KR101909255B1 - 실란트 실린지 어셈블리 - Google Patents

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packing
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고영주
김형환
박정하
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주식회사 삼양바이오팜
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리는, 복수의 챔버를 포함하고, 제1 용액을 토출하는 제1 실린지; 복수의 챔버를 포함하고, 제2 용액을 토출하는 제2 실린지; 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지가 안착되는 베이스; 및 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지를 연결하여 제1 용액과 제2 용액을 혼합하여 토출하는 커넥터를 포함하고, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 반응하여 전단 저장 탄성률(shear storage modulus)이 전단 손실 탄성률(shear loss modulus)을 초과하도록 성질 변화되는 실란트 실린지 어셈블리가 제공될 수 있다.

Description

실란트 실린지 어셈블리{COMPOUND SEALANT SYRINGE ASSEMBLY}
본 발명은 실란트 실린지 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 주사기는 의료 용품 중의 하나로 사용되며, 내용물을 주사하거나 액체를 채취하는 등 다양한 목적으로 사용되고 있다.
이러한 주사기는 약제 주입 용도인 경우, 앰플 또는 바이알 등의 용기에 제공된 주사제를 내부로 흡입시킨 후 환자에게 주사할 수 있으며, 단일 주사제를 주사하는 것 외에 그 이상의 약제를 혼합하여 주사하는 경우도 있다.
또한, 주사기는 다양한 생체 조직을 접착하기 위한 실란트를 생체에 적용하기 위한 용도로 사용되고 있다.
그러나, 종래 기술의 실린지 어셈블리는 의료 현장에서 사용 준비 상태로 만들어지기 위해서 분말 약제를 담고 있는 바이알과 주사기를 상호 조립 또는 결합시키는 소요 시간이 필요하기 때문에 사용상 매우 불편하고, 의료 현장에서 신속하게 실린지 어셈블리의 사용이 매우 어려운 문제가 있다.
반대로, 의료 현장에서 시술 전 실린지 어셈블리를 미리 조립해 둘 경우, 오염 환경에 노출될 수 있고, 흔들거나 또는 취급 부주의로 인하여 주사기 내에서 용액 반응(예: 가교 반응)이 선행되어 일어날 수 있으므로, 주사기 사용 자체가 불가능한 사고 위험이 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 최근에는 복수의 챔버를 포함하여 주사기 내부에 각각 분말 약제 및 용액을 수용하는 주사기가 사용되고 있으나, 사용자의 부주의로 의도치 않게 혼합되어 버리는 문제점을 가지고 있다.
특히, 여러 용액이 혼합되어 실란트를 형성하여 주사해야하는 경우, 의도하지 않은 타이밍에 용액이 혼합되어 버리면 실란트가 토출 유로를 막아버려 사용 자체가 불가능해지는 문제가 있다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-0340287호 (2002.05.29. 등록)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 단일 동작으로 복수의 용액이 혼합되어 형성되는 실란트를 제공할 수 있는 실란트 실린지 어셈블리를 제공하고자 한다.
또한, 의도하지 않은 순간에 복수의 용액이 혼합되는 것이 방지되는 실란트 실린지 어셈블리를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리는, 복수의 챔버를 포함하고, 제1 용액을 토출하는 제1 실린지; 복수의 챔버를 포함하고, 제2 용액을 토출하는 제2 실린지; 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지가 안착되는 베이스; 및 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지를 연결하여 제1 용액과 제2 용액을 혼합하여 토출하는 커넥터를 포함하고, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 반응하여 전단 저장 탄성률(shear storage modulus)이 전단 손실 탄성률(shear loss modulus)을 초과하도록 성질 변화되는 실란트 실린지 어셈블리가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액은 화합물 파우더와 버퍼 용액의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 제1 용액은 반응성이 높은 작용기를 갖는 화합물이 용해된 용액이고, 상기 제2 용액은 제1 용액의 화합물과 반응될 수 있는 작용기를 갖는 화합물이 용해된 용액일 수 있다.
또한, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액의 혼합 시 화학 반응은 혼합 즉시 발생될 수 있다.
또한, 상기 화합물 파우더는 PEG(poly ethylene glycol), PVA(poly vinyl alcohol), PEI(poly ethylene imine) 중 어느 하나의 합성고분자로 제공될 수 있다.
