KR20200094857A - Nano-bubble micro-needle of three or more layers structure and method for preparation thereof - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a nano-bubble microneedle having a structure with three or more layers in a tree shape and a manufacturing method thereof. The nano-bubble microneedle comprises: a middle end unit penetrating into the skin and made of a compound; a lower end unit formed of a plurality of nano-bubbles while supporting the middle end unit; and an upper end unit positioned at an upper end of the middle end unit to facilitate penetration.

Description

3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들 및 이의 제조방법{NANO-BUBBLE MICRO-NEEDLE OF THREE OR MORE LAYERS STRUCTURE AND METHOD FOR PREPARATION THEREOF}Nano-bubble micro-needle of three or more layers and its manufacturing method {NANO-BUBBLE MICRO-NEEDLE OF THREE OR MORE LAYERS STRUCTURE AND METHOD FOR PREPARATION THEREOF}

본 발명은 마이크로 니들 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 나노 버블(Nano-bubble)로 형성된 하단부를 포함하는 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조 나노 버블 마이크로 니들 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microneedle and a method for manufacturing the same, and more particularly, a three or more layer structure of a tree shape including a lower end formed of a plurality of nano-bubbles, and a method for manufacturing the same About.

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

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

마이크로 니들은 기존의 주사 바늘과 달리 무통증의 피부 관통 및 무외상을 특징으로 할 수 있다. 또한, 마이크로 니들은 피부의 각질층을 관통하여야 함으로 어느 정도의 물리적 경도가 요구될 수 있다. 또한, 생리 활성 물질이 피부의 표피층 또는 진피층까지 도달하기 위하여 적정한 길이도 요구될 수 있다. 또한, 수백 개의 마이크로 니들의 생리 활성 물질이 효과적으로 피부 내로 전달되기 위해서는, 마이크로 니들의 피부 투과율이 높으면서도 피부에 삽입된 후에 용해 시까지 일정 시간 동안 유지되어야 한다.Unlike conventional injection needles, microneedles can be characterized by painless skin penetration and no trauma. In addition, since the microneedles must penetrate the stratum corneum of the skin, a certain degree of physical hardness may be required. In addition, an appropriate length may be required for the physiologically active substance to reach the epidermal layer or the dermal layer of the skin. In addition, in order for the physiologically active substances of hundreds of microneedles to be effectively delivered into the skin, the microneedles must have a high skin transmittance and must be inserted into the skin and maintained for a certain time until dissolution.

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

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

인장 방식을 이용한 마이크로 니들 제조방법은 물질을 패치에 떨어뜨린 후 잡아늘린 후 건조시켜 얇아진 부분을 잘라내 제조하는 방식으로, 이러한 특성 때문에 마이크로 니들의 길이가 일정하지 않고, 생긴 모양 때문에 통증을 많이 느끼는 문제점이 있다.The microneedle manufacturing method using the tensile method is a method in which a material is dropped on a patch, stretched, dried, and then cut out and thinned. Due to this characteristic, the length of the microneedle is not constant, and the shape of the microneedle is not constant. There is this.

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

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

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

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

본 발명은 상단부, 중단부 및 복수의 나노 버블로 형성된 하단부를 포함하는 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조 나노 버블 마이크로 니들을 제조함으로써, 나노 버블에 의한 표면적 증가로 녹는 속도의 조절이 가능하고, 약물의 보존을 강화하며, 피부 내부로의 침투를 용이하게 하는 마이크로 니들을 제안한다. In the present invention, by manufacturing a tree-shaped three or more layered nanobubble microneedle including an upper end, a middle part, and a lower end formed of a plurality of nanobubbles, it is possible to control the melting rate by increasing the surface area by the nanobubbles. , We propose a microneedle that enhances the preservation of drugs and facilitates penetration into the skin.

본 발명의 일 실시예에 따른 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들에 있어서, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되는 중단부, 상기 중단부를 지지하며, 복수의 나노 버블(Nano-bubble)로 형성되는 하단부 및 상기 중단부의 상단에 위치하여 침투를 용이하게 하는 상단부를 포함한다.In the nanobubble microneedle having a three or more layer structure according to an embodiment of the present invention, the middle portion formed of a compound containing a drug component, penetrates into the interior of the skin, supports the middle portion, and a plurality of nano bubbles ( Nano-bubble) and an upper end positioned at the upper end of the middle portion to facilitate penetration.

상기 상단부 및 상기 중단부는 각뿔 또는 원뿔 형상을 가지고, 상기 하단부는 각기둥 또는 원기둥 형상을 가질 수 있다.The upper end and the middle portion may have a pyramidal or conical shape, and the lower end may have a prismatic or cylindrical shape.

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

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

상기 하단부는 각기둥 또는 원기둥의 형상 내부에 상기 복수의 나노 버블을 포함할 수 있다.The lower end may include the plurality of nanobubbles in the shape of a prism or a cylinder.

상기 나노 버블은 피부의 내부로 침투되는 상기 하단부의 깊이 정도, 녹는 속도 및 물질 종류에 따라 크기 및 양이 조절될 수 있다.The size and amount of the nanobubbles may be adjusted according to the depth of the lower portion penetrating into the skin, the melting rate, and the type of material.

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

상기 하단부는 베이스부와 상기 나노 버블 마이크로 니들을 연결하는 녹는 물질로 형성되어, 상기 베이스부로부터 상기 나노 버블 마이크로 니들을 분리시킬 수 있다.The lower end portion is formed of a melting material connecting the base portion and the nano-bubble micro-needles to separate the nano-bubble micro-needles from the base portion.

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

본 발명의 다른 실시예에 따른 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들은 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되는 중단부, 상기 중단부를 지지하는 하단부 및 상기 중단부의 상단에 위치하여 침투를 용이하게 하는 상단부를 포함하되, 상기 상단부, 상기 중단부 및 상기 하단부 중 어느 하나 이상은 서로 다른 물질의 나노 버블(nano-bubble)로 형성되는 것을 특징으로 한다.The nanobubble microneedle having a three or more layer structure according to another embodiment of the present invention penetrates into the interior of the skin and is located at the middle part formed of a compound containing a drug component, the lower end supporting the middle part, and the upper end of the middle part And an upper end to facilitate penetration, wherein at least one of the upper end, the middle end, and the lower end is formed of nano-bubbles of different materials.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 제조방법은 복수의 나노 버블(Nano-bubble)로 형성되는 하단부를 형성하는 단계, 상기 하단부 상에, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부를 형성하는 단계 및 상기 중단부 상에, 상단부를 형성하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a nano-bubble microneedle according to an embodiment of the present invention comprises the steps of forming a lower end formed of a plurality of nano-bubbles, penetrating into the interior of the skin on the lower end, and including a drug component. And forming a middle portion formed of the compound and forming an upper end portion on the middle portion.

