KR101811513B1 - 마이크로 스피큘과 이의 제조용 몰드 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종횡비가 크거나 양방향 팁(tip)을 구비하거나 또는 턱진 구조의 팁을 제조하면서도 충진성과 이형성을 높일 수 있는 마이크로 스피큘, 이의 제조용 몰드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 마이크로 스피큘 제조방법은 마이크로 스피큘 팁을 기판에 수평방향으로 형성하므로, 음각부위의 깊이가 깊어지지 않고 외부에 노출되는 표면적이 커지게 된다. 따라서, 본 발명의 마이크로 스피큘은 종래 수직 구조 제조방법에 비해 잔류 공기 배출이 쉬워지고 니들의 분리도 매우 용이하다. 또한, 턱이 형성된 마이크로 스피큘도 본원발명과 같이 수평방향으로 마이크로 스피큘을 형성하면 이형이 가능하고, 양방향으로 스피큘 팁이 형성된 마이크로 스피큘을 제조할 수 있다.

Description

마이크로 스피큘과 이의 제조용 몰드 및 이의 제조방법{Micro spicule, Mold for Producing the Same and Method for Producing the Same}

본 발명은 마이크로 스피큘, 이의 제조용 몰드 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음각된 몰드의 깊이와 폭간의 비율(종횡비)가 크거나 스피큘이 양방향 팁(tip)을 구비하거나 또는 턱진 구조의 팁을 제조하면서도 몰드에 대한 재료의 충진성과 이형성을 높일 수 있는 마이크로 스피큘, 이의 제조용 몰드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

피부미용성분 또는 약물 등과 같은 유효성분을 피부에 도포하거나, 유효성분이 포함되어 있는 팩이나 패치 등을 피부에 붙여 체내에 전달하는 방식은 지속적인 약물 전달이 가능하고, 통증이 없으며, 이용이 간편하다는 장점이 있다.

그러나 피부 최외각의 10㎛ 내지 60㎛ 두께의 각질층이 외부 물질의 체내 침투를 막기 때문에, 유효성분의 체내 흡수율이 매우 낮다. 특히, 유효성분이 친수성이거나 분자량이 크면, 이의 체내 흡수율은 더욱 낮아진다.

따라서, 유효성분을 효과적으로 전달하기 위하여 주사를 이용한 투여 방법이 이용되고 있다. 그러나 종래의 주사바늘의 직경이 밀리미터 단위이고, 그 길이는 센티미터 단위이기 때문에, 피부에 존재하는 다수개의 통점을 자극하여, 주사바늘의 사용 시 대상자에게 상당한 통증을 준다. 또한, 주사는 일반적으로 병원이나 전문적인 피부 관리기관에서만 시술이 가능하기 때문에, 가정에서 용이하게 사용할 수 없다는 단점이 있다.

이러한 종래 기술에 따른 단점을 해결하기 위하여, 직경이 수십㎛ 내지 수백 ㎛, 길이가 수십 내지 수천㎛인 미세바늘(microneedle)이 개발되었다. 이러한 미세바늘은 피부 각질층에 미세 구멍을 형성하기 때문에, 형성된 미세 구멍을 통해서 친수성이거나 분자량이 큰 물질도 용이하게 피부로 흡수되거나 피부를 통해서 체내로 전달될 수 있다.

또한, 종래의 미세바늘을 사용하면 피부에 유효한 물질들의 피부 흡수율이나 체내 전달율이 증대된다. 더욱이, 길이가 짧은 미세바늘은 신경이 분포하는 진피층까지 침투하지 않기 때문에, 통증이 없다.

길이가 긴 미세바늘이 진피층까지 침투하더라도, 종래의 바늘에 비해 직경이 작고 길이가 짧기 때문에 자극하는 통점의 수가 적고, 따라서 대상자의 통증이 크게 줄어든다.

국제공개특허 제WO 02/47555호는 볼록한 헤드 표면을 형성하는 헤드와, 상기 헤드에 설치되고 상기 헤드 표면으로부터 미리정해진 거리만큼 돌출하고 일정 거리만큼 떨어져 있는 핀들을 포함하는, 대상자의 피부를 처리하는 장치, 및 상기 장치를 이용하여 피부 각질층에 미세 구멍을 형성한 후에 피부미용 물질을 도포하는 방법을 개시하고 있다.

또한, 미합중국 등록특허제5,487,726호는 백신을 피부에 도포하는 단계 및 상기 백신이 도포된 피부에 스파이크가 장착된 장치를 이용하여 피부 각질층에 미세 구멍을 형성하는 단계를 포함하는 백신 도포 시스템을 개시하고 있다.

