WO2020045933A1 - 타공판 마이크로 구조체 모듈 - Google Patents

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WO2020045933A1
WO2020045933A1 PCT/KR2019/010876 KR2019010876W WO2020045933A1 WO 2020045933 A1 WO2020045933 A1 WO 2020045933A1 KR 2019010876 W KR2019010876 W KR 2019010876W WO 2020045933 A1 WO2020045933 A1 WO 2020045933A1
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poly
perforated plate
base
microstructure module
module
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PCT/KR2019/010876
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English (en)
French (fr)
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정형일
양휘석
김현준
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연세대학교 산학협력단
주식회사 주빅
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    • A61M2205/0244—Micromachined materials, e.g. made from silicon wafers, microelectromechanical systems [MEMS] or comprising nanotechnology

Definitions

  • the present invention relates to a perforated plate microstructured module, and more particularly to a perforated plate microstructured module that can be used to deliver a drug into the skin.
  • microstructures have been developed, including microneedles.
  • the microstructures developed to date have been mainly used for drug delivery, blood collection, and analyte detection in vivo.
  • the shooting device for inserting the micro-needle into the skin after manufacturing the micro-needles on the biodegradable film, only the biodegradable film in which the micro-needles are separated and sized to fit the perforated plate. Then, the sized film is mounted on the perforated plate having an opening corresponding to the microneedles, and then the microneedles are inserted into the skin by pushing the microneedles using a filler.
  • the perforated plate microstructure module comprises a perforated plate in which one or more openings are formed; A base formed in said at least one opening; A microneedle formed on the base; And a pressing member positioned to be spaced apart from the perforated plate and including at least one filler capable of pressing the bottom part, wherein the coupling force between the base part and the perforated plate is separable with a force of 0.01N to 100N. It is done.
  • the base and the microneedle is characterized in that it comprises a different composition from each other.
  • the base and the microneedle is characterized in that it comprises the same composition with each other.
  • the opening is characterized in that the convex shape inward.
  • the base portion may fill some or all of the inside of the opening so that the microneedles can be positioned on the base portion.
  • the base portion is characterized in that 1% ⁇ 100% of the height of the perforated plate.
  • the base portion is characterized in that it comprises hyaluronic acid (hyaluronic acid).
  • the base portion is characterized in that it comprises triamcinolone (Triamcinolone).
  • microneedle is characterized in that it contains a pharmaceutically active ingredient.
  • the bonding force between the base portion and the perforated plate is characterized in that it is adjusted by any one or more of the material of the perforated plate, the material of the base portion, the height of the base portion and the plasma surface treatment.
  • the at least one filler and the base portion is characterized in that the contact or spaced within 1cm.
  • the base or the microneedle is characterized in that it comprises a biodegradable material.
  • the biodegradable material or the biocompatible material may be polyester, polyhydroxy alkanoate (PHAs), poly ( ⁇ -hydroxy acid), poly ( ⁇ -hydroxy acid), poly (3-hydroxy Hydroxy butyrate-co-valorate; PHBV), poly (3-hydroxy propionate; PHP), poly (3-hydroxy hexanoate; PHH), poly (4-hydroxy acid), poly ( 4-hydroxy butyrate), poly (4-hydroxy valerate), poly (4-hydroxy hexanoate), poly (esteramide), polycaprolactone, polylactide, polyglycolide, poly (lactide -co-glycolide; PLGA), polydioxanone, polyorthoester, polyetherester, polyanhydride, poly (glycolic acid-co-trimethylene carbonate), polyphosphoester, polyphosphoester urethane, Poly (amino acid), polycyanoacrylic Yite, poly (trimethylene carbonate), poly (imino carbonate), poly (tyrosine carbonate,
  • the perforated plate or the base portion is characterized in that the hydrophilic material.
  • the perforated plate microstructured module according to an embodiment of the present invention is provided with a perforated layer and a filler which are in contact with or inserted into the skin as an integrated module, and thus can be discarded and replaced after one use, thereby preventing hygiene problems such as secondary infection. It can prevent.
  • the perforated plate microstructure module according to an embodiment of the present invention can be implanted without the adhesive sheet, the perforated plate microstructure module can also be used in a curved or frequently moving joint site to minimize the restriction of the implantation site.
  • the shooting micro-structure module since the micro-structure is completely implanted inside the skin, it is possible to form the correct amount of drug delivery, it is possible to shape the efficacy of drug delivery, safety and uniformity of drug use have.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a perforated plate microstructure module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a perforated plate microstructure module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing a micro needle is inserted into the skin by the pressing member according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a perforated plate microstructure module is returned to its original state after the microneedle is inserted into the skin according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a shooting microstructure module according to another embodiment of the present invention mounted on the applicator.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the shooting microstructure module side in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a perspective view of the housing and the perforated layer in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a perspective view of the pressing member in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the applicator taken in FIG. 6.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the microneedles shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the microstructure module separated from the applicator in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of coupling of the shooting microstructure module and the applicator according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of coupling of the shooting microstructure module and the applicator according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of coupling of the shooting microstructure module and the applicator according to another embodiment of the present invention.
  • a perforated plate microstructure module 100 includes a perforated plate 110, a base 120, a microneedle 130, and a pressing member 140.
  • the perforated plate microstructure module 100 may be configured such that the pressing member 140 having one or more fillers 141 is disposed on a side on which the microneedle 130 of the perforated plate 110 is not formed.
  • the pressing member 140 having one or more fillers 141 may be in contact with each other or the spaced within 1 cm of the perforated plate 110 including the base 120.
  • the perforated plate microstructure module 100 may be configured by combining the perforated plate 110 and the pressing member 140 by the module frame 1.
  • the perforated plate microstructure module 100 is preferably integrated in all configurations and used once.
  • the perforated plate 110 serves to contain the drug carrier with a weak binding force so that the drug carrier is easily delivered to the skin of the user.
  • one or more openings 111 are formed at regular intervals in a central portion thereof, and each opening 111 may be partially or completely filled with the base 120, which will be described later.
  • the perforated plate 110 may have a strength that is not deformed or broken by physical force when a physical force for inserting the microneedle 130 into the skin is applied.
  • the perforated plate 110 may have a weak coupling force with the base 120 so that the microneedles 130 can be easily separated when an external physical force is applied.
  • the external physical force may be 0.01 ⁇ 100N. If the physical force is less than 0.01N, the base 120 may not be easily separated from the perforated plate 110. On the other hand, if the physical force is greater than 100N, the force applied to the skin by the microneedle 130 increases, causing pain in the skin.
  • the external physical force for inserting the micro needle 130 into the skin may be adjusted according to the number of the openings 111 included in the perforated plate 110.
  • the opening 112 is formed in an inwardly convex shape or the base 120 and the perforated plate ( A coating layer may be added between 110).
  • the perforated plate 110 and the base 120 to be described later may be formed of a hydrophilic material.
  • the hydrophilic material is hyaluronic acid (HA), carboxymethyl cellulose (Carboxymethyl Cellulose (CMC), methacrylic acid (MA), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), ethyl Ethyl acrylate (EA), 1-vinyl-2-pyrrolidinone (VP), propenoic acid 2-methyl ester (PAM), monomethacryl
  • HA hyaluronic acid
  • CMC Carboxymethyl Cellulose
  • MA methacrylic acid
  • HEMA 2-hydroxyethyl methacrylate
  • EA ethyl Ethyl acrylate
  • VP 1-vinyl-2-pyrrolidinone
  • PAM propenoic acid 2-methyl ester
  • monomethacryl It may include a hydrophilic polymer comprising lomon oxetyl phthalate (EMP) or ammoni
  • the base 120 may be formed in one or more openings 111 formed in the perforated plate 110 to support the microneedles 130, which will be described later. In order to perform this role, the base 120 may be formed to fill some or all of the opening 111 of the perforated plate 110.
  • the base 120 may occupy 1% to 100% of the height of the perforated plate 110.
  • the base portion 120 occupies less than 1% of the height of the perforated plate 110, the microneedles 130 and the base 120 are perforated plate 110 in the process of changing the shape after spotting the viscous composition on the base 120. Can be separated).
  • the base 120 may be inserted into the skin together with the microneedle 130 to be described later, and may be composed of a biodegradable material or may include a drug. Accordingly, the base 120 may be configured in the same composition as the microneedles 130 including the drug, or may be configured in different compositions from each other.
  • the coupling force between the base 120 and the perforated plate 110 may be formed smaller than the physical force applied to shoot the micro needle 130.
  • the coupling force of the base 120 and the perforated plate 110 may be adjusted by any one or more of the material of the perforated plate 110, the material of the base 120, the height of the base 120, and the plasma surface treatment.
  • the material of the perforated plate 110 and the material of the base 120 may vary depending on the type and concentration of the material forming the perforated plate 110 and the base 120.
  • the perforated plate 110 is any one of a flexible material such as plastic, metal and rubber such as polycarbonate (PC), general purpose polystyrene (GPPS), polymethyl methacrylate (PMMA), and the like. It can be done as one.
  • PC polycarbonate
  • GPPS general purpose polystyrene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • Surface treatment of the perforated plate 110 may include a chemical treatment, ultraviolet irradiation, plasma treatment.
  • the bonding force of the base 120 and the perforated plate 110 may be adjusted according to the type and concentration of the chemical used in the chemical treatment, the intensity and time of the ultraviolet and plasma to be irradiated.
  • the microneedle 130 may be separated from the perforated plate 110 by the pressing member 140 to be described later, and may serve to deliver a drug to the user's skin.
  • the microneedle 130 may be formed on the base 120 and be composed of a biocompatible or biodegradable material including a drug.
  • the microneedles 130 may be formed by spotting a viscous composition including a biocompatible material or a biodegradable material on the base 120.
