KR101494508B1 - 나이팜 단일성분으로 이루어진 야누스 또는 코어-쉘 형태의 미세액적 또는 미세입자 - Google Patents

나이팜 단일성분으로 이루어진 야누스 또는 코어-쉘 형태의 미세액적 또는 미세입자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 25℃ 이상의 고농도 나이팜에서 발생하는 상분리 현상을 이용하고, 미세유체장치에서의 제어에 의해 얻어지는 야누스 또는 코어-쉘 형상을 갖는 미세액적 또는 미세입자에 관한 것이다. 본 발명의 미세액적 또는 미세입자는 온도 변화에 따른 부피 변화의 이방성을 지니며, 또한 지용성/수용성 담체로써의 역할을 할 수 있기 때문에, 향후 새로운 의약품 재료로서 다양한 응용분야에 적용하는 것이 가능하다.

Description

나이팜 단일성분으로 이루어진 야누스 또는 코어-쉘 형태의 미세액적 또는 미세입자{MICRODROPLET OR MICROPARTICLE WITH JANUS OR CORE-SHELL INTERNAL MORPHOLOGY FABRICATED FROM N-ISOPROPYLACRYLAMIDE}
본 발명은 나이팜(N-isopropylacrylamide; NIPAAm)을 단일성분으로 하는 야누스(Janus) 또는 코어-쉘(Core-shell) 형상의 미세액적(microdroplet) 또는 미세입자(microparticle)에 관한 것이다. 보다 상세하게는 고농도 나이팜에서 발생하는 상분리(phase-separation) 현상을 이용하여 미세유체장치에서의 제어에 의해 얻어지는 야누스 또는 코어-쉘 형상을 갖는 미세액적 또는 미세입자에 관한 것이다.
전 세계적으로 약물 전달과 치료의 효과를 향상시키기 위해, 크기가 작으면서도 효과가 뛰어난 미세입자 개발에 관심이 많은 실정이다. 현재 약물은 구강복용, 정맥주사, 피부를 통한 가시적 전달경로로 투약되는데, 만일 미세입자를 이용하면 필요한 약물을 정확한 지점으로 전달할 수 있어 약물의 효과를 극대화할 수 있게 된다. 그러나 기존의 미세입자는 약물이나 생리활성물질을 넣을 수 있는 공간이 내부 중심 한 곳밖에 없어 성능과 기능에 한계가 있었는데, 예를 들면 2가지 이상의 약물을 미세입자에 넣고 싶지만, 약효를 나타내기 전에 서로 반응하는 등 제어하기 어려운 문제점이 있었다.
미세입자와 관련하여, 하이드로젤(hydrogel)은 화학적 또는 물리적 결합을 통해 3차원 망상구조를 이루는 친수성(hydrophilic) 고분자를 말한다. 하이드로젤은 친수성을 지니고 있어 고분자 내에 다량의 물을 흡수할 수 있으며, 흡수할 수 있는 물의 양은 고분자의 화학구조, 친수성 정도, 그리고 고분자 사슬간의 가교(crosslink) 정도에 의하여 결정될 수 있다. 특히 하이드로젤은 생체 내 세포의 조직과 특성이 매우 유사하여 인체 내에 삽입되어도 부작용이 거의 없어 생체의료용 재료로 많이 사용되고 있다.
최근 들어, 온도, pH, 빛, 자력 등의 외부자극에 반응하여 물성이 변화하는 하이드로젤에 대한 연구가 점차 증가되고 있다. 이 중에서 나이팜이 가교된 폴리나이팜(poly-N-isopropylacrylamide)은 대표적인 온도 감응 하이드로젤로서 체온과 비슷한 32℃에서 부피의 수축 및 표면의 특성이 변화한다.
특히, 일본의 Okabe 교수는 2010년 고농도 나이팜에서 일어나는 용해도 전이 (solubility transition)와 상분리(phase-separation) 현상을 보고한 바 있다(J. Phys. Chem. B 2010, vol. 114, 14995-5002). 나이팜을 25℃ 이상의 물에 고농도로 용해할 경우, 용해도 전이 현상으로 인하여 두 가지의 서로 다른 상, 즉 H-phase와 L-phase로 분리된다는 것이다. H-phase와 L-phase는 모두 기본 구성 물질이 나이팜으로 동일하나 서로 섞이지 않고, H-phase가 L-phase보다 나이팜의 농도가 상대적으로 높다고 보고되었다.