상기 나노 버블 마이크로 니들의 제조방법은 3D 프린팅 방식을 통해 상기 나노 버블 마이크로 니들을 제조할 수 있다. The method of manufacturing the nanobubble microneedles may manufacture the nanobubble microneedles through 3D printing.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 제조방법에 의해 제조된 나노 버블 마이크로 니들을 포함하는 마이크로 니들 패치.A microneedle patch comprising a nanobubble microneedle manufactured by a method of manufacturing a nanobubble microneedle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 복수의 나노 버블(Nano-bubble)로 형성된 하단부를 포함하는 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들을 제조함으로써, 무게가 가볍고, 나노 버블로 인한 표면적 증가로 녹는 속도가 증가되며, 강도가 유지될 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들은 나노 버블의 크기 및 양에 따라 피부의 내부에서 용융되는 녹는 속도가 조절될 수 있다. By manufacturing a nano-bubble microneedle having a three or more layer structure including a lower portion formed of a plurality of nano-bubbles according to an embodiment of the present invention, the weight is light and the melting rate is increased due to the increase in surface area due to the nano-bubbles And the strength can be maintained. Further, the nanobubble microneedle having a three or more layer structure according to an embodiment of the present invention may have a melting rate that is melted inside the skin according to the size and amount of the nanobubbles.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들을 제조함으로써, 약물의 보존을 강화하고, 피부 내부로의 침투를 용이하게 할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by preparing a nanobubble microneedle having a structure of three or more layers, it is possible to enhance the preservation of drugs and facilitate penetration into the skin.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 3D 프린팅 기술을 이용하여 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들을 제조함으로써, 피부 천공, 통증 유무, 니들 개수밀도, 부착시간, 정밀도, 가격, 확장성 등 기술적 측면과 경제적 측면에서 기존 방식에 비해 유리한 장점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by manufacturing a nano-bubble microneedle having a three or more layer structure using 3D printing technology, the technology such as skin perforation, the presence of pain, the number of needles density, attachment time, precision, price, and expandability. It has an advantage over the existing method in terms of aspect and economy.

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

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 사시도를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블로 형성된 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 구조적 특징을 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 기존 방식과 본 발명에 따른 방식에 의해 제조된 마이크로 니들을 비교한 일 예시도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 나노 버블 마이크로 니들 패치의 사시도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들 제조방법의 동작 흐름도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들 제조방법에 의해 나노 버블 마이크로 니들이 제조되는 단계를 도시한 것이다.1 is a perspective view showing a nano bubble microneedle according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are cross-sectional views of microneedles formed of nanobubbles according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are cross-sectional views illustrating structural features of nanobubble microneedles according to an embodiment of the present invention.
4 shows an exemplary view comparing the microneedle manufactured by the method according to the present invention and the conventional method.
5 shows a perspective view of a nano bubble microneedle patch manufactured according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating an operation of a method of manufacturing a nanobubble microneedle according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a step of manufacturing a nano-bubble micro-needle by a nano-bubble micro-needle manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

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

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

본 발명의 실시예들은, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부, 중단부 상단에 위치하여 피부 내부로의 침투를 용이하게 하는 상단부 및 중단부를 지지하며 복수의 나노 버블로 형성된 하단부를 포함하는 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들을 제조함으로써, 약물의 보존을 강화하고, 피부 내부로의 침투를 용이하게 하며, 무게가 가볍고, 나노 버블로 인한 표면적 증가로 녹는 속도가 증가되며, 강도가 유지되는 것을 그 요지로 한다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들은 3층 이상의 구조인 것을 특징으로 한다. Embodiments of the present invention include a middle portion formed of a compound containing a drug component, an upper portion and a middle portion positioned at the upper portion of the middle portion to facilitate penetration into the skin, and including a lower portion formed of a plurality of nano bubbles. By manufacturing nanobubble microneedles with a layered structure, it enhances the preservation of drugs, facilitates penetration into the skin, is light in weight, and increases the melting rate due to the increase in surface area due to the nanobubbles, and maintains strength. To that point. At this time, the nanobubble microneedles according to an embodiment of the present invention are characterized in that the structure is three or more layers.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 사시도를 도시한 것이다.1 is a perspective view showing a nano bubble microneedle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention includes an upper portion 110, a middle portion 120, and a lower portion 130.

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

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

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

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

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)의 중단부(120)는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 즉, 고형화된 것이나, 실시예에 따라서는 액체 상태의 약물을 포함할 수 있는 캐비티(cavity)를 포함한 형태일 수도 있다. The middle portion 120 of the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention is formed of a compound containing a drug component, that is, solidified, but may contain a liquid drug depending on the embodiment. It may have a shape including a cavity.

중단부(120)는 상단부(110)가 제거된 삼각, 사각, 오각, 육각 등의 각뿔대 또는 원뿔대 형상을 나타내며, 내부에 약물을 포함할 수 있는 캐비티 영역을 포함할 수 있으며, 약물은 고형화된 것일 수 있다. 이 때, 캐비티 영역은 중단부(120)의 중앙보다 위쪽인 상단 영역에 위치하는 것이 바람직할 수 있으나, 실시예에 따라서는 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 따라 캐비티 영역의 위치, 크기, 형태는 다양하게 적용 가능하다. 나아가, 캐비티는 약물의 양, 증발속도 및 온도, 나노 버블 마이크로 니들(100)의 제조를 위한 중단부(120)의 형태, 약물의 점도, 약물의 농도, 사용되는 용매, 캐비티 상단을 덮는 두께에 의해 크기 및 위치가 조절될 수 있다. The middle portion 120 represents a pyramidal shape or a truncated cone shape such as a triangular, square, pentagonal, hexagonal, etc. from which the upper portion 110 has been removed, and may include a cavity area that may contain a drug, and the drug is solidified. I can. In this case, the cavity region may be preferably located in the upper region above the center of the middle portion 120, but depending on the embodiment, the position of the cavity region according to the time when the drug is administered, the time of administration, and the amount to be administered. , Size, shape can be applied in various ways. Further, the cavity is based on the amount of the drug, the evaporation rate and temperature, the shape of the middle part 120 for manufacturing the nanobubble microneedle 100, the viscosity of the drug, the concentration of the drug, the solvent used, and the thickness covering the top of the cavity. The size and position can be adjusted by this.

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

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

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

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

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

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 중단부(120) 내부에 특정 영역의 캐비티를 형성하고, 캐비티 내부에 액체 상태의 약물을 포함시켜 피부(S) 내부로 투입시킴으로써, 정량의 약물이 투여되는 것을 특징으로 하며, 이로 인하여 본 발명은 약물의 보존을 강화하고, 피부 내부로의 침투를 용이하게 하며, 액체 상태의 약물을 투여 가능하게 할 수 있다.The nano-bubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention forms a cavity in a specific area inside the middle part 120, and includes a liquid drug in the cavity and inserts it into the skin S, It is characterized in that a quantity of drug is administered, and thus the present invention enhances the preservation of the drug, facilitates penetration into the skin, and enables the administration of a liquid drug.

