There is a downside to this length.

부착 시간이 긴 이유는 바로 니들의 개수밀도가 낮기 때문이다. 마이크로 니들의 개수밀도가 낮으므로, 패치에 포함된 마이크로 니들의 전체 표면적이 좁고, 피부와의 접촉 면적이 좁으므로 피부와의 반응 속도가 느릴 수 밖에 없다. 그런데 기존의 두 공법으로는 개수밀도를 더 높이기 어려우므로 피부와의 반응 속도를 더 빠르게 할 수 없다.The reason why the attachment time is long is because the number density of needles is low. Since the number density of the microneedles is low, the total surface area of the microneedles included in the patch is narrow and the contact area with the skin is narrow, so the reaction rate with the skin is inevitably slow. However, since it is difficult to further increase the number density with the two existing methods, the reaction rate with the skin cannot be made faster.

미용 목적이 아닌 의료용 마이크로 니들 제작을 염두에 두었을 때, 기존 두 공법의 한계가 더욱 드러난다. 기존 두 공법 모두 백신이나 약물을 혼합할 때 니들 전체를 동일한 농도의 균질 혼합물로 제조해야 한다. 그런데 니들 사이즈를 일정하게 하기 어렵고, 패치와 피부 사이 경계면이나 주입 통로에 남아 있는 약물로 인해서 피부에 침투되는 정도를 조절할 수 없으므로, 정량 투여가 불가능에 가깝다.When manufacturing microneedles for medical use, not for cosmetic purposes, is considered, the limitations of the two existing methods are further revealed. In both existing methods, when mixing vaccines or drugs, the entire needle must be prepared as a homogeneous mixture of the same concentration. However, since it is difficult to make the needle size constant, and the degree of penetration into the skin cannot be controlled due to the drug remaining in the interface between the patch and the skin or the injection passage, quantitative administration is almost impossible.

이에 따라, 다층(multi-layered) 구조를 갖는 마이크로 니들에 대한 필요성이 제기되기 시작했으며, 예를 들어, 인슐린 정량 투여의 경우에는 이런 다층 구조의 마이크로 니들이 필요하다는 주장이 제기된 바 있다(Ito et al., Diabetes Technology & Therapeutics, 2012, 14, 10).Accordingly, the need for a microneedle having a multi-layered structure has been raised, and for example, in the case of quantitative administration of insulin, it has been argued that such a multi-layered microneedle is required (Ito et al. al., Diabetes Technology & Therapeutics, 2012, 14, 10).

본 발명은 상단부, 중단부 및 3차원 구조쉘을 포함하여 형성된 하단부를 포함하는 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조 마이크로 니들을 제조함으로써, 3차원 구조쉘에 의한 표면적 증가로 하단부의 녹는 속도의 조절이 가능하고, 약물의 보존을 강화하며, 피부 내부로의 침투를 용이하게 하는 마이크로 니들을 제안한다. The present invention is by manufacturing a three-layer or more structure microneedle in a tree shape including an upper end, a middle portion, and a lower end formed including a three-dimensional structural shell, thereby increasing the surface area by the three-dimensional structural shell. We propose a microneedle that can be controlled, enhances drug retention, and facilitates penetration into the skin.

본 발명의 일 실시예에 따른 3층 이상 구조의 마이크로 니들에 있어서, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되는 중단부, 상기 중단부를 지지하며, 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들을 포함하는 복수의 단위 유닛이 결합된 3차원 구조쉘을 나타내는 하단부 및 상기 중단부의 상단에 위치하여 침투를 용이하게 하는 상단부를 포함한다.In the microneedle having a three-layer or more structure according to an embodiment of the present invention, a middle part formed of a compound including a drug component and penetrating into the skin, a plurality of supporting parts, and extending in different directions from each other It includes a lower end indicating a three-dimensional structural shell to which a plurality of unit units including linear members are coupled, and an upper end positioned at the upper end of the middle portion to facilitate penetration.

상기 하단부는 각기 상이한 방향으로 연장되는 상기 복수 개의 직선 부재들을 삼각형 형태로 배열한 단위 유닛이 결합되고, 상기 삼각형 형태로 연결된 상기 복수의 단위 유닛들을 적층한 트러스 구조 형태인 상기 3차원 구조쉘을 나타낼 수 있다.The lower end represents the three-dimensional structural shell in the form of a truss structure in which a unit unit in which the plurality of straight members extending in different directions are arranged in a triangular shape are combined, and the plurality of unit units connected in the triangular shape are stacked. can

상기 하단부는 상기 단위 유닛으로 결합되는 상기 복수 개의 직선 부재들 사이와 상기 3차원 구조쉘 내부에 공간(space)을 유지하며, 상기 공간을 조절하여 피부의 내부로 침투되는 녹는 속도를 조절할 수 있다.The lower end portion maintains a space between the plurality of straight members coupled to the unit unit and inside the three-dimensional structural shell, and by adjusting the space, it is possible to adjust the melting rate that penetrates into the skin.

상기 상단부 및 상기 중단부는 각뿔 또는 원뿔 형상을 가질 수 있다.The upper end and the middle portion may have a pyramidal or conical shape.

상기 중단부의 밑면 직경은 상기 상단부의 밑면 직경 또는 상기 하단부의 밑면 직경보다 크며, 상기 상단부의 밑면 직경은 상기 하단부의 밑면 직경보다 클 수 있다. The diameter of the bottom of the middle part may be greater than the diameter of the bottom of the upper part or the diameter of the bottom of the lower part, and the diameter of the bottom of the upper part may be larger than the diameter of the bottom of the lower part.

상기 상단부의 높이 및 밑면 직경은 상기 중단부의 각뿔대 또는 원뿔대 선단의 단면적 넓이에 의해 결정될 수 있다.The height and the diameter of the bottom surface of the upper end may be determined by the cross-sectional area of the tip of the truncated pyramid or the frustum of the middle portion.

상기 하단부는 3층 이상 구조의 최하층에 위치하여 상기 중단부의 각뿔 또는 원뿔의 밑면 직경에 결합되는 형태이며, 상기 상단부와 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 상기 중단부를 지탱 가능한 직경으로 형성될 수 있다.The lower end is located in the lowermost layer of the three-layer or more structure and is coupled to the diameter of the pyramid or the bottom of the cone of the middle part, and may be formed with a diameter capable of supporting the middle part formed of the compound including the upper part and the drug component.

상기 하단부는 베이스부와 상기 마이크로 니들을 연결하는 녹는 물질로 형성되어, 상기 베이스부로부터 상기 마이크로 니들을 분리시킬 수 있다.The lower end may be formed of a soluble material connecting the base and the microneedles to separate the microneedles from the base.

상기 중단부는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되며, 고형화된 것일 수 있다.The stopper is formed of a compound containing a drug component, and may be solidified.

상기 상단부, 상기 중단부 및 상기 하단부는 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.The upper part, the middle part, and the lower part may be formed of different materials.

본 발명의 다른 실시예에 따른 3층 이상 구조의 마이크로 니들에 있어서, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되는 중단부, 상기 중단부를 지지하며, 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면 기둥 형상의 3차원 구조쉘을 나타내는 하단부 및 상기 중단부의 상단에 위치하여 침투를 용이하게 하는 상단부를 포함한다.In the microneedle having a three-layer or more structure according to another embodiment of the present invention, a middle part formed of a compound containing a drug component and penetrating into the skin, a middle part supporting the middle part, and a lung having a character-shaped cross-section It includes a lower end representing a three-dimensional structural shell of a curved columnar shape and an upper end positioned at the upper end of the middle portion to facilitate penetration.

상기 하단부는 C, H의 문자형 또는 불규칙단면형의 단면을 가지며, 하단부의 높이로 형성되어 기둥 형상의 상기 3차원 구조쉘을 나타낼 수 있다.The lower end may have a cross section of a letter-shaped or irregular cross-section of C or H, and may be formed at the height of the lower end to represent the three-dimensional structural shell of the columnar shape.

상기 하단부는 내부에 공간(space)을 유지하는 폐곡면 형태의 3차원 구조일 수 있다.The lower end may have a three-dimensional structure in the form of a closed curved surface that maintains a space therein.

본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들을 포함하는 마이크로 니들 패치.A microneedle patch comprising a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 3층 이상 구조의 마이크로 니들을 제조하는 방법에 있어서, 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들을 포함하는 복수의 단위 유닛이 결합된 3차원 구조쉘을 나타내는 하단부를 형성하는 단계, 상기 하단부 상에, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부를 형성하는 단계 및 상기 중단부 상에, 상단부를 형성하는 단계를 포함한다.In the method of manufacturing a microneedle having a three-layer or more structure according to an embodiment of the present invention, a lower end portion showing a three-dimensional structural shell in which a plurality of unit units including a plurality of straight members extending in different directions are combined forming, on the lower end, penetrating into the skin, forming a middle portion formed of a compound containing a drug component, and forming an upper portion on the middle portion.

본 발명의 다른 실시예에 따른 3층 이상 구조의 마이크로 니들을 제조하는 방법에 있어서, 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면 기둥 형상의 3차원 구조쉘을 나타내는 하단부를 형성하는 단계, 상기 하단부 상에, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부를 형성하는 단계 및 상기 중단부 상에, 상단부를 형성하는 단계를 포함한다.In the method for manufacturing a microneedle having a three-layer or more structure according to another embodiment of the present invention, the step of forming a lower end portion representing a three-dimensional structural shell of a closed curved surface columnar shape having a character-shaped cross section, on the lower end portion, Penetrating into the inside of the skin, forming a middle portion formed of a compound containing a drug component, and on the middle portion, comprising the steps of forming an upper portion.

상기 3차원의 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법은 3D 프린팅 방식을 통해 상기 3층 이상 구조의 마이크로 니들을 제조할 수 있다. The manufacturing method of the microneedle including the three-dimensional structural shell can manufacture the microneedle having the three-layer or more structure through a 3D printing method.

본 발명의 실시예에 따른 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들이 결합된 3차원 구조쉘 또는 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면으로 형성된 기둥 형상의 3차원 구조쉘로 형성된 하단부를 포함하는 3층 이상 구조의 마이크로 니들을 제조함으로써, 마이크로 니들의 무게를 최소화하고, 표면적 증가로 인한 하단부의 녹는 속도가 증가되며, 강도가 유지될 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 3층 이상 구조의 마이크로 니들은 3차원 구조쉘의 크기, 높이, 부피 및 형상에 따라 피부 내부에서 용융되는 녹는 속도가 조절될 수 있다.A three-layer including a lower end formed of a three-dimensional structural shell in which a plurality of straight members extending in different directions are coupled according to an embodiment of the present invention or a column-shaped three-dimensional structural shell formed as a closed curved surface having a character-shaped cross section By manufacturing the microneedle having an abnormal structure, the weight of the microneedle can be minimized, the melting rate of the lower end due to the increase of the surface area is increased, and the strength can be maintained. Furthermore, in the microneedle having a three-layer or more structure according to an embodiment of the present invention, the melting rate of melting inside the skin can be controlled according to the size, height, volume and shape of the three-dimensional structure shell.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 3층 이상 구조의 마이크로 니들을 제조함으로써, 중단부에 형성되는 약물의 보존을 강화하고, 상단부를 통해 피부 내부로의 침투를 용이하게 할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by manufacturing a microneedle having a structure of three or more layers, it is possible to enhance the preservation of the drug formed in the middle part, and to facilitate penetration into the skin through the upper part.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 3D 프린팅 기술을 이용하여 3층 이상 구조의 마이크로 니들을 제조함으로써, 피부 천공, 통증 유무, 니들 개수밀도, 부착시간, 정밀도, 가격, 확장성 등 기술적 측면과 경계적 측면에서 기존 방식에 비해 유리한 장점이 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by manufacturing a microneedle having a three-layer or more structure using 3D printing technology, technical aspects such as skin perforation, pain, number density of needles, attachment time, precision, price, scalability, etc. In terms of boundaries, there are advantages over the existing method.