그러나, 국제공개특허 제WO 02/47555호와 미합중국 등록특허 제5,487,726호에 따르면, 약물의 피부 도포 단계와 피부 각질층에 미세 구멍 형성 단계가 별도로 이루어지기 때문에, 대상자에게 불편함을 준다.

피부미용 물질이 각질층을 보다 쉽게 통과할 수 있도록 하는 다른 방법은 각질제거 화장품을 사용한 후, 피부미용 물질을 피부에 바르는 것이다. 각질제거 화장품은 주로 각질제거를 할 수 있는 스크럽제를 이용하여 물리적으로 각질을 제거한다. 각질제거 화장품의 사용 후 반드시 스크럽제를 씻어낸 후에 피부미용 물질을 비롯한 피부미용 물질을 피부에 도포해야 한다. 또한, 스크럽제 사용 도중 눈에 들어가게 될 경우, 스크럽제의 제거가 용이하지 아니하고, 이물감을 느끼게 되며, 눈을 비비는 것에 의해 각막이 손상될 수도 있다.

대한민국 등록특허 제10-1206985호는 설탕 입자를 비수계 화장료에 함유시킴으로써 피부 보습, 혈행 촉진, 피부 노폐물 및 각질 제거가 우수하면서도 경시 안정성 및 퍼짐성이 좋아 사용 감이 우수한 설탕 스크럽을 다량 함유한 마사지 화장료 조성물을 개시하고 있다.

그러나 상기 대한민국 등록특허 제10-1206985호의 설탕 스크럽은 일반적으로 면이 8개 이상이어서 각 면이 이루는 각이 크고, 모서리도 뭉툭하여 스크럽 효과가 크지 아니하다는 단점이 있다.

이러한 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여, 본 발명자들은 사면체 또는 피라미드 형태의 미세 니들을 특허출원하였다(특허출원 10-2014-0007338). 상기 미세니들은 다면체의 꼭지점이 각질에 미세구멍을 형성하거나 각질의 일부를 제거할 수 있어서, 종래 방법에 비해 피부미용물질 또는 약물의 각질층 통과를 효과적으로 할 수 있다. 도 1은 특허출원 10-2014-0007338호에 기재된 미세니들의 제조방법을 도시한 것이다. 도 1에서는 몰드에 음각된 공간의 종횡비가 1 : 1 정도인 미세 니들을 수직방향(미세 니들의 팁이 몰드 베이스면에 수직 방향으로 형성)으로 제조하는 것을 개시하고 있다.

도 1의 방법에 의해 제조된 미세니들을 피부에 적용하면 도 2와 같이 피부가 변형되어 각질을 비롯한 피부층에 미세 통로 형성 효율이 낮아지는 문제점이 발견되었다.

도 3은 도 1의 방법으로 종횡비를 1 : 1을 초과하는 경우를 보여준다. 도 3와 같이, 종횡비가 크기 때문에 몰드 내부에 공기가 빠져 나갈 수 있는 공간이 없어 니들 형성 물질이 완전히 충진되지 못하는 문제가 발생한다. 또한, 음각 몰드의 내면과 니들과의 접촉면적이 상대적으로 넓어 몰드로부터 니들을 분리하기가 어렵다. 또한, 도 4는 턱이 형성된 미세 니들을 도 1과 같이 수직 방향으로 제조하는 경우를 가정하고 그린 도면이다. 닻 형태(턱진 구조)를 포함 하는 미세 니들을 도 1과 같이 몰드 깊이의 수직 방향으로 제조하는 경우에는 도 3과 같이 미세 니들을 형성한 후에 이형할 수가 없으므로 제작이 불가하다.

본 발명은 종횡비가 크거나 양방향 팁(tip)을 구비하거나 또는 턱진 구조의 팁을 제조하면서도 충진성과 이형성을 높일 수 있는 마이크로 스피큘 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 적용하는데 있어서 피부 변형에도 불구하고 피부에 효과적으로 미세 채널을 형성하며, 피부전달물질을 별도로 적용하는 것이 아니라 동시에 적용할 수 있어서 사용자의 편의성이 높은 마이크로 스피큘과, 이에 대한 용이한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 양상은 스피큘의 형상이 기판에 다면체 구조의 음각으로 형성되고, 상기 음각 형상의 스피큘이 상기 기판에 수평 방향으로 형성된, 피부 미용 물질 또는 약물을 피부로 흡수하기 위한 마이크로 스피큘 제조용 몰드에 관련된다.

