KR20080058633A

KR20080058633A - Microneedle array, mold and method for molding thereof

Info

Publication number: KR20080058633A
Application number: KR1020060132551A
Authority: KR
Inventors: 김창현; 현동훈; 이승섭; 한만희; 이종욱
Original assignee: 호남석유화학 주식회사; 한국과학기술원
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-06-26
Also published as: KR100869277B1

Abstract

A micro-needle array, a mold, and a molding method for the same are provided to supply materials for skin care or medicinal fluid to the skin stably through a passage formed at a micro-needle regardless of hydrophilicity or molecular weight of the medicinal fluid or extract body fluids smoothly. A micro-needle array is composed of a substrate(10) having the predetermined thickness and size and at least one micro-needle(20) protruded from one surface of the substrate in the predetermined length and composed of first and second passages(22,23). A protruded end portion(21) of the micro-needle forms the tip. The first passage is formed at the predetermined height from the tip by inserting the peripheral surface to the inside and opening the surface to the outside. The second passage is formed at the predetermined height from the first passage. The second passage penetrates through the surface of the substrate to form a hollow part. The first and second passages communicate with each other at a boundary.

Description

Microneedle array, molding and method thereof

도 1은 종래의 마이크로니들 어레이를 예시한 단면도,1 is a cross-sectional view illustrating a conventional microneedle array;

도 2는 본 발명에 따른 마이크로니들을 도시한 확대 단면도,2 is an enlarged cross-sectional view showing a microneedle according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따라 기판에 다수의 마이크로니들을 형성시킨 마이크로니들 어레이를 도시한 사시도,3 is a perspective view illustrating a microneedle array in which a plurality of microneedles are formed on a substrate according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 마이크로니들 어레이를 성형하기 위한 성형 몰드와 이를 이용한 성형 장치를 예시한 단면도,4 is a cross-sectional view illustrating a molding mold for forming a microneedle array and a molding apparatus using the same according to the present invention;

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 고분자 마이크로니들 어레이의 성형 과정을 예시한 공정도,5 to 7 is a process diagram illustrating a molding process of the polymer microneedle array according to the present invention,

도 8은 본 발명에 따른 고분자 마이크로니들 어레이의 성형 방법을 예시한 흐름도.8 is a flow chart illustrating a method of forming a polymer microneedle array according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 기판10: substrate

20 : 마이크로니들20 microneedle

21 : 돌출 단부21: protruding end

22 : 제1 유로22: first euro

23 : 제2 유로23: second euro

100 : 상부 몰드100: upper mold

120 : 코어120: core

200 : 하부 몰드200: lower mold

210 : 제1 성형홈210: first forming groove

220 : 제2 성형홈220: second forming groove

본 발명은 마이크로니들 어레이와 그의 성형 몰드 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 약액 주입 또는 체액의 추출을 위한 통로인 유로를 체내에 삽입되는 부위에서는 외측으로 개방되도록 하고, 외부로 노출되는 부위에서는 내부에 유로가 형성되게 함으로써 마이크로니들의 길이를 최적화하여 손쉽고 안전한 사용과 함께 저렴하면서 대량으로 제작이 가능한 마이크로니들 어레이와 그의 성형 몰드 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microneedle array and a molding mold and method thereof, and more particularly, to open the flow path, which is a passage for injecting or extracting a medicinal fluid, to the outside at a portion inserted into the body, and at a portion exposed to the outside. The present invention relates to an array of microneedle arrays and molding molds and methods thereof, which can be manufactured inexpensively and in large quantities with easy and safe use by optimizing the length of the microneedle by allowing a flow path to be formed therein.

일반적으로 마이크로니들은 피부 미용 물질이나 약물을 피부 조직 내에 주입하거나 피부의 내부로부터 혈액과 같은 체액의 추출을 위한 기구이다.Microneedles are generally devices for injecting skin cosmetics or drugs into skin tissue or for extracting body fluids, such as blood, from the interior of the skin.

마이크로니들은 국부적이면서 지속적인 약물 주입이 가능하고, 피부에 삽입 시 통증을 최소화할 수가 있으므로 최근 다양한 분야에서 사용이 매우 급증하고 있는 추세이다.Microneedle is a local and continuous drug injection, and can minimize the pain when inserted into the skin has recently been used in a variety of fields are increasing rapidly.

피부 미용 물질 또는 약물을 피부 조직에 투입시키는 것은 고통없이 지속적으로 수행할 수가 있어 이용이 간편하다는 장점이 있어 매우 유용하나 반면 흡수율이 낮으며, 특히 친수성이나 분자량이 크면 흡수율이 더욱 낮아지는 단점이 있게 된다.Incorporating skin cosmetics or drugs into the skin tissue can be performed continuously without pain, which is very useful because it is easy to use. On the other hand, the absorption rate is low, especially when the hydrophilicity or molecular weight is large, the absorption rate is lower. do.

