KR102323534B1 - Microneedle and method of fabricating the same - Google Patents

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류원형
이예진
박승현
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Abstract

본 발명은 마이크로 니들 및 이의 제조 방법으로서, 상기 마이크로 니들은 유효 물질을 포함하는 팁부; 및 상기 팁부의 일단부와 접하는 제 1 면을 가지며, 다공성 구조의 수용성 또는 가수분해성 고분자를 포함하는 희생층을 포함하며, 상기 희생층의 제 1 면과 대향하는 제 2 면은 주입기의 단부에 결합되고, 상기 희생층은 상기 주입기를 통해 상기 팁부와 함께 생체 내에 자입되고, 상기 희생층의 수용성 또는 가수분해성 고분자는 상기 생체 내에서 상기 유효 물질보다 빠르게 용해되거나 삽입 시 기계적 충격으로 파괴되어 상기 팁부가 상기 주입기의 단부로부터 해제되어 상기 생체 일부 내에 잔류하는 마이크로니들을 포함할 수 있다. The present invention provides a microneedle and a method for manufacturing the same, the microneedle comprising: a tip including an active material; and a sacrificial layer having a first surface in contact with one end of the tip portion, the sacrificial layer including a water-soluble or hydrolyzable polymer having a porous structure, a second surface opposite to the first surface of the sacrificial layer is coupled to the end of the injector and the sacrificial layer is introduced into the living body together with the tip portion through the injector, and the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer dissolves faster than the active material in the living body or is destroyed by mechanical shock upon insertion, so that the tip portion It may include a microneedle that is released from the end of the injector and remains in the part of the living body.

Description

마이크로 니들 및 이의 제조 방법{Microneedle and method of fabricating the same}Microneedle and method for manufacturing the same

본 발명은 바이오 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 마이크로 니들 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to biotechnology, and more particularly, to a microneedle and a method for manufacturing the same.

마이크로니들(microneedle)은 생체 내에 약물, 비타민 또는 백신과 같은 유효 물질을 전달하거나, 체내 분석 물질의 검출 또는 조직검사(biopsy)에 사용되고 있다. 상기 마이크로 니들은 크기가 작아 피부 내 통점의 깊이보다 주로 짧기 때문에, 이로 인해 상대적으로 통증을 최소화시킬 수 있다. A microneedle is used to deliver an active substance, such as a drug, vitamin, or vaccine, into a living body, or to detect or biopsy an analyte in the body. Since the microneedle has a small size and is mainly shorter than the depth of the pain point in the skin, it is possible to relatively minimize pain.

상기 마이크로니들을 제조하는 동안 또는 상기 마이크로니들을 생체 조직 내로 삽입하는 동안에, 취급을 용이하게 하기 위해 마이크로니들을 지지하는 기판 또는 다른 구조(예컨대, 패치)가 요구된다. 이와 같이 기판이나 패치와 같은 기저 구조가 마련된 경우에는, 상기 마이크로니들을 상체 조직 내로 삽입 후에도 유효 물질의 방출 시간 동안 생체 조직 표면에 상기 마이크로니들을 지지하는 기판 또는 패치와 같은 지지 구조가 잔존할 수 있다. A substrate or other structure (eg, patch) supporting the microneedle is required to facilitate handling during fabrication of the microneedle or insertion of the microneedle into living tissue. When a base structure such as a substrate or a patch is provided in this way, even after the microneedle is inserted into the upper body tissue, a support structure such as a substrate or a patch for supporting the microneedle may remain on the surface of the living tissue during the release time of the active material. have.

상기 마이크로니들을 지지하는 기판 또는 패치가 잔존하는 동안에 환자 또는 사용자가 불편함을 느낄 수 있으며, 마이크로니들의 적용시에는 적용 후 외력이나 근육의 움직임에 의해서 상기 마이크로니들의 위치를 변화시키는 원인이 제공될 수도 있다. 예컨대, 각막에 마이크로니들이 삽입된 후에 기판 또는 패치가 유효 물질이 모두 주입될 때까지 잔존한다면 사용자는 눈을 깜박일 때마다 통증 및 불편함을 느낄 수 있다. 그리고, 굴곡이 있는 피부 표면이나 피부 근육의 움직임이 많은 표면 상에 마이크로니들 패치가 부착되는 경우, 피부 표면의 굴곡 변화에 따라 마이크로니들 패치의 변형이 일어날 수 있으며, 상기 변형은 마이크로니들 패치의 적어도 일부분 또는 전면적에 걸쳐 불균일하게 일어날 수 있다. 예를 들면, 마이크로니들 패치의 어느 한 부분이 인장 변형되는 경우 다른 부분은 이를 보상하기 위해 압축 변형될 수 있다. A patient or user may feel discomfort while the substrate or patch supporting the microneedle remains, and when the microneedle is applied, the cause of changing the position of the microneedle is provided by external force or muscle movement after application. could be For example, if the substrate or patch remains until all of the active material is injected after the microneedle is inserted into the cornea, the user may feel pain and discomfort every time he blinks his/her eyes. And, when the microneedle patch is attached on a curved skin surface or a surface with a lot of skin muscle movement, the microneedle patch may be deformed according to a change in the curvature of the skin surface, and the deformation is at least of the microneedle patch. It may occur non-uniformly over a portion or the entire area. For example, when one part of the microneedle patch is tensilely deformed, the other part may be compressively deformed to compensate for the tensile deformation.

이와 같이, 마이크로 니들 패치의 전 영역 중 일부 영역의 변형이 다른 영역의 변형을 초래하는 경우, 피부 표면에 부착된 마이크로니들 패치가 부분적으로 탈리되기 쉬워, 적어도 일부 마이크로니들이 피부 표면에 균일하게 밀착되기 어려울 수 있다. 이 경우, 탈리된 영역에서는 해당 부분의 마이크로니들에 의한 유효 물질의 전달이 충분히 이루어질 수 없으며, 상기 유효 물질이 타겟 위치가 아닌 주변으로 전달되어 원치 않는 부작용이 발생할 수 있다. 또한, 상기 마이크로니들 패치가 부착되어 있는 상태로 장시간 지나면, 생체 조직 내로 산소 흡수를 차단하거나 흡수되는 산소의 양이 줄어들어 감염 위험을 높일 수도 있다. As such, when the deformation of some areas of the entire area of the microneedle patch causes deformation of other areas, the microneedle patch attached to the skin surface is likely to be partially detached, so that at least some microneedles are not uniformly adhered to the skin surface. It can be difficult. In this case, in the detached region, the effective material may not be sufficiently delivered by the microneedle of the corresponding portion, and the active material may be delivered to the periphery rather than the target location, resulting in unwanted side effects. In addition, if the microneedle patch is attached for a long time, the absorption of oxygen into the living tissue may be blocked or the amount of absorbed oxygen may be reduced, thereby increasing the risk of infection.

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(특허문헌 1) KR 2015-0096627 A (Patent Document 1) KR 2015-0096627 A

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지속적인 유효 물질 방출을 보장하며, 유효 물질 방출 시간 동안 패치의 잔존으로 인한 불편함과 마이크로니들 패치의 적용 과정에서 또는 적용 후 외력이나 근육의 움직임으로부터 유발되는 상기 마이크로니들의 위치 변화를 최소화하거나 억제하는 마이크로니들을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to ensure continuous active substance release, and the microneedle caused by external force or muscle movement during or after the application of the microneedle patch and the inconvenience caused by the residual of the patch during the active substance release time. It is to provide a microneedle that minimizes or suppresses a change in the position of

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 전술한 이점을 갖는 마이크로 니들 패치의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a microneedle patch having the above-described advantages.

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본 발명의 실시예에서, 유효 물질을 포함하는 팁부; 및 상기 팁부의 일단부와 접하는 제 1 면을 가지며, 다공성 구조의 수용성 또는 가수분해성 고분자를 포함하는 희생층을 포함하며, 상기 희생층의 제 1 면과 대향하는 제 2 면은 주입기의 단부에 결합되고, 상기 희생층은 상기 주입기를 통해 상기 팁부와 함께 생체 내에 자입되고, 상기 희생층의 수용성 또는 가수분해성 고분자는 상기 생체 내에서 상기 유효 물질보다 빠르게 용해되거나 삽입 시 기계적 충격으로 파괴되어 상기 팁부가 상기 주입기의 단부로부터 해제되어 상기 생체 일부 내에 잔류하는 마이크로니들이 제공될 수 있다. In an embodiment of the present invention, a tip portion comprising an active substance; and a sacrificial layer having a first surface in contact with one end of the tip portion, the sacrificial layer including a water-soluble or hydrolyzable polymer having a porous structure, a second surface opposite to the first surface of the sacrificial layer is coupled to the end of the injector and the sacrificial layer is introduced into the living body together with the tip portion through the injector, and the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer dissolves faster than the active material in the living body or is destroyed by mechanical shock upon insertion, so that the tip portion A microneedle that is released from the end of the injector and remains in the part of the living body may be provided.

일 실시예에서, 상기 다공성 구조의 기공도, 기공의 크기 및 분포에 의해 상기 희생층의 수용성 또는 가수분해성 고분자가 상기 생체 조직 내에서 용해되는 속도가 조절될 수 있다. In one embodiment, the rate at which the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer is dissolved in the living tissue may be controlled by the porosity of the porous structure, the size and distribution of pores.