또한, 본 발명에 의해 마이크로 니들을 제조하는 경우, 주름개선 화장품 시장, 의료 시장에서 높은 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, when the microneedle is manufactured according to the present invention, it is possible to secure high competitiveness in the wrinkle-improving cosmetic market and the medical market.

즉, 본 발명은 서로 다른 형태의 상단부, 중단부 및 하단부를 포함하는 3층 이상 구조의 마이크로 니들을 제조할 수 있기 때문에 의료용으로 적합하다. That is, the present invention is suitable for medical use because it is possible to manufacture a microneedle having a structure of three or more layers including an upper end, a middle portion, and a lower end of different shapes.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들의 구조적 특징을 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 기존 방식과 본 발명에 따른 방식에 의해 제조된 마이크로 니들을 비교한 일 예시도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의해 제조된 마이크로 니들 패치의 사시도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법의 동작 흐름도를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법에 의해 마이크로 니들이 제조되는 과정을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법의 동작 흐름도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법에 의해 마이크로 니들이 제조되는 과정을 도시한 것이다.1 is a perspective view of a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention.
Figures 4a and 4b is a cross-sectional view for explaining the structural features of the microneedle according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows an exemplary view comparing the microneedle manufactured by the conventional method and the method according to the present invention.
6 is a perspective view of a microneedle patch manufactured according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an operation of a microneedle manufacturing method including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a process in which a microneedle is manufactured by a method for manufacturing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating an operation of a microneedle manufacturing method including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating a process of manufacturing a microneedle by a method for manufacturing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the examples. In addition, like reference numerals in each figure denote like members.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 시청자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In addition, the terms used in this specification are terms used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of a viewer or operator, or a custom in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

본 발명의 실시예들은, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부, 중단부 상단에 위치하여 피부 내부로의 침투를 용이하게 하는 상단부 및 중단부를 지지하는 3차원 구조쉘의 하단부를 포함하는 3층 이상 구조의 마이크로 니들을 제조함으로써, 약물의 보존을 강화하고, 피부 내부로의 침투를 용이하게 하며, 무게가 가볍고, 3차원 구조쉘로 인한 표면적 증가로 녹는 속도가 증가되며, 강도가 유지되는 것을 그 요지로 한다. 이 때, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들은 3층 이상의 구조인 것을 특징으로 한다.Embodiments of the present invention, a three-layer comprising a middle portion formed of a compound containing a drug component, an upper portion positioned on the upper portion of the middle portion to facilitate penetration into the skin, and a lower portion of a three-dimensional structural shell supporting the middle portion By manufacturing the microneedle with an abnormal structure, the preservation of the drug is strengthened, the penetration into the skin is facilitated, the weight is light, the melting rate is increased due to the increase of the surface area due to the three-dimensional structure shell, and the strength is maintained. make it the gist of it. At this time, the microneedle according to an embodiment of the present invention is characterized in that it has a structure of three or more layers.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘은 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들이 결합된 구조 또는 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면으로 형성된 기둥 형상의 구조인 것을 특징으로 한다. In addition, the three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is characterized in that it has a structure in which a plurality of straight members extending in different directions are coupled to each other or a columnar structure formed as a closed curved surface having a character-shaped cross section.

이하에서는 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10 .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 사시도를 도시한 것이다.1 is a perspective view of a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention includes an upper end 110 , a middle portion 120 , and a lower end 130 .

상단부(110)는 중단부(120)의 상단에 위치하여 피부(S) 내로 침투를 용이하게 한다. 상단부(110)는 피부(S)로 침투하는 침투방향을 기준으로, 선단은 뾰족한 첨단 형상을 가지며 예를 들어, 삼각, 사각, 오각, 육각 등의 각뿔 또는 원뿔 형상으로 형성되어 피부(S) 내로 침투를 용이하게 할 수 있다. 이 때, 상단부(110)는 피부(S) 천공을 용이하게 하기 위해서, 중단부(120) 및 하단부(130)에 비해 더 강한 강도의 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다. The upper end 110 is located on the upper end of the middle portion 120 to facilitate penetration into the skin (S). The upper end 110 has a pointed tip shape based on the penetration direction penetrating into the skin (S), for example, is formed in a pyramid or conical shape such as triangular, square, pentagonal, hexagonal, etc. into the skin (S). penetration may be facilitated. At this time, the upper part 110 is characterized in that it is composed of a material of stronger strength than the middle part 120 and the lower part 130 in order to facilitate the perforation of the skin (S).

본 발명의 실시예에 따른 상단부(110)는 마이크로 니들(100)이 피부(S) 내부로의 침투가 용이하도록 하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120)를 보호할 수 있다. The upper part 110 according to an embodiment of the present invention allows the microneedle 100 to easily penetrate into the skin S, and can protect the middle part 120 formed of a compound containing a drug component.

실시예에 따라서, 상단부(110)는 피부(S) 내로 침투하여 녹는 수용성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 수용성 물질은 트레알로스(trehalose), 올리고사카라이드(oligosaccharide), 수크로스(sucrose), 말토스(maltose), 락토스(lactose), 셀로비오스(cellobiose), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴 설페이트(chondroitin sulfate), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(Agarose), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀룰로스(carboxymethylcellulose), 싸이클로덱스트린(Cyclodextrin) 및 젠티비오스(gentiobiose) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. According to an embodiment, the upper part 110 may be formed of a water-soluble material that penetrates into the skin S and melts. For example, water-soluble substances include trehalose, oligosaccharide, sucrose, maltose, lactose, cellobiose, and hyaluronic acid. acid), alginic acid, pectin, carrageenan, chondroitin sulfate, dextran sulfate, chitosan, polylysine, collagen, gelatin , carboxymethyl chitin, fibrin, agarose, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacrylate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethyl It may be at least one of cellulose (EC), hydroxypropyl cellulose (HPC), carboxymethylcellulose, cyclodextrin, and gentiobiose.

중단부(120)는 상단부(110)를 통해 피부(S) 내로 침투 가능하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된다. 중단부(120)는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되며, 고형화된 것이다. 이에, 중단부(120)는 상단부(110)에 의해 피부(S) 내부로 침투되는 경우, 고형화된 약물 성분이 용융되어 피부(S) 내부로 흡수될 수 있다. The middle part 120 can penetrate into the skin S through the upper part 110 and is formed of a compound containing a drug component. The middle part 120 is formed of a compound containing a drug component, and is solidified. Accordingly, when the middle part 120 penetrates into the skin (S) by the upper part (110), the solidified drug component may be melted and absorbed into the skin (S).

본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)의 중단부(120)는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 즉, 고형화된 것이나, 실시예에 따라서는 액체 상태의 약물을 포함할 수 있는 캐비티(cavity)를 포함한 형태일 수도 있다. The middle part 120 of the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is formed of a compound containing a drug component, that is, solidified, but according to an embodiment, a drug in a liquid state It may be a form including a cavity that can be included.

중단부(120)는 상단부(110)가 제거된 삼각, 사각, 오각, 육각 등의 각뿔대 또는 원뿔대 형상을 나타내며, 내부에 약물을 포함하는 캐비티 영역을 포함할 수 있으며, 약물은 고형화된 것일 수 있다. 이 때, 캐비티 영역은 중단부(120)의 중앙보다 위쪽인 상단 영역에 위치하는 것이 바람직할 수 있으나, 실시예에 따라서는 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 따라 캐비티 영역의 위치, 크기, 형태는 다양하게 적용 가능하다. 나아가, 캐비티는 약물의 양, 증발속도 및 온도, 마이크로 니들(100)의 제조를 위한 중단부(120)의 형태, 약물의 점도, 약물의 농도, 사용되는 용매, 캐비티 상단을 덮는 두께에 의해 크기 및 위치가 조절될 수 있다. The middle part 120 represents a truncated pyramid or truncated cone shape such as a triangle, a square, a pentagon, and a hexagon from which the upper part 110 is removed, and may include a cavity region containing a drug therein, and the drug may be a solidified one. . At this time, the cavity region may be preferably located in the upper region above the center of the middle portion 120, but according to the embodiment, the location of the cavity region according to the time point, administration time, and amount of drug administration , size and shape can be applied in various ways. Furthermore, the cavity is sized by the amount of drug, evaporation rate and temperature, the shape of the middle part 120 for the production of the microneedle 100, the viscosity of the drug, the concentration of the drug, the solvent used, and the thickness covering the top of the cavity and position can be adjusted.

중단부(120)는 피부(S) 내로 침투되는 상단부(110)와 동일하게 수용성 물질로 형성될 수 있다. 다만, 중단부(120)는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 것이므로, 상단부(110) 및 하단부(130)와 다른 물질로 형성되는 것이 바람직하다. The middle part 120 may be formed of a water-soluble material in the same way as the upper part 110 penetrating into the skin (S). However, since the middle part 120 is formed of a compound containing a drug component, it is preferably formed of a material different from that of the upper part 110 and the lower part 130 .

이 때, 중단부(120)의 약물 성분은 생체 적합성 물질과 첨가제에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 생체 적합성 물질은 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히아루로닉 산(HA, hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴(Pectin), 카라기난(Carrageenan), 콘드로이틴 설페이트(Chondroitin Sulfate), 덱스트란 설페이트(dextran Sulfate), 키토산(Chitosan), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(Agarose), 풀루란(pullulan), 폴리안하이드라이드(polyanhydride), 폴리오르쏘에스테르(polyorthoester), 폴리에테르에스테르(polyetherester), 폴리에스테르아마이드(polyesteramide), 폴리 뷰티릭 산(Poly butyric acid), 폴리 발레릭 산(Poly valeric acid), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 에틸렌-비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 중합체, 아크릴 치환 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride), 폴리비닐 플루오라이드(polyvinyl Fluoride), 폴리비닐 이미다졸(polyvinyl), 클로로설포네이트 폴리올레핀(chlorosulphonate polyolefins), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀룰로스(carboxymethyl cellulose), 싸이클로덱스트린(Cyclodextrin), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 트레할로스(Trehalose), 셀로비오스(Cellobiose), 이소말토스(Isomaltose) 투라노스(Turanose) 및 락툴로스(Lactulose) 중 적어도 어느 하나를 포함하거나, 이러한 고분자를 형성하는 단량체들의 공중합체 및 셀룰로오스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.At this time, the drug component of the middle part 120 may be formed by a biocompatible material and an additive. For example, the biocompatible material is carboxymethylcellulose (CMC), hyaluronic acid (HA, hyaluronic acid), alginic acid, pectin, carrageenan (Carrageenan), chondroitin sulfate (Chondroitin Sulfate) , dextran sulfate, chitosan, polylysine, carboxymethyl chitin, fibrin, agarose, pullulan, polyanhydride ( polyanhydride, polyorthoester, polyetherester, polyesteramide, poly butyric acid, poly valeric acid, polyacrylate ), ethylene-vinyl acetate polymer, acrylic substituted cellulose acetate, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polyvinyl imidazole (polyvinyl), chlorosulfonate polyolefin (chlorosulphonate) polyolefins), polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone (PVP), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethylcellulose (EC), hydroxypropylcellulose (HPC), carboxymethyl cellulose, At least one of Cyclodextrin, Maltose, Lactose, Trehalose, Cellobiose, Isomaltose, Turanose and Lactulose Copolymers and cells of monomers comprising or forming such polymers It may include at least one of cellulose.