이는 피부의 최외곽을 이루는 각질층이 외부 물질의 체내 침투나 체액의 외부 유출을 막게 되는 성질 때문에 발생되는 현상이며, 따라서 유로를 갖는 마이크로니들을 이용하면 각질층 아래의 표피층에까지 약물이 전달될 수 있으므로 약물의 전달 방식을 한층 개선시킬 수가 있다.This is caused by the property that the outermost stratum corneum of the skin prevents the penetration of foreign substances into the body or the outflow of bodily fluids. It is possible to improve the transmission method of.

한편 혈액과 같은 체액을 추출하기 위해서는 주사 바늘을 이용하는 경우가 대부분이며, 이 경우 많은 고통이 수반되고 전문적인 주사 기술이 요구된다.On the other hand, in order to extract the body fluids, such as blood in most cases using a needle, this case requires a lot of pain and requires a professional injection technology.

따라서 유로를 갖는 마이크로니들을 사용하여 모세혈관이 있는 진피층까지 침투시키게 되면 체내로부터 혈액과 같은 체액을 안정적으로 추출할 수가 있으며, 이때의 마이크로니들은 그 직경이 매우 미세하므로 신경 자극을 최소화하게 되므로 고통이 훨씬 절감될 뿐만 아니라 체내에 삽입하는 길이를 인위적으로 조절할 수가 있으므로 전문적인 주사 기술이 요구되지 않는다.Therefore, when the microneedle having a flow path penetrates into the capillary dermis layer, it is possible to stably extract body fluids such as blood from the body. Not only is this much reduced, but the length of the insertion into the body can be artificially adjusted so that no professional injection technique is required.

한편 마이크로니들은 통상 하나의 구성보다는 다수개가 기판에 일정하게 배열되는 형상인 마이크로니들 어레이의 형상으로 적용되도록 하고 있다.On the other hand, the microneedle is intended to be applied in the form of a microneedle array, which is a shape in which a plurality is usually arranged on a substrate rather than one configuration.

도 1은 종래의 마이크로니들 어레이를 예시한 것으로서, 미국특허 6,256,533호에서의 마이크로니들 어레이를 확대 도시한 것이다.1 illustrates a conventional microneedle array, which is an enlarged view of the microneedle array in US Pat. No. 6,256,533.

종래에 마이크로니들은 투입할 물질의 통로로서 마이크로니들(1)을 수직으로 관통하는 중공 타입의 유로(2)를 형성하는 구성으로 이루어지는 것이 대부분이다.In the prior art, the microneedle is mostly made of a configuration of forming a hollow flow path 2 that vertically penetrates the microneedle 1 as a passage of a material to be injected.

이러한 중공 타입의 유로(2)를 형성하기 위한 마이크로니들 어레이의 성형 몰드에서는 유로(2)와 동일 내지는 보다 큰 길이로서 유로(2)의 직경과 동일한 외경을 갖는 코어를 반드시 사용해야만 하는데 이러한 코어의 직경은 유로의 직경과 동일하게 매우 작으며, 길이는 마이크로니들 길이와 동일하게 매우 길게 형성되어 직경과 길이의 비율이 대략 1:2~1:20이므로 성형 공정 중 이 코어의 변형에 의한 제품 불량이 자주 발생되는 문제가 있다.In the molding mold of the microneedle array for forming the hollow flow path 2, a core having an outer diameter equal to or larger than the diameter of the flow path 2 must be used. The diameter is very small equal to the diameter of the flow path, and the length is formed very long equal to the length of the microneedle, and the ratio of the diameter to the length is approximately 1: 2 to 1:20, so that product defects are caused by deformation of this core during the molding process. This is a frequently occurring problem.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 피부에 삽입되는 부위에는 유로가 외측으로 개방되도록 하고, 그 외의 부분에서는 내부에 유로를 형성하여 이들 두 유로가 서로 연결되게 함으로써 피부에 주입될 피부 미용 물질이나 약액 및 체내에서 추출한 체액이 유로를 통해 손쉽게 이동할 수 있도록 하는 마이크로니들 어레이를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above-mentioned problems of the prior art, the main object of the present invention is to open the flow path to the outside of the portion to be inserted into the skin, and in other parts to form a flow path inside the two The present invention provides a microneedle array in which flow paths are connected to each other so that the skin cosmetic material or drug solution to be injected into the skin and body fluids extracted from the body can easily move through the flow path.