또 다른 실시예에서, 상기 다공성 구조의 기공도, 기공의 크기 및 분포에 의해 상기 고분자 희생층이 마이크로니들의 상기 생체 조직 내로 삽입 시 발생하는 충격으로 파괴되는 정도의 차이로 상기 팁부가 기저부와 분리 후 생체 조직내로 분리 삽입되는 정도가 조절될 수 있다.In another embodiment, the tip part is separated from the base part by the difference in the degree of destruction of the polymer sacrificial layer by the impact generated when the microneedle is inserted into the living tissue by the porosity of the porous structure, the size and distribution of the pores After that, the degree of separation and insertion into the living tissue can be controlled.

상기 다공성 구조의 기공 크기는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위를 가지며, 상기 마이크로니들의 종횡비는 1 내지 5, 높이 20 내지 1,000 ㎛, 밑변의 직경이 5 내지 500 ㎛일 수 있다. The pore size of the porous structure may range from 10 μm to 100 μm, and the microneedle may have an aspect ratio of 1 to 5, a height of 20 to 1,000 μm, and a diameter of a base of 5 to 500 μm.

상기 수용성 또는 가수분해성 고분자는 히알루론산, 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan), 콜라겐, 덱스트린, 덱스트란, 콘드로이틴황산나트륨, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오즈, 카르복시메틸셀룰로오스 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨염, 알긴산, 글루코오스, 수크로오스, 말토오스, 트레할로오스, 프로테오글리칸, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드(Poly(ethylene oxide)), 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. The water-soluble or hydrolyzable polymer is hyaluronic acid, gelatin, chitosan, collagen, dextrin, dextran, sodium chondroitin sulfate, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, carboxymethyl cellulose ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose To be selected from the group consisting of sodium salt, alginic acid, glucose, sucrose, maltose, trehalose, proteoglycan, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide (Poly (ethylene oxide)), polyethylene glycol and mixtures thereof. can

상기 팁부는 생분해성 고분자를 포함하며, 단당류, 다당류, 생분해성 하이드로겔, 생분해성 고분자 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들면, 상기 생분해성 물질은, 키토산(chitosan), 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin), 히알루론산(hyaluronic acid; HA), 알긴산, 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 폴리라이신 (polylysine), 카르복시메틸 티틴, 피브린, 아가로스, 풀루란 및 셀룰로오스 중 적어도 어느 하나인 생체 유래 가용성 물질; 폴리비닐피롤리돈(PVP); 폴리에틸렌 글 리콜(PEG), 폴리비닐알콜(PVA), 히드록시프로필 셀룰로스(HPC), 히드록시에틸셀룰로스(HEC), 히드록시프로필 메틸셀룰로스(HPMC), 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스, 폴리알콜, 아라비아검, 알기네이트, 시클로덱스트린, 덱스트린, 포도당, 과당, 녹말, 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트, 폴리락트산(polylactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아마이드, 폴리메타아크릴산, 폴리말레인산로 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. The tip includes a biodegradable polymer, and may be a monosaccharide, a polysaccharide, a biodegradable hydrogel, a biodegradable polymer, or a combination thereof. For example, the biodegradable material is chitosan, collagen, gelatin, hyaluronic acid (HA), alginic acid, pectin, carrageenan, chondroitin (sulfate), dextran (sulfate) , polylysine (polylysine), carboxymethyl titin, fibrin, agarose, pullulan, and at least any one of a bio-derived soluble substance of cellulose; polyvinylpyrrolidone (PVP); Polyethylene glycol (PEG), polyvinyl alcohol (PVA), hydroxypropyl cellulose (HPC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), sodium carboxymethyl cellulose, polyalcohol, gum arabic, Alginate, cyclodextrin, dextrin, glucose, fructose, starch, trehalose, glucose, maltose, lactose, lactulose, fructose, turanose, melitose, melezitose, dextran, sorbitol, xylitol, palaty It may be selected from the group consisting of nits, polylactic acid, polyglycolic acid, polyethylene oxide, polyacrylic acid, polyacrylamide, polymethacrylic acid, polymaleic acid, and mixtures thereof.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 마이크로니들 형상의 음각 구조 입체 패턴을 갖는 몰드를 준비하는 단계; 유효 성분과 생분해성 고분자를 제 1 용매와 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하는 단계; 상기 몰드의 상기 음각 구조 입체 패턴의 일부를 채우도록 상기 제 1 혼합물을 제공하여 팁부를 형성하는 단계; 상기 음각 구조 입체 패턴의 나머지 부분에 수용성 또는 가수분해성 고분자를 채워 상기 팁부 상에 희생층을 형성하는 단계; 및 상기 희생층에 주입기의 단부를 결합시켜 상기 몰드로부터 마이크로 니들을 분리시키는 단계를 포함하며,상기 희생층은 상기 주입기를 통해 상기 팁부와 함께 생체 내에 자입되고, 상기 희생층은 상기 생체 내에서 상기 유효 물질보다 빠르게 용해되거나 삽입 시 기계적 충격으로 파괴되어 상기 팁부가 상기 주입기의 단부로부터 해제되어 상기 생체 내에 잔류하는 마이크로니들의 제조 방법이 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, preparing a mold having a microneedle-shaped intaglio structure three-dimensional pattern; mixing the active ingredient and the biodegradable polymer with a first solvent to form a first mixture; forming a tip portion by providing the first mixture to fill a part of the three-dimensional pattern of the engraved structure of the mold; forming a sacrificial layer on the tip portion by filling the remaining portion of the engraved three-dimensional pattern with a water-soluble or hydrolyzable polymer; and separating the microneedle from the mold by coupling the end of the injector to the sacrificial layer, wherein the sacrificial layer is inserted into the living body together with the tip through the injector, and the sacrificial layer is formed in the living body. There may be provided a method of manufacturing a microneedle remaining in the living body by dissolving faster than the active material or being destroyed by a mechanical shock upon insertion so that the tip portion is released from the end of the injector.

상기 희생층을 형성하는 단계 전에, 상기 제 1 혼합물이 제공된 상기 몰드의 표면을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 희생층을 형성하는 단계는, 수용성 또는 가수분해성 고분자를 제 2 용매와 혼합하여 제 2 혼합물을 형성하는 단계; 상기 음각 구조 입체 패턴의 나머지 부분을 상기 제 2 혼합물로 채우는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 2 혼합물로 채우는 단계는, 상기 팁부가 형성된 몰드 상에 제 2 혼합물을 제공하는 단계; 및 상기 팁부와 상기 제 2 혼합물 사이의 공간이 형성되지 않도록 상기 몰드의 상부면을 가압하여 상기 팁부와 상기 제 2 혼합물 사이를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. Before forming the sacrificial layer, the method may further include plasma-treating the surface of the mold provided with the first mixture. The forming of the sacrificial layer may include: mixing a water-soluble or hydrolyzable polymer with a second solvent to form a second mixture; It may include filling the remaining portion of the three-dimensional pattern of the intaglio structure with the second mixture. The filling of the second mixture with the second mixture may include: providing the second mixture on the mold on which the tip portion is formed; and pressing the upper surface of the mold so that a space between the tip part and the second mixture is not formed to couple the tip part and the second mixture.

상기 다공성 구조의 기공도, 기공의 크기 및 분포는 상기 제 2 용매 내 상기 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도에 의해 조절되며, 상기 기공도, 기공의 크기 및 분포에 의해 상기 희생층의 수용성 또는 가수분해성 고분자가 용해되는 속도가 조절될 수 있다. The porosity, the size and distribution of the pores of the porous structure are controlled by the concentration of the water-soluble or hydrolyzable polymer in the second solvent, and the water-soluble or hydrolyzable properties of the sacrificial layer by the porosity, the size and distribution of the pores The rate at which the polymer is dissolved can be controlled.

일 실시예에서, 상기 희생층을 형성한 후, 상기 몰드를 동결 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 희생층을 형성한 후, 상기 음각 구조 입체 패턴 내에 상기 팁부와 상기 희생층만 존재하도록, 상기 몰드의 상부면에 잔존하는 상기 제 2 혼합물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, after forming the sacrificial layer, the method may further include freeze-drying the mold. After forming the sacrificial layer, the method may further include removing the second mixture remaining on the upper surface of the mold so that only the tip portion and the sacrificial layer exist in the three-dimensional pattern of the intaglio structure.

일 실시예에서, 상기 제 2 용매는 에틸아세테이트, 아세톤, 아세토나이트릴, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸포름아마이드, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 피리딘, 테트라하이드로퓨란, 부탄-2-올 및 메틸에틸케톤으로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 수용액과의 혼합성을 지닌 유기용매일 수 있다. 상기 제 1 용매는 메틸렌클로라이드, 클로르포름, 아세톤, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤 및 아세토나이트릴로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 고분자에 대한 용해성을 지닌 유기용매일 수 있다. In one embodiment, the second solvent is ethyl acetate, acetone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, dioxane, methanol, ethanol, propanol, pyridine, tetrahydrofuran, butane- It is selected from the group consisting of 2-ol and methyl ethyl ketone, and may be an organic solvent having miscibility with an aqueous solution. The first solvent is selected from the group consisting of methylene chloride, chloroform, acetone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dioxane, tetrahydrofuran, ethyl acetate, methyl ethyl ketone and acetonitrile. and may be an organic solvent having solubility in polymers.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 주입기; 및 상기 주입기의 단부에 부착되는 청구항 제1항에 기재된 마이크로니들을 포함하는 약물 전달 시스템이 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the injector; And a drug delivery system comprising the microneedle according to claim 1 attached to the end of the injector may be provided.