또한, 상기 화합물 파우더는 키토산, 히알루론산, 알지네이트, 젤라틴, 덱스트란, 알파글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴설페이트, PGA(poly glutamic acid) 중 어느 하나의 천연고분자로 제공될 수 있다.
또한, 상기 버퍼 용액은 증류수, NaCl(Sodium chloride), KCl(Potassium chloride), NaH2PO4(Monosodium phosphate), Na2HPO4(Disodium phosphate), KH2PO4(Monopotassium phosphate), Na2CO3(Sodium carbonate), HCl (Hydrochloric acid), Borate, MES, Tris, HEPES 중 어느 하나 또는 그 이상이 용해된 수용액으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지는, 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지 각각의 내부에 제공되는 3개의 패킹부재; 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지 각각의 내주면에 제공되는 통로; 및 상기 패킹부재 중 어느 하나에 압력을 제공하는 플런저를 포함하고, 상기 3개의 패킹부재 사이에 각각 화합물 파우더 또는 버퍼 용액이 제공되는 복수의 챔버가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지는 각각 상기 커넥터와 가장 가까이에 배치된 제1 패킹부재 및 제4 패킹부재를 포함하고, 상기 제1 패킹부재와 상기 제4 패킹부재는 각각 제1 용액 및 제2 용액이 동일한 시점에 상기 커넥터로 토출될 수 있도록 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 이동을 차단할 수 있다.
또한, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 상기 제1 패킹부재와 상기 제4 패킹부재가 각각 패킹부재 고정부에 끼워진 후 상기 제1 패킹부재 및 상기 제4 패킹부재와 각각의 상기 패킹부재 고정부의 내주면 사이에 형성된 홈을 통해 상기 커넥터로 이동될 수 있다.
또한, 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지 각각은 상기 플런저를 통해 상기 패킹부재에 압력이 가해지면, 상기 복수의 챔버가 상기 통로를 통해 공간상 서로 연결되고, 상기 버퍼 용액은 상기 통로를 통해 유동하여 상기 화합물 파우더에 혼합될 수 있다.
또한, 상기 커넥터는, 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 이동 경로가 되는 커넥터 바디; 상기 제1 실린지와 연결되는 제1 연결부; 상기 제2 실린지와 연결되는 제2 연결부; 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액이 각각 토출되는 커넥터 헤드; 및 상기 커넥터 헤드의 끝단에 결합되고, 용액 혼합을 위한 내부 공간과 인젝션 홀을 갖는 노즐을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 각각, 상기 커넥터 바디와 연결되는 바디 연결부; 상기 제1 실린지 또는 상기 제2 실린지와 연결되는 실린지 연결부; 상기 바디 연결부와 상기 실린지 연결부의 사이에 제공되고, 내부에 복수의 돌기가 제공되는 패킹부재 고정부를 포함하고, 상기 돌기에 상기 패킹 부재 중 어느 하나가 끼움 결합되고, 상기 복수의 돌기 사이로 상기 제1 용액 또는 상기 제2 용액이 이동하여 상기 노즐을 통해 토출될 수 있다.
또한, 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지의 플런저는 플런저 홀더로 결합되어, 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지의 상기 패킹부재에 동시에 압력을 가할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리는 단일 동작으로 복수의 용액이 혼합되어 형성되는 효과가 있다.
또한, 의도하지 않은 순간에 복수의 용액이 혼합되는 것이 방지되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 평면도이다.
도 4는 도 1의 실란트 실린지 어셈블리를 설명하기 위한 측면도이다.
도 5는 도 4의 선 A-A 및 B-B를 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 도 1의 제1 패킹부재 고정부의 다른 예를 보여주는 절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4는 도 1의 실란트 실린지 어셈블리를 설명하기 위한 측면도이고, 도 5는 도 4의 선 A-A 및 B-B를 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리(1)는 제1 용액을 토출하는 제1 실린지(10)와, 제2 용액을 토출하는 제2 실린지(20)와, 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)를 연결하는 커넥터(30)와, 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)가 안착되는 베이스(40)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 용액은 반응성이 높은 작용기를 갖는 화합물이 용해된 용액일 수 있으며, 제2 용액은 제1 용액의 화합물과 반응될 수 있는 작용기를 갖는 화합물이 용해된 용액일 수 있다. 제1 용액의 반응성이 높은 화합물은 제2 용액의 작용기를 공격하여 화학적인 결합을 형성할 수 있다. 여기서, 제2 용액의 화합물의 작용기는 제1 용액의 화합물의 작용기보다 반응성이 낮을 수 있다.
