KR20150104401A - Catheter and Drug Delivery System Using balloon and Microstructure - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a catheter and a drug delivery. The catheter comprises: (a) a catheter body; (b) an inflatable balloon arranged in the catheter body; and (c) a biodegradable microstructure installed on the balloon, and inserted into a lesion part. While existing procedures for a narrowed part inside a body necessarily require a structure called stent, the drug delivery agent of the present invention does not use the stent, thereby preventing side effects of the stent, and not interfering with body fluid movement, ciliary movement, blood flow and the like of a microstructure-insertion lesion part and a neighboring organ. In addition, as the present invention delivers a drug through the microstructure installed on the balloon without a stent structure, the drug can be delivered to every part of the body, deliverable by the balloon, including the esophagus, a respiratory tract, the urethra, a bile duct, and the paranasal sinuses as well as the narrowed part inside a vessel.

Description

풍선 및 마이크로구조체를 이용한 카테터 및 약물전달체{Catheter and Drug Delivery System Using balloon and Microstructure}Technical Field [0001] The present invention relates to a catheter and a drug delivery system using a balloon and a microstructure,

본 발명은 풍선 및 마이크로구조체를 이용한 카테터 및 약물전달체에 관한 것이다.
The present invention relates to catheters and drug carriers using balloons and microstructures.

풍선 확장술은 풍선을 이용하여 협착병변을 물리적으로 넓히는 방법이다. 그러나 시술 중 또는 시술 직후 급성폐쇄 및 후유증이 발생하는 큰 단점을 가지고 있으며, 환자의 질환 정도 및 병변 상태에 따라 치료 효과가 달라 개인 맞춤형 시술이 불가능하다. 특히 관상동맥 중재술에 적용되는 풍선 혈관 확장술의 경우 6개월 내 30-50% 확률로 재협착이 발생하여, 현재는 보조적 장비 또는 스텐트 삽입이 어려운 작은 혈관에서만 시행중에 있다. 이로 인하여 최근에는 스텐트 삽입술이 보편적으로 실시되고 있다.Balloon dilatation is a method of physically dilating a stenosis using a balloon. However, acute occlusion and sequelae occur during or immediately after the procedure, and the treatment effect varies depending on the severity of the disease and the condition of the patient. In particular, balloon angioplasty applied to coronary intervention has restenosis with a 30-50% probability within 6 months, and is currently being performed only in small vessels that are difficult to insert ancillary equipment or stents. Recently, stent implantation has been widely performed.

스텐트 삽입술은 풍선 확장술 이후에 개발되었으며, 혈관을 비롯하여 식도, 기도 및 담관 등 거의 모든 기관의 협착을 완화시키기 위하여 사용된다. 그러나 재협착이 20-30% 확률로 여전히 발생하며, 또한 금속형 스텐트로 인한 혈전증, 스텐트 내 신생내막 형성으로 인한 분리 불가능과 그로 인한 동일부위 재시술 불가 등의 부작용이 발생한다.Stent implantation has been developed since balloon dilatation and is used to relieve stenosis of almost all organs including the blood vessels, esophagus, airways and bile ducts. However, restenosis still occurs with a 20-30% probability, and side effects such as thrombosis due to metallic stent, inability to separate due to intimal neointimal formation in the stent, and inability to perform the same site re-operation occur.

최근에는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 약물을 코팅한 ‘약물방출 금속형 스텐트’, 체내에서 분해되는 ‘생분해성 스텐트’, 약물방출과 동시에 체내에서 분해되는 ‘약물방출형 생분해성 스텐트’ 등 다양한 스텐트들이 개발되고 있으며, 일반 금속형 스텐트에 비해 재협착 및 신생내막 형성 등의 부작용을 감소시켰다. 그러나 ‘약물방출 금속형 스텐트’의 경우 코팅한 약물이 방출된 후에 스텐트라는 금속 이물질이 노출되었을 때 발생하는 스텐트 혈전증 및 재협착 등의 문제점이 있다. 또한 사용되는 약물들이, 항혈소판 제제나 면역억제제와 같은 금속형 스텐트의 부작용 방지 억제제에 초점이 맞추어져 있어, 이로 인한 환자의 편의성 감소, 비용대비 효과 저하 등의 문제점이 발생한다.In recent years, various stents such as drug-releasing metal-coated stents coated with drugs, biodegradable stents degraded in the body, drug-releasing biodegradable stents decomposed in the body simultaneously with drug release And it has reduced the side effects such as restenosis and neointimal formation compared with general metal stents. However, the 'drug releasing metal stent' has problems such as stent thrombosis and restenosis which are caused when a metal foreign substance called a stent is exposed after the coated drug is released. Also, the drugs used are focused on inhibitors for preventing the side effects of metal-type stents such as anti-platelet agents and immunosuppressants, thereby causing problems such as reduced patient convenience and cost-effectiveness deterioration.

‘생분해성 스텐트’ 또는 ‘약물방출형 생분해성 스텐트’의 경우 체내에서 분해되거나, 분해되며 약물방출을 동시에 할 수 있지만, 현재 제조되고 있는 생분해성 고분자의 조성으로 인하여 최대 30일만 약물방출이 가능하고, 구조체의 분해에 따른 산성 환경에 의한 체내 염증유발 및 스텐트 강도의 불안정성, 생분해성 구조체를 통해 신생내막이 증식하는 등의 문제점이 존재한다.
A biodegradable stent or a drug-releasing biodegradable stent can be decomposed or decomposed in the body and release the drug simultaneously. However, due to the composition of the biodegradable polymer currently being produced, the drug can be released for up to 30 days , Inflammation of the body caused by the acidic environment due to decomposition of the structure, instability of the stent intensity, and proliferation of the neointima through the biodegradable structure.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 국소적으로 병변부위에 효과적인 약물전달을 달성하기 위하여, 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 기존의 풍선 확장술 기술에 마이크로구조체 기술을 접목함으로써, 종래의 풍선 확장술 및 스텐트 삽입술의 문제점과 한계를 획기적으로 극복할 수 있는 기술을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have made extensive efforts to achieve drug delivery locally at lesion sites. As a result, the present invention has been accomplished by developing technologies that can dramatically overcome the problems and limitations of conventional balloon dilatation and stent insertion by combining microstructure technology with existing balloon dilatation techniques.

따라서, 본 발명의 목적은 카테터를 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a catheter.

본 발명의 다른 목적은 약물전달 시스템을 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a drug delivery system.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 카테터 몸체(catheter body); (b) 상기 카테터 몸체에 설치된(arranged) 팽창성 풍선(inflatable balloon); 및 (c) 상기 풍선 상에 설치되고 병변부위에 삽입되는 생분해성(biodegradable) 마이크로구조체를 포함하는 카테터를 제공한다.
According to one aspect of the present invention, there is provided a catheter comprising: (a) a catheter body; (b) an inflatable balloon disposed on the catheter body; And (c) a biodegradable microstructure disposed on the balloon and inserted into a lesion site.

본 발명자들은 국소적으로 병변부위에 효과적인 약물전달을 달성하기 위하여, 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 기존의 풍선 확장술 기술에 마이크로구조체 기술을 접목함으로써, 종래의 풍선 확장술 및 스텐트 삽입술의 문제점과 한계를 획기적으로 극복할 수 있는 기술을 개발하였다.The present inventors have made extensive efforts to achieve drug delivery locally at lesion sites. As a result, we have developed a technology that can overcome the problems and limitations of conventional balloon dilatation and stent insertion by combining microstructure technology with existing balloon expanding technique.