다른 양상에서 본 발명은

기판 상에 양각 다면체 구조를 형성하는 단계 ;

상기 다면체 구조상에 고분자나 금속을 소정 두께로 형성하는 단계 ;

기판과 상기 양각 다면체 구조를 상기 고분자나 금속으로부터 분리 제거하는 단계를 포함하되,

상기 양각 다면체 구조는 하나 이상의 니들 팁을 구비하고, 상기 팁(tip)이 기판 표면에 위치하는 마이크로 스피큘 제조용 몰드 제조방법에 관련된다.

또 다른 양상에서 본 발명은

생체적합성 물질, 물 또는 유효성분물질이 용해되어있는 용액의 혼합용액을 상기 마이크로 스피큘 제조용 몰드에 충전하는 단계;

상기 혼합용액을 건조하여 미세 니들을 얻는 단계; 및

상기 마이크로 스피큘을 상기 음각된 몰드로부터 분리하는 단계를 포함하는 마이크로 스피큘 제조 방법에 관련된다.

본 발명의 마이크로 스피큘 제조방법은 스피큘의 팁이 기판에 수평방향으로 형성하므로, 음각부위의 깊이가 깊어지지 않고 외부에 노출되는 표면적이 커지게 된다. 따라서, 본 발명의 마이크로 스피큘은 종래 수직 구조 제조방법에 비해 잔류 공기 배출이 쉬워지고 스피큘의 분리도 매우 용이하다. 또한, 턱이 형성된 마이크로 스피큘도 본원발명과 같이 몰드 기판의 수평방향으로 마이크로 스피큘을 형성하면 이형이 가능하고, 양방향으로 스피큘 팁이 형성된 마이크로 스피큘을 제조할 수 있다.

본 발명의 마이크로 스피큘은 피부 변형에도 불구하고 피부에 효과적으로 미세 채널을 형성하여 유용 성분의 피부 전달 효율을 높여주며, 피부전달 물질을 별도로 적용하는 것이 아니라 동시에 적용할 수 있어서 사용자의 편의성을 높여 준다. 특히 닻과 같은 구조가 포함된 마이크로 스피큘을 제공함으로써, 눌렸던 피부가 복원될 때에 마이크로 스피큘이 다시 밀려나오지 않고 피부에 박힌 상태를 유지하게 하여 피부 전달 물질의 체내 전달 효율을 높여 준다.

또한, 본 발명은 상기의 마이크로 스피큘에 대한 새로운 제조 방법을 제공함으로써, 상기 미세바늘의 대량 생산 및 상품화를 가능하게 한다.

도 1은 특허출원 10-2014-0007338호에 기재된 미세니들의 제조방법을 도시한 것이다.
도 2는 도 1에서 제조된 미세니들을 피부에 적용한 것을 보여주는 그림이다.
도 3은 도 1의 방법으로 종횡비를 1 : 1 초과하여 제조하는 경우를 보여준다.
도 4는 턱이 형성된 미세 니들을 도 1과 같이 수직 방향으로 제조하는 경우를 가정하고 그린 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 미세니들 제조용 몰드를 나타낸다.
도 6은 몰드에 형성된 음각 형상의 니들 구조를 확대한 사시도, 평면도 측면도를 나타낸다.
도 7은 스피큘 형상(120)이 사각뿔 구조로 음각 형성된 것을 나타낸다.
도 8은 두 개의 스피큘 팁(tip)(A, A')을 가지는 각뿔 또는 변형 각뿔의 일예이다.
도 9는 변형된 각뿔의 일예이다.
도 10은 도 5의 마이크로 스피큘용 몰드의 제조방법을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에서 제조가능한 스피큘의 예를 도시한 것이다.
도 12와 도 13은 실시예 1에서 제조된 마이크로 스피큘의 사진이다.
도 14와 도 15는 비교예 1에서 제조된 마이크로 스피큘의 사진이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 스피큘 제조용 몰드를 나타내고, 도 5는 몰드에 형성된 음각 형상의 스피큘 구조를 확대한 사시도, 평면도 측면도를 나타낸다.

도 4와 도 5를 참고하면, 본 발명의 마이크로 스피큘 제조용 몰드는 기판(10)과 음각의 스피큘 형상(20)을 포함한다.

몰드기판인 상기 기판(10)에 대해서는 특별한 제한이 있는 것이 아니다. 예를 들면, 상기 기판으로는 금속, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트, 또는 폴리카보네이트가 사용될 수 있다.

상기 스피큘 형상(20)은 상기 기판에 음각으로 형성된다. 상기 마이크로 스피큘 형상(20)은 팁(tip)이나 꼭지점을 가진 다면체 구조가 기판에 음각으로 형성될 수 있다.