기존의 알려진 하이드로젤 미세입자 제조방법에는 에멀젼화, 코아세르베이션(coacervation), 분무 건조 등의 물리적 방법과, 불균일계 중합과 같은 화학적 방법이 알려져 있다. 최근에는, 미세유체기술의 발전과 더불어 하이드로젤 미세액적/미세입자를 포함한 다양한 미세액적/미세입자를 미세유체장치 내에서 제조하려는 연구가 진행되고 있으며, 미세유체장치 내에서 제조된 미세액적/미세입자는 그 크기가 균일하며 손쉽게 조절이 가능하다는 장점이 있다.
그러나, 미세유체장치의 장점에도 불구하고, 종래의 미세유체장치를 이용한 하이드로젤 미세입자의 제조가 단일상(single phase)에 국한되어 왔다. 단일상으로 구성된 유체의 경우 확산(diffusion)이나 교반(mixing) 등에 의해서 서로 섞이므로, 최종적으로 만들어진 미세액적/미세입자가 가지는 구조의 경계가 명확하지 않다는 문제가 있었다.
즉, 명확한 경계를 가지는 미세액적/미세입자를 제조하기 위해서는, 섞이지 않는 두 가지의 유체를 분산상으로, 두 가지의 분산상과 섞이지 않는 또 다른 유체를 연속상으로 사용해야 한다. 그러나 분산상의 두 가지의 유체를 섞이지 않는 유체로 구성할 시, 구성 물질이 서로 다른 종류의 유체를 선택해야 하므로, 단일물질로 구성된 입자를 얻을 수 없다.
설령 분산상의 두 유체를 단일 물질로 구성하더라도, 두 분산상 사이의 농도차이에 의한 확산 현상이나, 연속상에 의한 원치 않는 외란에 의하여 두 유체가 섞여 명확한 경계가 나누어진 미세액적/미세입자를 제조하기 어렵다.
이에, 본 발명자들은 분산상으로 이용되는 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜이 서로 섞이지 않아 명확한 경계를 가질 수 있을 뿐만 아니라, 단일 물질로 구성된 야누스 또는 코어-쉘 형상의 미세액적/미세입자를 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 고농도 나이팜이 가지고 있는 고유한 특성 중 하나인 상분리 현상을 이용함으로써, 온도 변화에 따른 부피 변화의 이방성(anisotropic thermo-responsive behavior)과, 지용성과 수용성을 동시에 지니는 담체(lipophilic/hydrophilic loading properties) 특성을 갖는, 나이팜 단일 물질로 구성된 야누스 또는 코어-쉘 형상의 미세액적/미세입자를 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 나이팜(NIPAAm) 단일성분으로 이루어지는 미세액적 또는 미세입자로서, 상기 미세액적 또는 미세입자는 나이팜의 상분리를 이용하여 제조되며 야누스 형상 또는 코어-쉘 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 미세액적 또는 미세입자를 제공한다.
본 발명의 일 구체예로, 상기 미세액적 또는 미세입자는, H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구체예로, 상기 미세액적 또는 미세입자는, H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜의 부피비가 조절될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 미세액적 또는 미세입자는, 미세유체장치를 이용하여 제조된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 미세액적 또는 미세입자는, 미세유체장치에 분산상으로서 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜을, 연속상으로서 오일을 주입함으로써 얻어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 야누스 형상은 미네랄 오일을 주입하고, 상기 코어-쉘 형상은 실리콘 오일을 주입함으로써 얻어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜은, 25℃ 이상에서 나이팜을 물의 10배가 넘는 몰농도로 녹인 후 상분리하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 미세액적 또는 미세입자는, 온도 변화에 따라 부피 변화의 이방성을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 미세액적 또는 미세입자는, 지용성과 수용성 담체 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 미세입자는, 상기 미세액적에 가교제와 광개시제를 첨가하고 UV 경화시켜 얻어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 가교제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAAm)이고, 상기 광개시제는 2-히드록시-1-[4-(히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 향후 약물 전달 조절이 가능하고, 지용성/수용성 약물을 함께 포함할 수 있는 등 새로운 의약품 재료로서의, 기능성 야누스 또는 코어-쉘 형상의 미세액적/미세입자를 제공하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 의하면, 약물전달시스템 외에도 조직공학(tissue engineering) 내지 센서(sensor)에 이르기까지 다양한 응용분야에 적용하는 것이 가능하다.