  • viscosity composition means a composition having the ability to change shape to form microneedles.
  • the microneedle 130 may have a horizontal cross section.
  • the microneedle 130 may be formed in a circular shape having a predetermined area at the portion that is bonded to the base 120.
  • biocompatible material means a material that is substantially nontoxic to the human body, chemically inert and immunogenic.
  • biodegradable substance refers to a substance that can be degraded by body fluids or microorganisms in a living body.
  • biocompatible or biodegradable materials that can be used in the present invention are, for example, polyesters, polyhydroxyalkanoates (PHAs), poly ( ⁇ -hydroxyacid), poly ( ⁇ -hydroxylates) Seed), poly (3-hydrosuccibutyrate-co-valorate; PHBV), poly (3-hydroxypropionate; PHP), poly (3-hydroxyhexanoate; PHH), poly (4- Hydroxyacid), poly (4-hydroxybutyrate), poly (4-hydroxyvalorate), poly (4-hydroxyhexanoate), poly (esteramide), polycaprolactone, polylactide, Polyglycolide, poly (lactide-co-glycolide; PLGA), polydioxanone, polyorthoester, polyetherester, polyanhydride, poly (glycolic acid-co-trimethylene carbonate), polyphospho Esters, polyphosphoester urethanes, poly (amino acids), Polycyanoacrylate, poly (trimethylene carbonate), poly (io acids
  • Drugs that can be used in the microneedle 130 in the present invention is not particularly limited.
  • the drug includes a chemical drug, a protein drug, a peptide drug, a nucleic acid molecule for gene therapy, nanoparticles, a functional cosmetic active ingredient, and a cosmetic ingredient.
  • drugs that can be used in the present invention are, for example, anti-inflammatory drugs, analgesics, anti-arthritis agents, antispasmodics, antidepressants, antipsychotics, neurostabilizers, anti-anxiety agents, antagonists, antiparkin disease drugs, cholinergic agonists, Anticancer, antiangiogenic, immunosuppressive, antiviral, antibiotic, appetite suppressant, analgesic, anticholinergic, antihistamine, antimigraine, hormone, coronary, cerebrovascular or peripheral vasodilator, contraceptive, antithrombotic, diuretic , Antihypertensives, cardiovascular diseases, cosmetic ingredients (eg, wrinkle improvement, skin aging inhibitors and skin lightening agents) and the like, but are not limited thereto.
  • the perforated plate microstructure module 100 has been shown to include a plurality of microneedles 130, but it is sufficient to perform the above-described role and there is a special limitation on the number of microneedles 130 Note that there is no.
  • the perforated plate microstructure module 100 of the present invention may be comprised of a single microneedle 130 using a highly concentrated formulation.
  • the pressing member 140 may serve to separate the base 120 and the micro needle 130 from the perforated plate 110 by a physical force applied from the outside.
  • the pressing member 140 may include one or more fillers 141, and may have a strength that is not deformed or broken by physical force when a physical force is applied.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a state in which the micro needle 130 is inserted into the skin by the pressing member 140 according to an embodiment of the present invention.
  • the pressing member 140 has one or more fillers 141 formed on the pressing member 140 to correspond to the position of the opening 111 of the perforated plate 110, and thus, the base portion () may be formed by a force applied from the outside. 120 may be separated from the perforated plate 110.
  • the filler 141 may push the base 120 formed in the opening 111 downward from the perforated plate 110 by the applied physical force to insert a predetermined depth of the skin 2. Since the physical force applied to the filler 141 is greater than the coupling force between the base 120 and the perforated plate 110, the base 120 may be easily separated from the perforated plate 110 by the pressing force of the filler 11.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the perforated plate microstructure module 100 returned to its original state after the microneedle 130 is inserted into the skin.
  • the base portion 120 when the base portion 120 is separated from the perforated plate 110 by the pressing member 140, the base portion 120 is coupled to the microneedle 130 without being separated from the microneedle 130. As can be seen that only the opening 111 is inserted into the skin 2 and the perforated plate 110 is empty.
  • the method of applying the physical force is not limited to a specific method, such as hydraulic, pneumatic, and elastic body.
  • FIG. 5 is a perspective view of a shooting microstructure module according to another embodiment of the present invention mounted on the applicator
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the shooting microstructure module side in FIG. 5.
  • the shooting microstructure module 200 is detachably mounted.
  • the shooting microstructure module 200 may function as the head of the applicator 20.
  • the perforated layer in contact with the skin and the filler inserted into the skin are separately configured by the shooting microstructure module 200 and detachably attached to the applicator 20, thereby easily forming the filler and the perforated layer after one use. This can be replaced to avoid the risk of secondary infection during microstructure implantation.
  • the applicator 20 is for implanting the microstructure mounted on the shooting microstructure module 200 into the skin, and includes a body housing 21 and shooting members 12 and 13.
  • the main body housing 21 is made into the cylindrical shape, it is not specifically limited to the shape.
  • the body housing 21 has a through hole (not shown) for the pressing member 22 on the upper side, and the shooting micro structure module 200 is mounted on the lower side.
  • the shooting members 12 and 13 are provided in the main housing 21 to press the pressing member or the micro structure of the shooting micro structure module 200, and include a pressing member 22 and a piston 23.
  • the pressing member 22 protrudes outward through a through hole (not shown) formed at one side of the main body housing 21.
  • the pressing member 22 is for manipulating the piston 23 to be shot toward the pressing member 240 of the shooting microstructure module 200 by the user.
  • shooting means moving forward so that the microneedle 234 is separated from the shooting microstructure module 200.
  • the piston 23 may press the pressing member 240 of the shooting microstructure module 200 by the operation of the pressing member 22.
  • the elastic member accommodated in the body housing 21 and the components thereof are omitted to provide the pressing force to the piston 23.
  • the pressing member 22 and the piston 23 were demonstrated as an example as a shooting member, it does not specifically limit to this. That is, the shooting member is not particularly limited as long as it is a means for pressing the filler 244 of the shooting microstructure module 200.
  • micro-needle 234 can be implanted into the skin 2 without the adhesive sheet by the applicator 20, it can be used for a curved or frequently moving joint site, thereby minimizing the restriction of the implantation site such as a micro patch. Can be.
  • the shooting microstructure module 200 includes a housing 210, a perforated layer 220, a shooting microstructure 230, and a pressing member 240.
  • the housing 210 is detachably attached to the applicator 20 and has a hollow portion.
  • the housing 210 may be cylindrical, but is not particularly limited thereto.
  • the housing 210 has a coupling member for coupling with the applicator 20, which will be described later with reference to FIGS. 12 to 14.
  • the perforated layer 220 is provided below the housing 210 to form one or more openings 222.
  • the perforated layer 220 may be integrally formed with the housing 210.
  • the housing 210 may form a sidewall of the perforated layer 220.
  • FIG. 7 is a perspective view of the housing and the perforated layer in FIG. 6.
  • the perforated layer 220 may be provided with a support 224 for supporting the pressing member 240.
  • the support 224 may be formed at the periphery of the one or more openings 222 so that the shooting operation of the filler 244 is not constrained.
  • the support part 224 may have a locking part 246 formed on the pressing member 240.
  • the support part 224 may support the pressing member 240 such that the filler 244 is disposed at a predetermined height from the perforated layer 220.
  • the shooting microstructure 230 includes a base 232 and a micro needle 234. Here, the shooting microstructure 230 is mounted on the upper perforated layer 220 in the housing 210.
  • the base portion 232 has a plate shape, and one or more microneedles 234 are formed on one surface thereof. At this time, one or more microneedle 234 is formed at a position corresponding to the opening 222 of the perforated layer 220 on one surface of the base portion 232.
  • the drug that can be used for the microneedle 234 in the present invention is not particularly limited.
  • the drug includes a chemical drug, a protein drug, a peptide drug, a nucleic acid molecule for gene therapy, nanoparticles, a functional cosmetic active ingredient, and a cosmetic ingredient.
  • drugs that can be used in the present invention are, for example, anti-inflammatory drugs, analgesics, anti-arthritis agents, antispasmodics, antidepressants, antipsychotics, neurostabilizers, anti-anxiety agents, drug antagonists, antiparkin disease drugs, cholinergic agonists, Anticancer, antiangiogenic, immunosuppressant, antiviral, antibiotic, appetite suppressant, analgesic, anticholinergic, antihistamine, antimigraine, hormone, coronary, cerebrovascular or peripheral vasodilator, contraceptive, antithrombotic, diuretic , Antihypertensives, cardiovascular diseases, cosmetic ingredients (eg, wrinkle improvement, skin aging inhibitors and skin lightening agents) and the like, but are not limited thereto.
  • anti-inflammatory drugs e.g, analgesics, anti-arthritis agents, antispasmodics, antidepressants, antipsychotics, neurostabilizers, anti-anxiety agents, drug antagonists,
  • the material forming the microneedle 234 in the present invention includes a biocompatible or biodegradable material.
  • biocompatible material means a material that is substantially nontoxic to the human body, chemically inert and immunogenic.
  • biodegradable substance refers to a substance that can be degraded by body fluids or microorganisms in a living body.
  • the microneedles 234 may be formed by spotting a viscous composition of drugs.
  • viscosity composition means a composition having the ability to change shape to form microstructures.
  • the microneedle 234 may have a circular horizontal cross section.
  • the microneedles 234 may be formed in a circular shape having a predetermined area at a portion that is joined to the base portion 232.
  • the microneedles 234 may include a tip of a pointed shape at a portion to be implanted in the skin 2.
  • the microneedle 234 may be disposed in the housing 210 such that the tip does not protrude outside the opening 222 to protect the tip.
  • the height of the microneedles 234 from the base 232 to the tip may be formed smaller than the depth of the opening 222.