도 5를 참고하면, 상기 스피큘 형상(20)은 사면체 구조가 음각으로 형성된다. 상기 사면체 음각 니들 형상(20)은 음각으로 노출된 기판 표면을 일면(21)으로 하고, 기판 내측의 음각화된 면들(22, 23, 24)로 형성된다.

도 1 내지 도 3의 종래 니들 구조 제조용 몰드에서는 니들용 음각이 기판 면에 세워져 수직으로 형성된다. 하지만, 본 발명에서는 상기 음각 형상의 스피큘(20)이 상기 몰드기판의 기판(10)에 수평 방향으로 형성된다. 바람직하게는, 본 발명의 음각 형상의 스피큘 팁(A)이 기판 표면에 위치한다.

여기서, 상기 팁(A)은 음각으로 형성된 스피큘 구조의 꼭지점들 중에서 가장 긴 높이를 가지는 꼭지점을 나타낸다. 꼭지점의 높이는 각 꼭지점과 마주보는 면과의 수직 거리이다.

상기 팁의 높이가 상기 밑면 폭에 비해 1.375 배 이상일 수 있으며, 바람직하게는 1.375~10배, 보다 바람직하게는 1.5~5배 범위일 수 있다.

또는 상기 팁을 형성하는 면들 중 기판 표면에 위치하는 삼각형(21)의 밑변과 모서리의 비가 1 : 1.375이상, 바람직하게는 1 : 1.375~10, 보다 바람직하게는 1 : 1.5~5배일 수 있다.

상기 기판 표면에 형성된 팁의 각도가 40도 이하일 수 있다. 상기 팁의 각도는 삼각형(21)의 꼭지점 각도일 수 있다. 즉, 상기 팁의 각도는 기판에 형성되는 면(21)의 꼭지점 각도를 의미하는 것으로 이해할 수 있다.

도 3과 도 5는 동일한 사면체 형상의 니들을 제조할 수 있으나, 도 3의 경우, 니들 형상이 수직으로 음각되어 있으며, 도 5는 니들 형상이 기판에 수평으로 음각되어 있다. 도 5의 경우, 가장 긴 길이를 갖는 니들 팁(A)을 포함한 면(21)이 기판 표면에 음각되어 형성되고, 상대적으로 길이가 짧은 팁(B)이 기판 표면과 수직방향으로 음각된다. 따라서, 도 3에 비해, 본 발명의 마이크로 스피큘 제조용 몰드는 기판 내부로 니들 팁 형상을 깊게 형성하지 않아도 되고, 또한, 니들 팁(A)을 포함한 면(21)이 기판 표면에 음각되므로 외부에 노출되는 표면적이 커지게 된다. 따라서, 본 발명의 마이크로 스피큘은 종래 수직 구조 제조방법에 비해 잔류 공기 배출이 쉬워지고 스피큘의 분리도 매우 용이하다. 또한, 턱이 형성된 미세 니들도 본원발명과 같이 수평방향으로 마이크로 스피큘을 형성하면 이형이 가능하고, 양방향으로 스피큘팁이 형성된 마이크로 스피큘을 제조할 수 있다.

도 7은 스피큘 형상(120)이 사각뿔 구조로 음각 형성된 것을 나타낸다. 상기 사각뿔 음각 스피큘 형상(120)은 음각으로 노출된 기판 표면(121), 기판 내측의 음각화된 3개의 면들(122, 123, 124)과 밑면(125)로 형성된다.

상기 스피큘 형상(120)의 팁(A)은 사각뿔의 꼭지점이다.

본 발명의 스피큘 형상(120)이, 도 5의 사면체 구조와 같이, 음각으로 기판 표면(110)에 수평으로 형성된다. 바람직하게는 사각뿔의 꼭지점이 기판 표면에 위치하도록 형성하면, 기판 표면 내부로 깊게 음각의 홈을 형성할 필요가 없다.

앞에서 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 스피큘 형상이 기판 표면에 다면체 구조로 형성되며, 음각으로 형성된 다면체 구조로는 각뿔, 두 개 이상의 꼭지점 또는 팁(tip)을 가지는 각뿔, 각뿔과 각기둥이 결합된 변형 각뿔일 수 있다.

본 발명의 음각의 다면체 구조는 기판 표면에 위치하는 두 개 이상의 꼭지점을 구비하는 다면체 구조일 수 있다. 상기 두 개 이상의 꼭지점의 길이가 같을 수도, 다를 수도 있다.