본 발명의 카테터는 기본적으로 종래의 카테터 구조를 포함하기 때문에, 카테터에 의한 치료 및 탑재되는 약물에 의한 치료 두 가지 치료학적 효과를 발휘할 수 있다.Since the catheter of the present invention basically includes a conventional catheter structure, it can exert two therapeutic effects, namely, treatment by catheter and treatment by the loaded drug.

1세대 시술인 ‘풍선확장술’ 이나 ‘금속형 스텐트’의 경우에는, 다양한 문제점들 예컨대 급성폐쇄, 재협착, 스텐트 혈전증 및 신생내막 형성을 유발하는 문제점을 가지고 있다. 또한, 최근 시술되거나 연구되고 있는 ‘약물방출 금속형 스텐트’, ‘생분해성 스텐트’ 및 ‘약물방출형 생분해성 스텐트’는 기존 풍선확장술과 금속형 스텐트가 갖는 혈전증이나 재협착 등의 확률은 낮추었지만 여전히 발생률이 높고, 스텐트라는 구조체를 여전히 갖고 있기 때문에 스텐트 구조체를 통한 다양한 문제점들, 예컨대 혈전증 및 신생내막 형성 부작용, 생분해성 구조체의 분해에 따른 염증 유발, 스텐트 강도의 불안정성, 스텐트 압력으로 인한 조직괴사, 그리고 항혈소판 제제 및 면역억제제의 적용으로 인한 혈액응고 저해 부작용 및 환자의 면역체계 불균형을 유발하는 문제점을 가지고 있다.In the case of the first-generation 'balloon dilation' or 'metallic stent', it has various problems such as acute closure, restenosis, stent thrombosis and neointimal formation. In addition, the recent prospective 'drug releasing metal stent', 'biodegradable stent' and 'drug releasing biodegradable stent' have reduced the probability of thrombosis and restenosis of conventional balloon dilatation and metallic stent Because of the high rate of incidence and still the structure of the stent, various problems with the stent structure, such as side effects of thrombosis and neointima formation, inflammation caused by degradation of the biodegradable structure, instability of the stent intensity, , And side effects of blood clotting inhibition due to the application of anti-platelet agents and immunosuppressants and imbalance of the immune system of the patient.

본 발명은 병변에 직접 약물을 전달하는 병변 표적(disease site-targeting) 약물전달 시스템을 제공함으로써 기존의 종래 기술들의 문제점과 한계를 극복한다. 본 발명의 기본적인 전략은 풍선의 일시적 팽창과 함께 생분해성 마이크로구조체를 병변부위에만 국소적으로 삽입하고, 병변-삽입된 생분해성 마이크로구조체의 분해와 함께 약물이 방출되도록 하는 것이다.The present invention overcomes the problems and limitations of the prior art by providing a disease site-targeting drug delivery system that delivers drugs directly to lesions. The basic strategy of the present invention is to insert biodegradable microstructures locally only into the lesion site with the temporary expansion of the balloon and to release the drug along with the degradation of the lesion-inserted biodegradable microstructure.

도 7a 및 7b는 본 발명의 기술적 전략을 보여주는 개념도이다. 생분해성 마이크로구조체가 설치된 팽창성 풍선을 체내 병변 위치까지 이동시킨 다음, 풍선을 팽창시켜 생분해성 마이크로구조체를 병변 부위에 삽입한다. 이어, 풍선을 수축시켜 병변 부위에 삽입된 생분해성 마이크로구조체를 풍선으로부터 분리시킨다. 삽입된 생분해성 마이크로구조체는 분해되며, 이에 마이크로구조체에 탑재된 약물이 방출된다. 7A and 7B are conceptual diagrams showing the technical strategy of the present invention. The inflatable balloon with the biodegradable microstructure is moved to the internal lesion position, and then the biodegradable microstructure is inflated into the lesion by inflating the balloon. The balloon is then deflated to separate the biodegradable microstructure inserted into the lesion from the balloon. The inserted biodegradable microstructure is decomposed, and the drug loaded on the microstructure is released.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 풍선은 병변 위치에서 팽창되고 상기 풍선에 결합된 마이크로구조체는 병변 부위에 삽입된다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 병변 부위에 삽입된 마이크로구조체는 풍선의 수축에 의해 풍선으로부터 분리된다.According to one embodiment of the present invention, the balloon is inflated at the lesion site and the microstructure bonded to the balloon is inserted into the lesion site. According to one embodiment of the invention, the microstructure inserted in the lesion site is separated from the balloon by contraction of the balloon.

본 발명의 카테터에서, 카테터 몸체는 종래의 어떠한 카테터 몸체도 포함한다. 본 발명의 팽창성 풍선(inflatable balloon)은 예컨대 카테터 몸체의 원위 말단부(distal end)에 설치되어 있다.In the catheter of the present invention, the catheter body includes any conventional catheter body. The inflatable balloon of the present invention is installed, for example, at the distal end of the catheter body.

풍선 상에(예컨대, 풍선의 표면 상에) 설치된 생분해성 마이크로구조체는 다양한 생분해성 고분자를 이용하여 제조될 수 있으며, 고분자의 종류 및 조성에 따라 약물 방출을 수 시간부터 수개월까지 다양하게 조절할 수 있다.Biodegradable microstructures that are placed on a balloon (e.g., on the surface of a balloon) can be prepared using a variety of biodegradable polymers, and drug release can be varied from hours to months depending on the type and composition of the polymer .

본 발명에 따르면, 풍선 상에 설치된 생분해성 마이크로구조체는, 풍선의 팽창에 의해 병변 부위에 삽입이 된 이후, 풍선의 수축에 의해 풍선으로부터 분리된다. 이러한 생분해성 마이크로구조체와 풍선의 분리는 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. According to the present invention, the biodegradable microstructure disposed on the balloon is inserted into the lesion site due to inflation of the balloon, and then separated from the balloon by contraction of the balloon. The separation of such biodegradable microstructures and balloons can be accomplished in a variety of ways.

첫 번째 구현예에 따르면, 상기 분리는 병변 부위(대체적으로 인체 조직)에 삽입된 생분해성 마이크로구조체와 병변 부위 사이의 결합력에 의해 생분해성 마이크로구조체가 풍선으로부터 분리될 수 있다. 병변 부위는 대체적으로 조밀한 단백질 조직으로 이루어져 있기 때문에, 이러한 조밀한 단백질 조직에 삽입된 마이크로구조체와 단백질 조직 사이의 결합력은 풍선과 마이크로구조체 사이의 결합력보다 클 수 있다. According to a first embodiment, the biodegradable microstructure can be separated from the balloon by the binding force between the biodegradable microstructure inserted into the lesion site (generally human tissue) and the lesion site. Since lesion sites are generally composed of dense protein tissue, the binding force between the microstructure and the protein tissue embedded in the dense protein tissue may be greater than the binding force between the balloon and the microstructure.