  • the pressing member 240 includes a plate 242, a filler 244, and a locking portion 246. 8 is a perspective view of the pressing member in FIG.
  • the plate 242 may have a plate shape and may have a shape corresponding to a cross-sectional shape of the housing 210 so that the plate 242 may be accommodated in the housing 210.
  • the plate 242 is illustrated and described as being circular, but is not particularly limited thereto.
  • the filler 244 may be formed on one surface of the plate 242.
  • one or more fillers 244 may be formed at positions corresponding to the microneedle 234 and the opening 222 on the bottom surface of the plate 242.
  • the filler 244 may be formed to the same length.
  • the filler 244 may be formed to have a different length depending on the formation position in the plate 242.
  • the filler 244 may have different lengths at the outer portion and the central portion of the plate 242.
  • the length of the outer portion may be formed longer than the length of the central portion.
  • the microneedles 234 when the microneedles 234 are inserted into the curved skin 2, the distance between the plate 242 and the skin 2 is different depending on the shape of the curved skin 2. Since the length of the filler 244 is formed differently corresponding to the shape of 2), the microneedle 234 may be uniformly inserted into the curved skin 2.
  • the filler 244 may have a length greater than the thickness of the opening 222 of the perforated layer 220. That is, the filler 244 may protrude out of the opening 222 such that the microneedle 234 is implanted into the skin 2. In this case, the filler 244 may be inserted into the skin 2 together with the microneedle 234.
  • the catching part 246 may be formed at a position corresponding to the support part 224 of the perforated layer 220.
  • the locking portion 246 may be located at one end of the support 224.
  • the plate 242 may be disposed at a predetermined height from the perforated layer 220.
  • the locking portion 246 may be formed to be damaged by the shooting operation of the piston 23 and the filler 244. That is, the locking portion 246 may be damaged by the pressing force applied to the plate 242.
  • the locking portion 246 may be formed in a shape and size corresponding to the cross section of the filler 244. At this time, the locking portion 246 may be formed thinner than the thickness of the plate 242 so as to be easily broken by the pressing force applied to the plate 242.
  • the plate 242 may be formed with a through hole 248 corresponding to the cross section of the filler 244, and the locking portion 246 may be formed in at least a portion of the through hole 248. At this time, the locking portion 246 may be formed thinner than the thickness of the plate 242 so as to be easily broken by the pressing force applied to the plate 242.
  • the shooting microstructure module 200 is in close contact with the skin 2 to implant the microneedles 234 into the skin 2 while being mounted on the applicator 20.
  • the pressing member 240 may be disposed at a predetermined height from the perforated layer 220 by catching the support 224 of the perforated layer 220 by the catch 246 of the plate 242.
  • the shooting micro structure 230 may be mounted on the upper portion of the perforated layer 220.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the applicator taken from FIG. 6,
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the microstructure separated from FIG. 9, and
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the shooting microstructure module separated from the applicator in FIG. 10. .
  • the filler 244 protrudes outward through the opening 222 of the perforated layer 220. At this time, the filler 244 penetrates the base layer of the shooting microstructure 230, so that the microneedles 234 may be separated from the base 232 and implanted in the skin 2.
  • the efficacy of drug delivery by the microneedles 234 can be improved.
  • the precise amount of drug contained in the microneedles 234 may be delivered, the stability and uniformity of drug use may be improved.
  • the applicator 20 is separated from the skin 2 with the microneedle 234 implanted into the skin 2.
  • the microneedle 234 is implanted in the skin 2, and the filler 244 may be separated from the skin 2.
  • the shooting microstructure module 200 can be replaced and discarded after one use, thereby preventing secondary contamination.
  • the shooting microstructure module 200 is separated from the applicator 20 while the piston 23 is retracted backward through the pressing member 22 of the applicator 20.
  • the shooting microstructure module 200 separated from the applicator 20 may be discarded. That is, by discarding the perforated layer 220 in contact with the skin 2 and the filler 244 inserted into the skin 2, secondary contamination due to reuse can be prevented.
  • a new shooting microstructure module 200 may be mounted below the applicator 20.
  • the shooting microstructure module 200 may further include coupling members 251, 252, and 253 for coupling the housing 210 to the applicator 20.
  • Coupling members (251, 252, 253) may be made of any one of the rotary coupling, hook coupling, insertion coupling, locking coupling, magnetic, and Velcro.
  • the shooting microstructure module 200 is not particularly limited to the above-described method of coupling with the applicator 20 may be combined in various forms.
  • coupling members corresponding to coupling members 251, 252, and 253 formed in the housing 210 may be formed in the main body housing 21.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of coupling of the shooting microstructure module and the applicator according to the embodiment of the present invention.
  • the main housing 21 of the applicator 20 and the housing 210 of the shooting microstructure module 200 are schematically shown.
  • the shooting microstructure module 200 and the applicator 20 may be coupled in a rotationally coupled manner.
  • the body housing 21 may be formed with a thread 24 along the outer periphery of one side
  • the coupling member 251 may include a thread 24 formed along the inner periphery of the housing 210.
  • the body housing 21 may be formed with a thread 24 along an inner circumference of one side
  • the coupling member 251 may include a thread 24 formed along an outer circumference of one side of the housing 210.
  • the housing 210 when the housing 210 is rotated in one direction from the lower side of the main body housing 21, the thread 24 of the housing 210 rotates along the thread 24 of the main housing 21 so that the housing 210 is rotated.
  • the housing 210 By moving to the (21) side, the housing 210 can be coupled to the body housing 21, so that the shooting microstructure module 200 can be coupled to the applicator 20.
  • the shooting microstructure module 200 when the shooting microstructure module 200 is coupled to the applicator 20, when the housing 210 is rotated in the opposite direction, the thread of the housing 210 becomes the thread 24 of the body housing 21. By rotating along and moving the housing 210 out of the body housing 21, the housing 210 can be separated from the body housing 21, so that the shooting microstructure module 200 is removed from the applicator 20. Can be separated.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of coupling of the shooting microstructure module and the applicator according to the embodiment of the present invention.
  • the shooting microstructure module 200 and the applicator 20 may be coupled in a latching manner.
  • the main housing 21 may have a groove 261 formed at an outer periphery of one side, and the coupling member may include a protrusion 252 formed corresponding to the groove 261 at one end of the housing 210.
  • the protrusion 252 may be provided with an elastic force to open to the outside of the body housing 21.
  • the housing 210 is mounted on the main body housing 21.
  • the protrusion 252 of the housing 210 is inserted into and fixed to the groove 261 of the body housing 21, whereby the housing 210 may be coupled to the body housing 21, and thus the shooting microstructure module 200. ) May be coupled to the applicator 20.
  • the housing 210 is opposite to the body housing 21. By moving in the direction, the housing 210 can be separated from the body housing 21, so that the shooting microstructure module 200 can be separated from the applicator 20.
  • the groove portion 261 may be formed in the "b" shape.
  • the groove 261 may include an extension part which is vertically extended to one end of the body housing 21.
  • the protrusion 252 may not have an elastic force.
  • the protrusion 252 is vertically inserted through the extension of the groove 261
  • the housing 210 is rotated to one side of the main housing 21, the protrusion 252 is horizontal along the groove 261.
  • Direction can be rotated.
  • the housing 210 can be coupled to the body housing 21, so that the shooting microstructure module 200 can be coupled to the applicator 20.
  • the protrusion 252 is rotated along the groove 261 in the opposite horizontal direction, and then the housing 210 is rotated.
  • the housing 210 can be separated from the body housing 21, so that the shooting microstructure module 200 can be separated from the applicator 20.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of coupling of the shooting microstructure module and the applicator according to the embodiment of the present invention.
  • the shooting microstructure module 200 and the applicator 20 may be coupled by insert coupling.
  • the body housing 21 may be formed with a groove portion 262 which is open downward to the end of one side.
  • the push button 263 may be provided to communicate with the groove 262.
  • the coupling member may include a hook member 253 provided at one end of the housing 210.
  • the hook member 253 may have an elastic force to be bent to one side.
  • the hook member 253 of the housing 210 is inserted into the groove portion 262 of the body housing 21, the hook member 253 is inserted into and fixed to the groove portion 262, whereby the housing 210 is fixed to the body housing ( 21, so that the shooting microstructure module 200 can be coupled to the applicator 20.
  • the push button 263 is pressed, the push button 263 is inserted into the groove 262 and the hook member 253 is pressed.
  • the hook member 253 may be bent to one side and separated from the groove 262.
  • the housing 210 can be separated from the body housing 21, so that the shooting microstructure module 200 is removed from the applicator 20. Can be separated.
  • a second hook member corresponding to the hook member 253 may be provided inside the main body housing 21 instead of the groove 262 of the main body housing 21.
  • the hook member 253 may be provided with a push button on one side.
  • the second hook member may be provided with a push button on one side thereof, and may protrude outward from the main body housing 21 which is the push button.
  • the hook member 350 is coupled to the second hook member in the main housing 21, so that the housing 210 is connected to the main housing 21.
  • the shooting micro structure module 200 is coupled to the applicator 20, pressing the push button provided on the hook member 253 or the push button provided on the second hook member, the corresponding push button is the hook member. 253 or the second hook member is pressed to be bent to one side, the hook member 253 and the second hook member can be separated. In this state, by moving the housing 210 below the body housing 21, the housing 210 can be separated from the body housing 21, so that the shooting microstructure module 200 is removed from the applicator 20. Can be separated.
  • Comparative Example is a test result of measuring the bonding force of the perforated plate 110 and the base portion 120 of the perforated plate microstructure module 100 according to an embodiment of the present invention using the perforated plate 110 is not subjected to plasma surface treatment to be.
