KR101684250B1 - 바늘 없는 주사기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바늘 없는 주사기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 약물의 수용 공간을 구획하는 막의 취약부분을 보강 또는 이중 막을 형성하여, 약물의 수용 공간을 구획하는 막의 내구성을 향상시킨 바늘 없는 주사기를 제공한다.

Description

바늘 없는 주사기{NEEDLE-LESS DRUG DELIVERY SYSTEM}
본 발명은 바늘 없는 주사기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 약물의 수용 공간을 구획하는 막의 취약부분을 보강 또는 이중 막을 형성하여, 약물의 수용 공간을 구획하는 막의 내구성을 향상시킨 바늘 없는 주사기에 관한 것이다.
약물전달시스템(Drug Delivery System)이란 인체의 질병이나 상처의 치료를 위한 의약품의 사용 시, 기존 방식에서 발생하던 부작용을 최소화하고 의약품에 의한 치료 효과를 극대화시켜 필요한 양의 약물을 효율적으로 체내에 전달할 수 있도록 설계한 제형을 말한다.
지금까지 나온 수많은 종류의 약물 전달 방법들 중에 바늘을 이용한 주사 방식이 그 안정성과 효율성으로 인해 가장 많이 쓰이고 있다.
주사바늘을 이용한 약물 전달 시스템은 정확하고 효율적인 약물 투여가 가능하지만 주사 시의 통증으로 인한 주사공포증, 재사용으로 인한 감염 위험성, 그리고 많은 양의 의료 폐기물이 발생하는 등의 문제점들을 가지고 있다.
이러한 문제점을 극복하는 새로운 약물전달 시스템을 개발하기 위해 파우더 인젝션, 액체젯 인젝션, 마이크로 니들 등의 여러 종류의 새로운 방법들이 연구되고 있지만 아직도 해결해야 할 문제점들이 있다.
압전 액추에이터를 이용하는 액체 젯을 이용하는 방식은 빠른 속도의 약물 액체를 분사하여 피부 조직을 뚫고 약물을 침투시키는 것이다. 이는 1930 년대에 처음 개발된 후, 많은 종류의 macromolecules, 인슐린과 성장 호르몬과 같은 약물과 백신들을 인체 내에 전달하는 데에 쓰여 왔으나, 이 역시 젯 분사 시 일어나는 되튀김 현상(splash back), 전달되는 약물용량과 침투깊이의 불안정성, 그리고 여전히 상당한 통증을 유발한다는 문제점들로 인해 대중화되지 못하였다.
위와 같은 압전 액추에이터를 이용하는 방식 대신 레이저 유도 충격파를 이용하는 마이크로젯 인젝터도 최근에 개발되고 있다. 근래 들어서 연구되기 시작한 약물 전달 시스템들 중 마이크로 입자를 직접 가속시키는 바이오리스틱 방법과 약물 용액을 젯의 형태로 만들어 침투시키는 약물 젯 전달 방법은 기존 시스템들의 최대 약점인 주사 공포증(Needle-phobia), 고통 유발, 상처 발생 등을 해결할 수 있는 가능성을 보여주고 있어 많은 기대를 모으고 있다.
레이저는 극도로 높은 에너지를 매우 작은 국소 부위에 집중시킬 수 있고, 그 제어성과 안정성 또한 뛰어나다. 또한, 레이저를 이용한 장비는 광섬유를 활용하여 소형화가 가능하고 이로 인해 인체 내로의 약물 전달 또한 가능하게 되는 것이다.
레이저 유도 충격파를 이용하는 마이크로젯 인젝터는 약물을 미세하게 뿜어내는 액체 젯의 동력원으로 사용되는 펄스 레이저 빔, 용액 및 약물을 수용하는 챔버, 용액과 약물을 분리시키는 분리막 및 액체 젯이 분사되는 지름 100μm 이하의 노즐을 포함하여 구성되는 경우, 펄스 레이저 빔을 액체가 저장된 압력 챔버에 집중시키면 국소부위로의 순간적인 고에너지 전달로 인해 폭발적인 상변화가 일어나 순간적으로 그 주위의 물질들이 증발되어 기포가 생겨나고, 이로 인해 압력 챔버 내의 압력이 상승(충격파 및 기포로 인한 부피 팽창)하며 분리막이 약물 쪽으로 팽창하게 되며, 분리막의 팽창으로 약물을 노즐 밖으로 밀어내게 되며, 노즐의 출구에 고압이 생성되어 지름 100μm 이하의 노즐을 통과한 약물은 지름 100μm 이하 수준의 액체 젯들을 빠른 속도로 분사하게 된다.