또한, 첨가제는 트레알로스(trehalose), 올리고사카라이드(oligosaccharide), 수크로스(sucrose), 말토스(maltose), 락토스(lactose), 셀로비오스(cellobiose), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴(Pectin), 카라기난(Carrageenan), 콘드로이틴 설페이트(Chondroitin Sulfate), 덱스트란 설페이트(dextran Sulfate), 키토산(Chitosan), 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(Agarose), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀룰로스(carboxymethyl cellulose), 싸이클로덱스트린(Cyclodextrin), 젠티비오스(gentiobiose), 세트리마이드(alkyltrimethylammonium bromide (Cetrimide)), 세트리모늄브로마이드(hexadecyltrimethylammoniumbromide (CTAB)), 겐티안 바이올렛(Gentian Violet), 염화 벤제토늄(benzethonium chloride), 도큐세이트소듐솔트(docusate sodium salt), 스팬형 계면활성제(a SPAN-type surfactant), 폴리솔베이트(polysorbate(Tween)), 로릴황산나트륨(sodium dodecyl sulfate (SDS)), 염화 벤잘코늄(benzalkonium chloride) 및 글리세릴 올리에이트(glyceryl oleate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In addition, additives include trehalose, oligosaccharide, sucrose, maltose, lactose, cellobiose, hyaluronic acid, Alginic acid, Pectin, Carrageenan, Chondroitin Sulfate, Dextran Sulfate, Chitosan, Polylysine, Collagen, Gelatin, Carboxymethyl Chitin (carboxymethyl chitin), fibrin (fibrin), agarose (Agarose), polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacrylate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethyl cellulose (EC) ), hydroxypropylcellulose (HPC), carboxymethyl cellulose, cyclodextrin, gentiobiose, cetrimide (alkyltrimethylammonium bromide (Cetrimide)), hexadecyltrimethylammoniumbromide (CTAB) )), Gentian Violet, benzethonium chloride, docusate sodium salt, a SPAN-type surfactant, polysorbate (Tween) , sodium dodecyl sulfate (SDS), benzalkonium chloride, and glyceryl oleate may include at least one.

또한, 중단부(120)의 약물 성분은 생체 적합성 물질과 유효성분을 혼합하여 형성될 수 있다. 상기 유효성분은 단백질/펩타이드 의약을 포함하나 꼭 이에 한정되지 않으며, 호르몬, 호르몬 유사체, 효소, 효소저해제, 신호전달단백질 또는 그 일부분, 항체 또는 그 일부분, 단쇄항체, 결합단백질 또는 그 결합 도메인, 항원, 부착단백질, 구조단백질, 조절단백질, 독소단백질, 사이토카인, 전사조절 인자, 혈액 응고 인자 및 백신 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 보다 상세하게는, 상기 단백질/펩타이드 의약은 인슐린, IGF- 1(insulinlikegrowth factor 1), 성장호르몬, 에리쓰로포이에틴, G-CSFs(granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs(granulocyte/macrophage-colony stimulating factors), 인터페론 알파, 인터페론 베타, 인 터페론 감마, 인터루킨-1 알파 및 베타, 인터루킨-3, 인터루킨-4, 인터루킨-6, 인터루킨-2, EGFs(epidermal growth factors), 칼시토닌(calcitonin), ACTH(adrenocorticotropic hormone), TNF(tumor necrosis factor), 아토비스반(atobisban), 부세레린(buserelin), 세트로렉릭스(cetrorelix), 데스로레린(deslorelin), 데스모프레신(desmopressin), 디노르핀 A(dynorphin A)(1-13), 엘카토닌(elcatonin), 엘레이도신(eleidosin), 엡티피바타이드(eptifibatide), GHRHII(growth hormone releasing hormone-II), 고나도레린(gonadorelin), 고세레린(goserelin), 히스트레린(histrelin), 류프로레린(leuprorelin), 라이프레신(lypressin), 옥트레오타이드(octreotide), 옥시토신(oxytocin), 피트레신(pitressin), 세크레틴(secretin), 신칼라이드(sincalide), 테르리프레신(terlipressin), 티모펜틴(thymopentin), 티모신(thymosine), 트리프토레 린(triptorelin), 바이발리루딘(bivalirudin), 카르베토신(carbetocin), 사이클로스포린, 엑세딘(exedine), 란 레오타이드(lanreotide), LHRH(luteinizing hormonereleasing hormone), 나파레린(nafarelin), 부갑상선 호르몬, 프람린타이드(pramlintide), T-20(enfuvirtide), 타이말파신(thymalfasin) 및 지코노타이드 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the drug component of the middle part 120 may be formed by mixing a biocompatible material and an active ingredient. The active ingredient includes, but is not limited to, a protein/peptide drug, a hormone, a hormone analog, an enzyme, an enzyme inhibitor, a signal transduction protein or a portion thereof, an antibody or a portion thereof, a single-chain antibody, a binding protein or a binding domain thereof, an antigen , an adhesion protein, a structural protein, a regulatory protein, a toxin protein, a cytokine, a transcriptional regulatory factor, a blood coagulation factor, and at least one of a vaccine. More specifically, the protein/peptide drug is insulin, IGF-1 (insulinlikegrowth factor 1), growth hormone, erythropoietin, G-CSFs (granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs (granulocyte/macrophage- colony stimulating factors), interferon alpha, interferon beta, interferon gamma, interleukin-1 alpha and beta, interleukin-3, interleukin-4, interleukin-6, interleukin-2, epidermal growth factors (EGFs), calcitonin , ACTH (adrenocorticotropic hormone), TNF (tumor necrosis factor), atobisban, buserelin, cetrorelix, deslorelin, desmopressin , dynorphin A (1-13), elcatonin, eleidosin, eptifibatide, GHRHII (growth hormone releasing hormone-II), gonadorelin ), goserelin, histrelin, leuprorelin, lypressin, octreotide, oxytocin, pitressin, secretin ), sincalide, terlipressin, thymopentin, thymosine, triptorelin, bivalirudin, carbetocin, Cyclosporine, exedine, lanreotide, luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH), naparerin ( nafarelin), parathyroid hormone, pramlintide, T-20 (enfuvirtide), thymalfasin, and ziconotide.

또한, 중단부(120)의 약물 성분의 용매는 생체 적합성 물질을 용해시킬 수 있다. 이러한 용매는 정제수(DI water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 클로로포름(Chloroform)다이부틸 프탈레잇(Dibutyl phthalate), 다이메틸 프탈레잇(Dimethyl phthalate), 에틸 락테잇(Ethyl lactate), 글리세린(Glycerin), 아이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol), 라틱 에씨드(Lactic acid), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol) 등을 포함하는 무기, 유기 용매 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. In addition, the solvent of the drug component of the stopper 120 may dissolve the biocompatible material. These solvents are purified water (DI water), methanol (Methanol), ethanol (Ethanol), chloroform (Chloroform), dibutyl phthalate (Dibutyl phthalate), dimethyl phthalate (Dimethyl phthalate), ethyl lactate (Ethyl lactate), glycerin (Glycerin), isopropyl alcohol (Isopropyl alcohol), lactic acid (lactic acid), may include at least one of inorganic and organic solvents including propylene glycol (Propylene glycol).

본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 중단부(120) 내부에 특정 영역의 캐비티를 형성하고, 캐비티 내부에 액체 상태의 약물을 포함시켜 피부(S) 내부로 투입시킴으로써, 정량의 약물이 투여되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라서, 본 발명은 약물의 보존을 강화하고, 피부 내부로의 침투를 용이하게 하며, 액체 상태의 약물을 투여 가능하게 할 수 있다.The microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention forms a cavity of a specific region inside the middle part 120, and includes a liquid drug inside the cavity to the inside of the skin (S) It is characterized in that a fixed amount of the drug is administered by injecting into the Accordingly, the present invention can enhance the preservation of the drug, facilitate the penetration into the skin, and make it possible to administer the drug in a liquid state.

하단부(130)는 중단부(120)를 지지하며, 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들을 포함하는 복수의 단위 유닛이 결합된 3차원 구조쉘 또는 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면으로 형성된 기둥 형상의 3차원 구조쉘로 구성되는 것을 특징으로 한다. The lower end 130 supports the middle portion 120, and a three-dimensional structural shell in which a plurality of unit units including a plurality of straight members extending in different directions are combined or a pillar formed as a closed curved surface having a character-shaped cross section It is characterized in that it is composed of a three-dimensional structural shell of the shape.

하단부(130)는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)이 피부(S) 내부로 침투하는 깊이 정도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하단부(130)의 높이에 따라 상단부(110) 및 약물을 포함하는 중단부(120)가 피부(S) 내부로 침투되는 깊이 정도를 가늠할 수 있으며, 약물의 종류, 약물의 상태, 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 기초하여 약물이 침투되어야 하는 깊이 정도에 따른 하단부(130)의 높이가 조절될 수 있다. 또한, 하단부(130)는 상단부(110)와 중단부(120)의 무게 및 크기와 약물을 지탱 가능하고, 구조적으로 안정적이며, 녹는 속도가 조절되는 것이 무엇보다 중요하다. 나아가, 하단부(130)는 피부(S) 내부로 침투되어 녹는 정도 및 시간에 따라 3차원 구조쉘의 형태가 조절될 수 있다. The lower end 130 may indicate the degree of depth that the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention penetrates into the skin (S). For example, depending on the height of the lower part 130, the upper part 110 and the middle part 120 including the drug can estimate the depth of penetration into the skin (S), the type of drug, the state of the drug, The height of the lower end 130 may be adjusted according to the depth to which the drug should be penetrated based on the time point at which the drug is administered, the time of administration, and the amount to be administered. In addition, the lower end 130 can support the weight and size of the upper end 110 and the middle portion 120 and the drug, it is structurally stable, and it is most important that the melting rate is controlled. Furthermore, the lower end 130 penetrates into the skin S, and the shape of the three-dimensional structural shell can be adjusted according to the degree and time of melting.

예를 들면, 하단부(130)는 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들을 포함하는 복수의 단위 유닛이 결합된 3차원 구조쉘 또는 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면으로 형성된 기둥 형상의 3차원 구조쉘로 형성될 수 있으며, 3차원 구조쉘로 인한 표면적 증가로 마이크로 니들(100)의 녹는 속도를 향상시킬 수 있다. For example, the lower end 130 has a three-dimensional structure shell in which a plurality of unit units including a plurality of linear members extending in different directions are combined, or a column-shaped three-dimensional structure formed as a closed curved surface having a character-shaped cross-section. It may be formed as a shell, and the melting rate of the microneedle 100 may be improved by increasing the surface area due to the three-dimensional structure shell.