  • Experimental Example 1 measures the bonding force of the perforated plate 110 and the base 120 of the perforated plate microstructure module 100 according to an embodiment of the present invention using the perforated plate 110 subjected to plasma surface treatment for 1 minute.
  • One experimental result is the bonding force of the perforated plate 110 and the base 120 of the perforated plate microstructure module 100 according to an embodiment of the present invention using the perforated plate 110 subjected to plasma surface treatment for 1 minute.
  • Experimental Example 2 measures the bonding force of the perforated plate 110 and the base 120 of the perforated plate microstructure module 100 according to an embodiment of the present invention using the perforated plate 110 subjected to plasma surface treatment for 2 minutes One experimental result.
  • Experimental Example 3 measures the bonding force of the perforated plate 110 and the base 120 of the perforated plate microstructure module 100 according to an embodiment of the present invention using the perforated plate 110 subjected to plasma surface treatment for 3 minutes One experimental result.
  • Experimental Example 4 measures the bonding force between the perforated plate 110 and the base 120 of the perforated plate microstructure module 100 according to an embodiment of the present invention using the perforated plate 110 subjected to plasma surface treatment for 4 minutes.
  • One experimental result One experimental result.
  • Experimental Example 5 measures the bonding force between the perforated plate 110 and the base 120 of the perforated plate microstructure module 100 according to an embodiment of the present invention using the perforated plate 110 subjected to plasma surface treatment for 5 minutes.
  • One experimental result One experimental result.
  • this experiment has 69 openings 111 formed in the perforated plate 110, and all experimental examples are formed in the same manner. In the height, the material of the perforated plate 110 proceeded under the same conditions.
  • Table 1 and FIG. 15 are tables and graphs showing the results of experiments in which the bonding force between the perforated plate 110 and the base 120 of Comparative Examples and Experimental Examples 1 to 5 was measured.
  • the comparative example may confirm that the perforated plate 110 and the base 120 are separated when a relatively low force (12.49N) is applied to Experimental Examples 1 to 5.
  • Experimental Examples 2 to 5 can be seen that the perforated plate 110 and the base 120 is separated when a relatively high force (45.5N to 46.04N) is applied.
  • the bonding force between the perforated plate 110 and the base 120 may be increased.
  • the plasma surface treatment of the perforated plate 110 may increase the bonding force between the perforated plate 110 and the base 120 when it lasts for 1 minute or more, and if it lasts longer than 2 minutes, the perforated plate 110 and the base 120 may be It can be seen that the change in binding force is minimal.
  • module frame 2 skin 3: shooting member

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Abstract

본 발명은 타공판 마이크로 구조체 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부 내에 약물을 전달하는데 이용될 수 있는 타공판 마이크로 구조체 모듈에 관한 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 04.09.2019]　타공판 마이크로 구조체 모듈
본 명세서는 2018년 8월 28일 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0101288호 및 제10-2018-0101293호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 타공판 마이크로 구조체 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부 내에 약물을 전달하는데 이용될 수 있는 타공판 마이크로 구조체 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 질병의 치료 또는 미용을 위한 약물을 신체 내에 전달하기 위해 정제형 또는 캡슐제형의 경구투여나 주사바늘(needle)을 이용한다. 최근에는 마이크로 니들(microneedle)을 포함하는 여러 가지 마이크로 구조체들이 개발되었다. 현재까지 개발된 마이크로 구조체는 주로 생체 내 약물 전달, 채혈, 체내 분석물질 검출 등에 사용되어 왔다.
종래의 생분해성 마이크로 니들은 피부에 삽입되면 즉시 용해되지 않고 사용된 물질에 따라 전부 용해되는데 수분에서 수십분이 소요된다. 따라서 마이크로 니들이 피부에 삽입되고 피부 내에서 용해되는 동안 마이크로 니들의 피부이탈을 막기 위해 피부에 고정할 수 있는 패치를 사용하였다.
그러나 패치를 사용한 마이크로 니들의 삽입 과정에서, 패치 부착 및 탈착으로 인해 생기는 피부 자극, 마이크로 니들의 작은 크기로 인한 탑재된 약물량의 한계, 마이크로 니들의 용해 후 패치에 남는 잔존물로 인한 약물 정량전달의 어려움, 인모가 존재하는 피부에서 인모가 패치를 밀어내고, 패치와 피부의 밀착을 방해함으로써 발생하는 마이크로 니들의 삽입률 저하 및 주름이나 관절 부위와 같이 피부의 굴곡, 움직임이 있는 곳에서 패치 부착의 어려움 등의 문제가 발생한다.
한편, 마이크로 니들을 피부에 삽입하기 위한 슈팅 디바이스에 적용하기 위해서는 생분해성 필름에 마이크로 니들을 제작한 후 마이크로 니들이 존재하는 생분해성 필름만을 분리하여 타공판에 맞게 크기 조절한다. 그리고 크기 조절된 필름을 마이크로 니들에 대응하는 개구를 갖는 타공판 위에 얹어서 장착한 후, 필러를 사용하여 마이크로 니들을 밀어줌으로써 피부에 마이크로 니들을 삽입하는 방식을 사용한다.
그러나 종래의 슈팅 디바이스는 마이크로 구조체를 피부 내 완전 이식할 수 있지만, 마이크로 구조체의 이식시 타공층을 피부에 접촉하고 필러로 마이크로 구조체를 밀어줄 때 필러도 피부에 삽입된다. 특히, 종래의 슈팅 디바이스는 타공층과 필러가 일체로 형성되어 교체가 곤란하였다.
따라서 슈팅 디바이스를 재사용하는 경우, 이전 사용시 피부에 접촉하였던 타공층과 필러가 다른 적용 대상자의 피부에 재접촉되므로 2차 감염 등의 위생상의 문제점이 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 피부에 접촉되는 부분의 재사용을 방지하고 1회 사용으로 제한할 수 있는 마이크로 구조체 모듈의 필요성이 증가하고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은, 피부에 접촉 또는 삽입되는 부분을 1회 사용으로 제한하도록 교체가 용이한 타공판 마이크로 구조체 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 피부 내에 투입되는 약물의 투여량을 일정하게 제공할 수 있는 동시에 투여량을 증가시킬 수 있는 타공판 마이크로 구조체 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈은 하나 이상의 개구가 형성되는 타공판; 상기 하나 이상의 개구에 형성되는 기저부; 상기 기저부 상에 형성되는 마이크로 니들; 및 상기 타공판과 이격되어 위치하며, 그리고 상기 기저부를 가압할 수 있는 하나 이상의 필러를 포함하는 가압부재;를 포함하고, 상기 기저부와 상기 타공판과의 결합력은 0.01N 내지 100N의 힘으로 분리 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저부와 상기 마이크로 니들은 서로 상이한 조성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저부와 상기 마이크로 니들은 서로 동일한 조성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개구는 내측으로 볼록한 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저부는 상기 마이크로 니들이 상기 기저부 상에 위치할 수 있도록 상기 개구의 내측을 일부 혹은 전부를 채우는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저부는 상기 타공판의 높이 대비 1%~100%인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저부는 히알루론산 (hyaluronic acid)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저부는 트리암시놀론(Triamcinolone)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이크로 니들은 의약활성성분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저부와 상기 타공판과의 결합력은 상기 타공판의 재질, 상기 기저부의 재질, 상기 기저부의 높이 및 플라즈마 표면 처리 중 어느 하나 이상에 의해 조정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하나 이상의 필러와 상기 기저부는 접촉하거나 혹은 1cm이내로 이격되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저부 또는 상기 마이크로 니들은 생분해성 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 생분해성 물질 또는 상기 생체적합성 물질은 폴리에스테르, 폴리하이드록시 알카노에이트(PHAs), 폴리(α-하이드록시 액시드), 폴리(β-하이드록시 액시드), 폴리(3-하이드록시 부티레이트-co-발러레이트; PHBV), 폴리(3-하이드록시 프로프리오네이트; PHP), 폴리(3-하이드록시 헥사노에이트; PHH), 폴리(4-하이드록시 액시드), 폴리(4-하이드록시 부티레이트), 폴리(4-하이드록시 발러레이트), 폴리(4-하이드록시 헥사노에이트), 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(이미노 카보네이트), 폴리(타이로신 카보네이트), 폴리카보네이트, 폴리(타이로신 아릴레이트), 폴리알킬렌 옥살레이트, 폴리포스파젠스, PHA-PEG, 에틸렌비닐알코올코폴리머(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, 폴리비닐케톤, 폴리비닐 아로마틱스, 폴리스틸렌, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 아세테이트, 에틸렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴-스틸렌공중합체, ABS 수지와 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리아마이드, 알키드수지, 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 글리코겐으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타공판 혹은 기저부는 친수성 소재인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈은 피부에 접촉 또는 삽입되는 타공층과 필러를 일체의 모듈로 구비함으로써, 1회 사용후 폐기 및 교체가 가능하므로 2차 감염 등의 위생상의 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈은 마이크로 구조체를 점착성 시트 없이 이식할 수 있기 때문에, 굴곡이 있거나 자주 움직이는 관절 부위에도 사용할 수 있어 이식 부위의 제한을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈은 마이크로 구조체가 피부 내부에 완전 이식되기 때문에, 정확한 양의 약물전달이 가능하므로 약물 전달의 효능, 약물사용의 안전성 및 균일성을 형상시킬 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈의 단면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부재에 의해 마이크로 니들이 피부에 삽입되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들이 피부에 삽입된 후 원상태로 복귀된 타공판 마이크로 구조체 모듈을 도시한 단면도이다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈이 어플리케이터에 장착된 상태의 사시도이다.
도 6은 도 5에서 슈팅 마이크로 구조체 모듈 측의 단면도이다.