그러나, 분리막의 급격한 팽창으로 인해 분리막의 가장자리와 분리막의 중심 부근이 손상되는 문제점이 있다.
한국등록특허 [10-1207977]에서는 마이크로젯 약물 전달 시스템이 개시되어 있다.
한국등록특허 [10-1207977](등록일자: 2012년11월28일)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 약물의 수용 공간을 구획하는 막의 취약부분을 보강 또는 이중 막을 형성하여, 약물의 수용 공간을 구획하는 막의 내구성을 향상시킨 바늘 없는 주사기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기는, 측면을 감싸도록 형성된 압력격벽(110) 일측이 밀폐되되, 밀폐된 측으로 투광렌즈(120)가 구비된 상부하우징(100); 측면을 감싸도록 형성된 약물격벽(210), 상기 약물격벽(210)으로부터 연장 형성되어 약물의 분사 통로(231)가 형성된 분사노즐(230)을 포함하며, 상기 상부하우징(100)과 연결 또는 연장 형성되는 하부하우징(200); 및 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)사이에 구비되어, 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획하는 탄성 재질의 분리막(300); 을 포함하되, 상기 투광렌즈(120) 측 공간에 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 하며, 상기 분리막(300)은 상기 분리막(300)의 가장자리를 따라 일정 영역이 돌출 형성된 가장자리보강부(310); 상기 분리막(300)의 중앙 일정 영역이 돌출 형성된 중앙보강부(320); 및 상기 가장자리보강부(310)의 어느 한 지점과 상기 중앙보강부(320)의 어느 한 지점을 연결하는 형상으로 일정 영역이 돌출 형성된 복수의 연결보강부(330);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중앙보강부(320)는 상기 투광렌즈(120) 측 면이 반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 연결보강부(330)는 상기 중앙보강부(320)를 중심으로 방사상으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결보강부(330)는 연결보강부(330) 간에 이루는 각도가 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기는, 측면을 감싸도록 형성된 압력격벽(110) 일측이 밀폐되되, 밀폐된 측으로 투광렌즈(120)가 구비된 상부하우징(100); 측면을 감싸도록 형성된 약물격벽(210), 상기 약물격벽(210)으로부터 연장 형성되어 약물의 분사 통로(231)가 형성된 분사노즐(230)을 포함하며, 상기 상부하우징(100)과 연결 또는 연장 형성되는 하부하우징(200); 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)사이에 구비되어, 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획하는 탄성 재질의 분리막(300); 및 상기 분리막(300)과 일정거리 이격되어 상기 상부하우징(100) 측으로 구비되어, 상기 상부하우징(100)을 구획하는 탄성 재질의 구획막(400);을 포함하되, 상기 구획막(400)과 투광렌즈(120) 사이의 공간에 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 하고, 상기 구획막(400)과 분리막(300) 사이의 공간에 압력 전달용 액체(102)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분리막(300)은 반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 구획막(400)은 반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력 발생용 액체(101)는 반사체 또는 불투명 물질이 혼합된 액체 또는 불투명 액체인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 바늘 없는 주사기는 상기 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 공간의 특정 지점을 향하여 에너지를 집중시키는 에너지집중장치(500);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 하부하우징(200)은 상기 약물격벽(210)이 관통되어 약물의 공급 통로가 형성된 약물보충구(220)를 더 포함하며, 상기 바늘 없는 주사기는 상기 약물보충구(220)와 연결되어 약물을 공급하는 약물공급부(600);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기에 의하면, 약물의 수용 공간을 구획하는 분리막의 취약부분을 가장자리보강부, 중앙보강부 및 연결보강부로 보강하여 악물의 수용 공간을 구획하는 막의 내구성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 약물의 수용 공간을 구획하는 막을 분리막과 구획막의 이중 막 구조로 형성하여, 약물의 수용 공간을 구획하는 막의 내구성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.