또한 본 발명의 다른 목적은 유로를 형성하기 위한 코어의 길이를 최대한 짧게 형성되게 하여 코어의 변형이 방지되게 함으로써 정확한 마이크로니들 어레이를 성형하는 성형 몰드를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a molding mold for forming an accurate microneedle array by making the length of the core for forming the flow path as short as possible to prevent deformation of the core.

그리고 본 발명의 또다른 목적은 보다 저렴한 제품 제작이 가능한 마이크로니들 어레이 성형 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of forming a microneedle array which can be manufactured at a lower cost.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정한 두께와 크기를 갖는 기판과; 상기 기판의 일측면으로부터 일정한 길이가 돌출되고, 돌출 단부는 첨단을 이루며, 첨단으로부터 일정한 높이에는 주면을 내측으로 요입시켜 외부로 개방되도록 한 제1 유로를 이루고, 제1 유로의 일정 높이로부터는 상기 기판의 판면을 관통하여 중공을 이루는 제2 유로를 형성하며, 제1 유로와 제2 유로는 경계부에서 상호 연통되도록 하나 이상으로 배열되는 마이크로니들에 의해 이루어지는 마이크로니들 어레이를 제공하는데 특징이 있다.The present invention to achieve the above object is a substrate having a constant thickness and size; A predetermined length protrudes from one side of the substrate, the protruding end forms a tip, and at a predetermined height from the tip, the protruding end forms a first flow path in which the main surface is recessed inward to open to the outside, and from the predetermined height of the first flow path, A second flow path is formed through the plate surface of the substrate to form a hollow, and the first flow path and the second flow path are characterized by providing a microneedle array made up of one or more microneedles arranged to be in communication with each other at the boundary portion.

또한 본 발명은 마이크로니들 어레이를 제작하기 위해서 일정한 두께와 크기를 갖는 플레이트의 일측면으로 일정한 두께와 높이로서 코어가 돌출되도록 형성한 상부 몰드와; 상부면에는 상기 상부 몰드의 상기 코어에 비해 일정한 두께만큼 여유를 갖고 상기 코어가 삽입될 수 있도록 하는 제1 성형홈을 형성하고, 제1 성형홈의 일측 부위는 일정한 깊이로 하향 연장되도록 하면서 하단부는 첨단을 이루도록 하는 제2 성형홈을 형성한 하부 몰드로서 이루어지는 성형 몰드를 제공한다.In addition, the present invention and the upper mold formed so that the core protrudes with a constant thickness and height to one side of the plate having a constant thickness and size to manufacture the microneedle array; The upper surface forms a first molding groove having a predetermined thickness compared to the core of the upper mold to allow the core to be inserted, and the lower portion of the first molding groove extends downward to a certain depth. Provided is a molding mold comprising a lower mold having a second molding groove for forming a tip.

한편 본 발명은 마이크로니들 어레이의 성형 몰드를 이용하여 상부 몰드와 하부 몰드를 정렬한 후 그 사이에 열 및 압력을 가하여 유동상태의 고분자를 주입 하고, 이를 고화시켜서 상기 몰드로부터 분리시켜 고분자 재질의 마이크로니들 어레이의 성형 방법을 제공한다. Meanwhile, the present invention aligns the upper mold and the lower mold by using the molding mold of the microneedle array, and then injects the polymer in a fluid state by applying heat and pressure therebetween, and solidifies and separates the polymer from the mold. A method of forming a needle array is provided.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 할로우(hollow) 타입의 마이크로니들 어레이에 대한 것이다.The present invention is directed to a hollow type microneedle array.

할로우 타입의 마이크로니들 어레이는 기판에 형성되는 니들에 외부로부터 피부 미용 물질이나 약액을 체내에 주입하거나 체내로부터 체액을 추출하기 위해 사용되는 기구이다.The hollow type microneedle array is a device used for injecting skin cosmetic materials or chemicals into the body from the outside or extracting body fluid from the body.

도 2는 본 발명에 따른 마이크로니들을 예시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a microneedle according to the present invention.

도면에 도시한 바와 같이 본 발명의 마이크로니들은 크게 기판(10)과 마이크로니들(20)이 일체로 이루어지는 구성이다.As shown in the figure, the microneedle of the present invention is composed of the substrate 10 and the microneedle 20 integrally.

기판(10)은 일정한 두께와 크기를 갖는 박판의 형상으로 이루어지는 구성이다.The board | substrate 10 is comprised in the shape of the thin plate which has a fixed thickness and size.

마이크로니들(20)은 기판(10)과 일체로 이루어지는 구성으로서, 마이크로니들(20)은 기판(10)의 일측면으로부터 상부 또는 하부 중 일방향으로만 일정한 길이가 돌출되도록 하는 구성이다.The microneedle 20 is configured to be integrated with the substrate 10, and the microneedle 20 is configured to protrude a predetermined length only in one direction of the upper side or the lower side from one side of the substrate 10.

