KR20220086094A - 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체 - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 약액 주입과 전극을 통한 전기자극이 동시에 이루어져 약액의 침투 효과를 높여주는 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체에 관한 것이다.
개시된 내용은 카트리지가 피부와 접촉하는 전면부에 위치하며 복수의 니들 관통홀이 형성된 관통플레이트와, 상기 관통플레이트 내측에 니들이 지지될 수 있도록 도와주는 원통형 모양의 지지체가 결합된 니들관통허브; 중앙에는 시린지 니들이 관통될 수 있는 홀이 형성되고 전류를 발생시켜주는 PCB플레이트와, 상기 PCB플레이트 가장자리에 결합되며 상기 PCB플레이트에 의해 전기자극이 발생되는 복수의 전극 니들로 구성된 니들유닛; 및 상기 복수의 전극 니들에 끼움 결합되어 니들 작동 후 재배치되는 경우에 후방으로 탄성력을 가해주는 스프링;을 포함하는 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체를 일 실시예로 제시한다.

Description

일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체{Needle Injection System For Electroporation Device}
개시된 내용은 약액 주입과 전극을 통한 전기자극이 동시에 이루어져 약액의 침투 효과를 높여주는 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일렉트로포레이션 장치는 전기천공을 이용한 기술로 전기적 펄스를 이용하여 세포막 투과율을 높이고 약액 등을 세포에 주입해주는 장치이다. 일렉트로포레이션 장치를 사용하여 약액을 전달할 경우 일반 주입 방식에 비해 100배 혹은 그 이상으로 효과를 증가시킬 수 있다. 일반적으로 스킨케어 영역에서 활용되고 있으며 최근에는 스킨케어 영역을 넘어 지방분해, 발모, 상처치료 및 암세포 치료까지 적용범위를 확장해 가고 있는 추세이다. 암세포 치료의 경우 암세포마다 다른 특징을 가지고 있어 전기장의 힘이 그 특징에 맞게 다르게 사용하여 적용해야 한다.
일렉트로포레이션 장치의 일 예로 대한민국 등록 특허 제10-2081868호(2020.02.26. 공고)에는 전기천공하여 하나 이상의 항원을 전달하기 위한 장치로서, 상기 장치는, 하우징; 상기 하우징으로부터 돌출된 복수의 전극 어레이들로서, 상기 전극 어레이 각각은 공간적으로 분리된 부위들을 정하여, 상기 전극 어레이 각각은 표피조직의 공간적으로 분리된 부위들의 세포에 전기 펄스를 전달하도록 구성된 복수의 전극을 포함하고, 상기 복수의 전극 어레이들은 상기 전기 펄스가 전달될 때 적어도 상기 항원의 간섭을 방지하기 위한 거리만큼 서로로부터 떨어진 것인, 상기 복수의 전극 어레이들; 상기 전극 어레이 각각의 적어도 하나의 상기 전극에 전기적으로 결합된 펄스 발생기; 상기 펄스 발생기에 전기적으로 결합된 프로그램가능한 마이크로컨트롤러; 및 상기 펄스 발생기 및 상기 마이크로컨트롤러에 결합된 전원을 포함하되, 상기 전극 각각은 상기 표피조직의 상기 세포에 상기 전기 펄스를 전달하도록 구성되며, 상기 마이크로컨트롤러는 독립적으로 상기 전극 어레이 각각의 상기 전기 펄스의 변수를 독립적으로 조절하도록 구성되는 것인, 전기천공하여 하나 이상의 항원을 전달하기 위한 장치를 개시하고 있다.
이러한 일렉트로포레이션 장치는 세포에 전기적 펄스와 함께 약액을 주입하기 위한 니들이 포함되어 있다.