또, 중앙보강부, 분리막, 구획막, 압력 발생용 액체 등이 반사 또는 불투명 특성을 갖도록 하여, 압력 발생용 액체가 채워진 곳에 레이저 등을 집중시킬 때, 레이저 등이약물에 도달하여 약액을 변질시키는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 연결보강부를 방사상으로 형성하여 연결부가 차지하는 부피를 최소화 시킴으로써, 보강된 분리막을 제조하는데 사용되는 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 연결보강부 간에 이루는 각도를 동일하게 함으로써, 분리막에 가해지는 스트레스(압력 등)를 고르게 분산시켜 분리막의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기의 분해도.
도 2는 도 1을 조립한 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기의 개념도.
도 3은 도 2에 압력 발생용 액체가 채워진 개념도.
도 4는 도 1의 분리막의 평면도 및 A-A'을 절단한 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바늘 없는 주사기의 개념도.
도 6은 도 5에 압력 발생용 액체 및 압력 전달용 액체가 채워진 개념도.
도 7은 도 3에 에너지집중장치가 추가된 개념도.
도 8은 도 3에 약물공급부가 차가된 개념도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기의 분해도이고, 도 2는 도 1을 조립한 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기의 개념도이며, 도 3은 도 2에 압력 발생용 액체가 채워진 개념도이고, 도 4는 도 1의 분리막의 평면도 및 A-A'을 절단한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바늘 없는 주사기의 개념도이고, 도 6은 도 5에 압력 발생용 액체 및 압력 전달용 액체가 채워진 개념도이며, 도 7은 도 3에 에너지집중장치가 추가된 개념도이고, 도 8은 도 3에 약물공급부가 차가된 개념도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기는 투광렌즈(120)가 구비된 상부하우징(100), 하부하우징(200) 및 분리막(300)을 포함하되, 상기 투광렌즈(120) 측 공간에 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 한다.
이때, 압력 발생용 액체(101)는 반사체 또는 불투명 물질이 혼합된 액체 또는 불투명 액체인 것을 특징으로 할 수 있다.
이는, 압력 발생용 액체가 채워진 곳에 레이저 등을 집중시킬 때, 레이저 등이 분리막(300)을 통과해 약물에 도달하여 약액을 변질시키는 것을 방지하기 위함이다.
상부하우징(100)은 측면을 감싸도록 형성된 압력격벽(110) 일측이 밀폐되되, 밀폐된 측으로 투광렌즈(120)가 구비된다.
상기 상부하우징(100)은 압력 발생용 액체(101)가 채워지는 밀폐된 공간을 형성하기 위한 것으로, 압력격벽(110)이 측면을 막고, 투광렌즈(120)가 구비된 일측이 막혀있으며, 후술하게 될 분리막(300)이 타측을 막아, 압력 발생용 액체(101)가 채워지는 밀폐된 공간을 형성한다.
도 1 내지 도 3에서 투광렌즈(120)를 볼록형으로 표현하고, 투광렌즈(120)가 압력 격벽(110)의 일측 일부를 막고 있는 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 투광렌즈(120)를 평면형, 오목형 투광이 가능하다면 다양한 형태의 적용이 가능하며, 투광렌즈(120) 만으로 압력 격벽(110)의 일측 전체를 막는 것도 가능함은 물론이다.
하부하우징(200)은 측면을 감싸도록 형성된 약물격벽(210), 상기 약물격벽(210)으로부터 연장 형성되어 약물의 분사 통로(231)가 형성된 분사노즐(230)을 포함하며, 상기 상부하우징(100)과 연결 또는 연장 형성된다.
상기 하부하우징(200)은 약물이 채워지는 공간을 형성하기 위한 것으로, 약물격벽(210), 분사노즐(230) 및 분리막(300)이 약물의 분사 통로(231)를 제외한 다른 부분들을 막아, 약물이 채워지는 공간을 형성한다.
약물의 분사 통로(231)는 지름 100μm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
약물의 분사 통로(231)는 지름 100μm 이하로 형성될 경우, 약물이 채워지는 공간에 약물이 채워지더라도 일정 압력 이상의 압력이 작용하지 않으면 약물이 약물의 분사통로(231)로 빠져나오지 못한다.
이때, 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)은 일체로 형성되는 것도 가능하고, 분리 결합이 가능도록 형성되는 것도 가능하다.