도 8은 두 개의 스피큘 팁(tip)(A, A')을 가지는 각뿔 또는 변형 각뿔의 일예이다. 음각 스피큘 형상(200)은 음각으로 노출된 기판 표면(221), 기판 내측의 음각화된 면들(222 등)로 형성된다.

본 발명은 도 8과 같이, 두 개의 각뿔을 서로 접합시킨 구조의 다면체를 기판에 음각으로 형성할 수 있다. 두 개의 각뿔은 밑면 부분을 접합시킨 구조로 음각되고, 두 개의 꼭지점이 기판 표면에 위치하도록 하여 음각 다면체 형상이 수평으로 누운 구조를 가지도록 한다. 도 8의 스피큘의 형상은 두 개의 스피큘 팁(tip)이 기판 표면에 위치하도록 음각된다.

도 8의 경우에는 상기 스피큘 팁의 높이는 두 개의 스피큘 팁과의 중간 지점에서 형성되는 가상면과의 수직거리인 것으로 한다. 도 8에서는 두 개의 스피큘 팁의 길이가 동일하지만, 어느 한쪽이 길도록 제조할 수 있다. 다만, 상기 팁(tip)(A, A')의 높이는 기판 내측에 수직방향으로 형성된 꼭지점 D의 높이보다 크다.

도 8의 스피큘 팁은 기판의 표면에서 서로 반대방향으로 형성될 수 있다. 도 8과 같은 양방향 팁을 구비하는 마이크로 스피큘 다면체 음각구조로부터 제조되는 마이크로 스피큘은 예리한 모서리가 많아 피부에 미세한 채널을 형성하는 것이 매우 용이하다.

도 9는 변형된 각뿔의 일예이다. 도 9는 한 개의 스피큘 팁(tip)(A)을 가지며, 사각기둥에 사면체가 접합된 음각 스피큘 형상을 보여준다. 음각 스피큘 형상(320)은 음각으로 노출된 기판(310) 표면(321), 기판 내측의 음각화된 면들(322 등)로 형성된다.

도 9를 참고하면, 각뿔의 스피큘 팁(A)이 기판 표면(321)에 위치한다. 도 8의 변형된 각뿔은 가장 긴 길이의 꼭지점이 수직으로 기판에 음각되는 것이 아니라 수평으로 음각되므로 다면체 구조를 기판의 수직으로 깊게 음각하지 않아도 됨을 보여준다.

본 발명은 턱진 구조, 또는 닻과 같은 형태를 수평으로 음각화하는 마이크로 스피큘용 몰드를 포함한다. 닻과 같은 형태를 앞에서 상술한 방법으로 수평으로(즉, 스피큘 팁이 기판 표면에 위치하도록) 음각화 할 수 있다.

본 발명과 같이 닻과 형태(도 3 도면 참고)를 수평으로 음각하면, 도 3과 달리 쉽게 몰드로부터 마이크로 스피큘을 이형할 수 있다.

도 10는 도 4의 미세니들용 몰드의 제조방법을 도시한 것이다. 도 10을 참고하면, 미세니들용 몰드의 제조방법은 양각의 다면체 구조를 형성하는 단계, 고분자나 금속을 소정 두께로 형성하는 단계 및 분리 제거 단계를 포함한다.

먼저, 본 발명은 소정의 방법으로 스피큘 팁(tip)(a)을 가지는 상기 양각 다면체 구조(420)를 기판 상에 형성한다. 본 발명은 팁(tip)(a)이 베이스부 표면에 위치하도록 한다. 팁(tip)은 다면체의 꼭지점 중 가장 긴 길이를 가지는 꼭지점이다. 따라서, 도 10의 b는 본 발명의 팁(tip)이 될 수 없다.

상기 양각의 다면체 구조는 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 양각 다면체 구조가 있는 마스터 몰드는 멤스 공정 또는 정밀기계 가공으로 제조할 수 있다.

예를 들면, 상기 기판 상에 양각의 다면체(도 10에서는 사면체 구조임)를 형성하는 방법은 먼저 유리 기판상에 크롬 등 금속층을 증착하는 단계, 스피큘 형상의 마스크를 사용하여 금속층에 스피큘 패턴을 전사하는 단계, 상기 금속층에 소정 두께의 감광제를 코팅하는 단계, 스피큘의 입체 형상 따라 자외선을 경사하여 노광하거나 수직 노광하는 단계, 비노광된 부분을 에칭하여 제거하는 단계를 포함한다.

상기 양각 다면체 구조는 공지된 감광성 물질로 형성될 수 있다.