하단부(130)는 중단부(120)를 지지하며, 복수의 나노 버블(Nano-bubble)로 형성된다. 하단부(130)는 삼각, 사각, 오각, 육각 등의 각기둥 또는 원기둥 형상으로, 형상 내부에 복수의 나노 버블을 포함하는 것을 특징으로 한다.The lower part 130 supports the middle part 120 and is formed of a plurality of nano-bubbles. The lower end 130 has a prismatic or cylindrical shape such as a triangular, square, pentagonal, hexagonal shape, and is characterized in that it includes a plurality of nanobubbles in the shape.

하단부(130)는 일정 크기의 직경 및 높이를 가지며, 이는 나노 버블 마이크로 니들(100)이 피부(S) 내부로 침투하는 깊이 정도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하단부(130)의 직경 및 높이에 따라 상단부(110) 및 약물을 포함하는 중단부(120)가 피부(S) 내부로 침투되는 깊이 정도를 가늠할 수 있으며, 약물의 종류, 약물의 상태, 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 기초하여 약물이 침투되어야 하는 깊이 정도에 따라 하단부(130)의 높이가 조절될 수 있다. 또한, 하단부(130)는 상단부(110)와 중단부(120)의 무게 및 크기와 약물을 지탱 가능한 정도, 그리고 하단부(130)가 피부(S) 내부에서 녹는 시간에 따라 직경이 조절될 수 있다. The lower end 130 has a diameter and height of a predetermined size, and this may represent a depth degree at which the nanobubble microneedles 100 penetrate into the skin S. For example, depending on the diameter and height of the lower part 130, the depth at which the upper part 110 and the middle part 120 including the drug penetrate into the skin (S) can be measured. The height of the lower end 130 may be adjusted according to the degree of depth at which the drug is to be penetrated based on the state, the time at which the drug is administered, the administration time, and the amount to be administered. In addition, the lower part 130 may be adjusted in diameter according to the weight and size of the upper part 110 and the middle part 120, the degree to which the drug can be supported, and the time that the lower part 130 melts inside the skin (S). .

하단부(130)는 베이스부(10)와 마이크로 니들(100)을 연결하는 녹는 물질로 형성되며, 베이스부(10)로부터 마이크로 니들(100)을 분리시키는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 하단부(130)는 수용성의 녹는 물질로 형성되며, 피부(S) 내부로 침투하여 빠르게 녹을 수 있으며, 이로 인해 베이스부(10) 상에 형성된 나노 버블 마이크로 니들(100)을 빠르게 분리할 수 있다. The lower portion 130 is formed of a melting material connecting the base portion 10 and the microneedle 100, and separates the microneedle 100 from the base portion 10. For example, the lower part 130 is formed of a water-soluble soluble material, penetrates into the skin (S) and can be rapidly dissolved, thereby rapidly separating the nanobubble microneedle 100 formed on the base part 10 can do.

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

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 하단부(130)를 형성하는 나노 버블은 전술한 녹는 물질 즉, 수용성 물질로 형성된 버블(bubble)의 형태이며, 이는 피부(S) 내부로 침투되는 하단부(130)의 깊이 정도, 녹는 속도 및 물질 종류에 따라 크기 및 양이 조절될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 복수의 나노 버블로 형성된 하단부(130)를 포함함으로써, 나노 버블 마이크로 니들(100)의 무게를 최소화하고, 나노 버블로 인한 표면적 증가로 하단부(130)의 녹는 속도를 증가시키며, 하단부(130)의 강도를 유지할 수 있다. That is, the nano-bubbles forming the lower part 130 according to an embodiment of the present invention are in the form of a bubble formed of the above-described melting material, that is, a water-soluble material, which penetrates into the skin S. ), the size and amount can be adjusted according to the degree of depth, melting speed, and type of material. The nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention includes a lower end 130 formed of a plurality of nanobubbles, thereby minimizing the weight of the nanobubble microneedles 100, and increasing the surface area due to the nanobubbles. The melting speed of the lower part 130 is increased, and the strength of the lower part 130 can be maintained.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 하단부(130)에 형성된 복수의 나노 버블의 크기 및 양을 조절하여 피부(S) 내부에서 용융되는 녹는 속도를 조절할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 하단부(130)뿐만이 아니라, 복수의 나노 버블로 형성된 상단부(110) 및 중단부(120)를 포함할 수도 있다. Furthermore, the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention may control the melting rate of the inside of the skin S by adjusting the size and amount of the plurality of nanobubbles formed on the lower end 130. However, the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention may include not only the lower end 130 but also the upper end 110 and the middle part 120 formed of a plurality of nanobubbles.

본 발명의 일 실시예에 따른 하단부(130)는 나노 버블 마이크로 니들(100)에서 상단부(110) 및 중단부(120)를 지지하는 역할로써, 피부에 침투되는 깊이 정도를 나타낼 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하단부(130)는 각기둥 또는 원기둥 형상으로 상단부(110) 및 중단부(120)보다 작은 크기 및 부피를 차지하는 것을 특징으로 하며, 이로 인해 하단부(130)는 나노 버블 마이크로 니들(100)의 면적, 부피 및 무게를 최소화하고, 피부(S) 내부로 침투되는 나노 버블 마이크로 니들(100)의 깊이 정도에 따른 적정 크기, 높이, 직경의 형상으로 인해 정량의 약물이 투약될 수 있도록 지지하는 효과를 나타낸다. The lower portion 130 according to an embodiment of the present invention serves to support the upper portion 110 and the middle portion 120 of the nanobubble microneedle 100 and may indicate a depth of penetration into the skin. As shown in Figure 1, the lower end 130 is characterized in that it occupies a smaller size and volume than the upper end 110 and the middle portion 120 in a prismatic or cylindrical shape, and thus the lower end 130 is a nano bubble micro The area, volume, and weight of the needle 100 are minimized, and due to the shape of the appropriate size, height, and diameter according to the depth of the nanobubble microneedles 100 penetrating into the skin (S), a quantitative drug can be administered. It has the effect of supporting it.

도 1에 도시된 바와 같이, 나노 버블 마이크로 니들(100)은 베이스부(10) 상에 형성될 수 있다. 베이스부(10)는 약물이 마련되지 않으며, 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130)의 나노 버블 마이크로 니들(100)이 피부(S)로 침투된 후, 분리 가능하다. 예를 들면, 베이스부(10)는 일종의 패치(Patch)와 같은 형태로 마련되어, 피부(S)에 밀착 가능하다. As shown in FIG. 1, the nanobubble microneedle 100 may be formed on the base portion 10. The base portion 10 is not provided with drugs, and after the nano-bubble micro-needles 100 of the upper portion 110, the middle portion 120, and the lower portion 130 penetrate into the skin S, it can be separated. For example, the base portion 10 is provided in the form of a kind of patch, and can be in close contact with the skin (S).

베이스부(10)는 피부(S) 내로 침투되는 나노 버블 마이크로 니들(100)과 달리, 녹지 않는 비수용성 물질로 형성될 수 있다. 그로 인해, 베이스부(10)는 나노 버블 마이크로 니들(100)의 침투력을 간섭하지 않음으로써, 중단부(120)에 포함된 정량의 약물 공급을 가이드할 수 있다.Unlike the nanobubble microneedle 100 that penetrates into the skin S, the base portion 10 may be formed of a non-water-soluble material that does not dissolve. Accordingly, the base portion 10 does not interfere with the penetrating force of the nanobubble microneedle 100, and thus, the supply of the drug in a quantity included in the middle portion 120 may be guided.