분리막(300)은 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)사이에 구비되어, 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획하는 탄성 재질로 형성된다.
즉, 상기 분리막(300)이 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획하여, 상기 분리막(300) 일측(도 2의 분리막 상측)에 압력 발생용 액체(101)가 채워지는 밀폐된 공간을 형성 한다.
이때, 상기 분리막(300)은 실리콘고무(silicone rubber) 등으로 제작할 수 있다.
또한, 상기 분리막(300)은 반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
이는, 압력 발생용 액체가 채워진 곳에 레이저 등을 집중시킬 때, 레이저 등이 분리막(300)을 통과해 약물에 도달하여 약액을 변질시키는 것을 방지하기 위함이다.
상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)이 분리 결합이 가능하도록 형성된 경우, 분리막(300)이 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)의 연결되는 부분에 개재 구비(도 1 내지 도 3 참조)되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 분리막(300)은 급격한 팽창으로 인해 가장자리와 중심 부근이 먼저 손상될 우려가 있다. 때문에, 상기 분리막(300)은 급격한 팽창으로 인해 가장자리와 중심 부근을 보강하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분리막(300)은 가장자리보강부(310), 중앙보강부(320) 및 연결보강부(330)를 포함한다.
도 4에 가장자리보강부(310), 중앙보강부(320) 및 연결보강부(330)가 상부로 돌출된 형상이 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 하부로 돌출된 형상 또는 상부와 하부 양 방향으로 돌출된 형상 등 상기 분리막(300)의 두께를 두텁게 할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상도 이용 가능함은 물론이다.
가장자리보강부(310)는 상기 분리막(300)의 가장자리를 따라 일정 영역이 돌출 형성된다.
상기 가장자리보강부(310)는 상기 분리막(300)의 가장자리를 보강하기 위한 것으로, 상기 분리막(300)의 가장자리를 볼록하게 돌출 형성된다.
즉, 상기 가장자리보강부(310)는 다른 부분 보다 볼록하게(두텁게) 형성된다.
여기서, 분리막(300)의 가장자리는 분리막(300)이 상부하우징(100)과 하부하우징(200)의 내면과 밀착된 부분을 말하는 것이다.
상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)이 분리 결합이 가능하도록 형성된 경우, 분리막(300)이 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)의 연결되는 부분에 개재 구비되도록 할 수 있으며, 상기 분리막(300) 중 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)에 의해 압착되는 부분도 두텁게 형성할 수 있음은 물론이다.
중앙보강부(320)는 상기 분리막(300)의 중앙 일정 영역이 돌출 형성된다.
상기 중앙보강부(320)는 상기 분리막(300)의 중앙 일정 영역을 보강하기 위한 것으로, 상기 분리막(300)의 중앙 일정 영역을 볼록하게 돌출 형성된다.
즉, 상기 중앙보강부(320)는 다른 부분 보다 볼록하게(두텁게) 형성된다.
이때, 상기 중앙보강부(320)는 상기 투광렌즈(120) 측 면이 반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
이 역시, 압력 발생용 액체가 채워진 곳에 레이저 등을 집중시킬 때, 레이저 등이 분리막(300)을 통과해 약물에 도달하여 약액을 변질시키는 것을 방지하기 위한 것으로, 레이저 등이 집중되는 부위의 연장선상에 중앙보강부(320)가 위치하기 때문이다.
연결보강부(330)는 상기 가장자리보강부(310)의 어느 한 지점과 상기 중앙보강부(320)의 어느 한 지점을 연결하는 형상으로 일정 영역이 돌출 형성되며, 복수로 형성된다.
상기 연결보강부(330)는 상기 가장자리보강부(310)와 중앙보강부(320)를 볼록하게 돌출된 형상으로 연결하여 볼록하게 형성되지 않은 부분을 보강하기 위한 것이다.
즉, 상기 연결보강부(330) 역시 다른 부분 보다 볼록하게(두텁게) 형성된다.
이때, 상기 가장자리보강부(310), 중앙보강부(320) 및 연결보강부(330)의 볼록하게 돌출형성된 두께는 서로 같거나 다를 수 있다. 이는, 각각의 부위마다 수명이 다를 수 있기 때문에 이를 평준화 하기 위함이다.