도 1은 고농도 나이팜 내에서 발생하는 상분리 현상과, 이로부터 얻어진 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜을 도시한 사진이다.
도 2는 야누스 형상의 나이팜 단일 물질로 구성된 미세액적을 제작하기 위한 미세유체장치의 개략도와, 그에 따라 제조된 야누스 형상의 미세액적을 도시한 사진이다.
도 3은 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜의 부피비를 조절함으로써 제조될 수 있는, 서로 다른 부피비를 가지는 야누스 형상의 미세액적을 도시한 사진이다.
도 4는 미세액적을 UV 경화시켜 얻어진, 나이팜 단일 물질로 구성된 야누스 형상의 미세입자를 도시한 사진이다.
도 5는 코어-쉘 형상의 나이팜 단일 물질로 구성된 미세액적을 제작하기 위한 미세유체장치의 개략도와, 그에 따라 제조된 미세액적을 도시한 사진이다.
도 6은 코어-쉘 형상의 나이팜 단일 물질로 구성된 미세액적을 제작하기 위한 다른 형태의 미세유체장치 개략도와, 그에 따라 제조된 미세액적을 도시한 사진이다.
도 7은 미세액적을 UV 경화시켜 얻어진, 나이팜 단일 물질로 구성된 코어-쉘 형상의 미세입자를 도시한 사진이다.
도 8은 나이팜 단일 물질로 구성된 야누스 미세입자의 온도에 따른 부피 변화의 이방성, 및 지용성/수용성 담체 특성을 도시한 개략도이다.
도 9은 나이팜 단일 물질로 구성된 야누스 미세입자의 가교제 및 온도에 따른 부피 변화를 도시한 사진(도 9a)과, 이를 정량화한 그래프(도 9b)이다.
도 10은 H-phase 나이팜의 지용성과 L-phase 나이팜의 수용성 특성을 도시한 사진이다.
도 11은 지용성/수용성 담체로써의 특성을 나타내는 미세액적/미세입자를 도시한 사진이다.
본 발명에 있어서, 미세유체장치를 이용하여 나이팜 단일 물질로 구성된 야누스 또는 코어-쉘 형상의 미세액적/미세입자를 제조하기 위하여, 먼저 서로 섞이지 않는 미량의 연속상(continuous phase)과 분산상(dispersed phase)의 유체를 펌프를 이용하여 미세유체장치에 연속적으로 투입한다.
이때, 미세유체장치의 제조는 일반적으로 널리 알려진 UV 리소그래피 공정 및 PDMS(폴리디메틸실록산) 몰딩을 이용할 수 있다. 미세액적/미세입자를 제조하기 위해서는 미세유체장치의 표면성질이 중요한데, PDMS의 표면성질은 소수성(hydrophobic)을 띄기 때문에 본 발명을 구현하기에 적합하기 때문이다.
또한, 본 발명에 있어서, 분산상으로서는 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜을 사용하는데, 이들 각각은 고농도 나이팜 내에서 일어나는 상분리 현상을 이용하여 얻을 수 있다. 이때의 상분리 현상은 단순히 25℃ 이상에서 나이팜을 물의 10배가 넘는 몰농도와 같이 고농도로 녹였을 경우, 예를 들면 나이팜과 물을 1:1 내지 2:1의 질량비로 혼합시 자동으로 일어나게 되기 때문에 추가공정이 없어 매우 손쉽게 진행할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 연속상으로서는 공지의 다양한 오일을 사용할 수 있다. 예를 들면, 필요에 따라 미네랄 오일(mineral oil) 또는 실리콘 오일(silicone oil)을 선택사용할 수 있는 데, 사용하는 오일의 종류를 변화시킴으로써 최종 미세액적/미세입자의 형상을 야누스 형상 또는 코어-쉘 형상으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 투입된 연속상과 분산상은 T-접속부(T-junction) 또는 크로스-접속부(cross-junction)에서 스레드(thread)를 형성하게 되고, 점성력(viscous force), 계면장력(interfacial force), 모세관력(capillary force) 등의 균형으로 인하여, 분산상의 연속적인 미세액적이 형성된다.