도 7은 도 6에서 하우징 및 타공층의 사시도이다.
도 8는 도 6에서 가압부재의 사시도이다.
도 9는 도 6에서 어플리케이터가 슈팅된 상태의 단면도이다.
도 10은 도 9에서 마이크로 니들이 분리된 상태의 단면도이다.
도 11은 도 10에서 마이크로 구조체 모듈이 어플리케이터로부터 분리된 상태의 단면도이다.
도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈과 어플리케이터의 결합의 일례를 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈과 어플리케이터의 결합의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈과 어플리케이터의 결합의 또 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 15는 비교예, 실험예1 내지 5의 타공판과 기저부의 결합력을 측정한 실험결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 대한 상세한 설명은 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위한 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 하거나, 어떤 구조와 형상을 “특징”으로 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하거나 다른 구조와 형상을 배제한다는 것이 아니라, 다른 구성요소, 구조 및 형상을 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 제시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 실시예의 의한 발명의 내용을 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)은 타공판(110), 기저부(120), 마이크로 니들(130) 및 가압부재(140)을 포함한다.
또한, 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)은 하나 이상의 필러(141)를 갖는 가압부재(140)가 타공판(110)의 마이크로 니들(130)이 형성되지 않은 측면에 배치되어 구성될 수 있다.
구체적으로, 하나 이상의 필러(141)를 갖는 가압부재(140)는 기저부(120)를 포함하는 타공판(110)과 서로 접촉하거나 혹은 1cm이내로 이격될 수 있다.
도 2은 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)의 단면도이다. 도 2을 참조하면, 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)은 타공판(110) 및 가압부재(140)이 모듈 프레임(1)에 의해 결합되어 구성될 수 있다. 이러한 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)은 모든 구성이 일체화되어 있으며 1회용으로 사용되는 것이 바람직하다.
타공판(110)은 쉽게 약물전달체가 사용자의 피부로 전달되도록 약한 결합력으로 약물전달체를 내포하는 역할을 수행한다. 이러한 역할을 수행하기 위해, 중심부에 일정한 간격으로 떨어진 하나 이상의 개구(111)가 형성되고 각 개구(111)는 후술되는 기저부(120)로 일부 또는 전부 충진될 수 있다.
타공판(110)은 마이크로 니들(130)을 피부 내에 삽입하기 위한 물리적인 힘이 인가되었을 때, 물리적인 힘에 의해 변형되거나 깨지지 않는 강도를 가질 수 있다. 이때, 타공판(110)은 외부의 물리적인 힘이 인가되었을 때 마이크로 니들(130)이 쉽게 분리될 수 있도록 기저부(120)와 약한 결합력을 가질 수 있다.
여기서, 외부의 물리적인 힘은 0.01~100N일 수 있다. 물리적인 힘이 0.01N보다 작은 경우, 기저부(120)가 타공판(110)으로부터 용이하게 분리되지 못한다. 반면, 물리적인 힘이 100N보다 큰 경우, 마이크로 니들(130)에 의해 피부에 가해지는 힘이 커지므로 피부에 통증을 유발한다. 이러한 마이크로 니들(130)을 피부 내에 삽입하기 위한 외부의 물리적인 힘은 타공판(110)의 포함되어 있는 개구(111)의 수에 따라 조정될 수 있다.
이러한 타공판(110)과 기저부(120)가 약한 결합력으로 인해 보관 및 이동 중에 분리되는 것을 방지하고 약한 결합력을 보완하기 위해, 개구(112)는 내측으로 볼록한 형태로 형성되거나 기저부(120)와 타공판(110) 사이에 코팅층이 추가될 수 있다.
또한, 타공판(110)과 후술되는 기저부(120)는 친수성 소재로 형성될 수 있다. 예컨대, 친수성 소재는 히알루론산(Hyaluronic acid, HA), 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl Cellulose, CMC), 메타크릴산(methacrylic acid, MA), 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate, HEMA), 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate, EA), 1-비닐-2-피롤리디논(1-vinyl-2-pyrrolidinone, VP), 프로펜산 2-메틸 에스테르(propenoic acid 2-methyl ester, PAM), 모노메타크릴로일옥세틸 프탈레이트(monomethacryloyloxyethyl phthalate, EMP) 또는 암모늄 설파토에틸 메타크릴레이트(ammonium sulphatoethyl methacrylate, SEM)를 모노머(monomer)로서 포함하는 친수성 폴리머를 포함할 수 있다.
기저부(120)는 타공판(110)에 형성된 하나 이상의 개구(111)에 형성되어 후술되는 마이크로 니들(130)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 역할을 수행하기 위해, 기저부(120)는 타공판(110)의 개구(111)를 일부 또는 전부를 메우도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 기저부(120)는 타공판(110)의 높이 대비 1%~100%를 차지할 수 있다. 기저부(120)가 타공판(110)의 높이 대비 1%미만을 차지할 경우, 기저부(120) 상에 점성조성물을 스팟팅 후 형상 변화하는 과정에서 마이크로 니들(130)과 기저부(120)가 타공판(110)에서 분리될 수 있다.
여기서, 기저부(120)는 후술되는 마이크로 니들(130)과 함께 피부 내로 삽입되며 생분해성 물질로 구성되거나 약물을 포함할 수 있다. 따라서, 기저부(120)는 약물이 포함된 마이크로 니들(130)과 동일한 조성으로 구성될 수 있고 서로 상이한 조성으로 구성될 수도 있다.
또한, 기저부(120)와 타공판(110)의 결합력은 마이크로 니들(130)이 슈팅되도록 인가되는 물리적인 힘보다 작게 형성될 수 있다. 이러한 기저부(120)와 타공판(110)의 결합력은 타공판(110)의 재질, 기저부(120)의 재질, 기저부(120)의 높이 및 플라즈마 표면 처리 중 어느 하나 이상에 의해 조정될 수 있다.
이때, 타공판(110)의 재질 및 기저부(120)의 재질은 타공판(110) 및 기저부(120)를 구성하는 소재의 종류 및 농도에 따라 달라질 수 있다.
기저부(120)와 타공판(110)의 결합력을 조정하기 위해, 타공판(110)은 PC(Polycarbonate), GPPS(General purposepolystyrene), PMMA(Polymethyl methacrylate) 등과 같은 플라스틱, 금속 및 고무와 같은 연성소재 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
타공판(110)의 표면처리는 화학적 처리, 자외선 조사, 플라즈마 처리를 포함할 수 있다. 구체적으로, 기저부(120)와 타공판(110)의 결합력은 화학적 처리에 사용되는 화학물질의 종류 및 농도, 조사되는 자외선 및 플라즈마의 세기 및 시간에 따라 조정될 수 있다.
마이크로 니들(130)은 후술되는 가압부재(140)에 의해 타공판(110)에서 분리되어 사용자의 피부에 약물을 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 역할을 수행하기 위해, 마이크로 니들(130)은 기저부(120) 상에 형성되고 약물을 포함한 생체적합성 물질 또는 생분해성 물질로 구성될 수 있다.
이러한 마이크로 니들(130)은 생체적합성 물질 또는 생분해성 물질을 포함하는 점성조성물을 기저부(120) 상에 스팟팅하여 형성될 수 있다. 여기서, 용어 "점성조성물"은 형상 변화가 되어 마이크로 니들을 형성할 수 있는 능력을 갖는 조성물을 의미한다.
또한, 마이크로 니들(130)은 수평 단면이 원형으로 이루어질 수 있다. 이때, 마이크로 니들(130)은 기저부(120)와 접합되는 부위에 일정한 면적을 갖는 원형상으로 이루어질 수 있다.
본 명세서에서 용어 "생체적합성 물질"은 실질적으로 인체에 독성이 없고 화학적으로 불활성이며 면역원성이 없는 물질을 의미한다. 본 명세서에서 용어 "생분해성 물질"은 생체 내에서 체액 또는 미생물 등에 의해서 분해될 수 있는 물질을 의미한다.
구체적으로, 본 발명에서 이용될 수 있는 생체적합성 또는 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, 에틸렌비닐알코올코폴리머(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, 폴리비닐케톤, 폴리비닐 아로마틱스, 폴리스틸렌, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 아세테이트, 에틸렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴-스틸렌공중합체, ABS 수지와 에틸렌-비닐아세테이트 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, 폴__리에테르에스테르, 폴리언하이드라이드, 폴리(글리콜산-co-트리메틸렌 카보네이트), 폴리포스포에스테르, 폴리포스포에스테르 우레탄, 폴리(아미노산), 폴리사이아노아크릴레이트,폴리(트리메틸렌 카보네이트), 폴리(이미노카보네이트), 폴리(타이로신카보네이트), 폴리카보네이트, 폴리(타이로신 아릴레이트), 폴리알킬렌옥살레이트, 폴리포스파젠스, PHA-PEG, 키토산, 덱스트란, 셀룰로오스, 헤파린, 히알루론산, 알기네이트, 이눌린, 녹말 또는 글리코겐으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 마이크로 니들(130)에 이용될 수 있는 약물은 특별하게 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 약물은 화학 약물, 단백질 의약, 펩타이드 의약, 유전자 치료용 핵산 분자, 나노입자, 기능성 화장품 유효성분 및 미용 성분 등을 포함한다.