일 실시예에 따라서, 하단부(130)는 각기 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들을 삼각형 형태로 배열한 단위 유닛이 결합되고, 삼각형 형태로 연결된 복수의 단위 유닛들을 적층한 트러스 구조 형태인 3차원 구조쉘일 수 있다. 이 때, 하단부(130)는 단위 유닛으로 결합되는 복수 개의 직선 부재들 사이와 3차원 구조쉘 내부에 공간(space)을 유지하며, 상기 공간을 조절하여 피부의 내부로 침투된 이후의 녹는 속도를 조절할 수 있다. According to an embodiment, the lower end 130 is a three-dimensional truss structure in which a plurality of linear members extending in different directions are combined in a triangular shape, and a plurality of unit units connected in a triangular shape are stacked. It may be a structural shell. At this time, the lower end 130 maintains a space between the plurality of straight members coupled as a unit and inside the three-dimensional structural shell, and adjusts the space to control the melting rate after penetrating into the skin. can be adjusted

다른 실시예에 따라서, 하단부(130)는 영문자 ‘C’, ‘H’의 문자형 또는 불규칙단면형의 단면을 가지며, 하단부의 높이로 형성되어 기둥 형상을 나타내는 3차원 구조쉘일 수 있다. 이 때, 하단부(130)는 내부에 공간(space)을 유지하는 폐곡면 형태의 3차원 구조인 것을 특징으로 한다. According to another embodiment, the lower end 130 may be a three-dimensional structural shell having a cross-section of the letter-shaped or irregular cross-section of the English letters ‘C’ and ‘H’, and is formed at the height of the lower end to indicate a columnar shape. At this time, the lower end 130 is characterized in that it has a three-dimensional structure in the form of a closed curved surface that maintains a space therein.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)의 하단부(130)는 피부(S) 내부로 침투되는 하단부(130)의 깊이 정도, 녹는 속도 및 약물의 물질 종류에 따라 3차원 구조쉘이 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 3차원 구조쉘로 형성된 하단부(130)를 포함함으로써, 마이크로 니들(100)의 무게를 최소화하고, 표면적 증가로 하단부(130)의 녹는 속도를 증가시키며, 구조적으로 안정된 하단부(130)를 이용하여 강도를 유지할 수 있다.That is, the lower end 130 of the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to the embodiment of the present invention is the depth of the lower end 130 penetrating into the skin (S), the melting rate and the substance type of the drug. A three-dimensional structural shell may be applied accordingly. The microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention includes a lower end 130 formed of a three-dimensional structural shell, thereby minimizing the weight of the microneedle 100, and increasing the surface area of the lower end ( 130) increases the melting rate, and strength can be maintained by using the structurally stable lower end 130.

다른 실시예에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)의 하단부(130)는 각기둥 또는 원기둥 형상 내부에 내부 기둥쉘을 포함할 수 있으며, 내부 기둥쉘의 크기 및 개수에 따라 도넛형 또는 다공성형의 형태를 나타낼 수도 있다. According to another embodiment, the lower end 130 of the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to the embodiment of the present invention may include an inner columnar shell inside a prismatic or cylindrical shape, and Depending on the size and number, it may have a donut-shaped or porous shape.

하단부(130)는 베이스부(10)와 3차원의 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)을 연결하는 녹는 물질로 형성되며, 베이스부(10)로부터 3차원의 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)을 분리시키는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 하단부(130)는 수용성의 녹는 물질로 형성되며, 피부(S) 내부로 침투하여 빠르게 녹을 수 있으며, 이로 인해 베이스부(10) 상에 형성된 3차원의 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)을 빠르게 분리할 수 있다. The lower end 130 is formed of a melting material connecting the base portion 10 and the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell, and the microneedle including the three-dimensional structural shell from the base 10 ( 100) is characterized in that it is separated. For example, the lower part 130 is formed of a water-soluble soluble material, and can penetrate into the skin (S) and quickly melt, thereby a microneedle including a three-dimensional structural shell formed on the base part (10). (100) can be quickly separated.

이 때, 하단부(130)는 피부(S) 내로 침투되는 상단부(110) 및 중단부(120)와 동일하게 수용성 물질로 형성될 수 있다. 다만, 하단부(130)는 수용성 물질 중에서도 상단부(110) 및 중단부(120)에 비해 보다 빨리 녹는 물질로 형성된 것일 수 있다. 상단부(110)는 피부 천공을 더욱 용이하게 하기 위한 것이고, 중단부(120)는 약물의 보다 효율적인 투약을 위한 것이며, 하단부(130)는 베이스부(10) 상에 형성된 마이크로 니들(100)의 빠른 분리와 마이크로 니들(100)의 피부(S) 내부로의 깊이 정도를 위한 것이므로, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 서로 다른 물질로 형성된 3층 이상 구조의 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다. At this time, the lower end 130 may be formed of a water-soluble material in the same way as the upper end 110 and the middle portion 120 penetrating into the skin (S). However, the lower part 130 may be formed of a material that melts faster than the upper part 110 and the middle part 120 among water-soluble materials. The upper end 110 is to further facilitate skin perforation, the middle portion 120 is for more efficient dosing of the drug, and the lower end 130 is a fast microneedle 100 formed on the base portion 10. Since it is for separation and the depth of the microneedle 100 into the skin S, the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to the embodiment of the present invention has a three-layer or more structure formed of different materials. It is characterized in that it includes an upper end 110, a middle portion 120, and a lower end 130 of the.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 베이스부(10) 상에 형성될 수 있다. 베이스부(10)는 약물이 마련되지 않으며, 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130)의 마이크로 니들(100)이 피부(S)로 침투된 후, 분리 가능하다. 예를 들면, 베이스부(10)는 일종의 패치(Patch)와 같은 형태로 마련되어, 피부(S)에 밀착 가능하다. As shown in FIG. 1 , the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention may be formed on the base portion 10 . The base portion 10 is not provided with a drug, and after the microneedles 100 of the upper end 110 , the middle portion 120 and the lower end 130 penetrate into the skin S, it is detachable. For example, the base portion 10 is provided in the form of a kind of patch (Patch), it is possible to adhere to the skin (S).

베이스부(10)는 피부(S) 내로 침투되는 마이크로 니들(100)과 달리, 녹지 않는 비수용성 물질로 형성될 수 있다. 그로 인해, 베이스부(10)는 마이크로 니들(100)의 침투력을 간섭하지 않음으로써, 중단부(120)에 포함된 정량의 약물 공급을 가이드할 수 있다.Unlike the microneedle 100 that penetrates into the skin S, the base 10 may be formed of a water-insoluble material that does not melt. For this reason, the base 10 does not interfere with the penetrating force of the microneedle 100 , thereby guiding the supply of a quantity of the drug contained in the middle part 120 .

예를 들어, 베이스부(10)는 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) 및 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. For example, the base portion 10 may include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polymethyl methacrylate (PMMA), ethylene vinyl acetate (EVA), and polycaprolactone (PCL). ), polyurethane (PU), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene glycol (PEG), polyvinyl alcohol (PVA), polylactide (PLA), polylactide-glycolide copolymer (PLGA) and polyglyco It may be formed of at least one from the group consisting of a ride (PGA).

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120), 중단부(120)의 상단에 위치하여 피부(S) 내부로의 침투를 용이하게 하는 상단부(110) 및 중단부(120)를 지지하고, 베이스부(10)로부터의 이탈을 용이하게 하는 하단부(130)를 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조로 형성함으로써, 약물의 보존을 강화하고, 피부 내부로의 침투를 용이하게 하며, 약물의 정량 투여를 가능하게 하고, 표면적 증가로 인한 녹는 속도를 빠르게 할 수 있다. As shown in Figure 1, the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is formed of a compound containing a drug component at the upper end of the middle portion 120, the middle portion (120). Positioned to support the upper end 110 and the middle portion 120 to facilitate penetration into the skin (S), and the lower end 130 to facilitate separation from the base portion 10 in a tree shape By forming a three-layer or more structure of

또한, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조이므로, 피부 부착 시 피부 탄성으로 인한 침투 저항성을 최소화시킴으로써, 구조체의 침투율(60% 이상) 및 유용성분의 피부 내 흡수율을 높일 수 있다. 또한, 트리(tree) 형상의 마이크로 니들(100)은 3층 이상 구조를 적용하여 구조체의 기계적 강도를 극대화함으로써, 피부 투과가 용이하다. In addition, since the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is a tree-shaped three-layer or more structure, by minimizing penetration resistance due to skin elasticity when skin is attached, the penetration rate of the structure (60% or more) and the absorption rate of useful ingredients in the skin can be increased. In addition, the tree-shaped microneedle 100 applies a three-layer or more structure to maximize the mechanical strength of the structure, thereby facilitating skin penetration.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)을 형성하는 원뿔 또는 각뿔 형상의 상단부(110) 및 중단부(120)와 각기둥 또는 원기둥 형상의 하단부(130)는 3D 프린팅 기술로 제조되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 3D 프린팅 방식을 사용하기 때문에, 기존 방식에 비해 부착 시간이 아주 짧으며, 정밀도 또한 높고, 가격이 저렴함과 동시에 마이크로 패치 내 마이크로 니들(100)의 개수밀도를 높이고 종횡비를 향상시킬 수 있다. In addition, the upper end 110 and the middle portion 120 and the lower end 130 of the prismatic or cylindrical shape of the cone or pyramid shape forming the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to the embodiment of the present invention. It is characterized in that it is manufactured by 3D printing technology. Since the present invention uses the 3D printing method, it is possible to increase the number density of the microneedles 100 in the micropatch and improve the aspect ratio at the same time as the attachment time is very short, the precision is high, and the price is low compared to the conventional method. .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이다.2 is a cross-sectional view showing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 3차원 구조쉘의 하단부(130), 중단부(120) 및 상단부(110)로 형성된다. Referring to FIG. 2 , the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is formed of a lower end 130, a middle portion 120, and an upper end 110 of the three-dimensional structural shell. .

본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)의 하단부(130)는 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들을 포함하는 복수의 단위 유닛이 결합된 3차원 구조쉘(200)로 형성된다.The lower end 130 of the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is a three-dimensional structural shell in which a plurality of unit units including a plurality of straight members extending in different directions are combined. (200) is formed.

도 2에 도시된 바와 같이, 하단부(130)는 각기 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들(210)이 삼각형 형태로 배열된 단위 유닛이 결합되고, 삼각형 형태로 연결된 복수의 단위 유닛들이 적층된 트러스(truss) 구조의 3차원 구조쉘(200)일 수 있다. 또한, 하단부(130)는 복수의 단위 유닛으로 결합되는 복수 개의 직선 부재들(210) 사이와 3차원 구조쉘(200) 내부에 공간(space, 220)을 유지하며, 공간(220)을 조절하여 피부의 내부로 침투되는 녹는 속도를 조절할 수 있다. As shown in FIG. 2 , the lower end 130 is a unit unit in which a plurality of straight members 210 extending in different directions are arranged in a triangular shape, and a plurality of unit units connected in a triangular shape are stacked. It may be a three-dimensional structural shell 200 of a truss structure. In addition, the lower end 130 maintains a space 220 between the plurality of straight members 210 coupled to a plurality of unit units and within the three-dimensional structural shell 200, and adjusts the space 220 to You can control the rate of melting that penetrates into the skin.

예를 들면, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 하단부(130)는 복수 개의 직선 부재들(210)을 한 개 또는 그 이상의 삼각형 형태로 배열하여 각 부재를 절점에서 연결해 구성한 뼈대 구조를 나타내고, 뼈대 구조 사이에 형성된 복수의 공간(220)에 의해 하단부(130)의 표면적이 증가하며, 증가된 표면적에 의해 하단부(130)는 피부(S) 내부로 침투되어 녹는 속도가 향상될 수 있다. For example, the lower end 130 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 is a skeleton structure configured by arranging a plurality of straight members 210 in one or more triangular shapes and connecting each member at a node. , the surface area of the lower end 130 is increased by the plurality of spaces 220 formed between the skeletal structures, and the lower end 130 penetrates into the skin S by the increased surface area and the melting rate can be improved. there is.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 하단부(130)에 적용되는 트러스 구조는 건축물에 적용되는 구조 형태이며, 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들(210)의 연결을 통해 구성되므로, 구조적으로 안정된 것이다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 구조적으로 안정된 하단부(130)를 이용하여 마이크로 니들(100)의 강도를 유지할 수 있다.Furthermore, the truss structure applied to the lower end 130 according to an embodiment of the present invention is a structural form applied to a building, and is configured through the connection of a plurality of straight members 210 extending in different directions, so the structural is stable with For this reason, the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention can maintain the strength of the microneedle 100 by using the structurally stable lower end 130 .