또한, 본 발명에 있어서, H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜의 유량비(flow rate)를 조절함으로써 야누스 미세액적 및/또는 미세입자에서 차지하는 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜의 각각의 부피비를 조절할 수 있다. 예를 들면, H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜의 부피비를 1:1, 1:3, 3:1로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 제조된 미세액적의 응집(aggregation)을 방지하기 위하여 공지의 다양한 계면활성제(surfactant)를 오일에 도입할 수 있다. 예를 들면, 폴리실록산폴리알킬폴리에테르 공중합체(polysiloxan polyalkyl polyether copolymer)를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 미세액적에 가교제와 광개시제를 혼합함으로써, 경화된 산물, 즉 하이드로젤 특성의 미세입자를 얻을 수 있다. 이때의 가교제로서는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAAm)를 포함하여 공지의 다양한 물질을 사용할 수 있고, 광개시제로서는 2-히드록시-1-[4-(히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논을 포함하여 공지의 다양한 물질을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 미세입자는 대표적인 하이드로젤인데, 온도 변화와 가교제의 농도에 따라 부피 변화의 이방성을 지닌다. 이때, 온도에 따른 미세입자의 부피 변화는 모두 가역과정(reversible process)으로, 온도가 다시 상온으로 내려갈 경우 물을 흡수하게 되고 부피의 팽창이 일어난다.
또한, 본 발명에 있어서, 미세입자는 지용성/수용성 담체로써의 특성을 지닌다.
또한, 본 발명에 있어서 "야누스 미세액적/미세입자"란, 로마신화에 나오는 야누스의 두 얼굴에서 착안하여 2개의 서로 다른 입자를 결합시킨 것과 같은 형태의 미세액적/미세입자를 의미한다.
또한, 본 발명에 있어서 "코어-쉘 미세액적/미세입자"란, 중심부를 이루고 있는 물질과 서로 다른 종류의 물질이 겉을 둘러싸고 있는 것과 같은 형태의 미세액적/미세입자를 의미한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 나이팜 단일 물질로 구성된 야누스 또는 코어-쉘 형상의 미세액적/미세입자 제조의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다.
[실시예]
실시예 1. 야누스 형상의 미세액적/미세입자의 제조
1-1. 분산상의 준비
분산상으로서의 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜은 고농도 나이팜 내에서 일어나는 상분리 현상을 이용하여 준비하였다. 수용성 고분자인 나이팜은 저농도일 경우 단일상으로 존재하나, 농도가 높아짐에 따라 25℃ 이상에서 두 상으로 상분리가 일어나기 때문이다.
본 실시예에서는, 나이팜과 물을 1:1 질량비로 25℃에서 혼합하였다(도 1a 참조). 나이팜이 물에 충분히 녹게 되면, 처음에는 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜이 에멀젼을 형성하게 되나, 시간이 지남에 따라 최종적으로 안정적인 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜으로 나뉘게 됨을 확인하였다(도 1b 참조). 최종적으로 분리된 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜은 피펫을 이용하여 따로 분리하였다(도 1c 참조).
1-2. 미세유체장치의 제조
야누스 형상의 미세액적/미세입자를 제조하기 위하여, 우선 도 2a에 나타난 바와 같은 미세유체장치를 설계하였다. 본 실시예에서는, UV 리소그래피 공정 및 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane(PDMS))을 이용한 PDMS 몰딩을 이용하여 미세유체장치를 제조하였다.