예를 들어, 베이스부(10)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리우레틴(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드 (PLA), 폴리락타이드-글리코라이드 공중합체(PLGA) 및 폴리글리코라이드(PGA)로 이루어진 군으로부터 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. For example, the base portion 10 is polyethylene (PE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polymethyl methacrylate (PMMA), ethylene vinyl acetate (EVA), polycaprolactone (PCL). ), polyurethane (PU), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene glycol (PEG), polyvinyl alcohol (PVA), polylactide (PLA), polylactide-glycolide copolymer (PLGA) and polyglycol It may be formed of at least any one from the group consisting of Ride (PGA).

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120), 중단부(120)의 상단에 위치하여 피부(S) 내부로의 침투를 용이하게 하는 상단부(110) 및 중단부(120)를 지지하고, 베이스부(10)로부터의 이탈을 용이하게 하는 하단부(130)를 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조로 형성함으로써, 약물의 보존을 강화하고, 피부 내부로의 침투를 용이하게 하며, 약물의 정량 투여를 가능하게 하고, 표면적 증가로 인한 녹는 속도를 빠르게 할 수 있다. As shown in FIG. 1, the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention is located at the top of the middle portion 120 and the middle portion 120 formed of a compound containing a drug component, S) Three or more layers of a tree shape support the upper part 110 and the middle part 120 to facilitate penetration into the interior, and the lower part 130 to facilitate separation from the base part 10 By forming a structure, it is possible to strengthen the preservation of the drug, facilitate penetration into the skin, enable quantitative administration of the drug, and accelerate the melting rate due to an increase in surface area.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 트리(tree) 형상의 3층 이상 구조이므로, 피부 부착 시 피부 탄성으로 인한 침투 저항성을 최소화시킴으로써, 구조체의 침투율(60% 이상) 및 유용성분의 피부 내 흡수율을 높일 수 있다. 또한, 트리(tree) 형상의 나노 버블 마이크로 니들(100)은 3층 이상 구조를 적용하여 구조체의 기계적 강도를 극대화함으로써, 피부 투과가 용이하다. In addition, since the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention has a tree-shaped structure of three or more layers, the penetration rate of the structure (60% or more) is minimized by minimizing penetration resistance due to skin elasticity when the skin is attached. ) And useful ingredients can be absorbed into the skin. In addition, the tree-shaped nano-bubble microneedles 100 maximize the mechanical strength of the structure by applying a three or more layer structure, so that skin penetration is easy.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)을 형성하는 원뿔 또는 각뿔 형상의 상단부(110) 및 중단부(120)와 각기둥 또는 원기둥 형상의 하단부(130)는 3D 프린팅 기술로 제조되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 3D 프린팅 방식을 사용하기 때문에, 기존 방식에 비해 부착 시간이 아주 짧으며, 정밀도 또한 높고, 가격이 저렴함과 동시에 마이크로 패치 내 나노 버블 마이크로 니들(100)의 개수밀도를 높이고 종횡비를 향상시킬 수 있다. In addition, the upper portion 110 and the middle portion 120 of a conical or pyramidal shape and the lower portion 130 of a prismatic or cylindrical shape forming the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention are 3D printing technology. It is characterized by being manufactured. Since the present invention uses the 3D printing method, the attachment time is very short compared to the conventional method, the precision is high, the price is low, and at the same time, the number density of the nanobubble microneedle 100 in the micro patch is increased, and the aspect ratio is improved. I can.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블로 형성된 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이다. 2A and 2B are cross-sectional views of microneedles formed of nanobubbles according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 복수의 나노 버블(131)로 형성된 하단부(130), 중단부(120) 및 상단부(110)로 형성될 수 있다. Referring to Figure 2a, the nano-bubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention may be formed of a lower portion 130, a middle portion 120 and an upper portion 110 formed of a plurality of nano-bubbles 131. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 복수의 나노 버블(131)로 형성된 하단부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하나, 도 2b에 도시된 바와 같이, 하단부(130)뿐만 아니라, 상단부(110) 및 중단부(120) 중 어느 하나 이상 또한 복수의 나노 버블(111, 121)로 형성될 수 있다.Nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention is characterized in that it includes a lower end 130 formed of a plurality of nanobubbles 131, as shown in Figure 2b, only the lower end 130 In addition, at least one of the upper portion 110 and the middle portion 120 may also be formed of a plurality of nanobubbles 111 and 121.

나노 버블 마이크로 니들(100)의 상단부(110)는 복수의 상단 나노 버블(111)로 형성되고, 중단부(120)는 복수의 중단 나노 버블(121)로 형성되며, 하단부(130)는 복수의 하단 나노 버블(131)로 형성될 수 있다. 이 때, 나노 버블 마이크로 니들(100)을 형성하는 복수의 나노 버블(111, 121, 131)은 각각 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130)를 형성하는 수용성 물질로 형성된 것일 수 있다.The upper portion 110 of the nanobubble microneedle 100 is formed of a plurality of upper nanobubbles 111, the middle portion 120 is formed of a plurality of middle nanobubbles 121, and the lower portion 130 is formed of a plurality of It may be formed as a bottom nano bubble 131. In this case, the plurality of nanobubbles 111, 121, 131 forming the nanobubble microneedle 100 may be formed of a water-soluble material forming the upper part 110, the middle part 120, and the lower part 130, respectively. have.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)을 형성하는 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130)는 피부(S) 내로 침투하여 녹는 수용성 물질로 형성될 수 있으나, 수용성 물질 중에서도 상단부(110)는 피부(S) 천공을 용이하게 하기 위해 중단부(120) 및 하단부(130)에 비해 더 강한 강도의 물질로 형성되고, 하단부(130)는 상단부(110) 및 중단부(120)에 비해 보다 빨리 녹는 물질로 형성될 수 있다. At this time, the upper portion 110, the middle portion 120, and the lower portion 130 forming the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention are formed of a water-soluble material that penetrates into the skin (S) and melts. However, among water-soluble materials, the upper portion 110 is formed of a material having a stronger strength than the middle portion 120 and the lower portion 130 to facilitate perforation of the skin (S), and the lower portion 130 is the upper portion 110 ) And may be formed of a material that melts faster than the middle portion 120.

또한, 중단부(120)는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 것이므로, 중단 나노 버블(121)은 상단 나노 버블(111) 및 하단 나노 버블(131)과 다른 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 것일 수 있다. In addition, since the middle part 120 is formed of a compound containing a drug component, the middle nano bubble 121 may be formed of a compound containing other drug components from the upper nano bubble 111 and the lower nano bubble 131. have.