또한, 본 발명에 이용될 수 있는 약물은 예를 들어, 항염증제, 진통제, 항관절염제, 진경제, 항우울증제, 항정신병약물, 신경안정제, 항불안제, 마약길항제, 항파킨스질환 약물, 콜린성 아고니스트, 항암제, 항혈관신생억제제, 면역억제제, 항바이러스제, 항생제, 식욕억제제, 진통제, 항콜린제, 항히스타민제, 항편두통제, 호르몬제, 관상혈관, 뇌혈관 또는 말초혈관 확장제, 피임약, 항혈전제, 이뇨제, 항고혈압제, 심혈관질환 치료제, 미용성분(예컨대, 주름개선제, 피부노화 억제제 및 피부미백제) 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)은 다수의 마이크로 니들(130)을 포함하는 것으로 제시하였으나 상술된 역할을 수행하면 충분하며 마이크로 니들(130)의 개수에 특별한 제한이 있지 않음을 유의한다. 예를 들어, 본 발명의 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)은 고농축 제형을 사용한 단일 마이크로 니들(130)로 구성될 수 있다.
가압부재(140)는 외부에서 인가되는 물리적인 힘에 의해 타공판(110)으로부터 기저부(120) 및 마이크로 니들(130)을 분리하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 역할을 수행하기 위해, 가압부재(140)는 하나 이상의 필러(141)을 포함하고, 물리적인 힘이 인가되었을 때 물리적인 힘에 의해 변형되거나 깨지지 않는 강도를 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가압부재(140)에 의해 마이크로 니들(130)이 피부에 삽입되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 가압부재(140)는 하나 이상의 필러(141)가 가압부재(140)에 타공판(110)의 개구(111) 위치와 대응되게 형성됨으로써, 외부에서 인가되는 힘에 의해 기저부(120)를 타공판(110)과 분리시킬 수 있다.
구체적으로, 필러(141)는 인가된 물리적 힘에 의해 개구(111)에 형성된 기저부(120)을 타공판(110)으로부터 하측으로 밀어내어 피부(2)의 일정 깊이까지 삽입시킬 수 있다. 필러(141)에 인가되는 물리적인 힘이 기저부(120)와 타공판(110)의 결합력보다 크기 때문에 필러(11)의 가압력에 의해 기저부(120)는 타공판(110)으로부터 쉽게 분리될 수 있다.
도 4는 마이크로 니들(130)이 피부에 삽입된 후 원상태로 복귀된 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)을 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 가압부재(140)에 의해 기저부(120)가 타공판(110)과 분리되는 경우, 기저부(120)는 마이크로 니들(130)로부터 분리되지 않고 마이크로 니들(130)과 결합된 상태로 함께 피부(2) 내로 삽입되고 타공판(110)에는 빈 상태의 개구(111)만 존재하는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예는 외부에서 인가되는 힘을 슈팅부재(3)로 제시하였지만, 물리적인 힘을 인가하는 방식은 유압식, 공압식, 및 탄성체 등으로 특정 방식으로 한정하지 않음을 유의한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈 및 어플리케이터를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈이 어플리케이터에 장착된 상태의 사시도이고, 도 6는 도 5에서 슈팅 마이크로 구조체 모듈 측의 단면도이다.
도 5을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 어플리케이터(20)는 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 탈부착 가능하게 장착된다. 여기서, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)은 어플리케이터(20)의 헤드로서 기능할 수 있다.
본 발명은 피부에 접촉되는 타공층과 피부에 삽입되는 필러를 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)로 별도로 구성하는 동시에 어플리케이터(20)에 탈부착 가능하게 구성함으로써, 1회 사용후 필러와 타공층을 용이하게 교체할 수 있으므로 마이크로 구조체의 이식 과정에서 2차 감염의 위험을 방지할 수 있다.
어플리케이터(20)는 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)에 장착된 마이크로 구조체를 피부 내에 이식하기 위한 것으로, 본체 하우징(21) 및 슈팅부재(12,13)를 포함한다.
본체 하우징(21)은 원통 형상으로 이루어지지만, 그 형상에 특별히 한정되지 않는다. 본체 하우징(21)은 상측에 누름부재(22)를 위한 관통구(미도시)가 형성되며, 하측에 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 장착된다.
슈팅부재(12,13)는 본체 하우징(21) 내에 구비되어 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)의 가압부재 또는 마이크로 구조체를 가압하기 위한 것으로, 누름부재(22)와 피스톤(23)을 포함한다.
누름부재(22)는 본체 하우징(21)의 일측에 형성된 관통구(미도시)를 통하여 외측으로 돌출 형성된다. 이러한 누름부재(22)는 사용자에 의해 피스톤(23)이 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)의 가압부재(240)를 향하여 슈팅되도록 조작하기 위한 것이다. 여기서, "슈팅"은 마이크로 니들(234)이 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)로부터 분리되도록 전방으로 운동(moving forward)하는 것을 의미한다.
도 6를 참조하면, 피스톤(23)은 누름부재(22)의 조작에 의해, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)의 가압부재(240)를 가압할 수 있다. 여기서, 도면의 간략화를 위해 피스톤(23)에 가압력을 제공하도록 본체 하우징(21) 내에 수용되는 탄성부재 및 그에 따른 구성요소는 생략하였다.
여기서, 슈팅부재로서, 누름부재(22)와 피스톤(23)을 예로 하여 설명하였으나, 이에 특별히 한정되지 않는다. 즉, 슈팅부재는 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)의 필러(244)를 가압하기 위한 수단이면 특별히 한정되지 않는다.
이와 같은 어플리케이터(20)에 의해 마이크로 니들(234)을 점착성 시트 없이 피부(2)에 이식할 수 있기 때문에, 굴곡이 있거나 자주 움직이는 관절 부위에도 사용할 수 있어 마이크로 패치 등과 같은 이식 부위의 제한을 최소화할 수 있다.
슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)은 하우징(210), 타공층(220), 슈팅 마이크로 구조체(230) 및 가압부재(240)를 포함한다.
하우징(210)은 상측이 어플리케이터(20)에 탈부착 가능하며, 중공부를 갖는다. 이러한 하우징(210)은 원통형상일 수 있지만, 이에 특별히 한정되지 않는다. 하우징(210)은 어플리케이터(20)와 결합하기 위한 결합부재를 구비하며, 이는 도 12내지 도 14을 참조하여 후술한다.
타공층(220)은 하우징(210)의 하측에 구비되어 하나 이상의 개구(222)가 형성된다. 여기서, 타공층(220)은 하우징(210)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 하우징(210)은 타공층(220)의 측벽을 이룰 수 있다.
도 7는 도 6에서 하우징 및 타공층의 사시도이다.
타공층(220)은 가압부재(240)를 지지하는 지지부(224)가 구비될 수 있다. 여기서, 지지부(224)는 필러(244)의 슈팅 동작이 구속되지 않도록 하나 이상의 개구(222)의 주변부에 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 지지부(224)는 가압부재(240)에 형성되는 걸림부(246)가 안착될 수 있다. 이에 의해, 지지부(224)는 필러(244)가 타공층(220)으로부터 일정 높이에 배치되도록 가압부재(240)를 지지할 수 있다.
슈팅 마이크로 구조체(230)는 기저부(232) 및 마이크로 니들(234)을 포함한다. 여기서, 슈팅 마이크로 구조체(230)는 하우징(210) 내에서 타공층(220)의 상부에 장착된다.
기저부(232)은 판 형상으로 이루어지며, 일면에 하나 이상의 마이크로 니들(234)이 형성된다. 이때, 마이크로 니들(234)은 기저부(232)의 일면에서 타공층(220)의 개구(222)에 대응하는 위치에 하나 이상 개로 형성된다.
본 발명에서 마이크로 니들(234)에 이용될 수 있는 약물은 특별하게 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 약물은 화학 약물, 단백질 의약, 펩타이드 의약, 유전자 치료용 핵산 분자, 나노입자, 기능성 화장품 유효성분 및 미용 성분 등을 포함한다.
또한, 본 발명에 이용될 수 있는 약물은 예를 들어, 항염증제, 진통제, 항관절염제, 진경제, 항우울증제, 항정신병약물, 신경안정제, 항불안제, 마약 길항제, 항파킨스질환 약물, 콜린성 아고니스트, 항암제, 항혈관신생억제제, 면역 억제제, 항바이러스제, 항생제, 식욕억제제, 진통제, 항콜린제, 항히스타민제, 항편두통제, 호르몬제, 관상혈관, 뇌혈관 또는 말초혈관 확장제, 피임약, 항혈전제, 이뇨제, 항고혈압제, 심혈관질환 치료제, 미용성분(예컨대, 주름개선제, 피부노화 억제제 및 피부미백제) 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 마이크로 니들(234)을 형성하는 재료는 생체적합성 또는 생분해성 물질을 포함한다. 본 명세서에서 용어 "생체적합성 물질"은 실질적으로 인체에 독성이 없고 화학적으로 불활성이며 면역원성이 없는 물질을 의미한다. 본 명세서에서 용어 "생분해성 물질"은 생체 내에서 체액 또는 미생물 등에 의해서 분해될 수 있는 물질을 의미한다.
여기서, 마이크로 니들(234)은 약물들의 점성조성물을 스팟팅에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 용어 "점성조성물"은 형상 변화가 되어 마이크로 구조체를 형성할 수 있는 능력을 갖는 조성물을 의미한다.
또한, 마이크로 니들(234)은 수평 단면이 원형으로 이루어질 수 있다. 이때, 마이크로 니들(234)은 기저부(232)와 접합되는 부위에 일정한 면적을 갖는 원형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 마이크로 니들(234)은 피부(2)에 이식되는 부위에 뾰족한 형상의 첨단부를 포함할 수 있다.
이때, 마이크로 니들(234)은 첨단부를 보호하기 위해 첨단부가 개구(222)의 외측으로 돌출되지 않도록 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 일례로, 기저부(232)으로부터 첨단부까지의 마이크로 니들(234)의 높이가 개구(222)의 깊이보다 작게 형성될 수 있다.
가압부재(240)는 플레이트(242), 필러(244) 및 걸림부(246)를 포함한다. 도 8는 도 6에서 가압부재의 사시도이다.