두 번째 구현예에 따르면, 생분해성 마이크로구조체와 풍선의 분리는 이러한 분리를 용이하게 하는 추가적인 기술적 요소를 도입하여 이루어질 수 있다. According to a second embodiment, the separation of the biodegradable microstructure and the balloon can be achieved by introducing additional technical elements to facilitate such separation.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 화학적 특성을 갖는 풍선과 마이크로구조체를 이용함으로써 상기 분리의 원활성을 달성할 수 있다. 예를 들면, 마이크로구조체는 풍선의 표면에 결합되어 있으며, 풍선의 표면은 소수성 물질 및 마이크로구조체는 친수성 물질로 이루어져 있는 구현예를 제공할 수 있다(참조: 도 8). 풍선과 마이크로구조체의 이러한 특성 차이에 의해, 마이크로구조체의 분리를 원활하게 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the original activity of the separation can be achieved by using balloons and microstructures having different chemical characteristics. For example, the microstructure may be bonded to the surface of the balloon, and the surface of the balloon may provide an embodiment wherein the hydrophobic material and the microstructure are made of a hydrophilic material (see FIG. 8). This difference in characteristics between the balloon and the microstructure makes it possible to smoothly separate the microstructure.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 풍선과 마이크로구조체 사이에 추가적인 기술적 요소를 도입함으로써 상기 분리의 원활성을 달성할 수 있다. 예를 들면, 카테터는 풍선 및 마이크로구조체 사이에 미세공 구조체(microporous structure)를 추가적으로 포함함으로써, 상기 분리의 원활성을 달성할 수 있다(참조: 도 9). 마이크로구조체가 병변 부위에 삽입되고, 풍선이 수축되면 미세공 구조체가 파괴되어 풍선 표면으로부터 분리될 수 있다. 풍선 상 마이크로구조체 및 미세공 구조체는 하나 또는 다수의 구조체를 포함한다. 미세공구조체 형성은 다양한 방식을 통해 실시할 수 있다. 예를 들어, 동결건조(Sundararajan V et al., Porous chitosan scaffolds for tissue engineering, Biomaterials, 20(12):11331142(1999)), 전기방사법(Travis J. Sill et. al., Electrospinning: Applications in drug delivery and tissue engineering, Biomaterials 29:1989-2006(2008)) 및 용매제거법(Chun-Jen LIAO et al., Fabrication of porous biodegradable polymer scaffolds using a solvent merging-particulate leaching method, Journal of Biomedical Materials Research, 59(4):676681(2002))에 따라 미세공구조체를 형성할 수 있다. 미세공구조체는, 수십 나노미터에서부터 수백 마이크로미터, 보다 구체적으로 수백 나노미터에서부터 수십 마이크로미터의 크기를 갖는 세공(pores)을 포함하는 구조체이다. 미세공구조체는 고분자, 구체적으로 마이크로구조체의 제작에 이용되는 생분해성 물질을 이용하여 제작될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the original activity of the separation can be achieved by introducing additional technical elements between the balloon and the microstructure. For example, the catheter may additionally include a microporous structure between the balloon and the microstructure to achieve the original activity of the separation (see FIG. 9). When the microstructure is inserted into the lesion and the balloon is retracted, the microconductor structure can be broken and separated from the balloon surface. The balloon-shaped microstructure and the microporous structure include one or a plurality of structures. Microporous structure formation can be carried out in various ways. For example, it is known that freeze-drying (Sundararajan V et al., Porous chitosan scaffolds for tissue engineering, Biomaterials , 20 (12): 11331142 (1999)), electrospinning (Travis J. Sill et al., Electrospinning: Applications in drug delivery and tissue engineering, Biomaterials 29: 1989-2006 (2008)) and solvent removal (Chun-Jen LIAO et al., Fabrication of porous biodegradable polymer scaffolds using a solvent merging-particulate leaching method, Journal of Biomedical Materials Research, 59 4): 676681 (2002)). Microporous structures are structures that include pores having a size ranging from tens of nanometers to several hundred micrometers, more specifically from a few hundred nanometers to tens of micrometers. The microporous structure can be produced using biodegradable materials used for the production of polymers, specifically microstructures.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 카테터는 상기 풍선 및 상기 마이크로구조체 사이에 생적합성 또는 생분해성 고분자 시트(sheet)를 추가적으로 포함한다(참조: 도 10a-10c). 시트-마이크로구조체 복합체 형태로 제작되는 경우, 풍선에 적용하기가 용이하다. 예를 들어, 다수의 마이크로구조체를 시트 상에서 형성시킨 다음, 이렇게 하여 제작된 시트-마이크로구조체 복합체를 풍선의 표면에 설치하면 쉽게 본 발명의 카테터를 얻을 수 있다. 시트-마이크로구조체 복합체에서 시트는 마이크로구조체의 지지체 역할과 이 복합체를 풍선에 설치 시 중개자 역할을 한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 시트는 약물을 포함한다. 시트에 포함될 수 있는 약물은 마이크로구조체에 탑재되는 약물과 동일하거나 상이할 수 있다. 결국, 시트는 이중 역할, 즉 상술한 중개자 역할 및 약물저장소 역할을 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the catheter of the present invention additionally includes a biocompatible or biodegradable polymer sheet between the balloon and the microstructure (see Figs. 10A-10C). When it is produced in the form of a sheet-microstructure complex, it is easy to apply to a balloon. For example, a catheter of the present invention can be easily obtained by forming a plurality of microstructures on a sheet, and then placing the sheet-microstructure composite thus produced on the surface of the balloon. In the sheet-microstructure complex, the sheet serves as a support for the microstructure and acts as an intermediary when the composite is placed on the balloon. According to one embodiment of the invention, the sheet comprises a drug. The drug that may be included in the sheet may be the same as or different from the drug loaded in the microstructure. Eventually, the sheet can serve as a dual role, i. E. The mediator role and drug reservoir described above.

시트-마이크로구조체 복합체를 이용하여 약물을 전달하는 구체적인 예를 도 10c를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 시트-마이크로구조 복합체가 설치된 팽창성 풍선을 체내 병변 위치까지 이동시킨 다음, 풍선을 팽창시켜 마이크로구조체를 병변 부위에 삽입한다. 풍선을 수축시키면, 시트-마이크로구조체 복합체를 풍선으로부터 분리시킨다. 이어, 시트가 및 삽입된 마이크로구조체가 분해되며, 이에 마이크로구조체에 탑재된 약물이 방출된다. 병변 부위에 따라 시트와 마이크로구조체의 고분자 종류 및 조성을 다양하게 할 수 있으며, 이에 따라 분해되는 시간, 즉 약물 방출 속도를 조절할 수 있다.A specific example of delivering a drug using the sheet-microstructure complex will be described with reference to FIG. 10C. The inflatable balloon with the sheet-microstructure complex is moved to the lesion site, and the inflated balloon is inserted into the lesion site. When the balloon is deflated, the sheet-microstructure complex is separated from the balloon. Then, the sheet and the inserted microstructure are decomposed, and the drug loaded on the microstructure is released. The type and composition of the polymer of the sheet and the microstructure can be varied according to the lesion site, and thus, the time of decomposition, that is, the drug release rate can be controlled.

시트는 생적합성 또는 생분해성 고분자를 이용하여 제작되며, 구체적으로 생분해성 고분자를 이용하여 제작된다. 시트의 제작에 이용되는 생분해성 고분자는 마이크로구조체의 제작에 이용되는 생분해성 물질을 포함한다. 시트와 마이크로구조체의 제작에 이용되는 고분자는 동일 또는 상이할 수 있다. 시트 및/또는 마이크로구조체의 고분자 종류 및/또는 조성을 조절하여, 시트와 마이크로구조체가 분해되는 시간, 즉 약물의 방출 속도를 조절할 수 있다. 시트와 마이크로구조체의 분해 순서를 조절할 수 있다. 예를 들어, 시트가 먼저 분해되고 마이크로구조체를 그 후에 분해되도록 할 수 있고, 반대로 마이크로구조체가 먼제 분해되고 그 후에 시트가 분해되도록 할 수 있다. 또한, 팽창된 풍선의 수축 이전에 병변부위에 도달한 시트가 분해되고 이어 풍선을 수축시켜 풍선과 마이크로구조체가 분리되고 이어 마이크로구조체가 분해되도록 할 수 있다.The sheet is made using biocompatible or biodegradable polymers, and specifically made of biodegradable polymers. The biodegradable polymer used in the production of the sheet includes biodegradable materials used in the production of microstructures. The polymers used in the production of the sheet and the microstructure may be the same or different. By adjusting the kind and / or composition of the polymer of the sheet and / or the microstructure, the time for decomposition of the sheet and the microstructure, that is, the release rate of the drug, can be controlled. The order of decomposition of sheets and microstructures can be controlled. For example, the sheet may first be cracked and the microstructure then broken down, and vice versa, causing the microstructure to disintegrate and then the sheet to break down. In addition, the sheet which has reached the lesion site before the expansion balloon is deflated, the balloon is contracted to separate the balloon and the microstructure, and then the microstructure is decomposed.