예를 들어, 중앙보강부(320), 가장자리보강부(310), 연결보강부(330) 순으로 두께가 얇아지도록 형성할 수 있다.
상기 연결보강부(330)는 상기 중앙보강부(320)를 중심으로 방사상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
이는, 분리막(300)에 가해지는 스트레스(압력 등)를 분산시키되, 분리막(300)을 제조하는데 사용되는 비용을 절감시키기 위해 연결보강부(330)가 차지하는 부피를 최소화 하기 위함이다.
상기 연결보강부(330)는 연결보강부(330) 간에 이루는 각도가 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.
이는, 분리막(300)에 가해지는 스트레스(압력 등)를 고르게 분산시켜 분리막(300)의 수명을 연장시키기 위함이다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기는 투광렌즈(120)를 포함하는 상부하우징(100), 하부하우징(200), 분리막(300) 및 구획막(400)을 포함하되, 상기 구획막(400)과 투광렌즈(120) 사이의 공간에 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 하고, 상기 구획막(400)과 분리막(300) 사이의 공간에 압력 전달용 액체(102)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 한다.
즉, 이중 막 구조로 막(분리막(300), 구획막(400))의 파손으로 인한 약물의 오염을 방지하기 위함이다.
이때, 압력 발생용 액체(101)와 압력 전달용 액체(102)는 동일한 액체일 수도 있고, 서로 다른 액체일 수도 있다.
또한, 압력 발생용 액체(101)는 반사체 또는 불투명 물질이 혼합된 액체 또는 불투명 액체인 것을 특징으로 할 수 있다.
이는, 압력 발생용 액체가 채워진 곳에 레이저 등을 집중시킬 때, 레이저 등이 분리막(300)을 통과해 약물에 도달하여 약액을 변질시키는 것을 방지하기 위함이다.
또, 상기 구획막(400)과 분리막(300) 사이의 공간에 채워지는 압력 전달용 액체(102)는 반사체 또는 불투명 물질이 혼합된 액체 또는 불투명 액체인 것을 특징으로 할 수 있다.
이 역시, 압력 발생용 액체가 채워진 곳에 레이저 등을 집중시킬 때, 레이저 등이 분리막(300) 및 구획막(400)을 통과해 약물에 도달하여 약액을 변질시키는 것을 방지하기 위함이다.
상부하우징(100)은 측면을 감싸도록 형성된 압력격벽(110) 일측이 밀폐되되, 밀폐된 측으로 투광렌즈(120)가 구비된다.
상기 상부하우징(100)은 압력 발생용 액체(101)가 채워지는 밀폐된 공간과 압력 전달용 액체(102)가 채워지는 밀폐된 공간을 형성하기 위한 것으로, 압력격벽(110)이 측면을 막고, 투광렌즈(120)가 구비된 일측이 막혀있으며, 분리막(300)이 타측을 막고, 구획막(400)이 투광렌즈(120)와 분리막(300) 사이의 공간을 구획하여, 압력 발생용 액체(101)가 채워지는 밀폐된 공간과 압력 전달용 액체(102)가 채워지는 밀폐된 공간을 형성한다.
도 5 내지 도 6에서 투광렌즈(120)를 볼록형으로 표현하고, 투광렌즈(120)가 압력 격벽(110)의 일측 일부를 막고 있는 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 투광렌즈(120)를 평면형, 오목형 투광이 가능하다면 다양한 형태의 적용이 가능하며, 투광렌즈(120) 만으로 압력 격벽(110)의 일측 전체를 막는 것도 가능함은 물론이다.
하부하우징(200)은 측면을 감싸도록 형성된 약물격벽(210), 상기 약물격벽(210)으로부터 연장 형성되어 약물의 분사 통로(231)가 형성된 분사노즐(230)을 포함하며, 상기 상부하우징(100)과 연결 또는 연장 형성된다.
상기 하부하우징(200)은 약물이 채워지는 공간을 형성하기 위한 것으로, 약물격벽(210), 분사노즐(230) 및 분리막(300)이 약물의 분사 통로(231)를 제외한 다른 부분들을 막아, 약물이 채워지는 공간을 형성한다.