상기 방법은 고분자층이나 금속층(440)을 상기 다면체 구조(420)상에 소정 두께로 형성한다.

상기 금속층을 소정 두께로 형성하는 방법은 공지된 금속층 증착방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 금속층을 소정 두께로 형성하는 방법은 전기도금에 의해서도 수행될 수 있다.

예를 들면, 상기 방법은 상기 양각 다면체 구조(420)상에 전기도금을 위한 전도성 금속(430)층을 박막으로 증착하는 단계를 수행한다.

이어서, 상기 방법은 기판을 전해질 수용액에 넣어 상기 전도성 금속을 한편의 전극(+극)으로, 기준 전극을 다른 한편의 전극(-)으로 하여 몰드를 형성하는 금속을 상기 전도성 금속 기판상으로 이동시켜 전기도금을 수행할 수 있다.

도 10을 참고하면, 전기도금 후 몰드용 금속으로부터 기판, 양각 다면체 구조(420) 및 전도성 금속(430)을 분리 제거할 수 있다.

도 10을 참고하면, 양각 다면체 구조(420)에서 스피큘 팁(tip)(a)은 음각 다면체 구조(20)에서의 스피큘 팁(A)과 대응되며, 상기 스피큘 팁(A)은 앞에서 상술한 바와 같이 베이스 표면에 위치한다.

다른 양상에서 본 발명은 마이크로 스피큘 제조 방법에 관련된다. 앞에서 상술한 바와 같이, 본 발명에서 제조하는 마이크로 스피큘은 하나 이상의 팁(tip)이나 꼭지점을 가지는 다면체 구조로서, 팁의 높이가 상기 팁에 대응되는 밑면 폭에 비해 2 배 이상의 길이를 갖는 스피큘이다.

본 발명의 마이크로 스피큘은 피부를 통해 피부미용 물질 또는 약물을 전달할 수 있다.

본 발명의 마이크로 스피큘 제조 방법은

생체적합성 물질, 물 또는 유효성분이 용해되어있는 용액의 혼합용액을 상기 마이크로 스피큘 제조용 음각 몰드에 충전하는 단계, 상기 혼합용액을 건조하여 마이크로 스피큘을 얻는 단계, 및 상기 마이크로 스피큘을 상기 음각된 몰드로부터 분리하는 단계를 포함한다.

상기 생체적합성 물질이 다당류, 폴리비닐알코올, 카르복시비닐 중합체, 키토산, 히알루론산, 셀룰로오스 폴리머 및 소금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.

상기 방법은 피부 미용 물질 또는 약물을 상기 혼합용액에 첨가할 수 있다.

상기 피부 미용 물질은 항산화제, 성장인자, 주름 개선 물질, 또는 세포 배양물 또는 배양 배지일 수 있다.

상기 항산화제는 비타민 C 또는 비타민 E일 수 있고, 상기 성장인자는 상피세포 성장인자(EGF) 또는 섬유아세포 성장인자(FGF)일 수 있으며, 상기 세포 배양물 또는 배양배지는 줄기세포의 배양물 또는 배양 배지일 수 있다.

또한, 혼합용액에 첨가될 수 있는 약물은 인슐린 또는 성장호르몬일 수 있다.

본 발명은 피부 미용 물질 또는 약물을 피부로 흡수시키기 위한 미세 니들에 관련된다. 도 11은 상기 마이크로 스피큘의 예를 도시한 것이다.

상기 마이크로 스피큘은 앞에서 상술한 마이크로 스피큘 제조용 몰드, 이를 이용한 마이크로 스피큘 제조방법으로 제조될 수 있다.

도 11을 참고하면, 본 발명에서 제조된 상기 마이크로 스피큘은 하나 이상의 팁을 구비한 다면체 구조이고, 팁(tip)의 높이가 밑면 폭에 비해 1.375 배 이상인 미세 니들이다. 여기서, 상기 팁(tip)은 상기 다면체의 꼭지점 중에서 가장 긴 높이를 가지는 꼭지점(T)이다. 상기 팁의 높이(h)가 밑면(S)을 형성하는 변 중 가장 길이가 긴 변(a)보다 1.375배 이상의 길이를 갖는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에서는 종횡비(밑변 : 높이)가 1 : 1.375 이상일 수 있으며, 바람직하게는 1 : 1.375~10, 보다 바람직하게는 1 : 1.5~5배일 수 있다.

또는, 상기 마이크로 스피큘은 상기 팁을 형성하는 삼각형의 면들 중 가장 긴 높이를 가지는 삼각형(M)의 밑변(s)과 모서리(b) 또는 높이(h')의 비가 1 : 1.375이상일 수도 있다.