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이다.3 is a cross-sectional view showing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 3차원 구조쉘의 하단부(130), 중단부(120) 및 상단부(110)로 형성된다.Referring to FIG. 3 , the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention is formed of a lower end 130, a middle portion 120 and an upper end 110 of the three-dimensional structural shell. .

본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)의 하단부(130)는 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면 기둥 형상의 3차원 구조쉘(300)로 형성된다.The lower end 130 of the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention is formed of a three-dimensional structural shell 300 of a closed curved surface columnar shape having a cross section of a character shape.

도 3에 도시된 바와 같이, 하단부(130)는 대략적으로 영문자 ‘C’ 또는 ‘H’의 문자형 또는 불규칙단면형의 단면을 가지며, 하단부와 동일한 높이로 형성된 기둥 형상을 나타내는 3차원 구조쉘(300)인 것을 특징으로 한다. 이 때, 하단부(130)는 기둥 내부가 중공된(비어있는) 공간(space)을 유지하는 폐곡면 형태의 3차원 구조일 수 있으나, 실시예에 따라서는 3차원 구조쉘(300)을 형성하는 동일한 물질로 내부가 채워진 형태일 수도 있다. As shown in FIG. 3 , the lower end 130 has a cross section of a letter-shaped or irregular cross-section of approximately the English letter 'C' or 'H', and a three-dimensional structural shell 300 representing a columnar shape formed at the same height as the lower end. ) is characterized as At this time, the lower end 130 may be a three-dimensional structure in the form of a closed curved surface that maintains a hollow (empty) space inside the column, but according to an embodiment, forming the three-dimensional structural shell 300 It may be a form filled with the same material.

본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 영문자 ‘C’ 또는 ‘H’와 같은 폐곡면 형태 및 하단부의 높이로 형성된 기둥 형상의 3차원 구조쉘(300)인 하단부(130)를 포함함으로써, 형태, 폐곡면을 형성하는 기둥의 두께 및 하단부의 높이 중 적어도 어느 하나 이상으로 인한 표면적 증가로 인해 피부(S) 내부로 침투되어 녹는 속도를 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 하단부(130)의 형태 및 높이의 조절로 인해 피부(S) 내부에서의 녹는 속도를 조절할 수 있다. The microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention is a three-dimensional structural shell 300 of a columnar shape formed with a closed curved surface shape such as the English letter 'C' or 'H' and the height of the lower end. By including the phosphorous lower end 130, the surface area increases due to at least one of the shape, the thickness of the pillar forming the closed curved surface, and the height of the lower end, which penetrates into the skin S and improves the melting rate. That is, the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention can control the melting rate inside the skin S due to the adjustment of the shape and height of the lower end 130 .

다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하단부(130)의 형태를 도 3에서 영문자 ‘C’ 또는 ‘H’로 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 전술한 영문자에 한정하지 않으며, 하단부(130)의 표면적을 증가시키면서, 구조적으로 안정되어 마이크로 니들(100)의 강도를 유지할 수 있는 영문자, 숫자, 상형문자, 한글 및 로마숫자 중 적어도 어느 하나의 문자 형상의 단면을 가지는 하단부(130)를 포함할 수 있다. However, although the shape of the lower end 130 according to another embodiment of the present invention is shown as an English letter 'C' or 'H' in FIG. 3, a microneedle including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention ( 100) is not limited to the above-described English characters, and while increasing the surface area of the lower end 130, at least any one of English letters, numbers, hieroglyphs, Korean and Roman numerals that can be structurally stable and maintain the strength of the microneedle 100 It may include a lower end 130 having a single character-shaped cross-section.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들의 구조적 특징을 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.4A and 4B are cross-sectional views illustrating the structural features of a microneedle according to an embodiment of the present invention.

보다 상세하게는, 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 3층 이상 구조의 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이다.In more detail, FIG. 4A is a cross-sectional view of a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view of a microneedle having a three-layer or more structure according to an embodiment of the present invention. will show

본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 약물 성분을 포함하는 화합물 즉, 고형화된 물질로 형성된 중단부(120)를 포함하는 것을 기본으로 하나, 적용되는 실시예에 따라서는 액체 상태의 약물을 포함할 수 있도록 캐비티(cavity, 121)가 형성된 중단부(120)를 포함할 수도 있다. The microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is based on including the intermediate part 120 formed of a compound containing a drug component, that is, a solidified material, but the applied embodiment In some cases, it may include a middle part 120 having a cavity (cavity, 121) formed so as to contain the drug in a liquid state.

도 4a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 캐비티(121)를 포함하는 중단부(120)를 포함할 수 있다. 캐비티(cavity, 121)는 중단부(120) 내 홈 형상으로 형성되며, 약물을 포함하기 위한 형태 및 크기로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4A , the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention may include a middle part 120 including a cavity 121 . The cavity (cavity, 121) is formed in the shape of a groove in the middle part 120, it may be formed in a shape and size for containing the drug.

이 때, 캐비티(121)에 포함되는 약물은 주입되는 액체형 약액일 수 있으며, 다른 실시예에 따라서는 캡슐(micro-sphere) 형태의 고체형 약물(미도시)일 수 있다. 예를 들면, 상기 고체형 약물은 원형, 타원형, 캡슐형, 육면체, 사각기둥 등의 다면체일 수 있으며, 크기 및 형태는 피부(S) 내부로 침투되어 작용되는 약물의 종류, 약물의 강도, 약물의 세기, 약물의 상태, 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양 및 대상체에 따라 서로 다른 크기 및 형태의 형상으로 형성될 수 있다.At this time, the drug contained in the cavity 121 may be a liquid drug to be injected, and according to another embodiment, may be a solid drug (not shown) in the form of a capsule (micro-sphere). For example, the solid drug may be a polyhedron such as a circle, an oval, a capsule, a hexahedron, or a square column, and the size and shape are the type of drug that penetrates into the skin (S) and acts, the strength of the drug, and the drug It may be formed in different sizes and shapes according to the strength of the drug, the state of the drug, the time point at which the drug is administered, the administration time, the amount to be administered, and the subject.

이 때, 약물과 접촉하는 캐비티 표면은 방수성 물질로 코팅될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 캐비티(121)를 포함하는 경우, 액체 상태의 약물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 약물이 중단부(120)에 흡수될 수 있으므로, 이를 차단하기 위해 캐비티 표면은 방수성 물질로 코팅된 것을 특징으로 한다. At this time, the cavity surface in contact with the drug may be coated with a waterproof material. When the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention includes the cavity 121, it may contain a drug in a liquid state. Accordingly, since the drug can be absorbed in the middle part 120, the cavity surface is characterized in that it is coated with a waterproof material to block it.

예를 들어, 캐비티 표면은 미네랄 계열 물질 또는 지질 계열 물질을 포함하는 방수제로 코팅될 수 있다. 여기서, 방수제는 밀납(Beeswax), 올레산(Oleicacid), 콩지방산(Soy fatty acid), 카스토르오일(Castor oil), 포스파티딜콜린(Phosphatidylcholine), 비타민E(d-α-tocopherol/Vitamin E), 옥수수오일(Corn oil) 모노-디-트라이디글리세라이드(Corn oil mono-ditridiglycerides), 목화씨오일(Cottonseed oil), 올리브오일(Olive oil), 피넛오일(Peaut oil), 페퍼민트오일(Peppermint oil), 홍화씨오일(Safflower oil), 참기름(Sesame oil), 콩기름(Soybean oil), 하이드로제니이티 드식물성오일(Hydrogenated vegetable oils), 하이드로제네이티드콩오일(Hydrogenated soybean oil), 카프릴릭 트리글리세라이드(Caprylic/capric triglycerides derived from coconut oil or palm see oil) 및 포스파티딜콜린(Phosphatidylcholine) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하거나, 그들의 혼합물로 형성될 수 있다. For example, the cavity surface may be coated with a waterproofing agent including a mineral-based material or a lipid-based material. Here, the waterproofing agent is beeswax, oleic acid, soy fatty acid, castor oil, phosphatidylcholine, vitamin E (d-α-tocopherol/Vitamin E), corn oil ( Corn oil) Corn oil mono-ditridiglycerides, Cottonseed oil, Olive oil, Peanut oil, Peppermint oil, Safflower seed oil ( Safflower oil, Sesame oil, Soybean oil, Hydrogenated vegetable oils, Hydrogenated soybean oil, Caprylic/capric triglycerides derived From coconut oil or palm see oil) and phosphatidylcholine (Phosphatidylcholine) containing at least any one or more, or may be formed of a mixture thereof.

실시예에 따라서, 캐비티 표면은 캐비티(121)에 주입되는 약물의 종류 및 상태에 따라 서로 다른 방수제로 코팅될 수 있으며, 캐비티(121)의 크기, 높이, 형태는 약물의 종류, 약물의 상태, 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 따라 서로 다른 형상으로 중단부(120) 내에 형성될 수 있다.According to the embodiment, the cavity surface may be coated with a different waterproofing agent depending on the type and state of the drug injected into the cavity 121, and the size, height, and shape of the cavity 121 are the type of drug, the state of the drug, The drug may be formed in the middle portion 120 in different shapes depending on the time point, administration time, and amount to be administered.

도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 3층 이상 구조로 구성된 마이크로 구조체로서, 각뿔 또는 원뿔 형상의 상단부(110) 및 중단부(120)와 각기둥 또는 원기둥 형상의 하단부(130)를 포함한다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 도 4a 및 도 4b에서, 하단부(130)를 각기둥 또는 원기둥 형상으로 도시하였으나, 이는 도 2 및 도 3에 도시된 3차원 구조쉘(200, 300)을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 4B , the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is a microstructure composed of three or more layers, the upper end 110 and the middle portion 120 in a pyramidal or conical shape. ) and a prismatic or cylinder-shaped lower end 130 . However, the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. 4A and 4B in a prismatic or cylindrical shape, but the lower end 130 is shown in FIGS. 2 and 3 . It can represent the three-dimensional structural shell (200, 300).

도 4b에 도시된 바와 같이, 중단부의 밑면 직경(402)은 상단부의 밑면 직경(403) 또는 하단부의 밑면 직경(401)보다 크며, 상단부의 밑면 직경(403)은 하단부의 밑면 직경(401)보다 큰 것을 특징으로 한다. 중단부의 밑면 직경(402), 상단부의 밑면 직경(403), 하단부의 밑면 직경(401)의 순서로 크기가 결정될 수 있다. As shown in FIG. 4B , the diameter 402 of the base of the middle part is larger than the diameter 403 of the upper part or the diameter 401 of the base of the lower part, and the diameter of the diameter 403 of the base of the upper part is greater than the diameter 401 of the base of the lower part. It is characterized by a large The size may be determined in the order of the bottom diameter 402 of the middle part, the bottom diameter 403 of the upper part, and the bottom diameter 401 of the bottom part.