약물의 분사 통로(231)는 지름 100μm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
약물의 분사 통로(231)는 지름 100μm 이하로 형성될 경우, 약물이 채워지는 공간에 약물이 채워지더라도 일정 압력 이상의 압력이 작용하지 않으면 약물이 약물의 분사통로(231)로 빠져나오지 못한다.
이때, 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)은 일체로 형성되는 것도 가능하고, 분리 결합이 가능도록 형성되는 것도 가능하다.
분리막(300)은 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)사이에 구비되어, 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획하는 탄성 재질로 형성된다.
즉, 상기 분리막(300)이 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획한다.
이때, 상기 분리막(300)은 실리콘고무(silicone rubber) 등으로 제작할 수 있다.
또한, 상기 분리막(300)은 반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
이는, 압력 발생용 액체가 채워진 곳에 레이저 등을 집중시킬 때, 레이저 등이 분리막(300)을 통과해 약물에 도달하여 약액을 변질시키는 것을 방지하기 위함이다.
구획막(400)은 상기 분리막(300)과 일정거리 이격되어 상기 상부하우징(100) 측으로 구비되어, 상기 상부하우징(100)을 구획하는 탄성 재질로 형성된다.
즉, 상기 분리막(300)이 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획하고, 상기 구획막(400)이 상부하우징을 두 구역으로 구획하여, 상기 구획막(400) 일측(도 5 내지 도 6의 구획막 상측)에 압력 발생용 액체(101)가 채워지는 밀폐된 공간을 형성하고, 상기 구획막(400) 타측(도 5 내지 도 6의 구획막 하측)에 압력 전달용 액체(102)가 채워지는 밀폐된 공간을 형성한다.
상기 분리막(300)은 급격한 팽창으로 인해 가장자리와 중심 부근이 먼저 손상될 우려가 있다. 때문에, 상기 분리막(300)은 급격한 팽창으로 인해 가장자리와 중심 부근을 보강하는 것이 바람직하며, 이를 위해, 충격에 의한 완충 역할을 할 수 있도록 구획막(400)을 구비하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 구획막(400)은 1차적인 충격을 받는 것으로, 구획막(400)이 파손된다 하더라도 약물이 압력 발생용 액체(101)로 인해 오염될 우려가 없다.
이때, 상기 구획막(400)은 반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
이는, 압력 발생용 액체가 채워진 곳에 레이저 등을 집중시킬 때, 레이저 등이 구획막(400)을 통과해 약물에 도달하여 약액을 변질시키는 것을 방지하기 위함이다.
상기 상부하우징(100)도 다 단으로 분리 결합이 가능하도록 형성될 수 있으며(도 6 참조), 이러한 경우, 구획막(400)이 상기 상부하우징(100) 간에 연결되는 부분에 개재 구비(도 6 참조)되도록 하는 것이 바람직하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기는 상기 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 공간의 특정 지점을 향하여 에너지를 집중시키는 에너지집중장치(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 에너지집중장치(500)는 마이크로 웨이브, 레이저 등을 이용하여 에너지를 집중시킬 수 있는 장치를 말하는 것이다.
즉, 상기 에너지집중장치(500)는 상기 압력 발생용 액체(101)에 레이저 등의 에너지를 집중시켜, 상기 압력 발생용 액체(101)의 증발로 인한 순간적인 부피팽창(압력 증가)과 충격파들의 전달로 약물을 약물의 분사 통로(231)로 밀어내어, 마이크로 젯을 발생 시키는 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 바늘 없는 주사기는 상기 약물격벽(210)이 관통되어 약물의 공급 통로가 형성된 약물보충구(220)가 형성되며, 상기 약물보충구(220)와 연결되어 상기 약물보충구(220)를 통해 상기 하부하우징(200) 측 공간에 약물을 공급하는 약물공급부(600)를 더 포함할 수 있다.
다시 말해, 약물보충구(220)에 연결된 약물공급부(600)를 이용하여, 약물이 채워지는 공간까지 약물을 보충할 수 있다.
상기 약물공급부(600)는 약물이 약물의 분사통로(231)를 빠져나기지 못하는 수준의 일정 압력으로 약물을 보충할 수 있다.
이는, 별도의 제어 없이도 상시 약물이 채워지도록 하기 위함이다.