예를 들어, 반응성이 높은 작용기는 Aldehyde기 (-CHO), N-Hydroxysuccinimide기 (-NHS), Thiol기 (-SH), Vinylsulfone기 (-VS), Maleimide기, Isocyanate기 (-NCO), Acetoacetate기 등일 수 있으며, 이는 제1 용액, 경우에 따라서는 제2 용액에 사용될 수 있다. 또한, 반응성이 낮은 작용기는 주로 제2 용액에 사용될 수 있으며, 대부분 amine기 (-NH2), 부분적으로 hydroxyl기 (-OH)일 수 있다. 이러한 amine기 함유 대표 화합물은 poly(ethylene imine) (PEI), multi armed-PEG-amine, poly (lysine), Trilysine amine, poly(allylamine) 등일 수 있다.
제1 용액과 제2 용액은 혼합되었을 때, 전단 저장 탄성률(shear storage modulus)이 전단 손실 탄성률(shear loss modulus)을 초과한다. 즉, 제1 용액과 제2 용액은 서로 혼합되어 하이드로겔 상태가 되고, 실란트로서 사용될 수 있다. 또한, 제1 용액과 제2 용액의 반응은 혼합 즉시 발생될 수 있다. 따라서, 제1 용액과 제2 용액이 혼합되는 위치 및 타이밍은 실란트 실린지 어셈블리에 있어서 매우 중요하다.
본 실시예에서 실란트는 제1 용액과 제2 용액이 반응하여 형성된 것으로서, 신체에 사용되어 두 조직 내지는 두 부분을 서로 접합하거나 잇는 용도로 사용되는 물질로 이해될 수 있다.
본 실시예에서, 화합물은 수용액 또는 용해된 상태에서 시간이 경과됨에 따라 상태 변화가 발생하는 모든 화합물로 이해될 수 있으며, 고분자 물질, 단분자 물질, 고분자 물질과 단분자 물질의 화합물, 고분자 물질과 고분자 물질의 화합물 등을 포함할 수 있다. 여기서 상태 변화는 화합물에 존재하는 반응성 있는 작용기가 수용액 상에서 반응성이 감소되거나 영구적으로 잃어버리는 경우이거나, 화합물에 존재하는 반응성 있는 작용기가 수용액 상에서 스스로 반응(self-reaction)하여 자기 가교(self-crosslinking)에 의해 하이드로겔을 형성하는 경우로 이해될 수 있다.
제1 실린지(10)에는 복수의 패킹부재(11, 12, 13)를 통해 복수의 챔버(15, 16)가 제공될 수 있다. 이때, 복수의 패킹부재(11, 12, 13)는 미리 정한 간격을 두고 제1 실린지(10) 내부에 제공될 수 있다. 각각의 패킹부재(11, 12, 13)에는 기 설정된 간격으로 돌기(미표기)가 제공될 수 있다. 여기서, 돌기는 제1 실린지(10) 내에서 패킹부재(11, 12, 13)의 기밀성 및 이동성에 대응하게 형성되어 있을 수 있다.
즉, 패킹부재(11, 12, 13)의 돌기(미표기)는 제1 실린지(10)의 내경에 대응되는 크기로 제공될 수 있고, 이를 통해, 제1 실린지(10)의 내부는 패킹부재(11, 12, 13)를 통해 밀폐된 상태로 유지될 수 있다.
본 실시예에서는 커넥터(30)와 가장 가까운 위치에는 제1 패킹부재(11)가 제공되고, 소정 간격을 두고 제2 패킹부재(12)와 제3 패킹부재(13)가 순서대로 제공되는 것을 예로 도시하였다. 또한, 제1 패킹부재(11)와 제2 패킹부재(12) 사이의 공간이 제1 챔버(15)이고, 제2 패킹부재(12)와 제3 패킹부재(13) 사이의 공간이 제2 챔버(16)가 되며, 제1 패킹부재(11)의 전단에는 공간이 채워지는 빈 공간으로 도시하였으나, 복수의 패킹부재(11, 12, 13) 및 챔버(15, 16)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 4개의 패킹부재가 제공될 경우, 이를 통해 3개의 챔버가 제공될 수도 있다.