상기 시트는 구조적으로 다양하게 제작될 수 있다(참조: 도 10b). 예를 들어, 시트는 평면형뿐만 아니라 격자형, 물결형, 나노섬유 등 다양한 구조 및 형상을 가질 수 있다. The sheet can be structurally diverse (see Fig. 10B). For example, the sheet may have various structures and shapes such as a planar shape, a grid shape, a wavy shape, and a nanofiber.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 마이크로구조체는 그 외연을 둘러싸는 보호구조체(protecting structure)에 의해 보호화 되어 있다(참조: 도 11). 보호구조체는 마이크로구조체가 체내 병변 위치까지 이동하는 동안 주변 장기 및 기관을 마이크로구조체로부터 보호하고, 마이크로구조체가 주변 장기나 기관으로부터 파괴됨을 방지하는 역할을 한다. 보호 구조체는 반구형, 육면체 및 원뿔형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 보호 구조체는 생분해성 고분자를 이용하여 제작되며, 마이크로구조체의 제작에 이용되는 생분해성 물질을 포함한다. 보호 구조체와 병변 부위에 삽입되는 마이크로구조체의 고분자 종류 및/또는 조성을 다양하게 할 수 있으며, 이에 따라 분해되는 시간, 즉 약물 방출 속도를 조절할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the microstructure is protected by a protecting structure surrounding the outer periphery thereof (see Fig. 11). The protective structure protects the surrounding organs and organs from microstructures while the microstructure is moving to the site of the lesion, and prevents the microstructures from being destroyed from surrounding organs or organs. The protective structure may have various shapes such as hemispherical, hexahedral and conical. The protective structure is made using biodegradable polymers and includes biodegradable materials used in the production of microstructures. It is possible to vary the type and / or composition of the polymer of the microstructure inserted into the protective structure and the lesion site, and thus the time to decompose, i.e., the drug release rate can be controlled.

본 발명의 카테터에서, 마이크로구조체는 다양한 방식으로 제작될 수 있다.In the catheter of the present invention, the microstructure can be manufactured in various ways.

마이크로구조체는 생분해성 고분자 점성조성물을 이용하여 제작할 수 있다. 본 명세서에서 용어 “점성조성물”은 형상 변화가 되어 마이크로구조체를 형성할 수 있는 능력을 갖는 조성물을 의미한다.The microstructure can be prepared using a biodegradable polymeric viscous composition. As used herein, the term " viscous composition " refers to a composition having the ability to undergo a shape change to form a microstructure.

이러한 점성조성물의 점성은 조성물에 포함되는 물질의 종류, 농도, 온도 또는 증점제의 첨가 등에 따라 다양하게 변화시킬 수 있으며, 본 발명의 목적에 적합하게 조절할 수 있다. 점성조성물의 점성은 점성물질의 고유한 점성에 의해 조절할 수 있으며, 또한 점성조성물에 추가의 증점제(viscosity modifying agent)를 사용하여 조절할 수도 있다.The viscosity of such a viscous composition can be variously changed depending on the kind, concentration, temperature or addition of a thickener, etc., of the substance contained in the composition, and can be appropriately adjusted for the purpose of the present invention. The viscosity of the viscous composition may be controlled by the intrinsic viscosity of the viscous material, and may also be adjusted using a viscosity modifying agent.

예를 들어, 당업계에서 통상적으로 이용되는 증점제, 예컨대 히알루론산과 그의 염, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로오스 폴리머(cellulose polymer), 덱스트란, 젤라틴, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 폴리소르베이트, 프로필렌글리콜, 포비돈, 카보머(carbomer), 가티검(gum ghatti), 구아검, 글루코만난, 글루코사민, 담마검(dammer resin), 렌넷카제인(rennet casein), 로커스트콩검(locust bean gum), 미소섬유상셀룰로오스(microfibrillated cellulose), 사일리움씨드검(psyllium seed gum), 잔탄검, 아라비노갈락탄(arabino galactan), 아라비아검, 알긴산, 젤라틴, 젤란검(gellan gum), 카라기난, 카라야검(karaya gum), 커드란(curdlan), 키토산, 키틴, 타라검(tara gum), 타마린드검(tamarind gum), 트라가칸스검(tragacanth gum), 퍼셀레란(furcelleran), 펙틴(pectin) 또는 풀루란(pullulan)과 같은 증점제를 마이크로구조체의 주성분, 예컨대 생분해성 고분자를 포함하는 조성물에 첨가하여 점성을 본 발명에 적합하게 조절할 수 있다.For example, thickening agents commonly used in the art such as hyaluronic acid and salts thereof, polyvinylpyrrolidone, cellulose polymer, dextran, gelatin, glycerin, polyethylene glycol, polysorbate, propylene glycol, Gum ghatti, guar gum, glucomannan, glucosamine, dammer resin, rennet casein, locust bean gum, microfibrillated cellulose (microcrystalline cellulose) Psyllium seed gum, xanthan gum, arabino galactan, gum arabic, alginic acid, gelatin, gellan gum, carrageenan, karaya gum, curdlan such as curdlan, chitosan, chitin, tara gum, tamarind gum, tragacanth gum, furcelleran, pectin or pullulan. The thickener is a main component of the microstructure, For example, to a composition comprising a biodegradable polymer, the viscosity can be adjusted appropriately for the present invention.

본 발명에서 이용되는 점성조성물은 생분해성 물질을 포함한다. 본 명세서에서 용어 “생분해성 물질”은 생체 내에서 체액 또는 미생물 등에 의해서 분해될 수 있는 생적합성 물질을 의미한다. 본 명세서에서 용어 “생적합성 물질”은 실질적으로 인체에 독성이 없고 화학적으로 불활성이며 면역원성이 없는 물질을 의미한다. The viscous compositions used in the present invention include biodegradable materials. As used herein, the term " biodegradable material " means a biocompatible material that can be degraded by body fluids or microorganisms in vivo. As used herein, the term " biocompatible material " refers to a material that is substantially non-toxic to the human body, chemically inert, and non-immunogenic.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 점성조성물은 히알루론산과 그의 염, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로오스 폴리머(예컨대, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 하이드록시알킬 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로오스, 알킬셀룰로오스 및 카르복시메틸셀룰로오스), 덱스트란, 젤라틴, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 폴리소르베이트, 프로필렌글리콜, 포비돈, 카보머(carbomer), 가티검(gum ghatti), 구아검, 글루코만난, 글루코사민, 담마검(dammer resin), 렌넷카제인(rennet casein), 로커스트콩검(locust bean gum), 미소섬유상셀룰로오스(microfibrillated cellulose), 사일리움씨드검(psyllium seed gum), 잔탄검, 아라비노갈락탄(arabino galactan), 아라비아검, 알긴산, 젤라틴, 젤란검(gellan gum), 카라기난, 카라야검(karaya gum), 커드란(curdlan), 키토산, 키틴, 타라검(tara gum), 타마린드검(tamarind gum), 트라가칸스검(tragacanth gum), 퍼셀레란(furcelleran), 펙틴(pectin) 또는 풀루란(pullulan)을 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the viscous composition used in the present invention may contain hyaluronic acid and a salt thereof, polyvinylpyrrolidone, a cellulose polymer (e.g., hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyalkylcellulose, hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, alkylcellulose and carboxymethylcellulose), dextran, gelatin, glycerin, polyethylene glycol, polysorbate, propylene glycol, povidone, carbomer, gum ghatti, , Guar gum, glucomannan, glucosamine, dammer resin, rennet casein, locust bean gum, microfibrillated cellulose, psyllium seed gum, xanthan gum, Arabino galactan, gum arabic, alginic acid, gelatin, gellan gum, carrageenan, carrageenan, Such as karaya gum, curdlan, chitosan, chitin, tara gum, tamarind gum, tragacanth gum, furcelleran, pectin pectin or pullulan.