이렇게 돌출되는 마이크로니들(20)의 돌출 단부(21)는 피부에 침투가 용이하도록 뾰족하게 첨단을 이루도록 하며, 다만 첨단은 돌출 단부(21)의 중심에 형성되게 할 수도 있으나 도면에서와 같이 일측에 형성되게 할 수도 있다.Protruding end 21 of the protruding microneedle 20 is to form a sharp tip to facilitate penetration into the skin, but the tip may be formed in the center of the protruding end 21, but as shown in the drawing It can also be formed.

마이크로니들(20)은 첨단으로부터 기판(10)측으로 일정한 높이에 외주면을 내측으로 요입시켜 제1 유로(22)를 형성한다.The microneedle 20 recesses the outer circumferential surface inwardly at a constant height from the tip to the substrate 10 to form the first flow path 22.

제1 유로(22)는 마이크로니들(20)의 일정 높이에 형성되며, 특히 피부에 침투시키게 되는 구간에 형성되도록 하는 구성이다.The first flow path 22 is formed at a predetermined height of the microneedle 20, and is configured to be formed in a section to penetrate the skin.

이런 제1 유로(22)는 마이크로니들(20) 일측의 외주면을 소정의 깊이만큼 내측으로 요입시키면서 홈을 이루게 하는 동시에 이 홈은 첨단측으로 연장되도록 하여 유로가 하향 개방되도록 하는 형상이다.The first flow passage 22 is shaped to allow the outer peripheral surface of one side of the microneedle 20 to be recessed inwardly by a predetermined depth to form a groove, and at the same time, the groove extends to the tip side to open the flow passage downward.

마이크로니들(20)은 첨단측으로부터 일정 높이에까지 제1 유로(22)를 형성하면서 제1 유로(22)는 마이크로니들(20)의 길이 중간 부위에서 기판(10)을 관통하도록 형성되는 제2 유로(23)와의 경계부에서 상호 연통되도록 한다.The second flow path is formed so that the microneedle 20 penetrates the substrate 10 at the middle portion of the length of the microneedle 20 while the first flow path 22 forms the first flow path 22 from the tip side to a predetermined height. At the boundary with (23).

즉 제2 유로(23)는 기판(10)과 마이크로니들(20)을 동시에 관통하는 중공의 형상이며, 다만 제1 유로(22)는 니들(20)에서 일측의 외주면을 요입시킨 형상이므로 제1 유로(22)와 제2 유로(23)는 당연히 서로 중심이 어긋난 형상이나 이들의 경계부에서 서로 연통되도록 하는 것이 가장 바람직하다.That is, the second flow path 23 is a hollow shape that simultaneously passes through the substrate 10 and the microneedle 20. However, since the first flow path 22 is a shape in which the outer peripheral surface of one side is recessed in the needle 20, It is most preferable that the flow passage 22 and the second flow passage 23 communicate with each other at a shape that is naturally off-centered or at a boundary thereof.

마이크로니들(20)의 제1 유로(22)와 제2 유로(23)를 통해 이동하는 유체의 량은 거의 동일하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.The amount of fluid moving through the first flow path 22 and the second flow path 23 of the microneedle 20 is preferably made to be substantially the same.

한편 본 발명에 따른 마이크로니들(20)은 종전과 마찬가지로 기판(10)에 하나 이상이 일정하게 배열되게 함으로써 도 3에서와 같이 마이크로니들 어레이로서 구비되도록 한다.Meanwhile, the microneedle 20 according to the present invention is provided as an array of microneedle as shown in FIG. 3 by allowing one or more to be constantly arranged on the substrate 10 as before.

이때의 마이크로니들(20)은 단면이 원형으로 형성되게 할 수도 있고, 다각형의 형상으로 형성되게 할 수도 있다.At this time, the microneedle 20 may be formed in a circular cross section, or may be formed in a polygonal shape.

또한 기판(10)과 마이크로니들(20)이 연결되는 부위는 도면에서 예시한 바와 같이 완만하게 라운드 형상으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the portion where the substrate 10 and the microneedles 20 are connected is preferably formed to have a smooth round shape as illustrated in the drawing.

그리고 마이크로니들의 제1 유로(22)와 제2 유로(23)는 단면이 원형 또는 타원형으로 형성되게 할 수도 있고, 다각형으로 형성되게 할 수도 있다.In addition, the first flow path 22 and the second flow path 23 of the microneedles may have a circular or elliptical cross section, or may have a polygonal shape.