또한, 중단부의 높이(412)는 상단부의 높이(413)보다 높으며, 중단부의 높이(412) 및 상단부의 높이(413)를 합한 높이는 하단부의 높이(411)보다 높거나, 낮을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)에서 중단부의 높이(412)가 제일 높으며, 상단부의 높이(413) 및 하단부의 높이(411)는 같거나, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)이 적용되는 실시예에 따라 다를 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들(100)의 하단부의 높이(411), 중단부의 높이(412) 및 상단부의 높이(413)는 도 4b에 도시된 바에 한정하지 않으며, 적용되는 실시예에 따라 다양한 높이를 가질 수 있다. In addition, the height 412 of the middle part is higher than the height 413 of the upper part, and the sum of the height 412 of the middle part and the height 413 of the upper part may be higher or lower than the height 411 of the lower part. That is, in the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention, the height 412 of the middle part is the highest, and the height 413 of the upper part and the height 411 of the lower part are the same, or The microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to the embodiment of the present invention may be different depending on the applied embodiment. However, the height 411 of the lower end, the height 412 of the middle portion, and the height 413 of the upper end of the microneedle 100 according to the embodiment of the present invention are not limited to those shown in FIG. 4B, and the applied embodiment It can have various heights depending on the

본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 중단부(120)는 약물을 담는 캐비티가 형성되어 있으므로, 가장 넓은 부피와 가장 큰 밑면 직경(402) 및 가장 높은 높이(412)로 형성될 수 있다. 상단부(110)는 피부(S)를 침투하기 위한 각뿔 또는 원뿔 형상으로, 상단부의 밑면 직경(403)은 중단부의 윗면(또는 선단) 직경과 동일하며, 중단부(120)를 형성하는 각뿔대 또는 원뿔대 선단의 단면적 넓이에 의해 결정될 수 있다. 또한, 상단부의 높이(413)는 중단부의 각뿔대 또는 원뿔대의 형상에 따라 결정될 수 있다. The middle part 120 of the microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention has a cavity for containing the drug, so the widest volume and the largest bottom diameter 402 and the highest height 412 can be formed with The upper end 110 has a pyramidal or conical shape for penetrating the skin S, and the diameter 403 of the base of the upper end is the same as the diameter of the upper surface (or tip) of the middle portion, and a truncated pyramid or truncated cone forming the middle portion 120 . It can be determined by the width of the cross-sectional area of the tip. Also, the height 413 of the upper end may be determined according to the shape of the truncated pyramid or the truncated cone of the middle portion.

본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 하단부(130)는 마이크로 니들(100)에서 상단부(110) 및 중단부(120)를 지지하는 역할로써, 피부에 침투되는 깊이 정도를 나타낼 수 있다. 이에 따라, 하단부(130)는 상단부(110) 및 중단부(120)보다 부피 및 밑면 직경(401)이 작을 수 있다. 다만, 하단부의 높이(411)는 피부에 침투되는 깊이 정도에 따라 결정될 수 있다. The lower end 130 of the microneedle including the three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention serves to support the upper end 110 and the middle portion 120 in the microneedle 100, and the depth of penetration into the skin can represent Accordingly, the lower end 130 may have a smaller volume and lower diameter 401 than the upper end 110 and the middle portion 120 . However, the height 411 of the lower end may be determined according to the degree of penetration into the skin.

하단부(130)는 3차원 구조쉘 형상으로 상단부의 밑면 직경(403) 및 중단부의 밑면 직경(402)보다 작은 밑면 직경(301)을 포함하며, 부피 또한 상단부(110) 및 중단부(120)보다 작은 것을 특징으로 한다. 하단부(130)는 마이크로 니들(100)이 피부(S) 내부로 침투되는 깊이 정도를 나타내고, 상단부(110) 및 중단부(120)를 지지하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)의 면적, 부피 및 무게를 최소화하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라서, 하단부(130)는 피부(S) 내부로 침투되는 마이크로 니들(100)의 깊이 정도에 따른 적정 크기, 높이, 직경의 형상으로 인해 정량의 약액이 투약될 수 있도록 지지하는 효과를 나타낸다.The lower end 130 has a three-dimensional structural shell shape, and includes a lower diameter 301 smaller than the diameter 403 of the upper end and the diameter 402 of the lower surface of the middle portion, and the volume is also higher than that of the upper end 110 and the middle portion 120 . It is characterized by small The lower end 130 represents the depth of penetration of the microneedle 100 into the skin S, and is for supporting the upper end 110 and the middle portion 120, so a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention It is characterized in that the area, volume and weight of the microneedle 100 including the shell are minimized. Accordingly, the lower end 130 exhibits an effect of supporting the amount of the drug to be administered due to the shape of the appropriate size, height, and diameter according to the depth of the microneedle 100 penetrating into the skin (S).

도 5는 기존 방식과 본 발명에 따른 방식에 의해 제조된 마이크로 니들을 비교한 일 예시도를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 의해 제조된 마이크로 니들 패치의 사시도를 도시한 것이다.Figure 5 shows an exemplary view comparing the microneedle manufactured by the conventional method and the method according to the present invention, Figure 6 is a perspective view of the microneedle patch manufactured by the embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 금형 방식과 인장 방식은 마이크로 니들의 개수밀도가 낮은 반면 적층 방식 예를 들어, 3D 프린팅 방식을 이용하여 제조된 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들은 금형 방식과 인장 방식의 한계로 인하여 개수밀도가 기존 방식에 비해 아주 높은 것을 알 수 있으며, 종횡비 또한 금형 방식과 인장 방식에 비해 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 마이크로 니들이 더 높은 것을 알 수 있다. 물론, 본 발명에 따른 방법은 마이크로 니들의 종횡비를 조절할 수 있으며, 이러한 종횡비는 본 발명의 마이크로 니들이 사용되는 분야 예를 들어, 치료용, 의료용 등에 따른 분야에 의해 결정될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the mold method and the tension method have a low number density of microneedles, whereas a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention manufactured using a stacking method, for example, a 3D printing method. It can be seen that the number density is very high compared to the conventional method due to the limitations of the silver mold method and the tensile method, and it can be seen that the aspect ratio is also higher in the microneedles manufactured by the method according to the present invention compared to the mold method and the tensile method . Of course, the method according to the present invention can adjust the aspect ratio of the microneedle, and this aspect ratio can be determined by the field in which the microneedle of the present invention is used, for example, according to the field for treatment, medical use, etc.

본 발명의 따른 방법(3D 프린팅)은 금형 방식에 비하여 피부 천공이 유리하고, 통증이 없으며, 마이크로 니들의 개수밀도가 금형 방식과 인장 방식에 비해 높다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 기존 방식에 비해 그 부착 시간이 아주 짧은 것을 알 수 있으며, 정밀도 또한 높은 것을 알 수 있고, 적층 방식 예를 들어, 3D 프린팅 방식을 사용하기 때문에 제조 가격이 저렴하고, 따라서 확장성이 높은 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 방법은 기존 방법인 금형 방식과 인장 방식에 비해 기술적 측면, 경계적 측면에서 아주 유리한 장점이 있다.In the method (3D printing) according to the present invention, skin perforation is advantageous compared to the mold method, there is no pain, and the number density of microneedles is higher than that of the mold method and the tensile method. In addition, it can be seen that the method according to the present invention has a very short attachment time compared to the conventional method, and it can be seen that the precision is also high, and the manufacturing price is low because a lamination method, for example, a 3D printing method is used, Therefore, it can be seen that the scalability is high. As described above, the method according to the present invention has a very advantageous advantage in terms of technical and boundary aspects compared to the existing methods, the mold method and the tension method.

즉, 본 발명에 따른 방법에 의하여 적층 기술로 구현된 마이크로 니들은 종횡비가 높아 피부 천공도 잘 되고 통증이 매우 낮아지며, 개수밀도가 높기 때문에 부착 시간도 매우 짧아진다. 뿐만 아니라, 본 발명은 5 마이크로미터 정도의 높은 정밀도로 마이크로 니들을 구현할 수 있으며, 원하는 위치에 원하는 약물을 배치할 수 있어, 확장성이 높다. That is, the microneedle implemented by the lamination technique by the method according to the present invention has a high aspect ratio, so that the skin perforation is good, the pain is very low, and the attachment time is also very short because the number density is high. In addition, the present invention can implement a microneedle with a high precision of about 5 micrometers, and can place a desired drug at a desired location, so the scalability is high.

전술한 바에 의해 제조된 마이크로 니들(100)은 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스부(10) 상에 복수 개로 형성된 마이크로 니들 패치로 제작될 수 있으며, 의료 분야에 용이하게 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 3D 프린팅을 이용한 적층 방식의 3층 이상 구조의 마이크로 니들(100)을 제조함으로써, 의료 시장 분야에서 높은 경쟁력을 확보할 수 있다. As shown in FIG. 6 , the microneedle 100 manufactured as described above may be manufactured as a plurality of microneedle patches formed on the base 10 , and may be easily applied to the medical field. That is, the present invention can secure high competitiveness in the medical market field by manufacturing the microneedle 100 having a structure of three or more layers of a lamination method using 3D printing.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법의 동작 흐름도를 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법에 의해 마이크로 니들이 제조되는 과정을 도시한 것이다.7 is a flowchart illustrating an operation of a microneedle manufacturing method including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention. It shows the process of manufacturing the microneedle by the manufacturing method.

도 7의 제조방법에 의해 제조되는 도 8에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은 3D 프린팅 방식을 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.The microneedle 100 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 8 manufactured by the manufacturing method of FIG. 7 is characterized in that it is manufactured through a 3D printing method.

도 7 및 도 8(a)를 참조하면, 단계 710에서, 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들을 포함하는 복수의 단위 유닛이 결합된 3차원 구조쉘을 나타내는 하단부(200)를 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법은 베이스부(10) 상에 각기 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들이 삼각형 형태로 배열된 단위 유닛이 결합되고, 삼각형 형태로 연결된 복수의 단위 유닛들이 적층된 트러스(truss) 구조의 3차원 구조쉘인 하단부(200)를 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8 ( a ), in step 710 , a lower end 200 representing a three-dimensional structural shell in which a plurality of unit units including a plurality of linear members extending in different directions are combined is formed. In the microneedle manufacturing method including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention, a unit unit in which a plurality of straight members extending in different directions are arranged in a triangular shape on the base portion 10 is combined, and a triangle A plurality of unit units connected in the form may form the lower end 200, which is a three-dimensional structural shell of a stacked truss structure.

하단부(200)는 일정 크기의 직경 및 높이를 가지며, 이는 마이크로 니들(100)이 피부(S) 내부로 침투하는 깊이 정도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하단부의 직경 및 높이에 따라 상단부(110) 및 약물을 포함하는 중단부(120)가 피부(S) 내부로 침투되는 깊이 정도를 가늠할 수 있으며, 약물의 종류, 약물의 상태, 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 기초하여 약물이 침투되어야 하는 깊이 정도에 따라 하단부의 높이 및 복수의 단위 유닛으로 결합되는 복수 개의 직선 부재들 사이와 3차원 구조쉘(200) 내부의 공간(space)이 조절될 수 있다. The lower end 200 has a diameter and a height of a certain size, which may indicate the degree of depth at which the microneedle 100 penetrates into the skin (S). For example, depending on the diameter and height of the lower part, the depth of penetration of the upper part 110 and the middle part 120 including the drug into the skin (S) can be estimated, and the type of drug, the state of the drug, the drug Based on the time of administration, administration time, and the amount to be administered, the height of the lower end and the plurality of straight members coupled into a plurality of unit units and the inside of the three-dimensional structural shell 200 according to the degree of depth to which the drug should be penetrated Space can be adjusted.