상기 점성조성물은 주성분으로서 생분해성 물질을 포함할 수 있다.The viscous composition may include a biodegradable material as a main component.

본 발명에서 이용될 수 있는 생분해성 물질은, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리하이드록시알카노에이트(PHAs), 폴리(α-하이드록시액시드), 폴리(β-하이드록시액시드), 폴리(3-하이드로식부티레이트-co-발러레이트; PHBV), 폴리(3-하이드록시프로프리오네이트; PHP), 폴리(3-하이드록시헥사노에이트; PHH), 폴리(4-하이드록시액시드), 폴리(4-하이드록시부티레이트), 폴리(4-하이드록시발러레이트), 폴리(4-하이드록시헥사노에이트), 폴리(에스테르아마이드), 폴리카프로락톤, 폴리락타이드, 폴리글리코라이드, 폴리(락타이드-co-글리코라이드; PLGA), 폴리디옥사논, 폴리오르토에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리언하이드라이드, 폴리(글리콜산-co-트리메틸렌 카보네이트), 폴리포스포에스테르, 폴리포스포에스테르 우레탄, 폴리(아미노산), 폴리사이아노아크릴레이트, 폴리(트리메틸렌 카보네이트), 폴리(이미노카보네이트), 폴리(타이로신 카보네이트), 폴리카보네이트, 폴리(타이로신 아릴레이트), 폴리알킬렌 옥살레이트, 폴리포스파젠스, PHA-PEG, 에틸렌 비닐 알코올 코폴리머(EVOH), 폴리우레탄, 실리콘, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리이소부틸렌과 에틸렌-알파올레핀 공중합체, 스틸렌-이소브틸렌-스틸렌 트리블록 공중합체, 아크릴 중합체 및 공중합체, 비닐 할라이드 중합체 및 공중합체, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 메틸 에테르, 폴리비닐리덴 할라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리플루오로알켄, 폴리퍼플루오로알켄, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐 케톤, 폴리비닐 아로마틱스, 폴리스틸렌, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 아세테이트, 에틸렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체, ABS 수지와 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리아마이드, 알키드 수지, 폴리옥시메틸렌, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴산-co-말레산, 키토산, 덱스트란, 셀룰로오스, 헤파린, 히알루론산, 알기네이트, 이눌린, 녹말 또는 글리코겐이고, 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리하이드록시알카노에이트(PHAs), 폴리(α-하이드록시액시드), 폴리(β-하이드록시액시드), 폴리(3-하이드로식부티레이트-co-발러레이트; PHBV), 폴리(3-하이드록시프로프리오네이트; PHP), 폴리(3-하이드록시헥사노에이트; PHH), 폴리(4-하이드록시액시드), 폴리(4-하이드록시부티레이트), 폴리(4-하이드록시발러레이트), 폴리(4-하이드록시헥사노에이트), 폴리(에스테르아마이드), 폴리카프로락톤, 폴리락타이드, 폴리글리코라이드, 폴리(락타이드-co-글리코라이드; PLGA), 폴리디옥사논, 폴리오르토에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리언하이드라이드, 폴리(글리콜산-co-트리메틸렌 카보네이트), 폴리포스포에스테르, 폴리포스포에스테르 우레탄, 폴리(아미노산), 폴리사이아노아크릴레이트, 폴리(트리메틸렌 카보네이트), 폴리(이미노카보네이트), 폴리(타이로신 카보네이트), 폴리카보네이트, 폴리(타이로신 아릴레이트), 폴리알킬렌 옥살레이트, 폴리포스파젠스, PHA-PEG, 키토산, 덱스트란, 셀룰로오스, 헤파린, 히알루론산, 알기네이트, 이눌린, 녹말 또는 글리코겐이다.Biodegradable materials that can be used in the present invention include, for example, polyesters, polyhydroxyalkanoates (PHAs), poly (alpha -hydroxyacids), poly (beta -hydroxyacids) (PHB), poly (3-hydroxypropionate, PHP), poly (3-hydroxyhexanoate PHH), poly (4-hydroxyacid) , Poly (4-hydroxybutyrate), poly (4-hydroxyvalerate), poly (4-hydroxyhexanoate), poly (ester amide), polycaprolactone, polylactide, polyglycolide, poly (Lactide-co-glycolide, PLGA), polydioxanone, polyorthoester, polyetherester, polyanhydride, poly (glycolic acid-co-trimethylene carbonate), polyphosphoester, Ester urethane, poly (amino acid), polycyanoacrylate, Poly (ethylene glycol), poly (trimethylene carbonate), poly (iminocarbonate), poly (tyrosine carbonate), polycarbonate, poly (tyrosine arylate), polyalkylene oxalate, polyphosphazene, PHA- (EVOH), polyurethanes, silicones, polyesters, polyolefins, polyisobutylene and ethylene-alpha olefin copolymers, styrene-isobutylene-styrene triblock copolymers, acrylic polymers and copolymers, vinyl halide polymers and copolymers , Polyvinyl chloride, polyvinyl ether, polyvinyl methyl ether, polyvinylidene halide, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride, polyfluoroalkene, polyperfluoroalkene, polyacrylonitrile, polyvinyl ketone, Polyvinylaromatics, polystyrene, polyvinyl esters, polyvinyl acetate, ethylene-methyl methacrylate Acrylonitrile-styrene copolymers, ABS resins and ethylene-vinyl acetate copolymers, polyamides, alkyd resins, polyoxymethylene, polyimides, polyethers, polyacrylates, polymethacrylates, polyacrylic acid- polyhydroxyalkanoates (PHAs), poly (alpha -hydroxyapatite), polyglycerol, polyglycerol, polyglycerol, Seed), poly (beta -hydroxyacid), poly (3-hydrobutyrate-co-valerate; PHB), poly (3-hydroxypropionate), poly (3-hydroxyhexanoate), poly (4-hydroxyacid) Poly (lactide-co-glycolide) (PLGA), poly (4-hydroxyhexanoate), poly (ester amide), polycaprolactone, polylactide, polyglycolide, (Polydioxanone), polyorthoesters, polyether esters, polyanhydrides, poly (glycolic acid-co-trimethylene carbonate), polyphosphoesters, polyphosphoester urethanes, poly (Polyacrylonitrile), polyalkylene oxalate, polyphosphazenes, PHA-PEG, chitosan, polyacrylonitrile, polyacrylonitrile, poly (trimethylene carbonate) Dextran, cellulo Is heparin, hyaluronic acid, alginate, inulin, starch or glycogen.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 점성조성물은 적합한 용매에 용해되어 점성을 나타낸다. 한편, 점성을 나타내는 물질들 중에는 열에 의한 용융된 경우에 점성을 나타내는 것도 있다.According to one embodiment of the present invention, the viscous composition used in the present invention is dissolved in a suitable solvent to exhibit viscosity. On the other hand, among the materials exhibiting viscosity, some materials exhibit viscosity when they are melted by heat.