제1 챔버(15)는 고체 물질인 화합물 파우더가 제공되는 공간일 수 있다. 이때, 제1 챔버(15)에 채워진 화합물 파우더는 제1 패킹부재(11)를 통해 제1 패킹부재(11)의 전단에 위치한 빈 공간과 격리될 수 있다.
제1 패킹부재(11) 및 후술할 제4 패킹부재(21)는 각각 제1 챔버(15)에서 혼합되는 제1 용액과 제3 챔버(25)에서 혼합되는 제2 용액이 부정확한 타이밍에 토출되는 것을 방지하는 역할을 하는 것이다. 즉, 제1 패킹부재(11)와 제4 패킹부재(21)에 의해 제1 실린지(10)로부터의 제1 용액의 토출과 제2 실린지(20)로부터의 제2 용액의 토출이 동기화될 수 있다.
또한, 화합물 파우더는 PEG(poly ethylene glycol), PVA(poly vinyl alcohol), PEI(poly ethylene imine) 중 어느 하나의 합성고분자로 제공될 수 있으나, 제1 챔버(15)에 제공되는 화합물 파우더는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 키토산, 히알루론산, 알지네이트, 젤라틴, 덱스트란, 알파글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴설페이트, PGA(poly glutamic acid) 중 어느 하나의 천연고분자일 수도 있고, 상술한 예들 외에 다른 화합물과 반응하여 실란트를 형성할 수 있는 화합물일 수 있다.
제2 패킹부재(12)에 의해 제1 챔버(15)로부터 구획되는 제2 챔버(16)는 화합물 파우더를 용해시키기 위한 액체 물질, 즉 버퍼 용액이 제공되는 공간일 수 있다. 구체적으로, 제2 패킹부재(12)는 돌기(미표기)를 통해 제1 실린지(10) 내부의 소정 공간을 밀폐시키고, 이를 통해, 제2 챔버(16)의 버퍼 용액이 제1 챔버(15)와 혼합되지 않을 수 있다. 이때, 버퍼 용액은 NaCl(Sodium chloride), KCl(Potassium chloride), NaH2PO4(Monosodium phosphate), Na2HPO4(Disodium phosphate), KH2PO4(Monopotassium phosphate), Na2CO3(Sodium carbonate), HCl (Hydrochloric acid), Borate, MES, Tris, HEPES 중 하나 또는 그 이상이 용해된 수용액으로 제공될 수 있으나, 버퍼 용액은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 버퍼 용액은 증류수로 제공될 수 있다.
제3 패킹부재(13)는 제1 플런저(17)를 통해 압력을 전달받아 이동될 수 있다. 구체적으로, 압력은 사용자의 손가락에 의해 발생되는 힘일 수 있다.
또한, 제1 플런저(17)는 제1 실린지(10) 내부의 제3 패킹부재(13)와 일측이 접촉되어 있고, 타측이 제1 실린지(10) 외부로 노출되는 것으로서, 외부로 노출된 타측을 통해 사용자의 압력을 받아 일측의 제3 패킹부재(13)로 전달할 수 있다. 이때, 제1 플런저(17)는 제1 실린지(10)의 내경보다 작은 직경으로 제공되어, 제1 실린지(10) 내부에서의 이동이 용이할 수 있다.
한편, 제1 실린지(10)는 유체 유동을 위한 바이패스의 역할을 수행하는 제1 통로(14)를 포함할 수 있다. 제1 통로(14)는 제1 실린지(10)의 내주면을 기준으로 제1 실린지(10)의 벽체에 유체 유동을 위한 공간을 제공하도록 제1 실린지(10)의 내주면에서 길이 방향을 따라 연장된 홈 형상(groove shape)을 갖는다.