또한, 상기 마이크로 스피큘은 상기 삼각형(M)의 꼭지점 각도(θ)가 40 이하, 보다 바람직하게는 30도이하일 수 있다.

상기 마이크로 스피큘은 각뿔, 두 개 이상의 꼭지점을 가지는 각뿔, 각뿔과 각기둥이 결합된 변형 각뿔 또는 닻 구조일 수 있다.

본 발명에서 제조된 마이크로 스피큘은 본 발명의 발명자가 기출원한 공개번호 10-2014-0094471호의 미세니들과 하기와 같은 차이가 있다.

먼저, 기출원된 미세 니들은 사면체 또는 피라미드 구조체로서 거의 정사면체나 사각뿔 구조를 나타낸다. 하지만, 본원발명은 마이크로 스피큘 중 어느 하나의 꼭지점이나 팁(tip)이 상대적으로 길이가 긴 구조를 제시하고 있다. 기출원된 미세 니들의 경우 니들 팁의 길이가 작아 효과적으로 피부에 미세구멍을 형성하기가 다소 어려운 측면이 있으나, 본 발명의 마이크로 스피큘은 스피큘의 길이가 2 배 이상으로 길어 피부에 효과적으로 삽입될 수 있다.

또한, 종래 기출원된 공개특허는 육면체 이상의 다면체는 니들로 사용할 수 없으나, 도 11과 같이, 본원발명의 다면체 구조의 스피큘은 육면체, 팔면체 등의 구조인 경우라도 적어도 하나 이상의 스피큘 팁을 구비하면 피부에 효과적으로 미세구멍을 형성시킬 수 있음을 보여준다. 즉, 본 발명의 마이크로 스피큘은 육면체 이상의 다면체라도 마이크로 스피큘로 활용할 수 있음을 보여준다.

본 발명은 상기 마이크로 스피큘, 피부 미용 물질이나 약물과 혼합된 스크러빙용 조성물일수 있다.

상기 조성물을 피부에 도포한 후 손으로 두드리거나 문지르면 다면체의 꼭짓점이나 모서리 등이 각질에 미세구멍을 형성하거나 각질의 일부를 제거한다. 특히, 마이크로 스피큘은 조성물 내에서 자유롭게 회전할 수 있으므로 길이가 긴 팁(tip)도 쉽게 피부에 접촉하여 삽입이 가능하다.

상기 스크러빙 조성물은 상기 마이크로 스피큘을 1~30중량% 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 스크러빙 조성물은 피부미용 물질 또는 약물 99~30중량%, 마이크로 스피큘 1~30 중량% 포함할 수 있다.

상기 피부미용 물질 또는 약물은 물에 용해되어 사용될 수 있으므로 상기 스크러빙 조성물은 소량의 물을 함유할 수 있다.

실시예 1

glass wafer에 포토레지스트 코팅한 뒤 패턴을 노광한 후 에칭하여 니들이 상기 베이스부에 수평 방향으로 형성된, 도 5와 같은 양각몰드를 제작하였다. 양각몰드를 니켈 도금한 후, 핫프레스(hot-press)에 220도의 열을 가하여 폴리프로필렌을 용융시키고, 17kg/cm²의 압력을 가하여 약 600개의 양각 다면체가 음각되고, 6cm*6cm 크기의 음각 플라스틱을 제작하였다.

상기 음각 플라스틱 몰드의 함몰부분에 2g의 히알루론산,4g의 물을 배합한 혼합용액을 도포하였다. 이후, 상기 플라스틱 몰드를 상온에서 건조한 후, 성형된 양각 다면체 형태의 마이크로 스피큘을 탈착시켰다.

비교예 1

본 발명자가 기출원한 10-2014-0007338호의 실시예에 따라 제조된, 수직구조의 양각 몰드를 이용하여 마이크로 구조체를 제조하였다. 하기 내용은 상기 출원서에 기재된 실시예이다.

도 12와 도 13은 실시예 1에 의해 제조된 미세니들의 사진이고, 도 14와 도 15는 비교예 1에 의해 제조된 마이크로구조체이다(도 14와 도 15는 10-2014-0007338호의 도 6과 7을 복사한 것이다).