본 발명의 일 실시예에 따라, 마이크로니들이 생체 내에 자입될 때, 상기 마이크로니들을 구성하는 희생층을 상기 생체 내에서 유효 물질보다 빠르게 용해시켜, 상기 마이크로니들의 팁부만을 상기 생체 일부 내에 잔류 시킴으로써, 지속적인 유효 물질 방출을 보장하며, 유효 물질 방출 시간 동안 패치의 잔존으로 인한 불편함과 마이크로니들 패치의 적용 과정에서 또는 적용 후 외력이나 근육의 움직임으로부터 유발되는 상기 마이크로니들의 위치 변화를 최소화하거나 억제하는 마이크로니들을 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, when the microneedle is inserted into the living body, the sacrificial layer constituting the microneedle is dissolved faster than the active material in the living body, so that only the tip of the microneedle remains in the part of the living body, It guarantees continuous release of the active substance, and minimizes or suppresses discomfort due to the remaining of the patch during the release time of the active substance and the position change of the microneedle caused by external force or muscle movement during or after the application of the microneedle patch. A microneedle may be provided.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 이점을 갖는 마이크로 니들의 제조 방법을 제공할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a microneedle having the above-described advantages.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들의 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 마이크로니들들을 포함하는 몰드의 단면도이다.
도 2a는 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도 변화에 따른 다공성 구조를 갖는 희생층의 주사형 전자현미경(Scanning Electron Microscope: SEM) 이미지이고, 도 2b는 동결건조 방식에 따른 다공성 구조를 갖는 희생층의 SEM 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약물 전달 시스템 개념을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 약물 전달 시스템을 통해 생체 내부로 마이크로니들을 주입 후 주입기로부터 마이크로니들이 분리되는 것을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주입기를 통한 마이크로니들을 생체 내에 주입하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 물질 주입기의 단부에 마이크로니들을 결합시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들이 주입기로부터 분리되는 것을 보여주는 도면이다. 1A is a cross-sectional view of a microneedle according to an embodiment of the present invention.
1B is a cross-sectional view of a mold including a plurality of microneedles according to an embodiment of the present invention.
2a is a scanning electron microscope (SEM) image of a sacrificial layer having a porous structure according to a change in concentration of a water-soluble or hydrolyzable polymer, and FIG. 2b is a SEM of a sacrificial layer having a porous structure according to a freeze-drying method. It is an image.
3 is a diagram showing the concept of a drug delivery system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the separation of the microneedle from the injector after injecting the microneedle into the living body through the drug delivery system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention.
6A to 6C are views for explaining a method for manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of injecting a microneedle into a living body through an injector according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a method of coupling the microneedle to the end of the active substance injector according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing that the microneedle according to an embodiment of the present invention is separated from the injector.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these examples are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.

또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals in the drawings refer to the same elements. As used herein, the term “and/or” includes any one and any combination of one or more of those listed items.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is used to describe specific embodiments, not to limit the present invention. As used herein, the singular forms may include the plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, “comprise” and/or “comprising” refers to the presence of the recited shapes, numbers, steps, actions, members, elements, and/or groups of those specified. and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, movements, members, elements and/or groups.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역 또는 부분을 다른 영역 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, and/or parts, these members, parts, regions, and/or parts should not be limited by these terms. is self-evident These terms are used only to distinguish one member, component, region or part from another region or part. Accordingly, a first member, component, region, or portion discussed below may refer to a second member, component, region or portion without departing from the teachings of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 부재 또는 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention are described with reference to the drawings which schematically show ideal embodiments of the present invention. In the drawings, for example, the size and shape of the members may be exaggerated for convenience and clarity of description, and in actual implementation, variations of the illustrated shape may be expected. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as limited to the specific shapes of the members or regions shown herein.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(10)의 단면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 마이크로니들들을 포함하는 몰드의 단면도이다. 1A is a cross-sectional view of a microneedle 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a mold including a plurality of microneedles according to an embodiment of the present invention.

도 1a을 참조하면, 마이크로니들(10)은 유효 물질을 포함하는 팁부(102) 및 팁부(102)의 일단부와 접하는 제 1 면을 가지며, 다공성 구조의 수용성 또는 가수분해성 고분자를 포함하는 희생층(102)을 포함할 수 있다. 희생층(102)의 제 1 면과 대향하는 제 2 면은 후술할 주입기의 단부에 결합되고, 희생층(102)은 상기 주입기를 통해 팁부(101)와 함께 생체 내에 자입되고, 희생층(102)의 수용성 또는 가수분해성 고분자는 상기 생체 내에서 상기 유효 물질보다 빠르게 용해되거나 삽입 시의 기계적 충격으로 파괴되어 팁부(102)가 상기 주입기의 단부로부터 해제되어 상기 생체 일부 내에 잔류할 수 있다. 특히, 희생층(102)의 기공의 크기, 분포, 기공도 등에 따라서 희생층(102)에 수분이 침투하는 속도가 결정되어(예컨대, 모세관 현상 등) 희생층(102)의 용해 속도가 결정되거나, 기공의 크기, 분포, 기공도에 따른 기계적 강도 변화에 따라 생체 조직 삽입시의 충격에 의해 빠르게 붕괴되어 팁부(101)를 빠르게 분리하는 메커니즘으로 작용할 수 있다. 1A, the microneedle 10 has a tip portion 102 containing an active material and a first surface in contact with one end of the tip portion 102, and a sacrificial layer containing a water-soluble or hydrolyzable polymer having a porous structure. (102). A second surface of the sacrificial layer 102 opposite to the first surface is coupled to an end of an injector to be described later, and the sacrificial layer 102 is inserted into the living body together with the tip 101 through the injector, and the sacrificial layer 102 ) of the water-soluble or hydrolyzable polymer dissolves faster than the active material in the living body or is destroyed by mechanical shock during insertion, so that the tip portion 102 is released from the end of the injector and can remain in the living body part. In particular, the rate of penetration of moisture into the sacrificial layer 102 is determined (eg, capillary phenomenon, etc.) according to the size, distribution, porosity, etc. of the pores of the sacrificial layer 102 to determine the dissolution rate of the sacrificial layer 102 or , the size, distribution, and porosity of the pores are rapidly collapsed by the impact during insertion of the living tissue according to the mechanical strength change according to the degree of porosity, which can act as a mechanism for rapidly separating the tip portion (101).

일 실시예에서, 상기 다공성 구조의 기공도, 기공의 크기 및 분포에 의해 희생층(101)의 수용성 또는 가수분해성 고분자가 상기 생체 내에서 용해되는 속도가 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 다공성 구조의 기공도가 클수록 희생층(101)의 수용성 또는 가수분해성 고분자는 상대적으로 빠르게 생체 내에서 용해되며, 반면 상기 다공성 구조의 기공도가 작을수록 희생층(101)의 수용성 또는 가수분해성 고분자는 상대적으로 느리게 생체 내에서 용해될 수 있다. In one embodiment, the rate at which the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer 101 is dissolved in the living body may be controlled by the porosity of the porous structure, the size and distribution of pores. For example, as the porosity of the porous structure increases, the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer 101 dissolves relatively quickly in the body, whereas as the porosity of the porous structure decreases, the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer 101 is decreased. Degradable polymers can be dissolved in vivo relatively slowly.

또 다른 예로, 동일한 기공도를 가진 희생층(101)의 경우에 기공의 크기가 작을수록 모세관 현상에 의해 물분자의 희생층(101) 내로의 흡수가 빨라져서 희생층(101)의 용해가 빨라질 수 있다. As another example, in the case of the sacrificial layer 101 having the same porosity, the smaller the pores, the faster the absorption of water molecules into the sacrificial layer 101 due to capillary action, so that the dissolution of the sacrificial layer 101 may be faster. have.