1-3. 미세액적의 제조
상기 실시예 1-2에서 제작된 PDMS 미세유체장치에 상기 실시예 1-1에서 제조된 분산상으로서의 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜을 두 개의 서로 다른 채널에 정밀펌프를 이용하여 주입하고, 연속상인 미네랄 오일을 또 다른 채널에 주입하였다(도 2a 참조).
주입된 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜은 오리피스(orifice) 앞에서 하나의 분산상을 만들게 되며 스레드(thread)를 형성하는데, 이 하나의 분산상이 연속상인 미네랄 오일에 의해서 단일한 크기의 야누스 형태의 미세액적으로 제조됨을 확인할 수 있었다(도 2b 참조). 이들 미세액적은 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜 사이에 경계가 뚜렷함을 알 수 있었다.
또한, 도 3에 나타난 바와 같이, H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜의 유량비(flow rate)를 조절함으로써 야누스 형상의 미세액적에서 차지하는 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜의 각각의 부피비를 조절할 수 있었다. 본 실시예에서는 총 유량비를 4μL min-1으로 고정시키고, H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜의 상대적인 부피비를 각각 1:1, 3:1, 1:3으로 변화시키면서 서로 다른 부피비를 가진 야누스 미세액적을 제조하였다.
1-4. 미세입자의 제조
얻어진 미세액적은 도 4에 나타난 바와 같이, UV 처리하여 광경화시킴으로써 경계가 뚜렷한 야누스 형상의 미세입자를 제조하였다. 이때, 가교제로서 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAAm)를 사용하였으며, 광개시제로서 2-히드록시-1-[4-(히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논을 함께 사용하였다.
실시예 2. 코어-쉘 형상의 미세액적/미세입자의 제조
미네랄 오일 대신 실리콘 오일을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1-3의 야누스 미세액적의 제조방법과 동일한 방법으로 하여 코어-쉘 형상의 미세액적을 제조하였다.
다만, 미세유체장치의 디자인과 관련하여서는, 도 5a 또는 도 6a과 같은 디자인을 이용할 수 있다. 미세유체장치 내에서 미세액적의 형상은 분산상과 연속상의 계면에너지에 의해서 결정되는 것이므로 미세유체장치의 디자인의 변경이 미세액적 형상에 영향을 미치지는 않지만, 도 6a과 같은 미세유체장치의 디자인은 보다 안정적인 코어-쉘 형상의 미세액적의 제조가 가능함을 알 수 있었다.
또한, 실리콘 오일의 경우 미네랄 오일보다 표면에너지가 낮기 때문에, 야누스 형상이 아닌 코어-쉘 형상의 미세액적을 얻을 수 있는 것이며, 도 5b 및 도 6b에 각각 나타낸 바와 같이, H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜 사이에 경계가 뚜렷한 코어-쉘 형상을 확인할 수 있었다.
얻어진 미세액적은 도 7에 나타난 바와 같이, UV 처리하여 광경화시킴으로써 경계가 뚜렷한 코어-쉘 형상의 미세입자를 제조하였다. 이때, 가교제로서 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAAm)를 사용하였으며, 광개시제로서 2-히드록시-1-[4-(히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논를 함께 사용하였다.
실시예 3. 온도에 따른 부피변화의 이방성
상기 실시예 1-4에서 제조된 야누스 형상의 미세입자가 온도에 따라 부피변화를 보이는지 확인하기 위하여, 온도 범위를 24℃에서 36℃까지 달리하여 미세입자의 형태를 관찰하였다.
그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, 32℃ 이상에서 부피 수축 특성을 현저히 보였다. 또한, H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜은 나이팜의 농도가 다르므로 이들은 각각 서로 다른 부피 수축 특성을 보였다. 즉, H-phase 나이팜의 경우 L-phase의 나이팜 보다 나이팜 농도가 높으므로 H-phase 나이팜 부분(황색 부분)의 부피 수축 변화가 L-phase 나이팜 부분(청색 부분) 보다 큼을 알 수 있었다.