도 12 내지 도 15를 참고하면, 비교예 1의 미세니들은 내부에 잔존하는 공기에 의해 빛이 반사되어 밝게 보이는 영역이 다수 관찰되지만, 본 발명에서는 이러한 공기 존재 영역이 거의 관찰되지 않음을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 마이크로 스피큘은 비교예 1에 비해 표면이 더 매끄러우면서도 날카로운 스피큘 팁 형상을 제공함을 확인할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

1. 기판에 마이크로 스피큘(micro spicule) 형상이 다면체 구조의 음각으로 형성되고, 상기 음각으로 형성되는 마이크로 스피큘 형상이 상기 기판에 수평 방향으로 형성되는, 피부 미용 물질 또는 약물을 피부로 전달하기 위한 마이크로 스피큘 제조용 몰드에 있어서,
   상기 기판에 음각으로 형성된 마이크로 스피큘 형상은, 서로 반대되는 방향으로 돌출된 두 개 이상의 꼭지점(Tip)을 구비하며, 상기 음각으로 형성된 마이크로 스피큘 형상의 기판 표면으로부터의 깊이와 서로 반대되는 방향으로 돌출된 꼭지점 간의 거리의 비율이 1:1.375 이상인 것을 특징으로 하는, 마이크로 스피큘 제조용 몰드.
2. 제1항의 몰드에 있어서, 상기 음각으로 형성된 마이크로 스피큘 형상이 서로 반대되는 방향으로 돌출된 두 개 이상의 꼭지점(tip)을 가지는 각뿔, 서로 반대되는 방향으로 돌출된 두 개 이상의 꼭지점(tip)을 가지는 각뿔과 각기둥이 결합된 변형 각뿔, 또는 서로 반대되는 방향으로 돌출된 닻(anker) 형상의 두 개 이상의 꼭지점을 갖는 각뿔인 것을 특징으로 하는, 마이크로 스피큘 제조용 몰드.
3. 제1항의 몰드에 있어서, 상기 마이크로 스피큘의 꼭지점(tip)이 상기 몰드 기판의 표면에 위치하도록 음각되는 것임을 특징으로 하는, 마이크로 스피큘 제조용 몰드.
4. 삭제
5. 삭제
6. 서로 반대되는 방향으로 돌출된 두 개 이상의 꼭지점(tip)을 구비하고, 상기 꼭지점 간의 거리가 음각된 마이크로 스피큘 형상의 깊이의 1.375배 이상인 마이크로 스피큘 제조용 몰드를 제조하는 방법에 있어서,
   상기 마이크로 스피큘 형상의 물체를 기판위에 형성시키는 단계 ;
   상기 마이크로 스피큘 형상의 물체의 표면에 고분자 물질 또는 금속 층을 형성시키는 단계 ;
   상기 물체를 상기 고분자 또는 금속 층으로부터 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   마이크로 스피큘 제조용 몰드의 제조 방법.
7. 마이크로 스피큘 형상이 다면체 구조의 음각으로 형성되고, 상기 마이크로 스피큘 형상은 서로 반대되는 방향으로 돌출된 두 개 이상의 꼭지점(Tip)을 구비하며, 상기 음각으로 형성된 마이크로 스피큘 형상의 깊이와 상기 꼭지점 간의 거리의 비율이 1:1.375 이상인 마이크로 스피큘 제조용 몰드에
   생분해성 물질과 물의 혼합액을 충진하는 단계;
   상기 충진된 혼합액을 건조시켜서 상기 몰드에서 마이크로 스피큘을 분리하는 단계를 포함하는, 마이크로 스피큘 제조 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 혼합액이 피부 미용 또는 약효 성분을 추가로 더 포함하는 것임을 특징으로 하는 마이크로 스피큘 제조 방법.
9. 제 7항에 있어서, 상기 생분해성 물질이, 다당류, 폴리비닐알코올, 카르복시비닐 중합체, 키토산, 히알루론산, 셀룰로오스 폴리머 및 소금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는, 마이크로 스피큘 제조 방법.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 피부미용 물질이나 약물을 함유하는 생분해성 물질로 이루어지는 마이크로 스피큘에 있어서,
    상기 마이크로 스피큘이 서로 반대되는 방향으로 돌출된 두 개 이상의 꼭지점(tip)을 가지는 각뿔, 서로 반대되는 방향으로 돌출된 두 개 이상의 꼭지점(tip)을 가지는 각뿔과 각기둥이 결합된 변형 각뿔, 또는 서로 반대되는 방향으로 돌출된 닻(anker) 형상의 두 개 이상의 꼭지점을 갖는 각뿔의 형상이며,
    상기 마이크로 스피큘의 두께와 상기 꼭지점(tip)간의 거리의 비율이 1: 1.375 이상인 것을 특징으로 하는, 피부미용 물질이나 약물을 피부에 전달하기 위한, 마이크로 스피큘.

Images