플레이트(242)는 판 형상으로 이루어지고, 하우징(210) 내에 수용될 수 있도록 하우징(210)의 단면 형상에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다. 도 8에서 플레이트(242)는 원형으로 도시되고 설명되었으나, 이에 특별히 한정되지 않는다.
필러(244)는 플레이트(242)의 일면에 형성될 수 있다. 일례로, 필러(244)는 플레이트(242)의 하면에서 마이크로 니들(234) 및 개구(222)에 대응하는 위치에 하나 이상 개로 형성될 수 있다. 여기서, 필러(244)는 동일한 길이로 형성될 수 있다.
또한, 필러(244)는 플레이트(242)에서의 형성 위치에 따라 길이가 상이하게 형성될 수 있다. 일례로, 필러(244)는 플레이트(242)의 외곽부와 중심부에서 그 길이가 상이하게 구비될 수 있다. 여기서, 외곽부의 길이가 중심부의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
이에 의해, 굴곡진 피부(2)에 마이크로 니들(234)을 삽입하는 경우, 굴곡진 피부(2)의 형상에 따라 플레이트(242)와 피부(2)의 거리가 상이하기 때문에, 굴곡진 피부(2)의 형상에 대응하여 필러(244)의 길이가 상이하게 형성되므로 마이크로 니들(234)을 굴곡진 피부(2)에 균일하게 삽입할 수 있다.
또한, 필러(244)는 타공층(220)의 개구(222)의 두께보다 큰 길이로 형성될 수 있다. 즉, 필러(244)는 마이크로 니들(234)이 피부(2) 내에 이식되도록 개구(222)의 외측으로 돌출될 수 있다. 이때, 필러(244)는 마이크로 니들(234)와 함께 피부(2)로 삽입될 수 있다.
걸림부(246)는 타공층(220)의 지지부(224)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 여기서, 걸림부(246)는 지지부(224)의 일단에 위치될 수 있다. 이에 의해, 플레이트(242)가 타공층(220)으로부터 일정 높이에 배치될 수 있다.
또한, 걸림부(246)는 피스톤(23) 및 필러(244)의 슈팅 동작에 의해 파손가능하게 형성될 수 있다. 즉, 걸림부(246)는 플레이트(242)에 인가되는 가압력에 의해 파손될 수 있다.
일례로, 걸림부(246)는 필러(244)의 단면에 대응하는 형상 및 크기로 형성될 수 있다. 이때, 걸림부(246)는 플레이트(242)에 인가되는 가압력에 의해 용이하게 파손되도록 플레이트(242)의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
다른 예로, 플레이트(242)는 필러(244)의 단면에 대응하는 관통구(248)가 형성되고, 걸림부(246)는 관통구(248)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 이때, 걸림부(246)는 플레이트(242)에 인가되는 가압력에 의해 용이하게 파손되도록 플레이트(242)의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
이와 같은 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)은 도 6에 도시된 바와 같이, 어플리케이터(20)에 장착된 상태에서 마이크로 니들(234)을 피부(2)에 이식하기 위해 피부(2)에 밀착시킨다.
이때, 가압부재(240)는 타공층(220)의 지지부(224)가 플레이트(242)의 걸림부(246)에 걸림으로써, 타공층(220)으로부터 일정 높이에 배치될 수 있다. 여기서, 슈팅 마이크로 구조체(230)는 타공층(220)의 상부에 장착된 상태일 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여 어플리케이터(20)에 의해 마이크로 니들(234)이 피부(2)에 이식되는 동작을 상세하게 설명한다.
도 9는 도 6에서 어플리케이터가 슈팅된 상태의 단면도이고, 도 10은 도 9에서 마이크로 구조체가 분리된 상태의 단면도이며, 도 11은 도 10에서 슈팅 마이크로 구조체 모듈이 어플리케이터로부터 분리된 상태의 단면도이다.
도 6를 참조하면, 사용자가 누름부재(22)에 의해 어플리케이터(20)를 슈팅시키면, 피스톤(23)이 플레이트(242)를 가압한다. 이때, 피스톤(23)에 의해 플레이트(242)에 인가되는 가압력에 따라 플레이트(242)가 타공층(220) 측으로 이동하면, 지지부(224)에 의해 걸림부(246)가 파손된다.
도 9를 참조하면, 걸림부(246)가 파손됨에 따라 플레이트(242)의 관통구(248)는 지지부(224)로 가이드된다. 이때, 플레이트(242)는 지지부(224)에 의한 구속력이 해제되어 타공층(220)까지 슈팅된다.
플레이트(242)가 타공층(220)까지 가압되면, 필러(244)가 타공층(220)의 개구(222)를 통하여 외측으로 돌출된다. 이때, 필러(244)가 슈팅 마이크로 구조체(230)의 기저층을 관통함으로써, 마이크로 니들(234)이 기저부(232)으로부터 분리되어 피부(2) 내에 이식될 수 있다.
이와 같이, 마이크로 니들(234)이 피부(2) 내부에 완전히 이식되기 때문에, 마이크로 니들(234)에 의한 약물전달의 효능을 향상시킬 수 있다. 또한, 마이크로 니들(234)에 함유되는 약물의 정확한 양만큼 전달될 수 있으므로 약물사용의 안정성 및 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 마이크로 니들(234)이 피부(2) 내에 이식된 상태에서 어플리케이터(20)를 피부(2)로부터 분리한다. 이때, 마이크로 니들(234)은 피부(2) 내에 이식된 상태이고, 필러(244)는 피부(2)로부터 분리될 수 있다.
여기서, 타공층(220)은 피부(2)에 접촉되고 필러(244)는 피부(2) 내에 삽입되기 때문에, 재사용의 경우, 2차 오염의 위험이 크다. 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)은 1회 사용후 교체 및 폐기됨으로써, 2차 오염을 방지할 수 있다.
도 11을 참조하면, 어플리케이터(20)의 누름부재(22)를 통하여 피스톤(23)을 후방으로 후퇴시킨 상태에서, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)을 어플리케이터(20)로부터 분리한다.
이와 같이, 어플리케이터(20)로부터 분리된 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)은 폐기될 수 있다. 즉, 피부(2)에 접촉되는 타공층(220) 및 피부(2) 내에 삽입되는 필러(244)를 폐기함으로써, 재사용으로 인한 2차 오염을 방지할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 새로운 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)의 하측에 장착될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)은 하우징(210)을 어플리케이터(20)에 결합하기 위한 결합부재(251,252,253)를 더 포함할 수 있다.
결합부재(251,252,253)는 회전 결합식, 후크 결합식, 삽입 결합식, 걸림 결합식, 자석식, 및 벨크로 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)은 어플리케이터(20)와 결합방식이 상술한 것에 특별히 한정되지 않으며 다양한 형태로 결합될 수 있다. 이때, 하우징(210)에 형성되는 결합부재(251,252,253)에 대응하는 결합부재가 본체 하우징(21)에 형성될 수 있다.
이와 같은 결합부재에 의해, 피부(2)에 접촉되는 타공층(220)과 피부(2)에 삽입되는 필러(244)의 교체가 용이하므로 재사용에 의한 2차 오염의 위험을 방지할 수 있도록 사용의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈과 어플리케이터의 결합의 일례를 도시한 단면도이다. 여기서, 도면의 간략화를 위해 어플리케이터(20)의 본체 하우징(21)과 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)의 하우징(210)을 개략적으로 도시한다.
도 12을 참조하면, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)과 어플리케이터(20)는 회전 결합식으로 결합될 수 있다. 여기서, 본체 하우징(21)은 일측의 외주변을 따라 나사산(24)이 형성되고, 결합부재(251)는 하우징(210)의 일측 내주변을 따라 형성된 나사산(24)을 포함할 수 있다.
이와 유사하게, 본체 하우징(21)은 일측의 내주변을 따라 나사산(24)이 형성되고, 결합부재(251)는 하우징(210)의 일측 외주변을 따라 형성된 나사산(24)을 포함할 수 있다.
이때, 하우징(210)을 본체 하우징(21) 하측에서 일방향으로 회전시키면, 하우징(210)의 나사산(24)이 본체 하우징(21)의 나사산(24)을 따라 회전하여 하우징(210)이 본체 하우징(21) 측으로 이동함으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)에 결합될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합될 수 있다.
이와 반대로, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합된 상태에서, 하우징(210)을 반대 방향으로 회전시키면, 하우징(210)의 나 사산이 본체 하우징(21)의 나사산(24)을 따라 회전하여 하우징(210)이 본체 하우징(21)의 외측으로 이동함으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)으로부터 분리될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)로부터 분리될 수 있다.
도 13는 본 발명의 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈과 어플리케이터의 결합의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 13를 참조하면, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)과 어플리케이터(20)는 걸림 결합식으로 결합될 수 있다. 여기서, 본체 하우징(21)은 일측의 외주변에 홈부(261)가 형성되고, 상기 결합부재는 하우징(210) 일측 단부에서 홈부(261)에 대응하여 형성되는 돌기부(252)를 포함할 수 있다. 또한, 돌기부(252)는 본체 하우징(21)의 외측으로 벌어지도록 탄성력이 구비될 수 있다.
이때, 돌기부(252)를 본체 하우징(21)의 외측으로 벌린 상태에서, 하우징(210)을 본체 하우징(21)에 장착한다. 이때, 하우징(210)의 돌기부(252)가 본체 하우징(21)의 홈부(261)에 삽입 고정됨으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)에 결합될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합될 수 있다.
이와 반대로, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합된 상태에서, 돌기부(252)를 본체 하우징(21)의 외측으로 벌린 상태에서, 하우징(210)을 본체 하우징(21)의 반대방향으로 이동시킴으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)으로부터 분리될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)로부터 분리될 수 있다.