대한민국 특허공개 제10-2019-0134375호(2019.12.04. 공개)에는 수직 방향으로 중공이 형성되는 케이스; 상기 케이스에 배치되고, 상기 수직 방향으로 왕복 이동하는 니들유닛; 및 상기 케이스와 상기 니들유닛의 사이에 배치되는 1개 이상의 실링 부재를 포함하고, 상기 니들유닛은 상기 케이스의 내부에 배치되는 하우징과, 상기 니들유닛의 하우징에 배치되고 상기 수직 방향으로 연장되는 1개 이상의 니들 전극을 포함하고, 상기 1개 이상의 실링 부재는 상기 케이스와 상기 니들유닛의 하우징의 사이의 공간을 상기 수직 방향에서 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 피부 관리 장치에 장착되는 니들 팁이 개시된다.
그러나 전술한 일렉트로포레이션 장치의 니들 팁의 경우에는 피부에 도포패드 등을 이용하여 약물을 도포하고 전극 니들이 세포에 주입되는 경우 도포된 약물이 함께 주입되는 방식으로써, 도포방식이 아닌 약물 시린지를 따로 사용하게 되는 경우에는 전극 니들 장치를 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일렉트로포레이션 장치는 전기천공을 이용한 기술로 전기적 펄스를 이용하여 세포막 투과율을 높이고 약액 등을 세포에 주입해주는 장치이다. 일레트로포레이션 장치를 사용하여 약액을 전달할 경우 일반 주입 방식에 비해 100배 혹은 그 이상으로 효과를 증가시킬 수 있다. 일반적으로 스킨케어 영역에서 활용되고 있으며 최근에는 스킨케어 영역을 넘어 지방분해, 발모, 상처치료 및 암세포 치료까지 적용범위를 확장해 가고 있는 추세이다. 암세포 치료의 경우 암세포마다 다른 특징을 가지고 있어 전기장의 힘이 그 특징에 맞게 다르게 사용하여 적용해야 한다.
일렉트로포레이션 장치의 일 예로 대한민국 등록 특허 제10-2081868호(2020.02.26. 공고)에는 전기천공하여 하나 이상의 항원을 전달하기 위한 장치로서, 상기 장치는, 하우징; 상기 하우징으로부터 돌출된 복수의 전극 어레이들로서, 상기 전극 어레이 각각은 공간적으로 분리된 부위들을 정하여, 상기 전극 어레이 각각은 표피조직의 공간적으로 분리된 부위들의 세포에 전기 펄스를 전달하도록 구성된 복수의 전극을 포함하고, 상기 복수의 전극 어레이들은 상기 전기 펄스가 전달될 때 적어도 상기 항원의 간섭을 방지하기 위한 거리만큼 서로로부터 떨어진 것인, 상기 복수의 전극 어레이들; 상기 전극 어레이 각각의 적어도 하나의 상기 전극에 전기적으로 결합된 펄스 발생기; 상기 펄스 발생기에 전기적으로 결합된 프로그램가능한 마이크로컨트롤러; 및 상기 펄스 발생기 및 상기 마이크로컨트롤러에 결합된 전원을 포함하되, 상기 전극 각각은 상기 표피조직의 상기 세포에 상기 전기 펄스를 전달하도록 구성되며, 상기 마이크로컨트롤러는 독립적으로 상기 전극 어레이 각각의 상기 전기 펄스의 변수를 독립적으로 조절하도록 구성되는 것인, 전기천공하여 하나 이상의 항원을 전달하기 위한 장치를 개시하고 있다.
이러한 일렉트로포레이션 장치는 세포에 전기적 펄스와 함께 약액을 주입하기 위한 니들이 포함되는데. 특히 대한민국 특허공개 제10-2019-0134375호(2019.12.04. 공개)에는 수직 방향으로 중공이 형성되는 케이스; 상기 케이스에 배치되고, 상기 수직 방향으로 왕복 이동하는 니들유닛; 및 상기 케이스와 상기 니들유닛의 사이에 배치되는 1개 이상의 실링 부재를 포함하고, 상기 니들유닛은 상기 케이스의 내부에 배치되는 하우징과, 상기 니들유닛의 하우징에 배치되고 상기 수직 방향으로 연장되는 1개 이상의 니들 전극을 포함하고, 상기 1개 이상의 실링 부재는 상기 케이스와 상기 니들유닛의 하우징의 사이의 공간을 상기 수직 방향에서 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 피부 관리 장치에 장착되는 니들 팁이 개시된다.