이런 마이크로니들(20)은 길이가 100 ~ 5000 마이크로미터이고, 외경 또는 대각선의 길이는 50 ~ 500 마이크로미터이며, 제1 유로(22) 또는 제2 유로(23)의 외경 또는 대각선의 길이는 10 ~ 300 마이크로미터인 것이 바람직하다.The microneedle 20 has a length of 100 to 5000 micrometers, an outer diameter or a diagonal length of 50 to 500 micrometers, the outer diameter or diagonal length of the first flow path 22 or the second flow path 23 is 10 It is preferred that it is ~ 300 micrometers.

특히 약물 또는 체액의 전달을 보다 효율적으로 하기 위하여 마이크로니들(20)이 기판(10)에 다수개로서 배열되도록 하는 것이 보다 바람직하다.In particular, it is more preferable that the microneedles 20 are arranged as a plurality in the substrate 10 in order to more efficiently transfer the drug or body fluid.

이들 마이크로니들 어레이는 제품 단가를 낮추기 위하여 고분자 재질로서 이루어지도록 하는 것이 바람직하고, 생체에 적용되는 것이므로 재질은 생체적합성 또는 생분해성으로 이루어지도록 하는 것이 가장 바람직하다.These microneedle array is preferably made of a polymer material in order to lower the cost of the product, and since it is applied to a living body, the material is most preferably made to be biocompatible or biodegradable.

상기와 같은 마이크로니들 어레이를 제작하기 위해서는 마이크로니들 어레이를 성형하기 위한 몰드가 필요로 된다.In order to manufacture the microneedle array as described above, a mold for molding the microneedle array is required.

도 4는 본 발명에 따른 마이크로니들 어레이를 성형하기 위한 성형 몰드와 이를 이용하여 고분자 마이크로니들 어레이를 성형하기 위한 성형 장치를 예시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a molding mold for molding the microneedle array according to the present invention and a molding apparatus for molding the polymer microneedle array using the same.

본 발명의 마이크로니들 어레이 성형 몰드는 크게 상부 몰드(100)와 하부 몰드(200)로 이루어지고, 이를 이용한 성형 방법은 사출성형이나 프레스 공정, 반응성 사출 성형(RIM 성형), 플라스틱 주조공정 등 다양하게 수행할 수가 있으나 본 발명에서는 프레스(300)와 히터(400)를 활용하여 공정을 수행할 수 있는 프레스 공정을 예로 설명하고자 한다.The microneedle array molding mold of the present invention is mainly composed of the upper mold 100 and the lower mold 200, and the molding method using the microneedle array molding mold is variously used for injection molding, pressing process, reactive injection molding (RIM molding), plastic casting process, and the like. Although the present invention can be performed, the press process that can perform the process by using the press 300 and the heater 400 will be described as an example.

상부 몰드(100)는 본 발명의 마이크로니들 어레이에서 기판(10)과 이 기판(10)에 일체로 형성되는 마이크로니들(20)의 제2 유로(23)가 형성되는 부위를 성형하는 금형이다.The upper mold 100 is a mold for molding a portion where the substrate 10 and the second flow path 23 of the microneedle 20 formed integrally with the substrate 10 are formed in the microneedle array of the present invention.

상부 몰드(100)는 일정한 두께와 크기를 갖는 평면 플레이트(110)의 일측면으로 일정한 두께와 높이로서 코어(120)가 돌출되도록 한다.The upper mold 100 allows the core 120 to protrude to a side of the flat plate 110 having a constant thickness and size with a constant thickness and height.

평면 플레이트(110)는 최소한 성형할 마이크로니들 어레이의 기판(10)보다는 큰 면적을 갖도록 하며, 이 평면 플레이트(110)의 일측면으로 일정 높이를 돌출되게 코어(120)가 형성되도록 한다.The flat plate 110 has at least a larger area than the substrate 10 of the microneedle array to be molded, and allows the core 120 to be formed to protrude a predetermined height to one side of the flat plate 110.

코어(120)는 마이크로니들 어레이의 기판(10)으로부터 마이크로니들(20)의 중심에 형성되는 제2 유로(23)의 형성을 위한 구성이므로 외경은 제2 유로(23)의 직경과 동일하다.Since the core 120 is configured to form the second flow path 23 formed at the center of the microneedle 20 from the substrate 10 of the microneedle array, the outer diameter is the same as the diameter of the second flow path 23.

코어(120)를 형성하게 되는 평면 플레이트(110)의 일측면은 결국 기판(10)의 마이크로니들(20)을 형성하는 면과는 대응되는 면을 이룬다.One side of the flat plate 110 forming the core 120 forms a surface corresponding to the surface forming the microneedles 20 of the substrate 10.