예를 들면, 수용성 물질은 트레알로스(trehalose), 올리고사카라이드(oligosaccharide), 수크로스(sucrose), 말토스(maltose), 락토스(lactose), 셀로비오스(cellobiose), 히아루로닉 산(hyaluronic acid), 알지닉 산(alginic acid), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 콘드로이틴 설페이트(chondroitin sulfate), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 키토산(chitosan), 폴리라이신(polylysine), 콜라겐, 젤라틴, 카르복시메틸 키틴(carboxymethyl chitin), 피브린(fibrin), 아가로스(Agarose), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리메타크릴레이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시프로필셀룰로오스(HPC), 카복시메틸셀룰로스(carboxymethylcellulose), 싸이클로덱스트린(Cyclodextrin) 및 젠티비오스(gentiobiose) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. For example, water-soluble substances include trehalose, oligosaccharide, sucrose, maltose, lactose, cellobiose, hyaluronic acid. acid), alginic acid, pectin, carrageenan, chondroitin sulfate, dextran sulfate, chitosan, polylysine, collagen, gelatin , Carboxymethyl chitin, fibrin, agarose, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polymethacrylate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethyl Cellulose (EC), hydroxypropyl cellulose (HPC), carboxymethylcellulose (carboxymethylcellulose), cyclodextrin (Cyclodextrin), and may be at least one of gentibiose (gentiobiose).

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 구조적 특징을 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating structural features of nanobubble microneedles according to an embodiment of the present invention.

보다 상세하게는, 도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐비티를 포함하는 나노 버블 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들의 단면도를 도시한 것이다. More specifically, FIG. 3A is a cross-sectional view of a nanobubble microneedle including a cavity according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a nanobubble microneedle having a three or more layer structure according to an embodiment of the present invention. It shows a cross-sectional view of the needle.

본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 약물 성분을 포함하는 화합물 즉, 고형화된 물질로 형성된 중단부(120)를 포함하는 것을 기본으로 하나, 적용되는 실시예에 따라서는 액체 상태의 약물을 포함할 수 있도록 캐비티(cavity, 122)가 형성된 중단부(120)를 포함할 수도 있다. 실시예에 따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 중단부(120)가 복수의 나노 버블(121)로 형성되는 경우, 캐비티(122)가 형성된 중단부(120)의 형상 내부에 복수의 나노 버블이(121)이 형성될 수 있다. Nanobubble microneedles 100 according to another embodiment of the present invention are based on including a compound containing a drug component, that is, a middle portion 120 formed of a solidified material, but depending on the applied embodiment, a liquid It may include a middle portion 120 in which a cavity 122 is formed to contain the drug in the state. According to an embodiment, as shown in FIG. 2B, when the middle portion 120 is formed of a plurality of nano bubbles 121, a plurality of nano bubbles inside the shape of the middle portion 120 in which the cavity 122 is formed Teeth 121 may be formed.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 캐비티(122)를 포함하는 중단부(120)를 포함할 수 있다. 캐비티(cavity, 122)는 중단부(120) 내 홈 형상으로 형성되며, 약물을 포함하기 위한 형태 및 크기로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3A, a nanobubble microneedle 100 according to another embodiment of the present invention may include a stop part 120 including a cavity 122. The cavity 122 is formed in the shape of a groove in the middle portion 120, and may be formed in a shape and size for containing a drug.

이 때, 약물과 접촉하는 캐비티 표면은 방수성 물질로 코팅될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 캐비티(122)를 포함하는 경우, 액체 상태의 약물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 약물이 중단부(120)에 흡수될 수 있으므로, 이를 차단하기 위해 캐비티 표면은 방수성 물질로 코팅된 것을 특징으로 한다. In this case, the surface of the cavity in contact with the drug may be coated with a waterproof material. When the nanobubble microneedle 100 according to another embodiment of the present invention includes the cavity 122, it may contain a liquid drug. Accordingly, since the drug can be absorbed by the middle part 120, the surface of the cavity is coated with a waterproof material to block it.

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

실시예에 따라서, 캐비티 표면은 캐비티(122)에 주입되는 약물의 종류 및 상태에 따라 서로 다른 방수제로 코팅될 수 있으며, 캐비티(122)의 크기, 높이, 형태는 약물의 종류, 약물의 상태, 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 따라 서로 다른 형상으로 중단부(120) 내에 형성될 수 있다.Depending on the embodiment, the cavity surface may be coated with different waterproofing agents according to the type and state of the drug injected into the cavity 122, and the size, height, and shape of the cavity 122 are the type of drug, the state of the drug, It may be formed in the middle portion 120 in different shapes depending on the time when the drug is administered, the time of administration, and the amount to be administered.

도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 3층 이상 구조로 구성된 마이크로 구조체로서, 각뿔 또는 원뿔 형상의 상단부(110) 및 중단부(120)와 각기둥 또는 원기둥 형상의 하단부(130)를 포함한다.3B, the nano-bubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention is a microstructure composed of three or more layers, and the upper portion 110 and the middle portion 120 and the prism or It includes a cylindrical lower end 130.

도 3b에 도시된 바와 같이, 중단부의 밑면 직경(302)은 상단부의 밑면 직경(303) 또는 하단부의 밑면 직경(301)보다 크며, 상단부의 밑면 직경(303)은 하단부의 밑면 직경(301)보다 큰 것을 특징으로 한다. 중단부의 밑면 직경(302), 상단부의 밑면 직경(303), 하단부의 밑면 직경(301)의 순서로 크기가 결정될 수 있다. 3B, the bottom diameter 302 of the middle portion is greater than the bottom diameter 303 of the upper end or the bottom diameter 301 of the lower end, and the bottom diameter 303 of the upper end is greater than the bottom diameter 301 of the lower end. It is characterized by a large one. The size may be determined in the order of the bottom diameter 302 of the middle portion, the bottom diameter 303 of the upper end, and the bottom diameter 301 of the lower end.