일 실시 예에서, 상기 다공성 구조의 기공 크기는 10 ㎛ 내지 100 ㎛인 범위를 가질 수 있다. 기공 크기가 10 ㎛ 이하인 경우, 마이크로니들(10)이 생체 내부로 완전히 삽입된 후 희생층(101)이 상기 생체 내에서 상기 유효 물질보다 느리게 용해되어, 팁부(102)의 유효 물질이 모두 생체 내부로 흡수되어 분해될 까지 희생층(101)이 잔존하며, 잔존으로 인한 불편함과 마이크로니들의 적용 과정에서 또는 적용 후 외력이나 근육의 움직임으로부터 유발되는 상기 마이크로니들의 위치 변화를 최소화하거나 억제하는 효과를 얻기 어려울 수 있다. 그리고 기공 크기가 100 ㎛ 이상인 경우, 유효 물질 주입기를 통해 마이크로니들(10)을 생체 내부로 자입시킬 때 마이크로니들(10)이 생체 내부로 완전히 삽입되기 전에 마이크로니들(10)의 희생층(101)이 외력(예: 마이크로니들(10)이 주입기를 통해 생체 내부로 삽입되도록 가해지는 힘)에 의해 파단되어, 마이크로니들(10)의 팁부(102)를 원하는 위치까지 이동시키기 어려울 수 있다.In one embodiment, the pore size of the porous structure may have a range of 10 μm to 100 μm. When the pore size is 10 μm or less, after the microneedle 10 is completely inserted into the living body, the sacrificial layer 101 is dissolved more slowly than the effective material in the living body, so that all the active materials of the tip 102 are inside the living body. The sacrificial layer 101 remains until it is absorbed and decomposed into the may be difficult to obtain. And when the pore size is 100 μm or more, when the microneedle 10 is inserted into the living body through the active material injector, the sacrificial layer 101 of the microneedle 10 before the microneedle 10 is completely inserted into the living body. It may be broken by this external force (eg, a force applied to insert the microneedle 10 into the living body through the injector), and it may be difficult to move the tip portion 102 of the microneedle 10 to a desired position.

바람직하게, 마이크로니들(10)의 종횡비는 1 내지 5, 높이 20 내지 1,000 ㎛, 밑변의 직경이 5 내지 500 ㎛이며, 팁부(102)와 희생층(101)의 높이 비(희생층의 높이(b)/팁부의 높이(a))는 0.2 내지 1 범위를 갖는다. 바람직하게, 팁부의 높이(a)가 희생층의 높이(b)보다 크며, 이는 팁부(102)의 유효 물질이 생체 내부로 흡수되어 분해되기 전에 희생층(101)을 용해시키기 위함이다. Preferably, the aspect ratio of the microneedle 10 is 1 to 5, the height is 20 to 1,000 μm, and the diameter of the base is 5 to 500 μm, and the height ratio of the tip portion 102 and the sacrificial layer 101 (the height of the sacrificial layer ( b)/height (a)) of the tip range from 0.2 to 1. Preferably, the height (a) of the tip portion is greater than the height (b) of the sacrificial layer, in order to dissolve the sacrificial layer 101 before the effective material of the tip portion 102 is absorbed and decomposed into the living body.

일 실시예에서, 희생층(101)의 상기 수용성 또는 가수분해성 고분자는 히알루론산, 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan), 콜라겐, 덱스트린, 덱스트란, 콘드로이틴황산나트륨, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오즈, 카르복시메틸셀룰로오스 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨염, 알긴산, 글루코오스, 수크로오스, 말토오스, 트레할로오스, 프로테오글리칸, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드(Poly(ethylene oxide)), 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 그러나, 본 발명에서 상기 수용성 또는 가수분해성 고분자는 이들에 제한되지 않는다. 예컨대, 생체에 무해하며, 생체 내부의 수분 또는 혈액에 의해 용해되는 물질이라면 모두 적용 가능하다.In one embodiment, the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer 101 is hyaluronic acid, gelatin, chitosan, collagen, dextrin, dextran, sodium chondroitin sulfate, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropylmethyl Cellulose, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose sodium salt, alginic acid, glucose, sucrose, maltose, trehalose, proteoglycan, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide (Poly (ethylene oxide)), polyethylene glycols and mixtures thereof. However, in the present invention, the water-soluble or hydrolyzable polymer is not limited thereto. For example, any material that is harmless to the living body and dissolved by water or blood inside the living body is applicable.

일 실시예에서, 팁부(102)는 단당류, 다당류, 생분해성 하이드로겔, 생분해성 고분자 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들면, 상기 생분해성 물질은, 키토산(chitosan), 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin), 히알루론산(hyaluronic acid; HA), 알긴산, 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 폴리라이신 (polylysine), 카르복시메틸 티틴, 피브린, 아가로스, 풀루란 및 셀룰로오스 중 적어도 어느 하나인 생체 유래 가용성 물질; 폴리비닐피롤리돈(PVP); 폴리에틸렌 글 리콜(PEG), 폴리비닐알콜(PVA), 히드록시프로필 셀룰로스(HPC), 히드록시에틸셀룰로스(HEC), 히드록시프로필 메틸셀룰로스(HPMC), 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스, 폴리알콜, 아라비아검, 알기네이트, 시클로덱스트린, 덱스트린, 포도당, 과당, 녹말, 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트, 폴리락트산(polylactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아마이드, 폴리메타아크릴산, 폴리말레인산로 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 전술한 물질들은 비제한적인 예시로서 본 발명을 한정하지 않으며, 생체에 무해하고, 생체 내에서 자연 분해 가능한 모든 종류의 물질들이 적용될 수 있다. 예를 들면, 팁부(102)는 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylenes), 폴리프로필렌(polypropylenes), 폴리우레탄(polyurethanes), 나일론 계열 소재, 폴리알킬렌 테레프탈레이트(polyalkylene terephthalate), 폴리에스테르(polyesters) 계열 소재, 열가소성 폴리에스테르 탄성중합체(thermoplastic polyester elastomer), 폴리부틸렌테레프탈레이드 (Polybutylene terephthalate)와 비정질 부분(amorphous segments)이 폴리에스테르 글리콜을 백복으로 결합되어 있는 공중합체, polyether-block-copolyamide polymers를 포함한 polyamides 계열 소재, 또는 ET(Polyethylene terephthalate)일 수 있다. 본 발명에서 상기 수용성 또는 가수분해성 고분자와 상기 생분해성 물질은 서로 다르거나 동일할 수 있다. In one embodiment, the tip portion 102 may be a monosaccharide, polysaccharide, biodegradable hydrogel, biodegradable polymer, or a combination thereof. For example, the biodegradable material is chitosan, collagen, gelatin, hyaluronic acid (HA), alginic acid, pectin, carrageenan, chondroitin (sulfate), dextran (sulfate) , polylysine (polylysine), carboxymethyl titin, fibrin, agarose, pullulan, and at least any one of a bio-derived soluble substance of cellulose; polyvinylpyrrolidone (PVP); Polyethylene glycol (PEG), polyvinyl alcohol (PVA), hydroxypropyl cellulose (HPC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), sodium carboxymethyl cellulose, polyalcohol, gum arabic, Alginate, cyclodextrin, dextrin, glucose, fructose, starch, trehalose, glucose, maltose, lactose, lactulose, fructose, turanose, melitose, melezitose, dextran, sorbitol, xylitol, palaty It may be selected from the group consisting of nits, polylactic acid, polyglycolic acid, polyethylene oxide, polyacrylic acid, polyacrylamide, polymethacrylic acid, polymaleic acid, and mixtures thereof. The above-mentioned materials are non-limiting examples, and the present invention is not limited thereto, and all kinds of materials that are harmless to a living body and can be naturally decomposed in a living body may be applied. For example, the tip portion 102 may include polytetrafluoroethylenes, polypropylenes, polyurethanes, nylon-based materials, polyalkylene terephthalate, and polyesters. Materials, including thermoplastic polyester elastomer, polybutylene terephthalate and copolymers in which amorphous segments are bound with polyester glycol backing, polyether-block-copolyamide polymers It may be a polyamides-based material, or polyethylene terephthalate (ET). In the present invention, the water-soluble or hydrolyzable polymer and the biodegradable material may be different or the same.

일 실시예에서, 상기 유효 물질은 약학적, 의학적 또는 화장학적 유효 성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 유효 물질은 비제한적 예로서 단백질, 펩티드, 유전자, 항체, 마취제, 인슐린, 백신, 다당류, 합성 유기 화합물, 합성 무기 화합물, 또는 미백, 필러, 주름제거 또는 항산화제와 같은 미용 성분일 수 있다. 상기 유효 물질은 팁부(102)의 표면에 코팅되어 존재하거나, 팁부(102)을 구성하는 생분해성 고분자 매트릭스 내에 미립자 형태로 존재하거나, 상기 생분해성 물질과 상기 유효 물질의 혼합물로 존재할 수 있다. 바람직하게, 전술한 생분해성 물질들과 같은 팁부(102)의 구성 물질 내에 상기 유효 물질이 용해되어 팁부(102)을 구성할 수 있다. 구현에 있어서, 팁부(102)는 복수의 서로 다른 유효 물질들을 포함할 수 있다. In one embodiment, the active substance may include a pharmaceutically, medically or cosmetically active ingredient. For example, the active substance may be, by way of non-limiting example, proteins, peptides, genes, antibodies, anesthetics, insulins, vaccines, polysaccharides, synthetic organic compounds, synthetic inorganic compounds, or cosmetic ingredients such as whitening, filler, anti-wrinkle or antioxidants. can The active material may be present coated on the surface of the tip portion 102 , in the form of particulates in the biodegradable polymer matrix constituting the tip portion 102 , or as a mixture of the biodegradable material and the active material. Preferably, the active material may be dissolved in the constituent material of the tip portion 102 such as the biodegradable materials described above to constitute the tip portion 102 . In embodiments, the tip portion 102 may include a plurality of different active materials.