한편 코어(120)는 평면 플레이트(110)에 직각의 형상으로 연결되게 할 수도 있으나 외부로부터 약물의 주입을 원활하게 하기 위하여 기판(10)측의 제2 유로(23)의 입구를 보다 크게 형성되게 하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 코어(120)는 평면 플레이트(110)에 완만한 라운드 형상으로 연결되도록 한다.Meanwhile, the core 120 may be connected to the flat plate 110 at a right angle, but the opening of the second flow path 23 on the side of the substrate 10 may be made larger in order to smoothly inject the drug from the outside. Preferably, the core 120 is connected to the flat plate 110 in a gentle round shape.

하부 몰드(200)는 상부 몰드(100)와는 동일한 단면적을 이루며, 상부면으로 부터는 일정한 깊이로 마이크로니들(20)을 형성하게 될 공동(cavity)을 형성한다.The lower mold 200 has the same cross-sectional area as the upper mold 100 and forms a cavity from which the microneedle 20 is to be formed at a constant depth from the upper surface.

하부 몰드(200)의 상부면에는 제2 유로(23)를 형성하는 마이크로니들(20)의 외형과 동일한 형상과 크기로서 제1 성형홈(210)을 형성하고, 이 제1 성형홈(210)의 하부에는 보다 작은 평단면으로 제2 성형홈(220)이 일정 깊이로 형성되도록 한다.The first molding groove 210 is formed on the upper surface of the lower mold 200 in the same shape and size as that of the microneedle 20 forming the second flow path 23. The second forming groove 220 is formed to a predetermined depth in a lower flat cross-section of the lower portion.

따라서 하부 몰드(200)의 제1 성형홈(210)의 하부에 형성되는 제2 성형홈(220)은 제1 유로(22)를 형성하는 마이크로니들(20)의 외형과 동일한 형상과 크기로서 형성된다.Therefore, the second molding groove 220 formed in the lower portion of the first molding groove 210 of the lower mold 200 is formed in the same shape and size as the outer shape of the microneedle 20 forming the first flow path 22. do.

이러한 제2 성형홈(220)은 제1 성형홈(210)과 동일한 외경을 갖는 형상이나 단지 일측으로부터 일정한 크기의 돌기가 내부로 진입한 형상으로서 이렇게 진입한 돌기가 마이크로니들(20)의 제1 유로(23)를 형성하게 되는 것이다.The second forming groove 220 has a shape having the same outer diameter as the first forming groove 210 but a shape in which a protrusion of a predetermined size enters from one side thereof, and the protrusion thus entered is the first of the microneedle 20. The flow path 23 is formed.

한편 하부 몰드(200)의 제2 성형홈(220)의 하단부는 첨단을 이루도록 한다.On the other hand, the lower end of the second molding groove 220 of the lower mold 200 to form a tip.

상기와 같은 상부 몰드(100)와 하부 몰드(200)를 이용하여 프레스 공정을 수행하는 경우 상부 몰드(100)와 하부 몰드(200)를 동일 수직선상에 위치되도록 프레스에 장착을 하며, 특히 상부 몰드(100)는 프레스(300)에 의해 승강 가능하도록 한다.When the press process is performed using the upper mold 100 and the lower mold 200 as described above, the upper mold 100 and the lower mold 200 are mounted on the press so as to be positioned on the same vertical line, in particular, the upper mold. 100 is to be lifted by the press 300.

프레스(300)는 상부 몰드(100)를 승강시키면서 상부 몰드(100)를 하부 몰드(200)에 일정 압력으로 밀착시키도록 구비된다.The press 300 is provided to bring the upper mold 100 into close contact with the lower mold 200 at a predetermined pressure while elevating the upper mold 100.

그리고 상부 몰드(100)와 하부 몰드(200)는 히터(400)에 의해서 일정 온도로 가열되도록 한다.The upper mold 100 and the lower mold 200 are heated to a predetermined temperature by the heater 400.

상부 몰드(100)와 하부 몰드(200)는 하부 금형(200)의 제1 성형홈(210)과 제2 성형홈(220)에 채워지는 고분자 알갱이를 일정한 물성으로 만들어주기 위하여 히터(400)가 구비되며, 히터(400)는 이런 고분자 알갱이를 녹여주게 된다.The upper mold 100 and the lower mold 200 have a heater 400 to make polymer granules filled in the first molding groove 210 and the second molding groove 220 of the lower mold 200 to have certain physical properties. It is provided, the heater 400 is to melt these polymer grains.

이때 고분자는 알갱이 형태 뿐만 아니라 시트 형태로도 공급될 수가 있다.In this case, the polymer may be supplied in the form of a sheet as well as granules.

이상의 성형 장치를 이용한 마이크로니들 어레이를 성형하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the process of molding the microneedle array using the above molding apparatus is as follows.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 고분자 마이크로니들 어레이의 성형 과정을 예시한 공정도이고, 도 8은 본 발명에 따른 마이크로니들 어레이의 성형 방법을 예시한 흐름도이다.5 to 7 are process charts illustrating a molding process of the polymer microneedle array according to the present invention, and FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of forming the microneedle array according to the present invention.