하단부(200)는 복수 개의 직선 부재들을 한 개 또는 그 이상의 삼각형 형태로 배열하여 각 부재를 절점에서 연결해 구성한 뼈대 구조를 나타내며, 뼈대 구조 사이에 형성된 복수의 공간에 의해 하단부(200)의 표면적이 증가할 수 있다. 이에, 증가된 표면적에 의해 하단부(200)는 피부(S) 내부로 침투되어 녹는 속도가 향상될 수 있다. The lower end 200 represents a skeleton structure constructed by arranging a plurality of straight members in one or more triangular shapes and connecting each member at a node, and the surface area of the lower end 200 is increased by a plurality of spaces formed between the skeleton structures. can do. Accordingly, by the increased surface area, the lower end 200 penetrates into the skin S, so that the melting rate can be improved.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 하단부(200)에 적용되는 트러스 구조는 건축물에 적용되는 구조 형태이며, 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들의 연결을 통해 구성되므로, 구조적으로 안정된 것이다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 구조적으로 안정된 하단부(200)를 이용하여 마이크로 니들(100)의 강도를 유지할 수 있다.Furthermore, the truss structure applied to the lower end 200 according to an embodiment of the present invention is a structural form applied to a building, and is structurally stable because it is configured through the connection of a plurality of straight members extending in different directions. For this reason, the microneedle 100 including the three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention can maintain the strength of the microneedle 100 using the structurally stable lower end 200 .

하단부(200)는 베이스부(10)와 마이크로 니들(100)을 연결하는 녹는 물질로 형성되며, 베이스부(10)로부터 마이크로 니들(100)을 분리시키는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 하단부(200)는 수용성의 녹는 물질로 형성되며, 피부(S) 내부로 침투하여 빠르게 녹을 수 있으며, 이로 인해 베이스부(10) 상에 형성된 마이크로 니들(100)을 빠르게 분리할 수 있다. The lower end 200 is formed of a soluble material connecting the base portion 10 and the microneedle 100 , and is characterized in that the microneedle 100 is separated from the base portion 10 . For example, the lower part 200 is formed of a water-soluble soluble material, and can penetrate into the skin (S) and melt quickly, thereby quickly separating the microneedle 100 formed on the base part (10). there is.

이 때, 하단부(200)는 피부(S) 내로 침투되는 상단부(110) 및 중단부(120)와 동일하게 수용성 물질로 형성될 수 있다. 다만, 하단부(200)는 수용성 물질 중에서도 상단부(110) 및 중단부(120)에 비해 보다 빨리 녹는 물질로 형성된 것일 수 있다. 상단부(110)는 피부 천공을 더욱 용이하게 하기 위한 것이고, 중단부(120)는 약물의 보다 효율적인 투약을 위한 것이며, 하단부(200)는 베이스부(10) 상에 형성된 마이크로 니들(100)의 빠른 분리와 마이크로 니들(100)의 피부(S) 내부로의 깊이 정도를 위한 것이므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은 서로 다른 물질로 형성된 3층 이상 구조의 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다. At this time, the lower part 200 may be formed of a water-soluble material in the same way as the upper part 110 and the middle part 120 penetrating into the skin (S). However, the lower part 200 may be formed of a material that melts faster than the upper part 110 and the middle part 120 among water-soluble materials. The upper end 110 is to further facilitate skin perforation, the middle portion 120 is for more efficient dosing of the drug, and the lower end 200 is the fast of the microneedle 100 formed on the base portion 10. Since it is for separation and the degree of depth into the skin (S) of the microneedle 100, the microneedle 100 according to an embodiment of the present invention is the upper end 110 of a three-layer or more structure formed of different materials, It is characterized in that it includes a middle portion 120 and a lower end portion (200).

단계 720에서, 하단부(200) 상에, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120)를 형성한다. 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법은 하단부(200) 상에 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된, 고형화된 중단부(120)를 형성할 수 있다. 다만, 도 8(b)에서는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120)를 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)의 중단부(120)는 액체 상태의 약물을 포함할 수 있는 캐비티(cavity)를 포함한 형태일 수도 있다. In step 720, on the lower end 200, penetrating into the interior of the skin, forming a middle portion 120 formed of a compound containing a drug component. As shown in Figure 8 (b), the method for manufacturing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is formed of a compound containing a drug component on the lower end 200, the solidified stop A portion 120 may be formed. However, in FIG. 8(b), the middle part 120 formed of a compound containing a drug component is shown, but the middle part 120 of the microneedle 100 according to an embodiment of the present invention is a drug in a liquid state. It may be in a form including a cavity that can be included.

일 실시예에 따라서, 중단부(120)는 피부(S) 내로 침투되는 상단부(110)와 동일하게 수용성 물질로 형성될 수 있다. 다만, 중단부(120)는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 것이므로, 상단부(110) 및 하단부(200)와 다른 물질로 형성되는 것이 바람직하다. According to one embodiment, the middle part 120 may be formed of a water-soluble material in the same way as the upper part 110 penetrating into the skin (S). However, since the middle part 120 is formed of a compound containing a drug component, it is preferably formed of a material different from that of the upper part 110 and the lower part 200 .

단계 730에서, 중단부(120) 상에 상단부(110)를 형성한다. 도 8(c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법은 중단부(120)의 상단에 위치하여 피부(S) 내부로 침투를 용이하게 하는 상단부(110)를 형성할 수 있다. 상단부(110)는 피부(S)로 침투하는 침투방향을 기준으로, 선단은 뾰족한 첨단 형상을 가지며 예를 들어, 삼각, 사각, 오각, 육각 등의 각뿔 또는 원뿔 형상으로 형성되어 피부(S) 내로 침투를 용이하게 할 수 있다.In step 730 , the upper end 110 is formed on the middle portion 120 . Referring to FIG. 8( c ), the method for manufacturing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is located at the upper end of the middle part 120 to facilitate penetration into the skin (S). The upper part 110 may be formed. The upper end 110 has a pointed tip shape based on the penetration direction penetrating into the skin (S), for example, is formed in a pyramid or conical shape such as triangular, square, pentagonal, hexagonal, etc. into the skin (S). penetration may be facilitated.

본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)의 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(200) 각각은 서로 다른 물질로 형성된 것을 특징으로 한다. 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(200)는 동일한 수용성 물질일 수 있으나, 침투를 용이하게 하는 상단부(110), 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120) 및 이를 지지하고, 베이스부(10)로부터의 분리를 용이하게 하는 하단부(200)는 수용성 물질 내에서 각기 다른 성격의 물질로 형성될 수 있다. Each of the upper end 110, the middle portion 120, and the lower end 200 of the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to an embodiment of the present invention is characterized in that it is formed of a different material. The upper part 110, the middle part 120, and the lower part 200 may be the same water-soluble material, but the upper part 110 to facilitate penetration, the middle part 120 formed of a compound containing a drug component, and supporting it , the lower portion 200 that facilitates separation from the base portion 10 may be formed of a material having a different nature within the water-soluble material.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법의 동작 흐름도를 도시한 것이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법에 의해 마이크로 니들이 제조되는 과정을 도시한 것이다.9 is a flowchart illustrating an operation of a microneedle manufacturing method including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a microneedle including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention. It shows the process of manufacturing the microneedle by the manufacturing method.

도 9의 제조방법에 의해 제조되는 도 10에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은 3D 프린팅 방식을 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.The microneedle 100 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 10 manufactured by the manufacturing method of FIG. 9 is characterized in that it is manufactured through a 3D printing method.

도 9 및 도 10(a)를 참조하면, 단계 910에서, 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면 기둥 형상의 3차원 구조쉘을 나타내는 하단부(300)를 형성한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들 제조방법은 베이스부(10) 상에 영문자 ‘C’ 또는 ‘H’의 문자형 또는 불규칙단면형의 단면을 가지며, 하단부와 동일한 높이로 형성된 기둥 형상을 나타내는 3차원 구조쉘인 하단부(300)를 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 9 and 10 ( a ), in step 910 , a lower end 300 representing a three-dimensional structural shell of a closed curved surface columnar shape having a character-shaped cross-section is formed. The microneedle manufacturing method including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention has a cross section of the letter-shaped or irregular cross-section of the English letter 'C' or 'H' on the base part 10, and the same height as the lower part It is possible to form the lower end 300, which is a three-dimensional structural shell showing a pillar shape formed by.

하단부(300)는 일정 크기의 직경 및 높이를 가지며, 이는 마이크로 니들(100)이 피부(S) 내부로 침투하는 깊이 정도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하단부의 직경 및 높이에 따라 상단부(110) 및 약물을 포함하는 중단부(120)가 피부(S) 내부로 침투되는 깊이 정도를 가늠할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 약물의 종류, 약물의 상태, 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 기초하여 약물이 침투되어야 하는 깊이 정도에 따라 하단부의 높이 및 영문자 ‘C’ 또는 ‘H’와 같은 폐곡면 형태로 형성된 기둥 형상의 3차원 구조쉘인 하단부(300)를 포함함으로써, 형태, 폐곡면을 형성하는 기둥의 두께 및 하단부의 높이 중 적어도 어느 하나 이상으로 인한 표면적 증가로 인해 피부(S) 내부로 침투되어 녹는 속도를 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 하단부(300)의 형태, 두께 및 높이의 조절로 인해 피부(S) 내부에서의 녹는 속도를 조절할 수 있다. The lower end 300 has a diameter and a height of a certain size, which may indicate the degree of depth at which the microneedle 100 penetrates into the skin (S). For example, according to the diameter and height of the lower portion, the depth of penetration of the upper portion 110 and the middle portion 120 including the drug into the skin (S) can be estimated, and 3 according to another embodiment of the present invention The microneedle 100 including the dimensional structural shell is based on the type of drug, the state of the drug, the time when the drug is administered, the administration time, and the depth to which the drug should be penetrated based on the administered amount. By including the lower end 300, which is a three-dimensional structural shell of a columnar shape formed in a closed curved surface form such as C' or 'H', due to at least any one or more of the shape, the thickness of the column forming the closed curved surface, and the height of the lower end Due to the increase in the surface area, it can penetrate into the skin (S) and improve the melting rate. That is, the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention can control the melting rate inside the skin S due to the control of the shape, thickness and height of the lower end 300 . .

다만, 도 10에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하단부(300)의 형태를 영문자 ‘C’로 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)은 전술한 영문자에 한정하지 않으며, 하단부(300)의 표면적을 증가시키면서, 구조적으로 안정되어 마이크로 니들(100)의 강도를 유지할 수 있는 영문자, 숫자, 상형문자, 한글 및 로마숫자 중 적어도 어느 하나의 문자 형상의 단면을 가지는 하단부(300)를 포함할 수 있다. However, in FIG. 10, the shape of the lower end 300 according to another embodiment of the present invention is shown as an English letter 'C', but the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention is described above. It is not limited to one alphabetic character, and while increasing the surface area of the lower part 300, it is structurally stable and can maintain the strength of the microneedle 100. At least one character shape of English characters, numbers, hieroglyphs, Korean and Roman numerals It may include a lower end 300 having a cross-section of .