점성물질을 용해하여 점성조성물을 제조하는데 이용되는 용매는 특별하게 제한되지 않으며, 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 1,3-부틸렌글리콜, 헥산, 디에틸에테르 또는 부틸아세테이트가 용매로 이용될 수 있다.The solvent used to prepare the viscous composition by dissolving the viscous material is not particularly limited and may be selected from water, anhydrous or lower alcohols having 1-4 carbon atoms, acetone, ethyl acetate, chloroform, 1,3-butylene glycol, Diethyl ether or butyl acetate may be used as the solvent.

마이크로구조체는 다양한 방식을 통해 제작될 수 있다. 마이크로구조체 제작의 예시적인 방식은 다음과 같다: Microstructures can be fabricated in a variety of ways. An exemplary method of fabricating a microstructure is as follows:

첫 번째, 본 발명자들에 의해 개발된 대한민국 특허 제0793615호에 기재된 방식에 따라 마이크로구조체를 제작할 수 있다. 예를 들어, 점성조성물을 지지체 상에 코팅 또는 점적하고, 이어 리프팅 지지체의 접촉돌기로 점성조성물을 드로잉 하면서 응고시키고 드로잉된 점성물질을 절단하여 마이크로구조체를 제작할 수 있다.First, a microstructure can be manufactured according to the method described in Korean Patent No. 0793615 developed by the present inventors. For example, a microstructure can be produced by coating or dipping a viscous composition on a support, then coagulating the drawn viscous composition with contact protrusions of the lifting support, and cutting the drawn viscous material.

두 번째, 본 발명자들에 의해 개발된 대한민국 특허 제1136738호에 기재된 방식에 따라 마이크로구조체를 제작할 수 있다. 예를 들어, 점성조성물을 지지체 상에 코팅 또는 점적하고, 이어 리프팅 지지체의 접촉돌기를 점성조성물에 접촉시킨 다음 점성조성물에 송풍하여 마이크로구조체를 제작할 수 있다.Second, a microstructure can be manufactured according to the method described in Korean Patent No. 1136738 developed by the present inventors. For example, a microstructure can be prepared by coating or dipping a viscous composition on a support, then contacting the contact protrusions of the lifting support with the viscous composition, and blowing it into the viscous composition.

세 번째, 본 발명자들에 의해 개발된 대한민국 특허출원 제2013-0019247호에 기재된 방식과 같이 마이크로구조체를 제작할 수 있다. 예를 들어, 점성조성물을 지지체 상에 점적하고, 이어 상기 점적된 스팟에 음압을 인가하여 마이크로구조체를 형성시킬 수 있다.Thirdly, a microstructure can be manufactured according to the method described in Korean Patent Application No. 2013-0019247 developed by the present inventors. For example, a microstructure can be formed by dropping a viscous composition onto a support and then applying negative pressure to the spotted spot.

네 번째, 본 발명자들에 의해 개발된 대한민국 특허출원 제2013-0050462호에 기재된 방식과 같이 마이크로구조체를 제작할 수 있다. 예를 들어, 점성조성물을 지지체 상에 점적하고, 이어 상기 점적된 스팟에 원심력을 인가하여 마이크로구조체를 형성시킬 수 있다.Fourth, a microstructure can be manufactured according to the method described in Korean Patent Application No. 2013-0050462 developed by the present inventors. For example, a microstructure can be formed by dropping a viscous composition onto a support, and then applying centrifugal force to the spotted spot.

다섯 번째, 리프팅 지지체 상에 점적된 점성조성물의 스팟을 지지체에 접촉시키고, 이어 리프팅 지지체를 상향 이동시켜 마이크로구조체를 형성시킬 수 있다.Fifth, a spot of the viscous composition that has been applied on the lifting support can be brought into contact with the support, and then the lifting support can be moved upward to form the microstructure.

여섯 번째, 점성조성물의 스팟을 포함하는 리프팅 지지체를 지지체 위에 위치시킨 다음, 상기 스팟에 원심력을 인가하여 스팟을 인장시켜 지지체 상에 마이크로구조체가 형성되도록 한다.Sixth, a lifting support comprising a spot of a viscous composition is placed on a support, and then the spot is tensioned by applying centrifugal force to form a microstructure on the support.

본 발명에서 이용되는 마이크로구조체는 다양한 형태의 마이크로구조체일 수 있으며, 예를 들어 마이크로니들, 마이크로블레이드, 마이크로나이프, 마이크로파이버, 마이크로스파이크, 마이크로프로브, 마이크로발브(microbarb), 마이크로어레이 또는 마이크로전극일 수 있다.The microstructure used in the present invention may be any of various types of microstructures and may be a microstructure such as a micro needle, a micro blade, a micro knife, a micro fiber, a micro spike, a micro probe, a microbarb, .

본 발명의 일 구현예에 따르면, 마이크로구조체는 약물을 추가적으로 포함한다.According to one embodiment of the invention, the microstructure further comprises a drug.

본 발명에서 이용될 수 있는 약물은 특별하게 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 약물은 화학약물, 단백질 의약, 펩타이드 의약, 유전자 치료용 핵산 분자 및 나노입자를 포함한다.The drugs that can be used in the present invention are not particularly limited. For example, the drug includes chemical drugs, protein drugs, peptide drugs, nucleic acid molecules for gene therapy and nanoparticles.

본 발명에 이용될 수 있는 약물은 예를 들어, 협착 억제제, 재협착 억제제, 항혈소판제, 면역억제제, 항염증제, 진통제, 항관절염제, 진경제, 항우울증제, 항정신병약물, 신경안정제, 항불안제, 마약길항제, 항파킨스질환 약물, 콜린성 아고니스트, 항암제, 항혈관신생억제제, 항바이러스제, 항생제, 식욕억제제, 진통제, 항콜린제, 항히스타민제, 항편두통제, 호르몬제, 관상혈관, 뇌혈관 또는 말초혈관 확장제, 피임약, 항혈전제, 이뇨제, 항고혈압제, 심혈관질환 치료제 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Drugs that may be used in the present invention include, for example, anti-inflammatory agents, antiinflammatory agents, analgesics, antiarthritics, antispasmodics, antidepressants, antipsychotics, An antihypertensive agent, an antihypertensive agent, an antihypertensive agent, an antihistamine agent, an anti-migraine agent, a hormone agent, a coronary blood vessel, a cerebrovascular or peripheral vasodilator, an anti-angiogenesis agent, an anti-angiogenesis agent, , Contraceptives, antithrombotic agents, diuretics, antihypertensive agents, agents for treating cardiovascular diseases, and the like.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 카테터를 포함하는 약물전달체로서, 상기 마이크로구조체는 약물을 포함하는 것을 특징으로 하는 약물전달체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a drug delivery system comprising the aforementioned catheter of the present invention, wherein the microstructure includes a drug.

본 발명의 약물전달체는 상술한 본 발명의 카테터를 이용하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.Since the drug delivery system of the present invention uses the above-described catheter of the present invention, the description common to both is omitted in order to avoid the excessive complexity of the present specification.