실시예 4. 가교제 농도에 따른 부피변화의 이방성
상기 실시예 1-4에서 제조된 야누스 형상의 미세입자가 가교제의 농도에 따라 부피변화를 보이는지 확인하기 위하여, 가교제의 농도를 전체 나이팜 몰수에 대하여 0.1 몰분율(mole%)과 0.005 몰분율(mole%)로 달리하여 미세입자의 형태를 관찰하였다.
그 결과, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 0.005 몰분율의 낮은 가교제 농도를 가지는 H-phase 폴리나이팜의 경우가 부피 변화가 가장 크다는 것을 알 수 있었다. 이는, 가교제의 농도가 높아질수록 하이드로젤 특성을 갖는 미세입자 사이의 가교가 조밀해져 물 입자의 침투가 어렵게 되고, 결과적으로 온도가 상승할 경우 부피의 변화량이 줄어들게 되기 때문이다.
또한, 부피의 변화량을 보다 정량적으로 분석하기 위하여 상온에서 32℃까지 온도가 증가하였을 때 부피변화율(Shrinkage ratio, R s)을 다음과 같이 정의하였으며 그에 따른 결과는 도 9b와 같았다.
Figure 112013014815490-pat00001

실시예 5. 지용성/수용성 담체 특성
상기 실시예 1-4에서 제조된 야누스 형상의 미세입자가 지용성/수용성 담체로써의 특성을 갖는지 확인하기 위하여, 우선 상기 실시예 1-1에서 제조된 분산상으로서의 H-phase 나이팜과 L-phase 나이팜에 지용성 염료로서 sudan II(red)와 수용성 염료로서 Black water ink(black)를 사용하여 용해시켰다.
그 결과, 도 10에 나타난 바와 같이, 지용성 염료인 sudan II(red)는 H-phase 나이팜에만 녹고, 수용성 염료인 Black water ink(black)는 L-phase 나이팜에만 녹는 것을 확인할 수 있었다.
이에, 지용성 염료인 sudan II(red)를 H-phase 나이팜에 용해시키고, 수용성 염료인 Black water ink(black)를 L-phase 나이팜에 각각 용해시킨 후, 상기 실시예 1-3과 동일한 방법으로 야누스 형상의 미세액적을 제조하였다(도 11a 참조). 다음으로, 상기 실시예 1-4와 동일한 방법으로 UV 경화에 의한 야누스 형상의 미세입자를 제조하였으며, 그 결과 도 11b와 같이, 지용성/수용성 담체 특성을 갖는 야누스 형상의 미세입자를 제조할 수 있었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야만 한다.

Claims (11)

  1. 25℃ 이상에서 나이팜(N-isopropylacrylamide; NIPAAm) 모노머를 물의 10배 이상의 몰농도로 녹여 고농도상(H-phase) 나이팜과 저농도상(L-phase) 나이팜으로 상분리하는 단계를 포함하는, 미세액적 또는 미세입자의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제조방법은 분산상으로서 상기 상분리된 고농도상(H-phase) 나이팜과 저농도상(L-phase) 나이팜을 별개의 채널을 통해 미세유체장치에 주입한 후, 연속상으로서 오일을 상기 채널과 다른 채널을 통해 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 미세액적 또는 미세입자는, 2개의 서로 다른 입자를 결합시킨 것과 같은 야누스(Janus) 형상 또는 코어-쉘(Core-shell) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 야누스 형상 또는 코어-쉘 형상을 가지는 미세액적 또는 미세입자는, 고농도상(H-phase) 나이팜과 저농도상(L-phase) 나이팜의 경계가 뚜렷한 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 고농도상(H-phase) 나이팜과 저농도상(L-phase) 나이팜의 주입시 유속을 조절함으로써 미세액적 또는 미세입자 내의 고농도상과 저농도상의 부피비를 조절하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 야누스 형상은 미네랄 오일을 주입하고, 상기 코어-쉘 형상은 실리콘 오일을 주입함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 미세액적 또는 미세입자는, 온도 변화에 따라 부피 변화의 이방성을 가지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 미세액적 또는 미세입자는, 지용성과 수용성 특성을 모두 가지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 미세입자는, 상기 미세액적에 가교제로서 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAAm)을, 광개시제로서 2-히드록시-1-[4-(히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논을 첨가하고 UV 경화시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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