제1 통로(14)는 유리 재질의 제1 실린지(10)에 일체형으로 형성될 수 있다. 제1 통로(14)의 외부는 제1 실린지(10)의 외주면의 미리 정한 위치에서 외주면에 비해 상대적으로 돌출되어 있을 수 있다. 제1 통로(14)는 패킹부재(11, 12, 13)의 길이에 대응되는 길이로 제공될 수 있다. 구체적으로, 제1 통로(14)는 제1 패킹부재(11)와 제2 패킹부재(12)의 사이에 제공될 수 있다. 제1 통로(14)의 구체적인 역할은 후술하겠다.
제1 실린지(10)와 소정 간격을 두고 제2 실린지(20)가 제공될 수 있다. 제2 실린지(20)는 제1 실린지(10)와 동일한 형상으로 제공될 수 있다.
즉, 제2 실린지(20)에는 앞서 설명한 제1 실린지(10)의 제1, 2, 3 패킹부재(11, 12, 13), 제1 통로(14), 제1, 2 챔버(15, 16), 및 제1 플런저(17)와 동일하거나 유사한 형상 및 역할을 수행하도록, 제4, 5, 6 패킹부재(21, 22, 23), 제2 통로(24), 제3, 4 챔버(25, 26), 및 제2 플런저(27)가 제공될 수 있다. 그러나, 제2 실린지(20)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 제2 실린지(20)는 제1 실린지(10)의 직경보다 작게 형성되고, 이에 따라, 패킹부재(21, 22, 23), 통로(24), 챔버(25, 26) 및 플런저(27)의 직경도 이에 대응되게 제공될 수 있다.
제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)는 커넥터(30)를 통해 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 실린지(10)의 내부 공간과 제2 실린지(20)의 내부 공간 각각은 커넥터(30)의 내부 공간과 연결되며, 이후 노즐(35)의 내부 공간에서 서로 연결될 수 있다.
커넥터(30)에 결합된 노즐(35)의 내부 공간은 제1 실린지(10)에서 제공되는 제1 용액과 제2 실린지(20)에서 제공되는 제2 용액이 서로 혼합되어 화학 반응이 이루어지는 공간일 수 있다. 본 실시예에서는 제1 용액과 제2 용액이 노즐(35)에서 혼합된 후 토출되는 것을 예로 들어 설명하나, 실시예에 따라서는 커넥터(30)의 내부 공간에서 제1 용액과 제2 용액이 혼합될 수도 있다.
이를 위해서, 커넥터(30)는 커넥터 바디(31)와, 제1 실린지(10)와 연결되는 제1 연결부(32)와, 제2 실린지(20)와 연결되는 제2 연결부(33)와, 제1 용액 및 제2 용액이 각각 토출되는 커넥터 헤드(34)와, 커넥터 헤드(34)의 끝단에 결합되어서 용액 혼합을 위한 내부 공간 및 혼합 용액 분사를 위한 인젝션 홀(35a)(injection hole)을 갖는 노즐(35)이 제공될 수 있다. 인젝션 홀(35a)은 노즐(35)의 끝단에 형성되며, 노즐(35)의 내부 공간과 연통될 수 있다.
이와 같은 커넥터 바디(31)는 복수의 용액, 즉 제1 용액과 제2 용액의 이동 경로가 될 수 있다.
이를 위해서, 커넥터 바디(31)의 일측은 제1 연결부(32)를 통해 제1 실린지(10)와 연결될 수 있고, 타측은 제2 연결부(33)를 통해 제2 실린지(20)와 연결될 수 있으며, 제1 연결부(32) 및 제2 연결부(33)를 통해 전달받은 제1 용액 및 제2 용액은 모두 커넥터 헤드(34)를 통해 노즐(35)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또한, 노즐(35)의 내부 공간에 도달한 제1 용액 및 제2 용액은 서로 만나서 혼합 용액이 될 수 있다. 이때, 화학 반응(예: 가교 반응)이 시작될 수 있다. 또한, 노즐(35)의 내부 공간의 혼합 용액은 노즐(35)의 인젝션 홀(35a)을 통해서 노즐(35)의 외부로 토출 또는 분사될 수 있다. 이렇게 분사된 혼합 용액은 빠른 겔화를 일으켜 하이드로겔을 형성할 수 있다.
또한, 제1 연결부(32) 및 제2 연결부(33)는 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)를 커넥터 바디(31)에 연결시키는 수단으로서, 제1 용액 및 제2 용액의 통로 역할을 수행하는 상호 연결 수단일 수 있다.