한편, 회전식 결합과 걸림식 결합의 복합적인 형태로서, 홈부(261)는 "ㄱ"자 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 홈부(261)는 본체 하우징(21)의 일단까지 수직 연장 형성되는 연장부를 포함할 수 있다. 또한, 돌기부(252)는 탄성력을 갖지 않을 수 있다.
이때, 돌기부(252)가 홈부(261)의 연장부를 통해 수직으로 삽입된 상태에서, 하우징(210)을 본체 하우징(21)의 일측으로 회전시키면, 돌기부(252)는 홈부(261)를 따라 수평 방향으로 회전될 수 있다. 이에 의해, 하우징(210)이 본체 하우징(21)에 결합될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합될 수 있다.
이와 반대로, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합된 상태에서, 돌기부(252)를 홈부(261)를 따라 반대의 수평 방향으로 회전시킨 후, 하우징(210)을 본체 하우징(21)의 하측으로 이동시킴으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)으로부터 분리될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)로부터 분리될 수 있다.
도 14은 본 발명의 실시예에 따른 슈팅 마이크로 구조체 모듈과 어플리케이터의 결합의 또 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 14을 참조하면, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)과 어플리케이터(20)는 삽입 결합식으로 결합될 수 있다. 여기서, 본체 하우징(21)은 일측의 단부 에 하측으로 개방된 홈부(262)가 형성될 수 있다. 이때, 홈부(262)와 연통하는 누름버튼(263)이 구비될 수 있다. 또한, 상기 결합부재는 하우징(210) 일측 단부에 구비되는 후크부재(253)를 포함할 수 있다. 여기서, 후크부재(253)는 일측으로 휘어지도록 탄성력을 가질 수 있다.
이때, 하우징(210)의 후크부재(253)를 본체 하우징(21)의 홈부(262)에 삽입하면, 후크부재(253)가 홈부(262)에 삽입 고정됨으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)에 결합될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합될 수 있다.
이와 반대로, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합된 상태에서, 누름버튼(263)을 누르면, 누름버튼(263)이 홈부(262)로 삽입되면서, 후크부재(253)를 누름으로써, 후크부재(253)가 일측으로 휘어지면서 홈부(262)로부터 분리될 수 있다. 이 상태에서, 하우징(210)을 본체 하우징(21)의 하측으로 이동시킴으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)으로부터 분리될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)로부터 분리될 수 있다.
한편, 본체 하우징(21)의 홈부(262) 대신 후크부재(253)에 대응하는 제2후크부재를 본체 하우징(21)의 내부에 구비할 수도 있다. 여기서, 후크부재(253)는 일측에 누름버튼이 구비될 수 있다. 다른 예로서, 제2후크부재는 일측에 누름버튼이 구비되고, 이 누름버튼인 본체 하우징(21)의 외측으로 돌출 형성될 수 있다.
이때, 하우징(210)이 본체 하우징(21)의 하측에서 가압되면, 후크부 재(350)가 본체 하우징(21) 내의 제2후크부재에 결합됨으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)에 결합될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합될 수 있다.
이와 반대로, 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)에 결합된 상태에서, 후크부재(253)에 구비된 누름버튼 또는 제2후크부재에 구비된 누름버튼을 누르면, 해당 누름버튼이 후크부재(253) 또는 제2후크부재를 가압하여 일측으로 휘어지게 됨으로써, 후크부재(253)와 제2후크부재가 분리될 수 있다. 이 상태에서, 하우징(210)을 본체 하우징(21)의 하측으로 이동시킴으로써, 하우징(210)이 본체 하우징(21)으로부터 분리될 수 있고, 따라서 슈팅 마이크로 구조체 모듈(200)이 어플리케이터(20)로부터 분리될 수 있다.
<비교예>
비교예는 플라즈마 표면처리를 진행하지 않은 타공판(110)을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)의 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 측정한 실험 결과이다.
<실험예1>
실험예1은 1분동안 플라즈마 표면처리를 진행한 타공판(110)을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)의 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 측정한 실험 결과이다.
<실험예2>
실험예2은 2분동안 플라즈마 표면처리를 진행한 타공판(110)을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)의 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 측정한 실험 결과이다.
<실험예3>
실험예3은 3분동안 플라즈마 표면처리를 진행한 타공판(110)을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)의 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 측정한 실험 결과이다.
<실험예4>
실험예4은 4분동안 플라즈마 표면처리를 진행한 타공판(110)을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)의 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 측정한 실험 결과이다.
<실험예5>
실험예5은 5분동안 플라즈마 표면처리를 진행한 타공판(110)을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)의 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 측정한 실험 결과이다.
플라즈마 표면처리 시간 대비 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력 변화를 비교하기 위해, 본 실험은 타공판(110)에 형성된 개구(111)가 69개로 모든 실험예가 동일하게 형성되어 있으며 기저부(120)의 높이, 타공판(110)의 재질은 동일한 조건에서 진행하였다.
본 실험은 타공판 마이크로 구조체 모듈(100)에 서서히 외부 힘을 인가하여 타공판(110)과 기저부(120)가 분리되는 순간의 피크값을 측정함으로써, 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 측정하였다.
예시 비교예 실험예1 실험예2 실험예3 실험예4 실험예5
플라즈마 표면처리시간(분) 0 1 2 3 4 5
결합력(N) 12.49 21.37 46.11 45.5 47.3 46.04
표 1 및 도 15는 비교예, 실험예1 내지 5의 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 측정한 실험결과를 나타내는 표와 그래프이다. 표 1 및 도 15를 참조하면, 비교예는 실험예1 내지 5에 비해 비교적 낮은 힘(12.49N)을 인가하였을 때 타공판(110)과 기저부(120)가 분리된 것을 확인할 수 있다.
그리고 실험예1의 결합력이 21.37N인 것에 비해, 실험예 2 내지 5는 비교적 높은 힘(45.5N 내지 46.04N)을 인가하였을 때 타공판(110)과 기저부(120)가 분리된 것을 확인할 수 있다.
결과적으로, 타공판(110)의 플라즈마 표면처리를 통해 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 높일 수 있음을 알 수 있다. 허나, 타공판(110)의 플라즈마 표면처리는 1분 이상 지속할 경우 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력을 더 높아질 수 있으며, 2분 이상 지속할 경우 타공판(110)과 기저부(120)의 결합력에 변화가 미미하다는 것을 확인할 수 있다.
상기 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
[부호의 설명]
100: 타공판 마이크로 구조체 모듈
110: 타공판 111: 개구
120: 기저부
130: 마이크로 니들
140: 가압부재 141: 필러
20: 어플리케이터 21: 본체 하우징
22: 누름부재 23: 피스톤 24: 나사산
200: 슈팅 마이크로 구조체 모듈 210: 하우징
220: 타공층 222: 개구 224: 지지부
230: 슈팅 마이크로 구조체
232: 기저부 234: 마이크로 니들
240: 가압부재 241: 242: 플레이트 244: 필러 246: 걸림부
248: 관통구 251,252,253: 결합부재
261,262: 홈부 263: 누름버튼
1: 모듈 프레임 2: 피부 3: 슈팅부재

Claims (14)

  1. 하나 이상의 개구가 형성되는 타공판;
    상기 하나 이상의 개구에 형성되는 기저부;
    상기 기저부 상에 형성되는 마이크로 니들; 및
    상기 타공판과 이격되어 위치하며, 그리고 상기 기저부를 가압할 수 있는 하나 이상의 필러를 포함하는 가압부재;를 포함하고,
    상기 기저부와 상기 타공판과의 결합력은 0.01N 내지 100N의 힘으로 분리 가능한 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기저부와 상기 마이크로 니들은 서로 상이한 조성을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기저부와 상기 마이크로 니들은 서로 동일한 조성을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개구는 내측으로 볼록한 형태인 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기저부는 상기 마이크로 니들이 상기 기저부 상에 위치할 수 있도록 상기 개구의 내측을 일부 혹은 전부를 채우는 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기저부는 상기 타공판의 높이 대비 1%~100%인 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기저부는 히알루론산 (hyaluronic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기저부는 트리암시놀론(Triamcinolone)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 니들은 의약활성성분을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기저부와 상기 타공판과의 결합력은 상기 타공판의 재질, 상기 기저부의 재질, 상기 기저부의 높이 및 플라즈마 표면 처리 중 어느 하나 이상에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필러와 상기 기저부는 접촉하거나 혹은 1cm이내로 이격되는 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기저부 또는 상기 마이크로 니들은 생분해성 물질을 포함하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 생분해성 물질은 폴리에스테르, 폴리하이드록시 알카노에이트(PHAs), 폴리(α-하이드록시 액시드), 폴리(β-하이드록시 액시드), 폴리(3-하이드록시 부티레이트-co-발러레이트; PHBV), 폴리(3-하이드록시 프로프리오네이트; PHP), 폴리(3-하이드록시 헥사노에이트; PHH), 폴리(4-하이드록시 액시드), 폴리(4-하이드록시 부티레이트), 폴리(4-하이드록시 발러레이트), 폴리(4-하이드록시 헥사노에이트), 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(이미노 카보네이트), 폴리(타이로신 카보네이트), 폴리카보네이트, 폴리(타이로신 아릴레이트), 폴리알킬렌 옥살레이트, 폴리포스파젠스, PHA-PEG, 에틸렌비닐알코올코폴리머(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, 폴리비닐케톤, 폴리비닐 아로마틱스, 폴리스틸렌, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 아세테이트, 에틸렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴-스틸렌공중합체, ABS 수지와 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리아마이드, 알키드수지, 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 글리코겐으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 타공판 혹은 기저부는 친수성 소재인 것을 특징으로 하는,
    타공판 마이크로 구조체 모듈.
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