그러나 전술한 일렉트로포레이션 장치의 니들 팁의 경우에는 피부에 도포패드 등을 이용하여 약물을 도포하고 전극니들이 세포에 주입되는 경우 도포된 약물이 함께 주입되는 방식으로써, 도포방식이 아닌 약물 시린지를 따로 사용하게 되는 경우에는 전극니들 장치를 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
1. 대한민국 특허 제10-2081868호(2020.02.26 공고) 2. 대한민국 특허공개 제10-2019-0134375호(2019.12.04. 공개)
약액 주입과 전극을 통한 전기자극이 동시에 이루어져 약액의 침투 효과를 높여주는 일렉트로포레이션 장치를 사용함에 있어, 약액 시린지 니들이 결합 가능하고 복수의 전극 니들이 포함된 니들 주입 구성체를 제공하고자 한다.
또한, 시린지 니들의 약액 효과를 높일 수 있는 복수의 전극 니들 배치를 가진 니들 주입 구성체를 제공하고자 한다.
또한, 니들 주입시 쉽게 손상될 수 있는 니들 부분을 보호할 수 있는 지지체를 가진 니들 주입 구성체를 제공하고자 한다.
또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
개시된 내용은 약액 주입과 전극을 통한 전기자극이 동시에 이루어져 약액의 침투 효과를 높여주는 일렉트로포레이션 장치를 사용함에 있어서, 니들 주입 구성체는 카트리지가 피부와 접촉하는 전면부에 위치하며 복수의 니들 관통홀이 형성된 관통플레이트와 관통플레이트 내측에 니들이 지지될 수 있도록 도와주는 원통형 모양의 지지체가 결합된 니들관통허브, 중앙에는 시린지 니들이 관통될 수 있는 홀이 형성되고 전류를 발생시켜주는 PCB플레이트와 PCB플레이트 가장자리에 결합되며 PCB플레이트에 의해 전기자극이 발생되는 복수의 전극 니들로 구성된 니들유닛, 및 복수의 전극 니들에 끼움 결합되어 니들 작동 후 재배치되는 경우에 후방으로 탄성력을 가해주는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 복수의 전극 니들의 배치 간격은 10mm인 것을 특징으로 한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 복수의 전극 니들은 니들 팁 끝단부터 3mm까지 전류가 발생하고 나머지는 절연 처리된 것을 특징으로 한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 복수의 전극 니들의 길이는 30mm인 것을 특징으로 한다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체는, 약액 시린지 니들을 따로 결합 가능한 구성으로 약액을 직접적으로 세포에 주입 가능한 장점이 있다.
또한 개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체는, 약액 시린지 바늘을 중심으로 복수의 전극 니들을 일정 간격으로 배치하여 약액 효과를 높일 수 있는 장점이 있다.
또한 개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체는, 니들관통허브에 의해 쉽게 손상될 수 있는 니들 부분을 보호하고 니들 주입시 이동 가이드를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치의 사시도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치의 분해도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체의의 니들유닛 분해도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체의 니들유닛 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 니들 주입 구성체를 포함하는 일렉트로포레이션 장치의 사시도이고, 도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 니들 주입 구성체를 포함하는 일렉트로포레이션 장치의 분해도이다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 니들 주입 구성체를 포함하는 일렉트로포레이션 장치(1)는 약액 주입과 전극을 통한 전기자극이 동시에 이루어져 약액의 침투 효과를 높여주는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이 구동부, 제어부 등을 포함한 본체와 본체에 착탈 가능하며 일회용으로 사용가능한 카트리지로 구성된다.