일 실시예에서, 마이크로 니들(10)은 히알루론산으로 형성될 수 있다. 상기 히알루론산은 생체 내 다량 존재하는 생체 합성 물질로서, 피부에 적용 시 보습 효과가 있어 화장품 또는 마스크 팩에 사용되는 물질이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로 니들 자체가 히알루론산으로 형성됨으로써 마이크로 니들 내에 별도의 유효 물질을 제공하지 않더라도 마이크로 니들이 피부 조직 내로 자입되어 보습 효과를 발생시키면서 통증을 동반하는 주사 바늘과 같은 기구 없이도, 상당한 보습 효과 및/또는 상기 보습 효과에 의한 미용 효과를 획득할 수 있다. In one embodiment, the microneedles 10 may be formed of hyaluronic acid. The hyaluronic acid is a biosynthetic material that exists in a large amount in the body, and has a moisturizing effect when applied to the skin, so it is a material used in cosmetics or mask packs. According to an embodiment of the present invention, since the microneedle itself is formed of hyaluronic acid, even if a separate active material is not provided in the microneedle, the microneedle is inserted into the skin tissue to generate a moisturizing effect and pain without an instrument such as an injection needle. , a significant moisturizing effect and/or a cosmetic effect by the moisturizing effect can be obtained.

또 다른 실시예에서, 마이크로 니들(10)은 PLGA 기반의 생분해성 고분자로 형성될 수 있다. 특히 상기 생분해성 고분자는 질병을 치료할 수 있는 약물과 같은 유효물질과 혼합되어 마이크로 팁부(102)로 제작될 수 있으며 본 방식으로 생체 조직 내에 분리 삽입된 후 가수분해에 의해 일정 기간에 걸쳐 서서히 분해되며 약물을 전달하여 치료 효과를 획득할 수 있다.In another embodiment, the microneedle 10 may be formed of a PLGA-based biodegradable polymer. In particular, the biodegradable polymer may be mixed with an effective material such as a drug that can treat diseases and manufactured into the micro tip portion 102, and after being separated and inserted into the living tissue in this way, it is slowly decomposed over a period of time by hydrolysis. A therapeutic effect can be obtained by delivering the drug.

본 발명의 실시예에 따르면, 후술할 주입기의 단부에 마이크로니들(10)를 부착 또는 결합하여 생체 내부로 마이크로니들(10)를 삽입시키는 것이어서, 마이크로니들(10)을 지지하는 기판 또는 패치와 같은 지지 구조가 불필요하다. 또한, 후술할 주입기를 통해 마이크로니들(10)를 생체 내부로 삽입할 시, 마이크로니들(10)을 구성하는 희생층(102)을 상기 생체 내에서 상기 유효 물질보다 빠르게 용해시켜, 후술할 주입기로부터 마이크로니들(10)이 빠르게 분리되며 마이크로니들(10)의 팁부(102)만을 상기 생체 일부 내에 잔류시킬 수 있다. 이로써 지속적인 유효 물질 방출을 보장하며, 유효 물질 방출 시간 동안 패치의 잔존으로 인한 불편함과 마이크로니들 패치의 적용 과정에서 또는 적용 후 외력이나 근육의 움직임으로부터 유발되는 상기 마이크로니들의 위치 변화를 최소화하거나 억제할 수 있다. 또한, 생체 내에 잔류하는 팁부(10)을 구성하는 물질들이 생분해됨으로써, 사용 후에 팁부(10)를 체외로 꺼낼 필요가 없다. According to an embodiment of the present invention, the microneedle 10 is attached or coupled to the end of the injector to be described later to insert the microneedle 10 into the living body, such as a substrate or a patch supporting the microneedle 10. No support structure is required. In addition, when the microneedle 10 is inserted into the living body through an injector to be described later, the sacrificial layer 102 constituting the microneedle 10 is dissolved faster than the active material in the living body, and from the injector to be described later. The microneedle 10 is quickly separated, and only the tip portion 102 of the microneedle 10 can remain in the living body part. This ensures continuous release of the active substance, and minimizes or suppresses discomfort caused by the remaining patch during the active substance release time and the position change of the microneedle caused by external force or muscle movement during or after the application of the microneedle patch. can do. In addition, since materials constituting the tip portion 10 remaining in the living body are biodegraded, there is no need to take the tip portion 10 out of the body after use.

도 1b를 참조하면, 복수의 마이크로니들들(10)은 후술할 제조 방법에서 몰드(MM)의 마이크로니들 형상의 음각 구조 입체 패턴 내에 형성되며, 이후 후술할 주입기를 통해 적어도 하나의 마이크로니들(10)이 몰드(MM)로부터 분리되어 생체 내부로 자입될 수 있다. 몰드(MM)는, PDMS(poly-dimethyl siloxane), PCL(poly-caprolactone), PET, PU, PE, Polyester 및 Polyamide로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 소재로 구성될 수 있다. 또한, 몰드(MM)는 탄성 폴리머 몰드(flexible polymer mold) 방법 또는 전기 도금(electroplating) 방법을 통해 제조될 수 있다. Referring to FIG. 1B , a plurality of microneedles 10 are formed in a microneedle-shaped intaglio structure three-dimensional pattern of a mold (MM) in a manufacturing method to be described later, and at least one microneedle 10 through an injector to be described later. ) may be separated from the mold (MM) and inserted into the living body. The mold MM may be made of at least one material selected from the group consisting of poly-dimethyl siloxane (PDMS), poly-caprolactone (PCL), PET, PU, PE, polyester, and polyamide. In addition, the mold MM may be manufactured through a flexible polymer mold method or an electroplating method.

도 2a는 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도 변화에 따른 다공성 구조를 갖는 희생층의 주사형 전자현미경(Scanning Electron Microscope: SEM) 이미지이고, 도 2b는 동결건조 방식에 따른 다공성 구조를 갖는 희생층의 SEM 이미지이다. 2a is a scanning electron microscope (SEM) image of a sacrificial layer having a porous structure according to a change in concentration of a water-soluble or hydrolyzable polymer, and FIG. 2b is a SEM of a sacrificial layer having a porous structure according to a freeze-drying method. It is an image.

도 2a를 참조하면, 마이크로니들(10)을 구성하는 희생층(101)의 기공도가 각각 60%, 80%, 90%인 예를 보여준다. 희생층(101)의 기공도는 후술한 제조 방법에서 수용성 또는 가수분해성 고분자와 용매의 혼합율 또는 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도에 의해 조절될 수 있다. Referring to FIG. 2A , an example is shown in which the porosity of the sacrificial layer 101 constituting the microneedle 10 is 60%, 80%, and 90%, respectively. The porosity of the sacrificial layer 101 may be controlled by the mixing ratio of the water-soluble or hydrolyzable polymer and the solvent or the concentration of the water-soluble or hydrolyzable polymer in the manufacturing method described below.

도 2b를 참조하면, 액체 질소와 냉동고를 이용하여 마이크로니들(10)을 구성하는 희생층(101)을 동결 건조시켰을 때의 희생층(101)의 기공 밀도와 기공 크기의 변화를 보여준다. 액체 질소를 이용한 경우 냉동고를 이용하는 경우보다 기공 밀도가 높고 기공 크기가 작은 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 2B , it shows changes in pore density and pore size of the sacrificial layer 101 when the sacrificial layer 101 constituting the microneedle 10 is freeze-dried using liquid nitrogen and a freezer. It can be seen that when liquid nitrogen is used, the pore density is higher and the pore size is smaller than when the freezer is used.

전술한 바와 같이, 희생층(101)의 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도와 냉각 방법에 의해 용해 속도 및 다공성 구조의 형상을 제어함으로써, 마이크로니들(10)이 주입기로부터 분리되는 속도를 향상시킬 수 있다. As described above, by controlling the dissolution rate and the shape of the porous structure by the concentration of the water-soluble or hydrolyzable polymer in the sacrificial layer 101 and the cooling method, the rate at which the microneedle 10 is separated from the injector can be improved. .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약물 전달 시스템 개념을 보여주는 도면이다. 3 is a diagram showing the concept of a drug delivery system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 약물 전달 시스템은 유효 물질 주입기(20)와 마이크로니들(10)를 포함할 수 있다. 마이크로니들(10)은 모순되지 않는 한, 도 1a 및 도 b의 설명을 참조할 수 있다. 유효 물질 주입기(20)는 본체(IN)와 본체(IN)의 단부에 결합되는 기저부(BU)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the drug delivery system may include an active substance injector 20 and a microneedle 10 . The microneedle 10 may refer to the description of FIGS. 1A and B unless contradictory. The active substance injector 20 may include a body IN and a base BU coupled to an end of the body IN.