또한, 중단부의 높이(312)는 상단부의 높이(313)보다 높으며, 중단부의 높이(312) 및 상단부의 높이(313)를 합한 높이는 하단부의 높이(311)보다 높거나, 낮을 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)에서 중단부의 높이(312)가 제일 높으며, 상단부의 높이(313) 및 하단부의 높이(311)는 같거나, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)이 적용되는 실시예에 따라 다를 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)의 하단부의 높이(311), 중단부의 높이(312) 및 상단부의 높이(313)는 도 3b에 도시된 바에 한정하지 않으며, 적용되는 실시예에 따라 다양한 높이를 가질 수 있다. In addition, the height 312 of the middle portion may be higher than the height 313 of the upper portion, and the combined height of the height 312 of the middle portion and the height 313 of the upper portion may be higher or lower than the height 311 of the lower portion. That is, in the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention, the height 312 of the middle part is the highest, and the height 313 of the upper part and the height 311 of the lower part are the same, or an implementation of the present invention. It may be different according to the embodiment to which the nanobubble microneedle 100 according to the example is applied. However, the height 311 of the lower end, the height 312 of the middle part, and the height 313 of the upper end of the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention are not limited to those shown in FIG. 3B, and are applied. It may have various heights according to the embodiment.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 중단부(120)는 약물을 담는 캐비티가 형성되어 있으므로, 가장 넓은 부피와 가장 큰 밑면 직경(302) 및 가장 높은 높이(312)로 형성될 수 있다. 상단부(110)는 피부(S)를 침투하기 위한 각뿔 또는 원뿔 형상으로, 상단부의 밑면 직경(303)은 중단부의 윗면(또는 선단) 직경과 동일하며, 중단부(120)를 형성하는 각뿔대 또는 원뿔대 선단의 단면적 넓이에 의해 결정될 수 있다. 또한, 상단부의 높이(313)는 중단부의 각뿔대 또는 원뿔대의 형상에 따라 결정될 수 있다. Since the middle portion 120 of the nanobubble microneedle according to an embodiment of the present invention has a cavity containing a drug, it can be formed with the widest volume, the largest bottom diameter 302 and the highest height 312. have. The upper part 110 is a pyramidal or conical shape for penetrating the skin (S), and the lower surface diameter 303 of the upper end is the same as the upper surface (or tip) diameter of the middle part, and a pyramid or truncated cone forming the middle part 120 It can be determined by the cross-sectional area of the tip. In addition, the height 313 of the upper end may be determined according to the shape of the truncated truncated cone or the truncated cone.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 하단부(130)는 나노 버블 마이크로 니들(100)에서 상단부(110) 및 중단부(120)를 지지하는 역할로써, 피부에 침투되는 깊이 정도를 나타낼 수 있다. 이에 따라, 하단부(130)는 상단부(110) 및 중단부(120)보다 부피 및 밑면 직경(301)이 작다. 다만, 하단부의 높이(311)는 피부에 침투되는 깊이 정도에 따라 결정될 수 있다. The lower end 130 of the nanobubble microneedle according to an embodiment of the present invention serves to support the upper part 110 and the middle part 120 of the nanobubble microneedle 100, and indicates the depth of penetration into the skin. I can. Accordingly, the lower part 130 has a smaller volume and lower surface diameter 301 than the upper part 110 and the middle part 120. However, the height 311 of the lower end may be determined according to the depth of penetration into the skin.

하단부(130)는 각기둥 또는 원기둥 형상으로 상단부의 밑면 직경(303) 및 중단부의 밑면 직경(302)보다 작은 밑면 직경(301)을 포함하며, 부피 또한 상단부(110) 및 중단부(120)보다 작은 것을 특징으로 한다. 하단부(130)는 피부(S) 내부로의 깊이 정도를 나타내고, 상단부(110) 및 중단부(120)를 지지하기 위한 것이므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)의 면적, 부피 및 무게를 최소화하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라서, 하단부(130)는 피부(S) 내부로 침투되는 나노 버블 마이크로 니들(100)의 깊이 정도에 따른 적정 크기, 높이, 직경의 형상으로 인해 정량의 약액이 투약될 수 있도록 지지하는 효과를 나타낸다.The lower end 130 is a prismatic or cylindrical shape and includes a lower surface diameter 301 that is smaller than the lower surface diameter 303 of the upper part and the lower surface diameter 302 of the middle part, and the volume is also smaller than the upper part 110 and the middle part 120. It is characterized by that. Since the lower part 130 represents the degree of depth into the skin (S), and is for supporting the upper part 110 and the middle part 120, the area of the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention , Characterized in that the volume and weight are minimized. Accordingly, the lower part 130 has the effect of supporting the amount of the chemical solution to be administered due to the shape of the appropriate size, height, and diameter according to the depth of the nanobubble microneedle 100 penetrating into the skin (S). Show.

도 4는 기존 방식과 본 발명에 따른 방식에 의해 제조된 마이크로 니들을 비교한 일 예시도를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 나노 버블 마이크로 니들 패치의 사시도를 도시한 것이다.FIG. 4 is an exemplary diagram showing a comparison of microneedles manufactured by the method according to the present invention and the conventional method, and FIG. 5 is a perspective view of a nanobubble microneedle patch manufactured by an embodiment of the present invention. I did it.

도 4를 참조하면, 금형 방식과 인장 방식은 마이크로 니들의 개수밀도가 낮은 반면 적층 방식 예를 들어, 3D 프린팅 방식을 이용하여 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들은 금형 방식과 인장 방식의 한계로 인하여 개수밀도가 기존 방식에 비해 아주 높은 것을 알 수 있으며, 종횡비 또한 금형 방식과 인장 방식에 비해 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 나노 버블 마이크로 니들이 더 높은 것을 알 수 있다. 물론, 본 발명에 따른 방법은 나노 버블 마이크로 니들의 종횡비를 조절할 수 있으며, 이러한 종횡비는 본 발명의 나노 버블 마이크로 니들이 사용되는 분야 예를 들어, 치료용, 의료용 등에 따른 분야에 의해 결정될 수 있다. 4, the mold method and the tensile method have a low number density of microneedles, whereas the nanobubble microneedles according to an embodiment of the present invention manufactured using a lamination method, for example, a 3D printing method, It can be seen that the number density is very high compared to the conventional method due to the limitation of the tensile method, and it can be seen that the aspect ratio is also higher in the nanobubble microneedle manufactured by the method according to the present invention compared to the mold method and the tensile method. Of course, the method according to the present invention may adjust the aspect ratio of the nanobubble microneedles, and this aspect ratio may be determined by fields in which the nanobubble microneedles of the present invention are used, for example, for treatment or medical use.

본 발명의 따른 방법(3D 프린팅)은 금형 방식에 비하여 피부 천공이 유리하고, 통증이 없으며, 나노 버블 마이크로 니들의 개수밀도가 금형 방식과 인장 방식에 비해 높다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 기존 방식에 비해 그 부착 시간이 아주 짧은 것을 알 수 있으며, 정밀도 또한 높은 것을 알 수 있고, 적층 방식 예를 들어, 3D 프린팅 방식을 사용하기 때문에 제조 가격이 저렴하고, 따라서 확장성이 높은 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 방법은 기존 방법인 금형 방식과 인장 방식에 비해 기술적 측면, 경계적 측면에서 아주 유리한 장점이 있다.In the method (3D printing) of the present invention, skin perforation is advantageous and painless compared to the mold method, and the number density of nanobubble microneedles is higher than that of the mold method and the tensile method. In addition, it can be seen that the method according to the present invention has a very short attachment time compared to the existing method, and it can be seen that the precision is also high, and the manufacturing cost is low because it uses a lamination method, for example, a 3D printing method, Therefore, it can be seen that the scalability is high. As described above, the method according to the present invention has a very advantageous advantage in terms of technical and boundary compared to the conventional mold method and tensile method.

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

전술한 바에 의해 제조된 나노 버블 마이크로 니들(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스부(10) 상에 복수 개로 형성된 나노 버블 마이크로 니들 패치로 제작될 수 있으며, 의료 분야에 용이하게 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 3D 프린팅을 이용한 적층 방식의 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들(100)을 제조함으로써, 의료 시장 분야에서 높은 경쟁력을 확보할 수 있다. As shown in FIG. 5, the nanobubble microneedle 100 manufactured by the above-described method may be manufactured as a plurality of nanobubble microneedle patches formed on the base portion 10, and can be easily applied to the medical field. have. That is, the present invention can secure high competitiveness in the medical market field by manufacturing the nanobubble microneedle 100 having a three or more layer structure of a lamination method using 3D printing.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들 제조방법의 동작 흐름도를 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들 제조방법에 의해 나노 버블 마이크로 니들이 제조되는 단계를 도시한 것이다.6 is a flowchart illustrating an operation of a nanobubble microneedle manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a nanobubble microneedle manufactured by a nanobubble microneedle manufacturing method according to an embodiment of the present invention. It shows the steps.