구체적으로, 제1 연결부(32)는 커넥터 바디(31)의 일측에 제공되는 제1 바디 연결부(321)와, 제1 실린지(10)와 연결되는 제1 실린지 연결부(323)와, 제1 바디 연결부(321) 및 제1 실린지 연결부(323)의 사이에 제공되는 제1 패킹부재 고정부(322)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 연결부(33)는 커넥터 바디(31)의 타측에 제공되는 제2 바디 연결부(331)와, 제2 실린지(20)와 연결되는 제2 실린지 연결부(333)와, 제2 바디 연결부(331) 및 제2 실린지 연결부(333)의 사이에 제공되는 제2 패킹부재 고정부(332)를 포함할 수 있다.
제1 바디 연결부(321) 및 제2 바디 연결부(331)는 내부에 나사산(미표기)을 포함할 수 있으며, 이를 통해 커넥터 바디(31)와 결합될 수 있다. 그러나, 제1 바디 연결부(321) 및 제2 바디 연결부(331)와 커넥터 바디(31)의 결합 방법은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 별도의 결합부재를 통해 결합될 수 있다.
제1 바디 연결부(321) 및 제1 패킹부재 고정부(322) 각각의 내부 공간은 서로 연결되어 있고, 제2 바디 연결부(331) 및 제2 패킹부재 고정부(332) 각각의 내부 공간은 서로 연결되어 있다.
여기서, 제1 패킹부재 고정부(322) 및 제2 패킹부재 고정부(332)는 유체의 압력에 따라 이동되는 제1 패킹부재(11) 또는 제4 패킹부재(21)를 고정하거나 정지시키는 수단일 수 있다.
이를 위하여, 제1 패킹부재 고정부(322) 및 제2 패킹부재 고정부(332)에는 제1 패킹부재(11) 및 제4 패킹부재(21)의 직경에 대응되도록 제1 돌기부(3221) 및 제2 돌기부(3321)가 제공될 수 있다. 이때, 제1 바디 연결부(321)와 제1 패킹부재 고정부(322) 사이 및 제2 바디 연결부(331)와 제2 패킹부재 고정부(332) 사이에는 제1 차단부(3211) 및 제2 차단부(3311)가 제공될 수 있다. 제1 패킹부재 고정부(322) 및 제2 패킹부재 고정부(332)의 구체적인 구조는 후술하겠다.
커넥터(30)는 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)를 통해 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)와 연결될 수 있다. 이때, 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)는 내부에 복수의 홈(3231, 3331)을 가질 수 있으며, 제1 실린지(10)와 제2 실린지(20)의 일측은 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)의 직경보다 크고 복수의 홈(3231, 3331)의 직경보다는 작은 직경을 가질 수 있다.
구체적으로, 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)와 커넥터(30)의 결합을 위해서, 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)에 열이 가해질 수 있다. 이때, 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)는 열이 가해지면 형태의 변형이 이루어지는 열가소성소재일 수 있으며, 예를 들어, PP(poly propylene)일 수 있다. 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)에 열이 가해지면, 경화되었던 고분자가 연해지면서 물리적인 힘에 의해 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)의 끝단이 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)의 복수의 홈(3231, 3331)으로 삽입될 수 있다. 소정 시간이 흐른 후 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)가 다시 경화되면, 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)는 복수의 홈(3231, 3331)에 삽입된 상태로 고정될 수 있다. 따라서, 제1 실린지 연결부(323) 및 제2 실린지 연결부(333)와 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)가 용이하게 결합될 수 있다.
한편, 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)는 베이스(40)에 안착될 수 있다. 베이스(40)는 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)를 고정하는 것으로서, 제1 실린지(10)가 안착되는 제1 안착부(41)와, 제2 실린지(20)가 안착되는 제2 안착부(42)와, 제1 안착부(41) 및 제2 안착부(42)의 외측으로 돌출된 윙 형상의 서포트(43)를 포함할 수 있다. 여기서, 서포트(43)는 플런저 홀더(50)를 통해서 플런저(17, 27)를 이동시킬 수 있도록 사용자의 손가락 압력을 지지하는 역할을 담당할 수 있다.
제1 안착부(41) 및 제2 안착부(42)는 각각 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)의 직경에 대응되게 제공될 수 있으며, 제1 안착부(41) 및 제2 안착부(42)의 일측에 고정부(43)가 제공되어 보관 위치에 위치시킬 수 있다.