기저부(BU)는 유효 물질 주입기(20)의 단부에 마이크로니들(10)을 부착시키기 위한 중간 매개체로서, 광경화 고분자를 포함할 수 있다. 상기 광경화 고분자는 SU-8 물질일 수 있다. The base BU is an intermediate medium for attaching the microneedle 10 to the end of the active material injector 20 , and may include a photocurable polymer. The photocurable polymer may be a SU-8 material.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 약물 전달 시스템을 통해 생체 내부로 마이크로니들을 주입 후 주입기로부터 마이크로니들이 분리되는 것을 보여주는 도면이다. 4 is a view showing the separation of the microneedle from the injector after injecting the microneedle into the living body through the drug delivery system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 유효 물질 주입기(20)의 단부에 결합된 마이크로니들(10)은 주입기(20)을 통해 타깃 생체 조직 내부로 삽입될 수 있다. 이때 상기 타깃 생체 조직 내부의 물 분자들과 마이크로니들(10)과 반응할 수 있다. 마이크로니들(10)의 희생층(101)은 상기 물 분자들과 반응하여 팁부(102)보다 먼저 수 초 내에 용해될 수 있으며, 마이크로니들(10) 삽입 후 주입기(20)를 상기 타깃 생체 조직으로 탈리시킬 때 마이크로니들(10)의 희생층(101)의 용해로 인해 주입기(20)와 마이크로니들(10)은 분리되어 마이크로니들(10)의 팁부(102)만 생체 조직 내부에 잔류하게 되며, 이후 팁부(102)로부터 유효 물질이 생체 조직 내부로 흡수될 수 있다. Referring to FIG. 4 , the microneedle 10 coupled to the end of the active material injector 20 may be inserted into the target living tissue through the injector 20 . At this time, it may react with the water molecules inside the target biological tissue and the microneedle 10 . The sacrificial layer 101 of the microneedle 10 reacts with the water molecules and can be dissolved within a few seconds before the tip 102, and after inserting the microneedle 10, the injector 20 is inserted into the target biological tissue. During detachment, the injector 20 and the microneedle 10 are separated due to the dissolution of the sacrificial layer 101 of the microneedle 10, so that only the tip portion 102 of the microneedle 10 remains inside the living tissue, and then The active material may be absorbed into the living tissue from the tip portion 102 .

이처럼, 수 초 내에 팁부(102)만 주입기(20)로부터 분리되어 생체 내부에 잔류함으로써, 지속적인 유효 물질 방출을 보장하며, 유효 물질 방출 시간 동안 패치의 잔존으로 인한 불편함과 마이크로니들 패치의 적용 과정에서 또는 적용 후 외력이나 근육의 움직임으로부터 유발되는 상기 마이크로니들의 위치 변화를 최소화하거나 억제할 수 있다. In this way, only the tip 102 is separated from the injector 20 and remains inside the living body within a few seconds, thereby ensuring continuous effective material release, inconvenience due to the remaining of the patch during the active material release time, and the application process of the microneedle patch In or after application, it is possible to minimize or suppress the position change of the microneedle caused by external force or muscle movement.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6A to 6C are views for explaining a method for manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention.

도 5와 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 제조 방법은 마이크로니들 형상의 음각 구조 입체 패턴을 갖는 몰드를 준비하는 단계(S200); 유효 성분과 생분해성 고분자를 제 1 용매와 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하는 단계(210); 상기 몰드의 상기 음각 구조 입체 패턴의 일부를 채우도록 상기 제 1 혼합물을 제공하여 팁부를 형성하는 단계(S220); 상기 음각 구조 입체 패턴의 나머지 부분에 수용성 또는 가수분해성 고분자를 채워 상기 팁부 상에 희생층을 형성하는 단계(S230); 및 상기 희생층에 주입기의 단부를 결합시켜 상기 몰드로부터 마이크로 니들을 분리시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 희생층은 상기 주입기를 통해 상기 팁부와 함께 생체 내에 자입되고, 상기 희생층은 상기 생체 내에서 상기 유효 물질보다 빠르게 용해되어 상기 팁부가 상기 주입기의 단부로부터 해제되어 상기 생체 내에 잔류할 수 있다. 5 and 6a to 6c, the manufacturing method comprises the steps of preparing a mold having a microneedle-shaped intaglio structure three-dimensional pattern (S200); Forming a first mixture by mixing the active ingredient and the biodegradable polymer with a first solvent (210); forming a tip portion by providing the first mixture to fill a part of the three-dimensional pattern of the intaglio structure of the mold (S220); forming a sacrificial layer on the tip portion by filling the remaining portion of the engraved three-dimensional pattern with a water-soluble or hydrolyzable polymer (S230); and coupling an end of an injector to the sacrificial layer to separate the microneedle from the mold. The sacrificial layer may be inserted into the living body together with the tip through the injector, and the sacrificial layer may be dissolved faster than the active material in the living body so that the tip may be released from the end of the injector and remain in the living body.

도 6a를 참조하면, 팁부를 형성하는 제 1 혼합물이 상기 음각 구조 입체 패턴 전체 내에 채워지는 것이 아니며, 상기 음각 구조 입체 패턴의 일부만 채워질 수 있다. 상기 음각 구조 입체 패턴의 나머지 부분은 팁부의 일면에 형성할 희생층을 위한 공간으로 사용될 수 있다. Referring to FIG. 6A , the first mixture forming the tip may not be filled in the entire three-dimensional pattern of the intaglio structure, but only a part of the three-dimensional pattern of the intaglio structure. The remaining portion of the three-dimensional pattern of the intaglio structure may be used as a space for a sacrificial layer to be formed on one surface of the tip portion.

일 실시예에서, 제조 방법은 상기 희생층을 형성하는 단계 전에, 상기 제 1 혼합물이 제공된 상기 몰드의 표면을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 플라즈마 처리를 통해서, 도 6a의 팁부의 노출 상부면은 플라즈마 처리되어 접착성이 향상되며, 이후 희생층 형성 시 희생층과 잘 부착될 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 처리를 통해서, 도 6a의 음각 구조 입체 패턴의 나머지 부분의 측벽도 플라즈마 처리되어 젖음성이 향상되어, 이후 희생층 형성 시 몰드 내부로 희생층의 수용성 또는 가수분해성 고분자 물질이 흡수되는 것을 억제시킬 수 있다. 상기 플라즈마 처리에 사용되는 기체는, O2, N2, He, Ar, SiH4, NF3, CF4, N2O, Cl2, BCl4, NH3로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 바람직하게, 본 발명은 플라즈마 처리를 위해 산소(O2)가 이용될 수 있다. In an embodiment, the manufacturing method may further include, before forming the sacrificial layer, plasma-treating the surface of the mold provided with the first mixture. Through the plasma treatment, the exposed upper surface of the tip portion of FIG. 6A is plasma-treated to improve adhesion, and thereafter, when the sacrificial layer is formed, it may be well attached to the sacrificial layer. In addition, through the plasma treatment, the sidewall of the remaining part of the intaglio structure three-dimensional pattern of FIG. 6a is also plasma-treated to improve wettability, so that the water-soluble or hydrolyzable polymer material of the sacrificial layer is absorbed into the mold when the sacrificial layer is formed. can be suppressed. The gas used for the plasma treatment may be selected from the group consisting of O2, N2, He, Ar, SiH4, NF3, CF4, N2O, Cl2, BCl4, and NH3. Preferably, in the present invention, oxygen (O2) can be used for plasma treatment.

일 실시예에서, 상기 희생층을 형성하는 단계는, 수용성 또는 가수분해성 고분자를 제 2 용매와 혼합하여 제 2 혼합물을 형성하는 단계; 상기 음각 구조 입체 패턴의 나머지 부분을 상기 제 2 혼합물로 채우는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 2 혼합물로 채우는 단계는, 상기 팁부가 형성된 몰드 상에 제 2 혼합물을 제공하는 단계; 및 상기 팁부와 상기 제 2 혼합물 사이의 공간이 형성되지 않도록 상기 몰드의 상부면을 가압하여 상기 팁부와 상기 제 2 혼합물 사이를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 도 6b를 참조하면, 상기 음각 구조 입체 패턴의 일부는 제 1 혼합물로 채워져 팁부가 형성되며 팁부의 상부면에 제 2 혼합물로 채워져 희생부가 형성될 수 있다. In one embodiment, the forming of the sacrificial layer comprises: mixing a water-soluble or hydrolyzable polymer with a second solvent to form a second mixture; It may include filling the remaining portion of the three-dimensional pattern of the intaglio structure with the second mixture. The filling of the second mixture with the second mixture may include: providing the second mixture on the mold on which the tip portion is formed; and pressing the upper surface of the mold so that a space between the tip part and the second mixture is not formed to couple the tip part and the second mixture. Referring to FIG. 6B , a portion of the three-dimensional pattern of the intaglio structure may be filled with a first mixture to form a tip portion, and a sacrificial portion may be formed by filling an upper surface of the tip portion with a second mixture.

일 실시예에서, 상기 다공성 구조의 기공도는 상기 제 2 용매 내 상기 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도에 의해 조절되며, 상기 기공도에 의해 상기 희생층의 수용성 또는 가수분해성 고분자가 용해되는 속도가 조절될 수 있다. In one embodiment, the porosity of the porous structure is controlled by the concentration of the water-soluble or hydrolyzable polymer in the second solvent, and the rate at which the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer is dissolved is controlled by the porosity. can be

일 실시예에서, 상기 희생층을 형성한 후, 상기 몰드를 동결 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 동결 건조는 냉동고, 드라이아이스 및 액체질소 중 어느 하나를 이용하여 수행될 수 있으며, 동결 건조를 통해 다공성 구조의 기공 밀도 및 크기가 조절될 수 있다. In one embodiment, after forming the sacrificial layer, the method may further include freeze-drying the mold. The freeze-drying may be performed using any one of a freezer, dry ice, and liquid nitrogen, and the pore density and size of the porous structure may be controlled through freeze-drying.