도 6의 제조방법에 의해 제조되는 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 3D 프린팅 방식을 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.The nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention illustrated in FIG. 7 manufactured by the manufacturing method of FIG. 6 is manufactured through a 3D printing method.

도 6 및 도 7(a)를 참조하면, 단계 610에서, 복수의 나노 버블(Nano-bubble, 131)로 형성된 하단부(130)를 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 제조방법은 베이스부(10) 상에 각기둥 또는 원기둥 형상 내부에 복수의 나노 버블(131)을 포함한 하단부(130)를 형성할 수 있다. 6 and 7(a), in step 610, a lower end 130 formed of a plurality of nano-bubbles 131 is formed. In the method of manufacturing the nanobubble microneedles according to an embodiment of the present invention, a lower end 130 including a plurality of nanobubbles 131 may be formed in a prismatic or cylindrical shape on the base part 10.

하단부(130)는 일정 크기의 직경 및 높이를 가지며, 이는 나노 버블 마이크로 니들(100)이 피부(S) 내부로 침투하는 깊이 정도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하단부(130)의 직경 및 높이에 따라 상단부(110) 및 약물을 포함하는 중단부(120)가 피부(S) 내부로 침투되는 깊이 정도를 가늠할 수 있으며, 약물의 종류, 약물의 상태, 약물이 투여되는 시점, 투여 시간, 투여되는 양에 기초하여 약물이 침투되어야 하는 깊이 정도에 따라 하단부(130)의 높이가 조절될 수 있다. 또한, 하단부(130)는 상단부(110)와 중단부(120)의 무게 및 크기와 약물을 지탱 가능한 정도, 그리고 하단부(130)가 피부(S) 내부에서 녹는 시간에 따라 직경이 조절될 수 있다. The lower end 130 has a diameter and height of a predetermined size, which may represent a depth degree of penetration of the nanobubble microneedles 100 into the skin S. For example, depending on the diameter and height of the lower part 130, the depth at which the upper part 110 and the middle part 120 including the drug penetrate into the skin (S) can be measured. The height of the lower end 130 may be adjusted according to the degree of depth at which the drug is to be penetrated based on the state, the time at which the drug is administered, the administration time, and the amount to be administered. In addition, the lower part 130 may be adjusted in diameter according to the weight and size of the upper part 110 and the middle part 120, the degree to which the drug can be supported, and the time that the lower part 130 melts inside the skin (S). .

또한, 하단부(130)는 베이스부(10)와 마이크로 니들(100)을 연결하는 녹는 물질로 형성되며, 베이스부(10)로부터 마이크로 니들(100)을 분리시키는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 하단부(130)는 수용성의 녹는 물질로 형성되며, 피부(S) 내부로 침투하여 빠르게 녹을 수 있으며, 이로 인해 베이스부(10) 상에 형성된 나노 버블 마이크로 니들(100)을 빠르게 분리할 수 있다. In addition, the lower portion 130 is formed of a melting material connecting the base portion 10 and the microneedle 100, and is characterized by separating the microneedle 100 from the base portion 10. For example, the lower part 130 is formed of a water-soluble soluble material, penetrates into the skin (S) and can be rapidly dissolved, thereby rapidly separating the nanobubble microneedle 100 formed on the base part 10 can do.

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

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 하단부(130)를 형성하는 나노 버블은 전술한 녹는 물질 즉, 수용성 물질로 형성된 버블(bubble)의 형태이며, 이는 피부(S) 내부로 침투되는 하단부(130)의 깊이 정도, 녹는 속도 및 물질 종류에 따라 크기 및 양이 조절될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)은 복수의 나노 버블로 형성된 하단부(130)를 포함함으로써, 나노 버블 마이크로 니들(100)의 무게를 최소화하고, 나노 버블로 인한 표면적 증가로 하단부(130)의 녹는 속도를 증가시키며, 하단부(130)의 강도를 유지할 수 있다. That is, the nanobubbles forming the lower part 130 according to an embodiment of the present invention are in the form of a bubble formed of the above-described melting material, that is, a water-soluble material, which is the lower part 130 that penetrates into the skin (S). ), the size and amount can be adjusted according to the degree of depth, melting speed, and type of material. The nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention includes a lower end 130 formed of a plurality of nanobubbles, thereby minimizing the weight of the nanobubble microneedles 100, and increasing the surface area due to the nanobubbles. The melting speed of the lower part 130 is increased, and the strength of the lower part 130 can be maintained.

단계 620에서, 하단부(130) 상에 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120)를 형성한다. 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들의 제조방법은 하단부(130) 상에 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된, 고형화된 중단부(120)를 형성할 수 있다. 다만, 도 7(b)에서는 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120)를 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)의 중단부(120)는 액체 상태의 약물을 포함할 수 있는 캐비티(cavity)를 포함한 형태일 수도 있다. In step 620, it penetrates into the interior of the skin on the lower portion 130, and forms the middle portion 120 formed of a compound containing a drug component. As shown in FIG. 7(b), the method of manufacturing the nanobubble microneedles according to an embodiment of the present invention includes a solidified stop part 120 formed of a compound containing a drug component on the lower part 130 Can be formed. However, in FIG. 7(b), the middle portion 120 formed of a compound containing a drug component is shown, but the middle portion 120 of the nanobubble microneedle 100 according to another embodiment of the present invention is in a liquid state. It may also be in a form including a cavity that may contain a drug.

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

단계 630에서, 중단부(120) 상에 상단부(110)를 형성한다. 도 7(c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들 제조방법은 중단부(120)의 상단에 위치하여 피부(S) 내로 침투를 용이하게 하는 상단부(110)를 형성할 수 있다. 상단부(110)는 피부(S)로 침투하는 침투방향을 기준으로, 선단은 뾰족한 첨단 형상을 가지며 예를 들어, 각뿔 또는 원뿔 형상으로 형성되어 피부(S) 내로 침투를 용이하게 할 수 있다. In step 630, the upper end portion 110 is formed on the middle portion 120. Referring to Figure 7 (c), the nanobubble microneedle manufacturing method according to an embodiment of the present invention is located at the top of the middle portion 120 to form an upper portion 110 that facilitates penetration into the skin (S) can do. The upper end 110 has a pointed tip shape based on the penetration direction penetrating into the skin S, and is formed in, for example, a pyramidal or conical shape to facilitate penetration into the skin S.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 버블 마이크로 니들(100)의 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130) 각각은 서로 다른 물질로 형성된 것을 특징으로 한다. 상단부(110), 중단부(120) 및 하단부(130)는 동일한 수용성 물질일 수 있으나, 침투를 용이하게 하는 상단부(110), 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부(120) 및 이를 지지하고, 베이스부(10)로부터의 분리를 용이하게 하는 하단부(130)는 수용성 물질 내에서 각기 다른 성격의 물질로 형성될 수 있다. Each of the upper portion 110, the middle portion 120, and the lower portion 130 of the nanobubble microneedle 100 according to an embodiment of the present invention is formed of a different material. The upper part 110, the middle part 120, and the lower part 130 may be the same water-soluble material, but the upper part 110 to facilitate penetration, the middle part 120 formed of a compound containing a drug component, and supporting the same, , The lower end portion 130 that facilitates separation from the base portion 10 may be formed of a material having different characteristics in the water-soluble material.