본 발명의 약물전달체는 풍선 확장술에 이용되는 풍선 상에 설치된 마이크로구조체를 이용하기 때문에, MB-DDS( M icrostructure on b alloon D rug D elivery S ystem)으로 명명된다.Drug delivery system of the present invention because it uses a micro-structure provided on the balloon for use in balloon angioplasty, is named as MB-DDS (M icrostructure on b alloon D rug D elivery S ystem).

본 발명의 약물전달체는, 기존 스텐트 시술이 가능하였던 혈관 내 협착부위, 식도, 기도, 요도, 담관, 부비동 및 장 이외에도 풍선으로 전달 가능한 구강 내, 귀 내부 등 체내 모든 부위에 약물 전달이 가능하다.
The drug delivery system of the present invention is capable of delivering drugs to all parts of the body such as the oral cavity and the ear, which can be delivered by balloon in addition to the intravascular stenosis, the esophagus, the airway, the urethra, the bile duct, the sinus and the intestine.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 기존 체내 협착부위 시술들이 반드시 스텐트라는 구조체를 요구하는 반면 본 발명의 약물전달체는 스텐트를 이용하지 않기 때문에, 스텐트에 의한 부작용들을 방지할 수 있고, 마이크로구조체-삽입 병변 부위 및 주변 장기기관의 체액 이동, 섬모운동 및 혈류 등을 방해하지 않는다는 장점을 가진다. (a) Existing internal stenosis site procedures require a stent structure, whereas the drug delivery system of the present invention does not use a stent, so it is possible to prevent adverse effects caused by the stent, and the microstructure- And does not interfere with body fluid movement, ciliary movement and blood flow.

(b) 또한, 본 발명은 스텐트 구조체 없이 풍선에 설치된 마이크로구조체를 통해 약물을 전달하기 때문에 혈관 내 협착부위뿐만 아니라 식도, 기도, 요도, 담관 및 부비동을 포함하여 풍선으로 전달 가능한 체내 모든 부위에 약물 전달이 가능하다는 장점이 있다.(b) In addition, since the drug is delivered through the microstructure installed on the balloon without the stent structure, the drug can be delivered to all parts of the body including the esophagus, airway, urethra, bile duct and sinus, It is advantageous that it can be delivered.

(c) 마이크로구조체의 고분자의 종류 및/또는 조성을 조절함으로써, 약물 방출을 수 시간부터 수개월까지 다양하게 조절이 가능하다. 특히, 환자의 병변 상태에 적합하도록, 마이크로구조체의 고분자의 종류 및/또는 조성을 조절하여 약물의 양 및 약물방출 시간을 조절할 수 있다.(c) By controlling the kind and / or composition of the polymer of the microstructure, the drug release can be varied from several hours to several months. Particularly, the amount and the drug release time of the drug can be controlled by adjusting the kind and / or composition of the polymer of the microstructure so as to be suitable for the lesion state of the patient.

(d) 본 발명의 약물전달체의 마이크로구조체를 보호 구조체로 보호하는 경우, 체내 병변 위치까지 마이크로구조체가 이동하는 동안 주변 장기 및 기관을 보호하고, 마이크로구조체가 파괴됨을 방지할 수 있다.
(d) When the microstructure of the drug delivery system of the present invention is protected by the protective structure, it is possible to protect surrounding organs and organs while the microstructure moves to the internal lesion site, and to prevent the microstructure from being destroyed.

도 1은 폴리스타이렌 기판 위 카복시메틸셀룰로오스 코팅과, 그 코팅 위에 제조된 히알루론산 마이크로구조체를 보여주는 촬영한 이미지이다. 우측 패널은 상단에서 촬영한 이미지이고, 좌측 패널은 측면에서 촬영한 이미지이다(× 16 배율).
도 2는 도 1의 마이크로구조체의 확대 이미지이다(× 100 배율).
도 3은 생분해성 시트-마이크로구조체 복합체를 보여준다. 좌측 패널은 폴리스타이렌 기판 상에 있는 생분해성 시트-마이크로구조체 복합체를 나타내며, 우측 패널은 기판으로부터 분리된 생분해성 시트-마이크로구조체 복합체를 나타낸다.
도 4는 미세공구조체-마이크로구조체 제작 결과를 보여주는 이미지이다.
도 5는 본 발명의 카테터 또는 약물전달체의 제조에 이용된 카테터 및 풍선을 보여준다.
도 6은 본 발명의 카테터 또는 약물전달체에서 풍선 부위에 대한 이미지이다. 본 발명의 카테터 또는 약물전달체의 제조에 이용된 베어(bare) 풍선 이미지이고, 우측 패널은 생분해성 시트-마이크로니들 복합체가 부착된 풍선에 대한 이미지이다.
도 7a-7b는 본 발명의 약물전달체의 약물전달 기전에 대한 개념도이다.
도 8은 소수성 물질의 풍선 및 친수성 물질의 마이크로구조체로 이루어진 본 발명의 약물전달체에 대한 도면이다.
도 9는 미세공구조체를 이용하여 마이크로구조체의 분리를 원활히 하는 구현예를 보여준다.
도 10a는 시트-마이크로구조체 복합체를 이용하는 구현예를 보여준다.
도 10b는 시트-마이크로구조체 복합체에서, 시트의 구조적 다양성을 보여준다.
도 10c는 시트-마이크로구조체 복합체를 이용하는 구현예에서, 약물전달 기전을 보여주는 개념도이다.
도 11은 보호 구조체를 이용하는 구현예를 보여준다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a photograph of a carboxymethyl cellulose coating on a polystyrene substrate and hyaluronic acid microstructures prepared on the coating. The right panel is the image taken at the top, and the left panel is the image taken at the side (x16 magnification).
2 is an enlarged view of the microstructure of Fig. 1 (x100 magnification).
Figure 3 shows a biodegradable sheet-microstructure complex. The left panel shows the biodegradable sheet-microstructure complex on the polystyrene substrate and the right panel shows the biodegradable sheet-microstructure complex separated from the substrate.
Fig. 4 is an image showing the results of microporous structure-microstructure fabrication.
Figure 5 shows a catheter and balloon used in the manufacture of the catheter or drug delivery device of the present invention.
6 is an image of the balloon region in the catheter or drug delivery system of the present invention. Bare balloon image used in the manufacture of the catheter or drug delivery device of the present invention and the right panel image for the balloon with biodegradable sheet-micro needle composite attached.
7A and 7B are conceptual diagrams of the drug delivery system of the drug delivery system of the present invention.
8 is a view of the drug delivery system of the present invention comprising a microstructure of a hydrophilic substance balloon and a hydrophilic substance.
FIG. 9 shows an embodiment for facilitating the separation of microstructures using a microporous structure.
10A shows an embodiment using a sheet-microstructure complex.
Figure 10b shows the structural diversity of the sheet in sheet-microstructure composites.
FIG. 10C is a conceptual diagram showing a drug delivery mechanism in an embodiment using a sheet-microstructure complex. FIG.
Figure 11 shows an embodiment using a protective structure.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예Example

실시예Example 1: 시트- 1: Sheet- 마이크로니들Micro needle 복합체의 제작 Fabrication of complex

생분해성 시트 상에 생분해성 마이크로니들을 형성시켰다. 폴리스타이렌(Polystylene) 기판에 7%(w/v) 농도의 카복시메틸셀룰로오스(CMC, Sigma-Aldrich) 코팅 후, 그 코팅 40%(w/v) 히알루론산(Hyaluronic acid, Soliance) 점성용액 방울(drop)을 형성시키고, 접촉돌기가 있는 리프팅 지지체를 이용하여 드로잉기법으로 마이크로니들을 형성시켰다(참조: 도 1 및 도 2).Biodegradable micro-needles were formed on the biodegradable sheet. (CMC, Sigma-Aldrich) at a concentration of 7% (w / v) on a polystyrene substrate and coated with 40% (w / v) hyaluronic acid (Soliance) viscous solution ), And microneedles were formed by a drawing technique using a lifting support with contact protrusions (see Figs. 1 and 2).