도 6c를 참고하면, 기 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도를 갖는 제 2 혼합물로 형성된 희생층에 대하여 동결 처리하면 희생층 내에 다공성 구조의 기공들이 형성될 수 있다. 이때, 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도 및 동결 처리 방식에 의해 희생층의 용해 속도가 조절될 수 있다. Referring to FIG. 6C , when the sacrificial layer formed of the second mixture having a concentration of water-soluble or hydrolyzable polymer is subjected to freezing treatment, pores having a porous structure may be formed in the sacrificial layer. In this case, the dissolution rate of the sacrificial layer may be controlled by the concentration of the water-soluble or hydrolyzable polymer and the freezing treatment method.

일 실시예에서, 상기 희생층을 형성한 후, 상기 음각 구조 입체 패턴 내에 상기 팁부와 상기 희생층만 존재하도록, 상기 몰드의 상부면에 잔존하는 상기 제 2 혼합물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, after forming the sacrificial layer, the method may further include removing the second mixture remaining on the upper surface of the mold so that only the tip portion and the sacrificial layer exist in the three-dimensional pattern of the intaglio structure. have.

일 실시예에서, 상기 제 2 용매는 에틸아세테이트, 아세톤, 아세토나이트릴, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸포름아마이드, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 피리딘, 테트라하이드로퓨란, 부탄-2-올 및 메틸에틸케톤으로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 수용액과의 혼합성을 지닌 유기용매일 수 있다. 그러나, 본 발명에서 상기 제 2 용매는 이들에 제한되지 않는다.In one embodiment, the second solvent is ethyl acetate, acetone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, dioxane, methanol, ethanol, propanol, pyridine, tetrahydrofuran, butane- It is selected from the group consisting of 2-ol and methyl ethyl ketone, and may be an organic solvent having miscibility with an aqueous solution. However, in the present invention, the second solvent is not limited thereto.

일 실시예에서, 상기 제 1 용매는 메틸렌클로라이드, 클로르포름, 아세톤, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤 및 아세토나이트릴로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 고분자에 대한 용해성을 지닌 유기용매일 수 있다. 그러나, 본 발명에서 상기 제 1 용매는 이들에 제한되지 않는다.In one embodiment, the first solvent is methylene chloride, chloroform, acetone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dioxane, tetrahydrofuran, ethyl acetate, methyl ethyl ketone and acetonite. It is selected from the group consisting of reels, and may be an organic solvent having solubility in polymers. However, in the present invention, the first solvent is not limited thereto.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주입기를 통한 마이크로니들을 생체 내에 주입하는 방법을 설명하는 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating a method of injecting a microneedle into a living body through an injector according to an embodiment of the present invention.

도 7를 참조하면, 주입 방법은 주입기와 복수의 마이크로니들을 포함하는 프리 몰드를 준비하는 단계(300). 광경화성 고분자를 주입기의 단부에 결합시키는 단계(310), 액체 상태의 광경화성 고분자가 접할 다공성 구조의 희생층으로 흡수되지 않도록 상기 광경화성 고분자를 전경화 처리(pre-exposure)하는 단계; 마이크로니들을 주입기에 결합되도록, 주입기의 광경화성 고분자를 마이크로니들의 희생층과 접촉시킨 후 빛 에너지를 이용하여 광경화 처리하는 단계(330) 및 주입기에 결합된 마이크로니들을 주입기를 통해 타깃 생체 조직 내로 주입하는 단계(S340)를 포함할 수 있다. 마이크로니들이 생체 내부로 삽입 후 수초 이내에 마이크로니들의 희생층이 용해됨으로써, 주입기로부터 마이크로니들이 분리되며 마이크로니들의 유효 물질을 포함하는 팁부만 생체 내부에 잔류하게 된다. 본 발명에서 상기 프리 몰드는 몰드 상에 적어도 하나 이상의 유효 물질을 포함하는 팁부와 다공성 구조의 희생층으로 구성된 마이크로니들이 배열되어 있는 것을 지칭할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the injection method includes preparing a pre-mold including an injector and a plurality of microneedles ( 300 ). bonding the photocurable polymer to the end of the injector (310), pre-exposure the photocurable polymer so that the liquid photocurable polymer is not absorbed into the sacrificial layer of the porous structure to be in contact; In order to couple the microneedle to the injector, the photocurable polymer of the injector is brought into contact with the sacrificial layer of the microneedle and then photocured using light energy (330), and the microneedle coupled to the injector is used in the target biological tissue through the injector. It may include a step (S340) of injecting into the. As the sacrificial layer of the microneedle is dissolved within a few seconds after the microneedle is inserted into the living body, the microneedle is separated from the injector, and only the tip portion containing the active material of the microneedle remains inside the living body. In the present invention, the pre-mold may refer to a microneedle having a tip including at least one active material and a porous sacrificial layer arranged on the mold.

일 실시예에서, 상기 빛 에너지는 자외선(UV, ultraviolet) 또는 전자선(EB, electron beam)일 수 있다. 바람직하게, 본 발명은 자외선(UV)를 통해 광경화 처리될 수 있다. 상기 광경화성 고분자는 SU-8 물질일 수 있다. In an embodiment, the light energy may be ultraviolet (UV) or electron beam (EB). Preferably, the present invention can be photocured through ultraviolet (UV) light. The photocurable polymer may be a SU-8 material.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 물질 주입기의 단부에 마이크로니들을 결합시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a method of coupling the microneedle to the end of the active substance injector according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, Pre-mold는 몰드 내에 마이크로니들이 존재하는 상태를 지칭하며, 유효 물질을 포함하는 팁부와 다공성 구조의 희생층으로 구성된 마이크로니들은 광경화 고분자의 기저부를 통해 주입기의 끝 단부에 결합되거나 부착되어, 상기 몰드로부터 탈리되거나 분리될 수 있다. Referring to FIG. 8 , pre-mold refers to a state in which microneedles are present in the mold, and the microneedle composed of a tip containing an active material and a sacrificial layer of a porous structure is attached to the end of the injector through the base of the photocurable polymer. It can be bonded or attached, detached or separated from the mold.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들이 주입기로부터 분리되는 것을 보여주는 도면이다. 9 is a view showing that the microneedle according to an embodiment of the present invention is separated from the injector.

도 9를 참조하면, 인산 완충 용액(phosphate buffer solution: PBS)에 주입기에 부착된 마이크로니들을 담근 후 마이크로니들이 주입기로부터 분리되는 시간을 측정하였다. 대략 8초에 주입기에 부착된 마이크로니들이 상기 주입기로부터 분리되는 것을 확인할 수 있었다. 마이크로니들이 상기 주입기로부터 분리는 시간은 전술한 희생층의 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도와 다공성 구조의 기공 크기 및 기공 밀도로 조절될 수 있다. Referring to FIG. 9 , after immersing the microneedle attached to the injector in phosphate buffer solution (PBS), the time for the microneedle to be separated from the injector was measured. It was confirmed that the microneedle attached to the injector was separated from the injector in about 8 seconds. The time the microneedle is separated from the injector may be controlled by the concentration of the water-soluble or hydrolyzable polymer in the sacrificial layer and the pore size and pore density of the porous structure.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. It is common in the art to which the present invention pertains that the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have knowledge.

10: 마이크로니들
101: 희생층
102: 팁부10: microneedle
101: sacrificial layer
102: tip part

Claims (16)