본체는 시린지 작동 설정을 위한 제어기판, 수동 작동을 위한 제어버튼, 작동을 ON 해주는 트리거 유닛, 시린지의 전진 또는 후진을 구동하는 구동 수단 등을 포함한다. 카트리지는 약액 시린지 니들과 복수의 전극 니들을 포함하고 이를 보조해주는 니들 주입 구성체를 포함한다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체는 도 2 내지 도 4에 도시되는 바와 같이 카트리지가 피부와 접촉하는 전면부에 위치하며 복수의 니들 관통홀이 형성된 관통플레이트(10)와, 관통플레이트(10) 내측에 니들이 지지될 수 있도록 도와주는 원통형 모양의 지지체(12)가 결합된 니들관통허브(14), 중앙에는 시린지 니들(120)이 관통될 수 있는 홀(131)이 형성되고 전류를 발생시켜주는 PCB플레이트(130)와 상기 PCB플레이트(130) 가장자리에 결합되며 상기 PCB플레이트(130)에 의해 전기자극이 발생되는 복수의 전극 니들(110)로 구성된 니들유닛(100), 및 복수의 전극 니들(110)에 끼움 결합되어 니들 작동 후 재배치되는 경우에 후방으로 탄성력을 가해주는 스프링(160)을 포함하여 구성된다.
도 2 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 카트리지의 전면부에는 니들관통허브(14)가 형성된다.
니들관통허브(14)에서 피부와 접촉되는 부분에는 관통플레이트(10)로 구성된다.
일렉트로포레이션 장치가 작동하는 경우, 카트리지 내부에 위치하고 있던 니들이 작동(ON)이 됨에 따라 외부로 돌출되어 피부에 주입된다. 이 경우 니들이 카트리지 외부로 돌출될 수 있도록 니들 관통홀이 관통플레이트(10)에 형성된다. 관통홀은 시린지 니들과 전극 니들의 개수에 따라 상이하다.
또한, 니들이 관통홀을 통과하는 과정에서 쉽게 손상되기 쉬운 니들을 보호하고 관통홀까지의 길을 가이드하기 위하여 관통플레이트(10) 내측에 원통형 모양의 지지체(12)를 결합할 수 있다. 지지체(12)는 바늘이 통과할 수 있을 정도의 직경을 지닌 것이 바람직하다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 본체와 카트리지가 결합되는 부분에는 시린지를 전후 이동시킬 수 있는 구동 수단이 구비된다. 시린지가 구동 수단 상측에 장착되는 경우 제 1 구동 수단은 시린지를 전후로 이동시켜 피부내 원하는 부위에 위치시키고 다시 원위치로 돌아올 수 있도록 하고, 제 2 구동 수단은 시린지 내 약물이 세포 내로 주입될 수 있도록 구동시킨다. 시린지 전방에 결합된 니들 가이드 유닛은 시린지가 구동됨에 따라 함께 움직여 전극 니들(110)과 시린지 니들(120)이 같이 피부 내에 주입될 수 있도록 한다.
도 2 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 일렉트로포레이션 장치(1)는 니들 가이드 유닛의 전방에 시린지 니들(120)이 별개로 돌출되어 전극 니들(110)과 함께 삽입되는 것을 특징으로 하는 바, 니들유닛(100)은 중앙에 시린지 니들(120)이 관통될 수 있는 홀이 형성되는 PCB플레이트(130)를 포함하고 PCB플레이트(130)의 가장자리에는 복수의 전극 니들(110)이 결합된다. 니들유닛(100)은 용이하게 교체장착할 수 있는 것을 특징으로 한다. PCB플레이트(130)는 복수의 전극 니들(110)에 전류를 발생시키고 전극 니들(110)은 발생된 전기적 펄스를 세포에 전달하여 세포막 투과율을 높여 약액이 효과적으로 주입될 수 있도록 한다.
일 실시예로 니들유닛(100)에 사각형의 PCB플레이트(130)가 구비되고, 네 꼭지점에 전극 니들(110)이 결합된다. 전극 니들(110)의 배치 간격(L)은 8~12mm이다.
바람직하게는 전극 니들(110)의 배치 간격(L)은 10mm인 것을 특징으로 한다.
중앙에 시린지 니들(120)이 배치되고 시린지 니들(120)을 둘러싼 형태로 전극 니들(110)이 배치되는 구조이다. 피부내로 복수의 니들이 주입되는 경우 전극 니들(110)에서 발생되는 전기적 펄스가 모이는 부분에 시린지 니들(120)이 위치하게 되어 약액 주입의 효과를 더욱 높일 수 있다.