하단부(300)는 베이스부(10)와 마이크로 니들(100)을 연결하는 녹는 물질로 형성되며, 베이스부(10)로부터 마이크로 니들(100)을 분리시키는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 하단부(300)는 수용성의 녹는 물질로 형성되며, 피부(S) 내부로 침투하여 빠르게 녹을 수 있으며, 이로 인해 베이스부(10) 상에 형성된 마이크로 니들(100)을 빠르게 분리할 수 있다. The lower portion 300 is formed of a soluble material connecting the base portion 10 and the microneedle 100 , and is characterized in that the microneedle 100 is separated from the base portion 10 . For example, the lower part 300 is formed of a water-soluble soluble material, and can penetrate into the skin (S) and melt quickly, thereby rapidly separating the microneedle 100 formed on the base part (10). there is.

이 때, 하단부(300)는 피부(S) 내로 침투되는 상단부(110) 및 중단부(120)와 동일하게 수용성 물질로 형성될 수 있다. 다만, 하단부(300)는 수용성 물질 중에서도 상단부(110) 및 중단부(120)에 비해 보다 빨리 녹는 물질로 형성된 것일 수 있다. 상단부(110)는 피부 천공을 더욱 용이하게 하기 위한 것이고, 중단부(120)는 약물의 보다 효율적인 투약을 위한 것이며, 하단부(300)는 베이스부(10) 상에 형성된 마이크로 니들(100)의 빠른 분리와 마이크로 니들(100)의 피부(S) 내부로의 깊이 정도를 위한 것이므로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은 서로 다른 물질로 형성된 3층 이상 구조의 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다. At this time, the lower part 300 may be formed of a water-soluble material in the same way as the upper part 110 and the middle part 120 penetrating into the skin (S). However, the lower part 300 may be formed of a material that melts faster than the upper part 110 and the middle part 120 among water-soluble materials. The upper end 110 is to further facilitate skin perforation, the middle portion 120 is for more efficient dosing of the drug, and the lower end 300 is a fast of the microneedle 100 formed on the base portion 10. Since it is for separation and the degree of depth into the skin (S) of the microneedle 100, the microneedle 100 according to another embodiment of the present invention has a three-layer or more structure formed of different materials at the upper end 110, It is characterized in that it includes a middle portion 120 and a lower end portion (300).

단계 920에서, 하단부(300) 상에, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120)를 형성한다. 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법은 하단부(300) 상에 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된, 고형화된 중단부(120)를 형성할 수 있다. 다만, 도 10(b)에서는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120)를 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 니들(100)의 중단부(120)는 액체 상태의 약물을 포함할 수 있는 캐비티(cavity)를 포함한 형태일 수도 있다. In step 920, on the lower end 300, penetrating into the interior of the skin, forming a middle portion 120 formed of a compound containing a drug component. As shown in Figure 10 (b), the method for manufacturing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention is formed of a compound containing a drug component on the lower end 300, the solidified stop A portion 120 may be formed. However, in FIG. 10(b), the middle part 120 formed of a compound containing a drug component is shown, but the middle part 120 of the microneedle 100 according to another embodiment of the present invention is a drug in a liquid state. It may be a form including a cavity that can be included.

다른 실시예에 따라서, 중단부(120)는 피부(S) 내로 침투되는 상단부(110)와 동일하게 수용성 물질로 형성될 수 있다. 다만, 중단부(120)는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 것이므로, 상단부(110) 및 하단부(300)와 다른 물질로 형성되는 것이 바람직하다. According to another embodiment, the middle part 120 may be formed of a water-soluble material in the same way as the upper part 110 penetrating into the skin (S). However, since the middle part 120 is formed of a compound containing a drug component, it is preferably formed of a material different from that of the upper part 110 and the lower part 300 .

단계 930에서, 중단부(120) 상에 상단부(110)를 형성한다. 도 10(c)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들의 제조방법은 중단부(120)의 상단에 위치하여 피부(S) 내부로 침투를 용이하게 하는 상단부(110)를 형성할 수 있다. 상단부(110)는 피부(S)로 침투하는 침투방향을 기준으로, 선단은 뾰족한 첨단 형상을 가지며 예를 들어, 삼각, 사각, 오각, 육각 등의 각뿔 또는 원뿔 형상으로 형성되어 피부(S) 내로 침투를 용이하게 할 수 있다.In step 930 , the upper end 110 is formed on the middle portion 120 . Referring to FIG. 10( c ), the method for manufacturing a microneedle including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention is located at the top of the middle part 120 to facilitate penetration into the skin (S). The upper part 110 may be formed. The upper end 110 has a pointed tip shape based on the penetration direction penetrating into the skin (S), for example, is formed in a pyramid or conical shape such as triangular, square, pentagonal, hexagonal, etc. into the skin (S). penetration may be facilitated.

본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들(100)의 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(300) 각각은 서로 다른 물질로 형성된 것을 특징으로 한다. 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(300)는 동일한 수용성 물질일 수 있으나, 침투를 용이하게 하는 상단부(110), 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120) 및 이를 지지하고, 베이스부(10)로부터의 분리를 용이하게 하는 하단부(300)는 수용성 물질 내에서 각기 다른 성격의 물질로 형성될 수 있다. Each of the upper end 110, the middle portion 120 and the lower end 300 of the microneedle 100 including a three-dimensional structural shell according to another embodiment of the present invention is characterized in that it is formed of a different material. The upper part 110, the middle part 120, and the lower part 300 may be the same water-soluble material, but the upper part 110 to facilitate penetration, the middle part 120 formed of a compound containing a drug component, and supporting it , the lower portion 300 that facilitates separation from the base portion 10 may be formed of a material having a different nature within the water-soluble material.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

100: 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들
110: 상단부
120: 중단부
130: 하단부
200: 일 실시예에 따른 3차원 구조쉘 하단부
210: 직선 부재
220: 공간
300: 다른 실시예에 따른 3차원 구조쉘 하단부100: microneedle including a three-dimensional structural shell
110: upper part
120: interruption
130: lower part
200: the lower end of the three-dimensional structural shell according to an embodiment
210: straight member
220: space
300: the lower end of the three-dimensional structural shell according to another embodiment

Claims (17)

3층 이상 구조의 마이크로 니들에 있어서,
피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되는 중단부;
상기 중단부를 지지하며, 서로 상이한 방향으로 연장되는 복수 개의 직선 부재들을 포함하는 복수의 단위 유닛이 결합된 제1의 3차원 구조쉘 또는 상기 중단부를 지지하며, 문자 형상의 단면을 가지는 폐곡면 기둥 형상의 제2의 3차원 구조쉘을 나타내는 하단부; 및
상기 중단부의 상단에 위치하여 침투를 용이하게 하는 상단부를 포함하되,
상기 하단부는
3층 이상 구조의 최하층에 위치하여 상기 중단부의 밑면 직경에 결합되는 형태이며, 상기 상단부와 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 상기 중단부를 지탱 가능한 직경으로 형성되며,
상기 중단부의 밑면 직경은 상기 상단부의 밑면 직경 또는 상기 하단부의 밑면 직경보다 크며, 상기 상단부의 밑면 직경은 상기 하단부의 밑면 직경보다 큰 것을 특징으로 하는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들. In the microneedle of three or more layers,
a middle part that penetrates into the skin and is formed of a compound containing a drug component;
A first three-dimensional structural shell in which a plurality of unit units including a plurality of linear members extending in different directions are coupled to support the middle part or to support the middle part and to have a closed curved surface columnar shape having a cross section of a character shape a lower portion representing the second three-dimensional structural shell of; and
Including an upper end located at the upper end of the middle portion to facilitate penetration,
the lower part
It is located in the lowermost layer of a three-layer or more structure and is coupled to the diameter of the bottom of the middle part, and is formed with a diameter that can support the middle part formed of the compound including the upper part and the drug component,
The diameter of the bottom of the middle part is larger than the diameter of the bottom of the upper part or the diameter of the bottom of the lower part, and the diameter of the bottom of the upper part is larger than the diameter of the bottom of the lower part. Microneedle comprising a three-dimensional structural shell. 제1항에 있어서,
상기 하단부는
각기 상이한 방향으로 연장되는 상기 복수 개의 직선 부재들을 삼각형 형태로 배열한 단위 유닛이 결합되고, 상기 삼각형 형태로 연결된 상기 복수의 단위 유닛들을 적층한 트러스 구조 형태인 상기 제1의 3차원 구조쉘을 나타내는 것을 특징으로 하는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.According to claim 1,
the lower part
A unit unit in which the plurality of linear members extending in different directions are arranged in a triangular shape are combined, and the first three-dimensional structural shell is in the form of a truss structure in which the plurality of unit units connected in the triangular shape are stacked. A microneedle comprising a three-dimensional structural shell, characterized in that. 제2항에 있어서,
상기 하단부는
상기 단위 유닛으로 결합되는 상기 복수 개의 직선 부재들 사이와 상기 제1의 3차원 구조쉘 내부에 공간(space)을 유지하며, 상기 공간을 조절하여 피부의 내부로 침투되는 녹는 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.3. The method of claim 2,
the lower part
Maintaining a space between the plurality of straight members coupled to the unit unit and inside the first three-dimensional structural shell, and adjusting the space to control the rate of melting that penetrates into the skin A microneedle comprising a three-dimensional structural shell. 제1항에 있어서,
상기 상단부 및 상기 중단부는 각뿔 또는 원뿔 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.According to claim 1,
The microneedle comprising a three-dimensional structural shell, characterized in that the upper end and the middle portion has a pyramidal or conical shape. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상단부의 높이 및 밑면 직경은
상기 중단부의 각뿔대 또는 원뿔대 선단의 단면적 넓이에 의해 결정되는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.According to claim 1,
The height of the upper part and the diameter of the base are
A microneedle comprising a three-dimensional structural shell, which is determined by the cross-sectional area of the tip of the truncated truncated cone or frustum of the middle part. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 하단부는
베이스부와 상기 마이크로 니들을 연결하는 녹는 물질로 형성되어, 상기 베이스부로부터 상기 마이크로 니들을 분리시키는 것을 특징으로 하는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.According to claim 1,
the lower part
A microneedle comprising a three-dimensional structural shell, characterized in that it is formed of a soluble material connecting the base portion and the microneedle, and separates the microneedle from the base portion. 제1항에 있어서,
상기 중단부는
약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되며, 고형화된 것을 특징으로 하는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.According to claim 1,
the interruption
A microneedle comprising a three-dimensional structural shell, characterized in that it is formed of a compound containing a drug component and is solidified. 제1항에 있어서,
상기 상단부, 상기 중단부 및 상기 하단부는 서로 다른 물질로 형성되는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.According to claim 1,
The upper part, the middle part, and the lower part are formed of different materials, the microneedle including a three-dimensional structural shell. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 하단부는
C, H의 문자형 또는 불규칙단면형의 단면을 가지며, 하단부의 높이로 형성되어 기둥 형상의 상기 제2의 3차원 구조쉘을 나타내는 것을 특징으로 하는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.According to claim 1,
the lower part
A microneedle comprising a three-dimensional structural shell, characterized in that it has a cross section of a letter-shaped or irregular cross-sectional shape of C, H, and is formed at the height of the lower end to represent the second three-dimensional structural shell in a columnar shape. 제12항에 있어서,
상기 하단부는
내부에 공간(space)을 유지하는 폐곡면 형태의 3차원 구조인 상기 제2의 3차원 구조쉘을 나타내는 것을 특징으로 하는, 3차원 구조쉘을 포함하는 마이크로 니들.13. The method of claim 12,
the lower part
A microneedle comprising a three-dimensional structural shell, characterized in that it represents the second three-dimensional structural shell, which is a three-dimensional structure in the form of a closed curved surface that maintains a space therein. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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