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

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and claims and equivalents fall within the scope of the claims to be described later.

100: 나노 버블 마이크로 니들
110: 상단부
120: 중단부
130: 하단부
111, 121, 131: 나노 버블
122: 캐비티100: nano bubble micro needle
110: upper part
120: middle
130: lower part
111, 121, 131: nano bubble
122: cavity

Claims (13)

3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들에 있어서,
피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되는 중단부;
상기 중단부를 지지하며, 복수의 나노 버블(Nano-bubble)로 형성되는 하단부; 및
상기 중단부의 상단에 위치하여 침투를 용이하게 하는 상단부
를 포함하는 나노 버블 마이크로 니들.In the nanobubble microneedle having a three or more layer structure,
A middle portion that penetrates into the skin and is formed of a compound containing a drug component;
A lower end portion supporting the middle portion and formed of a plurality of nano-bubbles; And
The upper part is located at the top of the middle part to facilitate penetration
Nano bubble microneedles comprising a. 제1항에 있어서,
상기 상단부 및 상기 중단부는 각뿔 또는 원뿔 형상을 가지고, 상기 하단부는 각기둥 또는 원기둥 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 나노 버블 마이크로 니들.The method of claim 1,
The upper end and the middle portion has a pyramidal or conical shape, and the lower end portion has a prismatic or cylindrical shape. Nanobubble microneedle. 제2항에 있어서,
상기 중단부의 밑면 직경은 상기 상단부의 밑면 직경 또는 상기 하단부의 밑면 직경보다 크며, 상기 상단부의 밑면 직경은 상기 하단부의 밑면 직경보다 큰 것을 특징으로 하는, 나노 버블 마이크로 니들.According to claim 2,
The bottom diameter of the middle portion is greater than a bottom diameter of the upper end or a bottom diameter of the lower end, and the bottom diameter of the upper end is larger than the bottom diameter of the lower end. 제2항에 있어서,
상기 상단부, 상기 중단부 및 상기 하단부는 서로 다른 물질로 형성되는, 나노 버블 마이크로 니들.According to claim 2,
The upper part, the middle part, and the lower part are formed of different materials, nano bubble microneedle. 제4항에 있어서,
상기 하단부는
각기둥 또는 원기둥의 형상 내부에 상기 복수의 나노 버블을 포함하는 것을 특징으로 하는, 나노 버블 마이크로 니들. According to claim 4,
The lower part
A nano-bubble microneedle comprising the plurality of nano-bubbles in the shape of a prism or a cylinder. 제5항에 있어서,
상기 나노 버블은
피부의 내부로 침투되는 상기 하단부의 깊이 정도, 녹는 속도 및 물질 종류에 따라 크기 및 양이 조절되는 것을 특징으로 하는, 나노 버블 마이크로 니들. The method of claim 5,
The nano bubble is
Nanobubble microneedles, characterized in that the size and amount are adjusted according to the depth of the lower part penetrated into the skin, the melting rate and the type of material. 제2항에 있어서,
상기 하단부는
3층 이상 구조의 최하층에 위치하여 상기 중단부의 각뿔 또는 원뿔의 밑면 직경에 결합되는 형태이며, 상기 상단부와 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 상기 중단부를 지탱 가능한 직경으로 형성되는, 나노 버블 마이크로 니들.According to claim 2,
The lower part
The nanobubble microneedle, which is located on the lowermost layer of a three-layer or more structure and is coupled to a pyramidal cone or a bottom diameter of the cone, and has a diameter capable of supporting the middle portion formed of a compound containing the upper portion and a drug component. 제1항에 있어서,
상기 하단부는
베이스부와 상기 나노 버블 마이크로 니들을 연결하는 녹는 물질로 형성되어, 상기 베이스부로부터 상기 나노 버블 마이크로 니들을 분리시키는 것을 특징으로 하는, 나노 버블 마이크로 니들.The method of claim 1,
The lower part
A nanobubble microneedle, characterized in that it is formed of a melting material connecting the base portion and the nanobubble microneedles to separate the nanobubble microneedles from the base portion. 제1항에 있어서,
상기 중단부는
약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되며, 고형화된 것을 특징으로 하는, 나노 버블 마이크로 니들.The method of claim 1,
The middle part
Formed from a compound containing a drug component, characterized in that solidified, nano bubble microneedles. 3층 이상 구조의 나노 버블 마이크로 니들에 있어서,
피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성되는 중단부;
상기 중단부를 지지하는 하단부; 및
상기 중단부의 상단에 위치하여 침투를 용이하게 하는 상단부를 포함하되,
상기 상단부, 상기 중단부 및 상기 하단부 중 어느 하나 이상은 서로 다른 물질의 나노 버블(nano-bubble)로 형성되는 것을 특징으로 하는, 나노 버블 마이크로 니들.In the nanobubble microneedle having a three or more layer structure,
A middle portion that penetrates into the skin and is formed of a compound containing a drug component;
A lower end supporting the middle portion; And
It includes an upper end portion located at the upper end of the middle portion to facilitate penetration,
At least one of the upper part, the middle part, and the lower part is formed of nano-bubbles of different materials. 복수의 나노 버블(Nano-bubble)로 형성되는 하단부를 형성하는 단계;
상기 하단부 상에, 피부의 내부로 침투하며, 약물 성분을 포함하는 화합물로 형성된 중단부를 형성하는 단계; 및
상기 중단부 상에, 상단부를 형성하는 단계
를 포함하는 나노 버블 마이크로 니들의 제조방법. Forming a lower end portion formed of a plurality of nano-bubbles;
Forming a middle part formed of a compound containing a drug component and penetrating into the skin on the lower part; And
Forming an upper end on the middle portion
Nano bubble microneedle manufacturing method comprising a. 제10항에 있어서,
상기 나노 버블 마이크로 니들의 제조방법은
3D 프린팅 방식을 통해 상기 나노 버블 마이크로 니들을 제조하는 것을 특징으로 하는, 나노 버블 마이크로 니들의 제조방법.The method of claim 10,
The manufacturing method of the nano bubble microneedle
A method of manufacturing nanobubble microneedles, characterized in that to manufacture the nanobubble microneedles through 3D printing. 제11항 및 제12항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 나노 버블 마이크로 니들을 포함하는 마이크로 니들 패치.A microneedle patch comprising nanobubble microneedles manufactured by the method of any one of claims 11 and 12.

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