도시한 바와 같이 마이크로니들 어레이의 성형은 하부 몰드(200)로부터 상부 몰드(100)를 일정 높이로 상승시킨 다음(S1) 도 5에서와 같이 하부 몰드(200)의 일측으로 편심되도록 하여 수직으로 단차지게 한 제1 성형홈(210)과 제2 성형홈(220)에 고분자 알갱이(P)들이 충전되도록 하면서 하부 몰드(200)의 상부면으로도 이들 고분자 알갱이(P)들이 일정한 두께로 도포되도록 한다.(S2)As shown, the molding of the microneedle array raises the upper mold 100 from the lower mold 200 to a predetermined height (S1), and as shown in FIG. While the polymer pellets P are filled in the first molding groove 210 and the second molding groove 220, the polymer particles P are also applied to the upper surface of the lower mold 200 to a predetermined thickness. (S2)

일정한 두께와 높이로서 하부로 코어(120)가 돌출되게 형성되도록 한 상부 몰드(100)를 상기 하부 몰드(200)의 제1 성형홈(210)과 동일 수직선상의 위치에서 하강하여 상부 몰드(100)가 고분자 알갱이(P)와 밀접하도록 한다.(S3) The upper mold 100 is lowered at the same vertical line as the first forming groove 210 of the lower mold 200 so that the core 120 protrudes downward with a constant thickness and height. Make it close to the polymer grain (P). (S3)

상부 몰드(100)와 하부 몰드(200)를 일정한 온도와 시간동안 가열하여(S4)(S5) 고분자의 유동 흐름을 좋게한 후 상부 몰드(100)를 고분자 알갱이(P)에 일정한 압력으로 더욱 압착시키게 되면(S6) 도 6에서와 같이 하부 몰드의 제1 성형 홈(210)과 제2 성형홈(220)으로 고분자들이 충진된다.After heating the upper mold 100 and the lower mold 200 for a constant temperature and time (S4) (S5) to improve the flow flow of the polymer and then further compress the upper mold 100 at a constant pressure to the polymer pellets (P). As shown in FIG. 6, the polymers are filled into the first molding groove 210 and the second molding groove 220 of the lower mold.

일정한 시간동안 열가압을 수행한 후 주입된 고분자를 냉각 등에 의해 고화시킨 다음(S7) 도 7에서와 같이 상부 몰드(100)를 상승시켜 하부 몰드(200)와 분리되도록 하면 하부 몰드(200)로부터 성형물인 마이크로니들 어레이(M)를 손쉽게 탈형시킬 수가 있다.(S8)After performing the thermal pressure for a predetermined time to solidify the injected polymer by cooling (S7) and then to lift the upper mold 100 as shown in Figure 7 to be separated from the lower mold 200 from the lower mold 200 The microneedle array M, which is a molded product, can be easily demolded. (S8)

이와는 달리 보다 일반적인 고분자 마이크로니들 어레이 제작방법을 이용하여 제1 성형홈과 제2 성형홈을 갖는 하부 몰드와 일정한 두께와 높이로서 코어를 하부로 돌출되게 형성한 상부 몰드를 상기 하부 몰드의 제1 성형홈과 상기 상부 몰드의 코어가 동일 수직선상에 위치되도록 하는 단계와, 상부 몰드와 하부 몰드의 사이에 열 및 압력을 가하여 유동상태의 고분자를 주입하는 단계와, 주입된 유동상태의 고분자를 고화시키는 단계와, 상부 몰드 및 하부 몰드에서 성형된 마이크로니들 어레이를 탈형시키는 단계로서 이루어지도록 할 수도 있으며, 이는 사출성형이나 프레스 공정, 반응성 사출 성형(RIM 성형), 플라스틱 주조공정 등을 포함한다.On the other hand, the first mold of the lower mold is formed by forming a lower mold having a first molding groove and a second molding groove and an upper mold having a predetermined thickness and height to protrude the core downward by using a method of manufacturing a more general polymer microneedle array. Placing the groove and the core of the upper mold on the same vertical line, injecting the polymer in the flow state by applying heat and pressure between the upper mold and the lower mold, and solidifying the injected polymer in the flow state. And demolding the formed microneedle array in the upper mold and the lower mold, which may include injection molding or pressing, reactive injection molding (RIM molding), plastic casting, and the like.