주입기를 통해 생체 내에 개별적으로 자입되는 마이크로니들로서,
유효 물질을 포함하는 팁부; 및
상기 팁부의 일단부와 접하는 제 1 면 및 상기 제 1 면에 대향하고 상기 주입기 단부에 부착용 중간 매개체에 의해 결합되는 제 2 면을 가지고, 다공성 구조의 수용성 또는 가수분해성 고분자를 포함하는 희생층을 포함하며,
상기 희생층은 상기 주입기를 통해 상기 팁부와 함께 생체 조직 내에 자입되고, 상기 희생층은 상기 생체 조직 내에 자입된 상태에서, 상기 유효 물질보다 빠르게 용해되고,
상기 희생층의 상기 다공성 구조의 기공도, 기공의 크기 및 분포에 의해 상기 희생층의 수용성 또는 가수분해성 고분자가 상기 생체 조직 내에서 용해되는 속도가 조절되는 마이크로니들. As a microneedle that is individually injected into a living body through an injector,
a tip portion containing an active substance; and
A sacrificial layer having a first surface in contact with one end of the tip portion and a second surface opposite to the first surface and coupled to the end of the injector by an attachment intermediate medium, the sacrificial layer comprising a water-soluble or hydrolyzable polymer having a porous structure and
The sacrificial layer is inserted into the living tissue together with the tip portion through the injector, and the sacrificial layer is dissolved faster than the active material in a state in which the sacrificial layer is inserted into the living tissue,
A microneedle in which the rate of dissolution of the water-soluble or hydrolyzable polymer of the sacrificial layer in the living tissue is controlled by the porosity, size and distribution of pores of the porous structure of the sacrificial layer. 제 1 항에 있어서
상기 희생층은 삽입 시 기계적 충격으로 파괴되어 상기 팁부가 상기 주입기의 단부로부터 분리되어 상기 생체 조직 내에 잔류하는 마이크로니들. 2. The method of claim 1
The sacrificial layer is destroyed by mechanical shock upon insertion, so that the tip portion is separated from the end of the injector and the microneedle remains in the living tissue. 제 2 항에 있어서,
상기 다공성 구조의 기공도, 기공의 크기 및 분포에 의해 상기 희생층이 마이크로니들의 상기 생체 조직 내에 삽입 시 발생하는 충격으로 파괴되는 정도의 차이로 상기 팁부가 기저부와 분리 후 생체 조직 내에 분리 삽입되는 정도가 조절되는 마이크로니들.3. The method of claim 2,
Due to the difference in the degree of destruction of the sacrificial layer due to the impact generated when the microneedle is inserted into the living tissue by the porosity of the porous structure, the size and distribution of the pores, the tip part is separated from the base part and then inserted into the living tissue Microneedle with adjustable precision. 제 1 항에 있어서,
상기 다공성 구조의 기공 크기는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위를 가지며,
상기 마이크로니들의 종횡비는 1 내지 5, 높이 20 내지 1,000 ㎛, 및 밑변의 직경이 5 내지 500 ㎛인 마이크로니들.The method of claim 1,
The pore size of the porous structure has a range of 10 μm to 100 μm,
The microneedle has an aspect ratio of 1 to 5, a height of 20 to 1,000 μm, and a diameter of the base of 5 to 500 μm. 제 1 항에 있어서
상기 수용성 또는 가수분해성 고분자는 히알루론산, 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan), 콜라겐, 덱스트린, 덱스트란, 콘드로이틴황산나트륨, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오즈, 카르복시메틸셀룰로오스 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨염, 알긴산, 글루코오스, 수크로오스, 말토오스, 트레할로오스, 프로테오글리칸, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드(Poly(ethylene oxide)), 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 마이크로니들. 2. The method of claim 1
The water-soluble or hydrolyzable polymer is hyaluronic acid, gelatin, chitosan, collagen, dextrin, dextran, sodium chondroitin sulfate, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, carboxymethyl cellulose ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose Sodium salt, alginic acid, glucose, sucrose, maltose, trehalose, proteoglycan, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide (Poly (ethylene oxide)), polyethylene glycol and mixtures thereof selected from the group consisting of microneedle. 제 1 항에 있어서
상기 부착용 중간 매개체는 광경화성 고분자인 마이크로니들.2. The method of claim 1
The intermediate medium for attachment is a microneedle of a photocurable polymer. 마이크로니들 형상의 음각 구조 입체 패턴을 갖는 몰드를 준비하는 단계;
유효 물질과 생분해성 고분자를 제 1 용매와 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하는 단계;
상기 몰드의 상기 음각 구조 입체 패턴의 일부를 채우도록 상기 제 1 혼합물을 제공하여 팁부를 형성하는 단계;
상기 음각 구조 입체 패턴의 나머지 부분에 수용성 또는 가수분해성 고분자를 채워 상기 팁부 상에 희생층을 형성하는 단계; 및
상기 희생층에 주입기의 단부를 부착용 중간 매개체에 의해 개별적으로 결합시켜 상기 몰드로부터 마이크로 니들을 분리시키는 단계를 포함하며,
상기 희생층은 상기 주입기를 통해 상기 팁부와 함께 생체 내에 자입되고, 상기 희생층은 상기 생체 내에서 상기 유효 물질보다 빠르게 용해되는 다공성 구조를 가지며,
상기 다공성 구조의 기공도, 기공의 크기 및 분포에 의해, 상기 희생층의 상기 생체 내에서 용해되는 속도가 조절되는 마이크로니들의 제조 방법.Preparing a mold having a microneedle-shaped engraved structure three-dimensional pattern;
mixing the active material and the biodegradable polymer with a first solvent to form a first mixture;
forming a tip portion by providing the first mixture to fill a part of the three-dimensional pattern of the intaglio structure of the mold;
forming a sacrificial layer on the tip portion by filling the remaining portion of the engraved structure three-dimensional pattern with a water-soluble or hydrolyzable polymer; and
Separating the microneedle from the mold by individually coupling the end of the injector to the sacrificial layer by an attachment intermediate medium,
The sacrificial layer is inserted into the living body together with the tip portion through the injector, and the sacrificial layer has a porous structure that dissolves faster than the active material in the living body,
A method of manufacturing a microneedle in which the dissolution rate of the sacrificial layer in the living body is controlled by the porosity of the porous structure, the size and distribution of the pores. 제 7 항에 있어서
상기 희생층을 형성하는 단계 전에, 상기 제 1 혼합물이 제공된 상기 몰드의 표면을 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 마이크로니들의 제조 방법.8. The method of claim 7
Before forming the sacrificial layer, the method of manufacturing a microneedle further comprising the step of plasma-treating the surface of the mold provided with the first mixture. 제 7 항에 있어서
상기 희생층을 형성하는 단계는,
수용성 또는 가수분해성 고분자를 제 2 용매와 혼합하여 제 2 혼합물을 형성하는 단계;
상기 음각 구조 입체 패턴의 나머지 부분을 상기 제 2 혼합물로 채우는 단계를 포함하고,
상기 다공성 구조의 기공도, 기공의 크기 및 분포는 상기 제 2 용매 내 상기 수용성 또는 가수분해성 고분자의 농도에 의해 조절되는 마이크로니들의 제조 방법.8. The method of claim 7
The step of forming the sacrificial layer,
mixing a water-soluble or hydrolyzable polymer with a second solvent to form a second mixture;
Comprising the step of filling the remaining part of the intaglio structure three-dimensional pattern with the second mixture,
The porosity of the porous structure, the size and distribution of pores are controlled by the concentration of the water-soluble or hydrolyzable polymer in the second solvent. 제 9 항에 있어서
상기 제 2 혼합물로 채우는 단계는,
상기 팁부가 형성된 몰드 상에 제 2 혼합물을 제공하는 단계; 및
상기 팁부와 상기 제 2 혼합물 사이의 공간이 형성되지 않도록 상기 몰드의 상부면을 가압하여 상기 팁부와 상기 제 2 혼합물 사이를 결합하는 단계를 포함하는 제조 방법.10. The method of claim 9
The step of filling with the second mixture,
providing a second mixture on the mold on which the tip portion is formed; and
and coupling between the tip part and the second mixture by pressing the upper surface of the mold so that a space between the tip part and the second mixture is not formed. 제 9 항에 있어서
상기 희생층은 삽입 시 기계적 충격으로 파괴되어 상기 팁부가 상기 주입기의 단부로부터 분리되어 상기 생체 내에 잔류하고,
상기 팁부 및 상기 희생층의 상기 생체 내로 삽입 시 발생하는 충격으로 파괴되는 정도의 조절 중 적어도 하나가 조절되는 마이크로니들의 제조 방법.10. The method of claim 9
The sacrificial layer is destroyed by mechanical shock upon insertion, so that the tip part is separated from the end of the injector and remains in the living body,
A method of manufacturing a microneedle in which at least one of the control of the degree of destruction by an impact generated when the tip portion and the sacrificial layer is inserted into the living body is controlled. 제 7 항에 있어서
상기 희생층을 형성한 후, 상기 몰드를 동결 건조하는 단계를 더 포함하는 마이크로니들의 제조 방법.8. The method of claim 7
After forming the sacrificial layer, the method of manufacturing a microneedle further comprising the step of freeze-drying the mold. 제 10 항에 있어서
상기 희생층을 형성한 후, 상기 음각 구조 입체 패턴 내에 상기 팁부와 상기 희생층만 존재하도록, 상기 몰드의 상부면에 잔존하는 상기 제 2 혼합물을 제거하는 단계를 더 포함하는 마이크로니들의 제조 방법.11. The method of claim 10
After forming the sacrificial layer, the method of manufacturing a microneedle further comprising removing the second mixture remaining on the upper surface of the mold so that only the tip portion and the sacrificial layer exist in the three-dimensional pattern of the intaglio structure. 제 9 항에 있어서
상기 제 2 용매는
에틸아세테이트, 아세톤, 아세토나이트릴, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸포름아마이드, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 피리딘, 테트라하이드로퓨란, 부탄-2-올 및 메틸에틸케톤으로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 수용액과의 혼합성을 지닌 유기용매인 마이크로니들의 제조 방법.10. The method of claim 9
The second solvent is
group consisting of ethyl acetate, acetone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, dioxane, methanol, ethanol, propanol, pyridine, tetrahydrofuran, butan-2-ol and methyl ethyl ketone A method for manufacturing a microneedle, which is an organic solvent selected from and miscible with aqueous solution. 제 7 항에 있어서
상기 제 1 용매는 메틸렌클로라이드, 클로르포름, 아세톤, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤 및 아세토나이트릴로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 고분자에 대한 용해성을 지닌 유기용매인 마이크로니들의 제조 방법.8. The method of claim 7
The first solvent is selected from the group consisting of methylene chloride, chloroform, acetone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dioxane, tetrahydrofuran, ethyl acetate, methyl ethyl ketone and acetonitrile. A method for manufacturing microneedles, which is an organic solvent having solubility in polymers. 주입기; 및
상기 주입기의 단부에 부착되는 청구항 제1항에 기재된 마이크로니들을 포함하는 약물 전달 시스템.
injector; and
A drug delivery system comprising the microneedle of claim 1 attached to an end of the injector.
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