복수의 전극 니들(110)은 니들 팁 끝단부터 2~5mm까지 전류가 발생하고 나머지는 절연 처리된다.
구체적으로는 복수의 전극 니들(110)은 니들 팁 끝단부터 3mm까지 전류가 발생하고 나머지는 절연 처리된다.
복수의 전극 니들(110)은 절연 재질 코팅 처리될 수 있다.
원하는 부위에만 전기적 펄스가 발생하도록 하고 피부내 니들 접촉 부위에는 전기적 손상이 없게 하기 위함이다.
복수의 전극 니들(110)의 길이는 20~40mm가 적당하다. 구체적으로는 복수의 전극 니들(110)의 길이는 30mm이다.
약액의 종류에 따라 니들이 도달하는 피부 내측 세포의 위치가 상이하다. 세포 위치에 따라 일렉트로포레이션 장치(1) 작동시 전극 니들(110)과 시린지 니들(120)이 관통플레이트(10)로부터 돌출되는 길이를 조절한다. 관통플레이트(10)로부터 니들이 돌출되는 길이는 본체 내 제어기판과 수동제어에 따라 1~30mm 범위 내 설정 가능하다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 니들유닛(100)의 전극 니들에 스프링(160)을 결합할 수 있다. 니들이 전방으로 움직이는 경우에는 니들관통허브(14)에 의해 수축했다가 니들이 작동 후 후방으로 재배치되는 경우에 탄성력을 가해 원위치로 돌아갈 수 있도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
약액 주입과 전극을 통한 전기자극이 동시에 이루어져 약액의 침투 효과를 높여주는 일렉트로포레이션 장치를 사용함에 있어, 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체는 니들관통허브(14)의 관통플레이트(10)와 지지체(12)에 의해 장치 작동시 니들이 손상되지 않고 관통방향으로 올바르게 가이드 되어 피부에 삽입될 수 있게 하고, PCB플레이트(130)와 복수의 전극 니들(110)이 배치된 니들유닛(100)을 통해 시린지 니들(120)이 따로 사용되는 경우에 그에 맞는 니들 주입 구성체를 제공할 수 있다. 또한 추가적으로 니들에 스프링(160)을 결합하여 니들 구동시 후방으로 재배치되는 것을 도와준다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 일렉트로포레이션 장치
2 : 주사용 건
3 : 카트리지
10 : 관통플레이트
12 : 지지체
14 : 니들관통허브
100 : 니들유닛
110 : 전극 니들
120 : 시린지 니들
130 : PCB플레이트
131 : 홀
160 : 스프링
L : 간격

Claims (4)

  1. 카트리지가 피부와 접촉하는 전면부에 위치하며 복수의 니들 관통홀이 형성된 관통플레이트와, 상기 관통플레이트 내측에 니들이 지지될 수 있도록 도와주는 원통형 모양의 지지체가 결합된 니들관통허브;
    중앙에는 시린지 니들이 관통될 수 있는 홀이 형성되고 전류를 발생시켜주는 PCB플레이트와, 상기 PCB플레이트 가장자리에 결합되며 상기 PCB플레이트에 의해 전기자극이 발생되는 복수의 전극 니들로 구성된 니들유닛; 및
    상기 복수의 전극 니들에 끼움 결합되며, 니들 작동 후 재배치되는 경우에 후방으로 탄성력을 가해주는 스프링;을 포함하는 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극 니들의 배치 간격은 8~12mm인 것을 특징으로 하는 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극 니들은 니들 팁 끝단부터 2~5mm까지 전류가 발생하고 나머지는 절연 처리된 것을 특징으로 하는 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극 니들의 길이는 20~40mm인 것을 특징으로 하는 일렉트로포레이션 장치용 니들 주입 구성체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190134375A (ko) 2018-05-25 2019-12-04 주식회사 제이시스메디칼 피부 관리 장치에 장착되는 니들 팁 및 피부 관리 장치
KR102081868B1 (ko) 2011-06-28 2020-02-26 이노비오 파마수티컬즈, 인크. 최소 침습 피부 전기천공 장치

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