이와 같은 방식으로 마이크로니들 어레이를 제작하게 되면 상부 몰드(100)에 형성하게 되는 코어(120)의 길이를 마이크로니들(20)에서 중공을 이루는 제2 유로(23)가 형성된 부위의 길이 정도로 짧게 형성시키게 되므로 성형 중에 발생하는 코어(120)의 변형을 방지할 수가 있다.When the microneedle array is manufactured in this manner, the length of the core 120 to be formed in the upper mold 100 is short as the length of the portion where the second flow path 23 forming the hollow in the microneedle 20 is formed. In this way, deformation of the core 120 generated during molding can be prevented.

또한 주입할 피부 미용 물질이나 약액의 친수성 여부나 분자량의 크기에 상관없이 고통없이 국부적이며 지속적인 약물 투입이 가능하다.In addition, it is possible to continuously and continuously inject drugs regardless of the hydrophilicity or molecular weight of the skin cosmetic material or drug solution to be injected.

특히 본 발명은 전문적인 기술 없이도 고통을 최소화하면서 체액을 채취할 수가 있도록 한다.In particular, the present invention enables the collection of body fluids with minimal pain without specialized skills.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 이들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. On the other hand, while many matters have been described in detail in the above description, these should be construed as illustrative of preferred embodiments rather than to limit the scope of the invention.

따라서 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the embodiments described, but by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 마이크로니들에 유로를 형성하면서 유로의 일부는 마이크로니들의 외주면으로 형성되도록 하여 마이크로니들 성형을 위한 몰드에서 코어의 길이를 최소화하도록 함으로써 성형 중 코어의 변형에 따른 제품 불량을 방지시켜 정확하고 신뢰성 있는 제품 제작을 가능하게 한다.As described above, the present invention is to form a flow path in the microneedle while a part of the flow path is formed to the outer peripheral surface of the microneedle to minimize the length of the core in the mold for forming the microneedle to prevent product defects due to deformation of the core during molding To ensure accurate and reliable product manufacture.

또한 본 발명은 마이크로니들에 형성되는 유로를 통하여 피부에 투입될 피부 미용 물질이나 약액의 친수성이나 분자량에 관계없이 피부에 안정적으로 공급하거나 체액의 추출을 원활하게 할 수 있도록 한다. In addition, the present invention can be supplied to the skin stably or smoothly extract the body fluid irrespective of the hydrophilicity or molecular weight of the skin cosmetic material or chemical liquid to be injected into the skin through the flow path formed in the microneedle.

특히 본 발명은 전문적인 기술이 없이도 손쉽게 외부로부터 특정 물질과 약을 투입할 수가 있으면서 체내로부터는 체액의 추출도 할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과를 제공한다.In particular, the present invention provides a very useful effect of allowing the extraction of body fluids from the body while being able to easily inject certain substances and medicines from the outside without specialized technology.

Claims

A substrate having a constant thickness and size;

A predetermined length protrudes from one side of the substrate, the protruding end forms a tip, and at a predetermined height from the tip, the protruding end forms a first flow path in which the main surface is recessed inward to open to the outside, and from the predetermined height of the first flow path, A microneedle formed through the plate surface of the substrate to form a hollow second passage, wherein the first passage and the second passage are arranged at least one to communicate with each other at a boundary;

Microneedle array.

2. The microneedle array of claim 1 wherein said needle is 100-5000 micrometers long.

The microneedle array of claim 1 or 2, wherein the substrate and the microneedle are made of a polymer resin.

The microneedle array of claim 3, wherein the polymer resin is a curable resin.

The microneedle array of claim 3, wherein the polymer resin is a biocompatible polymer.

The microneedle array of claim 1, wherein the microneedle is connected to the substrate in a round shape.

An upper mold formed to protrude the core with a constant thickness and height to one side of the plate having a constant thickness and size;

While provided in the lower portion of the upper mold on the upper surface to form a first forming groove to allow the core can be inserted with a certain thickness than the core of the upper mold, one side portion of the first forming groove is constant A lower mold forming a second shaping groove to extend downwardly to a depth while forming a lower end portion thereof;

A molding mold of a microneedle array.

8. The molding mold of claim 7, wherein the core of the upper mold connects to the flat plate in a gentle round shape.

8. The molding mold of claim 7, wherein the core of the upper mold is formed to have the same length as the length of the first molding groove of the lower mold.

While provided in the lower portion of the upper mold on the upper surface to form a first forming groove to allow the core can be inserted with a certain thickness than the core of the upper mold, one side portion of the first forming groove is constant By using the molding mold of the microneedle array made of a lower mold formed with a second molding groove to form a lower end portion of the lower end portion while extending downward to a depth

Allowing the first forming groove of the lower mold and the core of the upper mold to be positioned on the same vertical line;

Injecting a polymer in a fluid state by applying heat and pressure between the lower mold and the upper mold;

Solidifying the injected polymer;

Separating the upper mold and the lower mold to demold the solidified microneedle array;

A microneedle array molding method comprising a.