즉, 약물을 채우기 위한 공간에 약물이 없다면 약물을 채우게 되나,
약물을 채우기 위한 공간에 약물이 있다면 약물을 약물의 분사통로(231)로 밀어내지 못하는 수준에서 약물을 채울 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 상부하우징
101: 압력 발생용 액체 102: 압력 전달용 액체
110: 압력격벽 120: 투광렌즈
200: 하부하우징
210: 약물격벽 220: 약물보충구
230: 분사노즐
231: 약물의 분사 통로
300: 분리막
310: 가장자리보강부 320: 중앙보강부
330: 연결보강부
400: 구획막
500: 에너지집중장치
600: 약물공급부

Claims (10)

  1. 측면을 감싸도록 형성된 압력격벽(110) 일측이 밀폐되되, 밀폐된 측으로 투광렌즈(120)가 구비된 상부하우징(100);
    측면을 감싸도록 형성된 약물격벽(210), 상기 약물격벽(210)으로부터 연장 형성되어 약물의 분사 통로(231)가 형성된 분사노즐(230)을 포함하며, 상기 상부하우징(100)과 연결 또는 연장 형성되는 하부하우징(200); 및
    상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)사이에 구비되어, 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획하는 탄성 재질의 분리막(300);
    을 포함하되,
    상기 투광렌즈(120) 측 공간에 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 하며,
    상기 분리막(300)은
    상기 분리막(300)의 가장자리를 따라 일정 영역이 돌출 형성된 가장자리보강부(310);
    상기 분리막(300)의 중앙 일정 영역이 돌출 형성된 중앙보강부(320); 및
    상기 가장자리보강부(310)의 어느 한 지점과 상기 중앙보강부(320)의 어느 한 지점을 연결하는 형상으로 일정 영역이 돌출 형성된 복수의 연결보강부(330);
    를 포함하는 바늘 없는 주사기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙보강부(320)는
    상기 투광렌즈(120) 측 면이 반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 바늘 없는 주사기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결보강부(330)는
    상기 중앙보강부(320)를 중심으로 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는 바늘 없는 주사기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결보강부(330)는
    연결보강부(330) 간에 이루는 각도가 동일한 것을 특징으로 하는 바늘 없는 주사기.
  5. 측면을 감싸도록 형성된 압력격벽(110) 일측이 밀폐되되, 밀폐된 측으로 투광렌즈(120)가 구비된 상부하우징(100);
    측면을 감싸도록 형성된 약물격벽(210), 상기 약물격벽(210)으로부터 연장 형성되어 약물의 분사 통로(231)가 형성된 분사노즐(230)을 포함하며, 상기 상부하우징(100)과 연결 또는 연장 형성되는 하부하우징(200);
    상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)사이에 구비되어, 상기 상부하우징(100)과 하부하우징(200)을 구획하는 탄성 재질의 분리막(300); 및
    상기 분리막(300)과 일정거리 이격되어 상기 상부하우징(100) 측으로 구비되어, 상기 상부하우징(100)을 구획하는 탄성 재질의 구획막(400);
    을 포함하되,
    상기 구획막(400)과 투광렌즈(120) 사이의 공간에 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 하고,
    상기 구획막(400)과 분리막(300) 사이의 공간에 압력 전달용 액체(102)가 채워져 밀폐된 것을 특징으로 하는 바늘 없는 주사기.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 분리막(300)은
    반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 바늘 없는 주사기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 구획막(400)은
    반사 재질 또는 불투명 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 바늘 없는 주사기.
  8. 제1항 또는 5항에 있어서,
    상기 압력 발생용 액체(101)는
    반사체 또는 불투명 물질이 혼합된 액체 또는 불투명 액체인 것을 특징으로 하는 바늘 없는 주사기.
  9. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 바늘 없는 주사기는
    상기 압력 발생용 액체(101)가 채워져 밀폐된 공간의 특정 지점을 향하여 에너지를 집중시키는 에너지집중장치(500);
    를 더 포함하는 바늘 없는 주사기.
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 하부하우징(200)은
    상기 약물격벽(210)이 관통되어 약물의 공급 통로가 형성된 약물보충구(220)를 더 포함하며,
    상기 바늘 없는 주사기는
    상기 약물보충구(220)와 연결되어 약물을 공급하는 약물공급부(600);
    를 더 포함하는 바늘 없는 주사기.
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