도 1에서, 우측 패널은 폴리스타이렌 기판 위 카복시메틸셀룰로오스 코팅과, 그 코팅 위에 제조된 히알루론산 마이크로니들을 상단에서 촬영한 이미지이고, 좌측 패널은 측면에서 촬영한 이미지이다.(× 16 배율) 도 2는 도 1의 마이크로니들의 확대 이미지이다.(× 100 배율) 도 3의 좌측 패널은 폴리스타이렌 기판 상에 있는 생분해성 시트-마이크로니들 복합체를 나타내며, 우측 패널은 기판으로부터 분리된 생분해성 시트-마이크로니들 복합체를 나타낸다.1, the right panel is an image taken from the top of a carboxymethyl cellulose coating on a polystyrene substrate and the hyaluronic acid microneedles prepared on the coating, and the left panel is an image taken from the side (x16 magnification). Fig. 2 (X100 magnification). The left panel of Fig. 3 represents the biodegradable sheet-micro needle composite on the polystyrene substrate and the right panel represents the biodegradable sheet-micro needle Complex.

생분해성 시트 및 마이크로니들에 사용되는 고분자의 농도 및/또는 종류에 따라 마이크로니들이 체내에서 분해되는 시간을 조절할 수 있다.
Depending on the concentration and / or type of the polymer used in the biodegradable sheet and the micro needle, the time required for the micro needle to decompose in the body can be controlled.

실시예Example 2: 미세공구조체- 2: microporous structure - 마이크로니들의Micro needle 제작 making

기판 상에 전기방사법을 이용하여 미세공구조체를 형성시켰다. 상세하게는, PCL(Polycaprolactone) 10% 용액을 50 mL 시린지에 넣은 후 스테인리스 스틸 바늘을 통해 9 kV의 고전압으로 전기방사 하였다. 이어, 미세공구조체 상에 마이크로니들을 형성시켰다. 마이크로니들을 제작할 점성조성물로는 히알루론산을 사용하였다. 히알루론산 점성용액 방울(drop)을 형성시키고, 접촉돌기가 있는 리프팅 지지체를 이용하여 드로잉기법으로 마이크로니들을 형성시켰다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 미세공구조체 상에 마이크로니들이 제작되었다.
The microporous structure was formed on the substrate by electrospinning. Specifically, a 10% solution of PCL (Polycaprolactone) was placed in a 50 mL syringe and electrospun through a stainless steel needle at a high voltage of 9 kV. Micro-needles were then formed on the microporous structure. Hyaluronic acid was used as a viscous composition for producing micro needles. A hyaluronic acid viscous solution drop was formed and microneedles were formed by a drawing technique using a lifting support with contact protrusions. As can be seen in Fig. 4, microneedles were prepared on the microporous structure.

실시예Example 3: 약물전달체의 제작 3: Preparation of drug delivery system

금속형 스텐트 혈관 확장술에 사용되는 카테터에 생분해성 시트-마이크로니들 복합체를 적용하여 본 발명의 MB-DDS(Microstructure on balloon Drug Delivery SystemS)를 제작하였다. 본 실시예에서 사용된 카테터 및 풍선은 B.Braun Melsungen AG(독일)에서 구입한 것이다(참조: 도 5). 상기 실시예 1에서 제작된 생분해성 시트-마이크로니들 복합체를 풍선에 부착시켜 본 발명의 MB-DDS를 제작하였다. 도 6에서, 좌측 패널은 베어(bare) 풍선 이미지이고, 우측 패널은 생분해성 시트-마이크로니들 복합체가 부착된 풍선에 대한 이미지이다.
The MB-DDS (Microstructure on balloon Drug Delivery System) of the present invention was prepared by applying a biodegradable sheet-micro needle composite to a catheter used for metal stent vasodilation. Catheters and balloons used in this example were purchased from B. Braun Melsungen AG (Germany) (see Figure 5). The biodegradable sheet-micro needle composite prepared in Example 1 was attached to a balloon to prepare MB-DDS of the present invention. In Fig. 6, the left panel is a bare balloon image, and the right panel is an image of a balloon to which a biodegradable sheet-micro needle composite is attached.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (10)

(a) 카테터 몸체(catheter body); (b) 상기 카테터 몸체에 설치된(arranged) 팽창성 풍선(inflatable balloon); 및 (c) 상기 풍선 상에 설치되어 있고 병변부위에 삽입되는 생분해성(biodegradable) 마이크로구조체를 포함하는 카테터.
(a) a catheter body; (b) an inflatable balloon disposed on the catheter body; And (c) a biodegradable microstructure disposed on the balloon and inserted into a lesion site.
제 1 항에 있어서, 상기 풍선은 병변 위치에서 부피 팽창되고 상기 풍선에 결합된 마이크로구조체는 병변 부위에 삽입되는 것을 특징으로 하는 카테터.
2. The catheter of claim 1, wherein the balloon is bulged at the lesion site and the microstructure bonded to the balloon is inserted into the lesion site.
제 1 항에 있어서, 상기 병변 부위에 삽입된 마이크로구조체는 상기 풍선의 수축에 의해 상기 풍선으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 카테터.
The catheter of claim 1, wherein the microstructure inserted in the lesion site is separated from the balloon by contraction of the balloon.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로구조체는 상기 풍선의 표면에 결합되어 있으며, 상기 풍선의 표면은 소수성 물질 및 상기 마이크로구조체는 친수성 물질로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 카테터.
The catheter of claim 1, wherein the microstructure is coupled to a surface of the balloon, wherein the surface of the balloon is made of a hydrophobic material and the microstructure is made of a hydrophilic material.
제 1 항에 있어서, 상기 카테터는 상기 풍선 및 상기 마이크로구조체 사이에 미세공 구조체(microporous structure)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
2. The catheter of claim 1, wherein the catheter further comprises a microporous structure between the balloon and the microstructure.
제 1 항에 있어서, 상기 카테터는 상기 풍선 및 상기 마이크로구조체 사이에 생적합성 또는 생분해성 고분자 시트(sheet)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
2. The catheter of claim 1, wherein the catheter further comprises a biocompatible or biodegradable polymer sheet between the balloon and the microstructure.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로구조체는 그 외연을 둘러싸는 보호구조체(protecting structure)에 의해 보호화 되어 있는 것을 특징으로 하는 카테터.
2. The catheter of claim 1, wherein the microstructure is protected by a protecting structure surrounding the outer periphery thereof.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로구조체는 약물을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
2. The catheter of claim 1, wherein the microstructure further comprises a drug.
제 6 항에 있어서, 상기 시트는 약물을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 카테터.
7. The catheter of claim 6, wherein the sheet further comprises a drug.
상기 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 카테터를 포함하는 약물전달체로서, 상기 마이크로구조체는 약물을 포함하는 것을 특징으로 하는 약물전달체.
9. A drug delivery system comprising a catheter according to any one of claims 1 to 9, wherein the microstructure comprises a drug.

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