제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)의 제1 플런저(17) 및 제2 플런저(27)는 플런저 홀더(50)를 통해 결합될 수 있다. 구체적으로, 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)의 외부로 노출된 제1 플런저(17) 및 제2 플런저(27)의 타측은 플런저 홀더(50)의 제1 결합부(51) 및 제2 결합부(52)에 결합될 수 있다. 이때, 제1 결합부(51) 및 제2 결합부(52)는 일부가 제1 플런저(17) 및 제2 플런저(27)의 지름의 크기보다 큰 크기로 개방될 수 있으며, 이 개방 공간을 따라 제1 플런저(17) 및 제2 플런저(27)가 끼움 결합될 수 있다. 따라서, 사용자는 플런저 홀더(50)에 압력을 가함으로써, 제1 플런저(17) 및 제2 플런저(27)에 동시에 압력을 가할 수 있다.
구체적으로, 도 4(a)를 참조하면, 제1 챔버(15)에는 화합물 파우더가 제공될 수 있고, 제2 챔버(16)에는 버퍼 용액이 제공될 수 있다. 이때, 도 4는 제1 실린지(10)의 측면도가 도시되어 있으나, 제2 실린지(20)의 작동 방법은 제1 실린지(10)와 실질적으로 동일하다.
사용자가 플런저 홀더(50)에 압력을 가하면, 제1 플런저(17)는 제3 패킹부재(13)를 밀어낼 수 있다. 이때, 제3 패킹부재(13)는 제2 챔버(16)에 제공된 버퍼 용액을 밀어내게 되고, 이에 따라, 제3 패킹부재(13)의 이동 길이만큼 제2 패킹부재(12)도 이동될 수 있다. 즉, 제2 챔버(16)의 체적은 변함이 없을 수 있다.
제1 플런저(17)를 통한 압력에 따라 이동된 제2 패킹부재(12)는 제1 통로(14)에 대응되는 위치까지 이동될 수 있다(도 4(b) 참조). 이때, 제1 통로(14)는 제1 챔버(15)와 제2 챔버(16)를 공간상 서로 연결시킬 수 있다.
그 결과, 제2 패킹부재(12)에 의해서 구획되었던 제2 챔버(16) 내부의 버퍼 용액이 제1 통로(14)를 통해서 제1 챔버(15)로 이동될 수 있다. 이에 따라, 제2 패킹부재(12)와 제3 패킹부재(13) 사이의 간격인 제2 챔버(16)의 체적은 점차 감소될 수 있고, 이와 반대로, 제1 챔버(15)의 체적은 점차 증가될 수 있다. 제2 챔버(16)의 버퍼 용액이 모두 제1 챔버(15)로 이동되면, 제1 챔버(15)에 제공된 화합물 파우더와 버퍼 용액이 제1 챔버(15) 내부에서 혼합될 수 있다(도 4(c) 참조). 이때, 제1 챔버(15) 내에서 혼합된 용액이 제1 용액일 수 있다. 즉, 제1 용액은 고체인 화합물 파우더와 액체인 버퍼 용액이 혼합된 것일 수 있다.
제2 챔버(16)의 버퍼 용액이 모두 이동하면, 제2 패킹부재(12)와 제3 패킹부재(13)는 밀착되어 이동될 수 있다. 이때, 제2 패킹부재(12) 및 제3 패킹부재(13)의 이동에 따라, 제1 챔버(15) 내의 제1 용액 또한 이동될 수 있고, 이에 따라, 제1 패킹부재(11)는 커넥터(30)의 제1 패킹부재 고정부(322)의 내부까지 이동될 수 있다(도 4(d) 참조).
제1 패킹부재(11)는 제1 패킹부재 고정부(322)의 돌기(3221)에 끼움 결합될 수 있고, 제1 챔버(15) 내부의 제1 용액은 제1 패킹부재 고정부(322)의 내주면에 제공되고, 내주면의 원주 방향을 따라 이격 배치된 복수의 돌기(3221) 사이로 빠져나갈 수 있다. 이때, 돌기(3221)의 사이 위치를 기준으로 제1 패킹부재 고정부(322)의 내주면에는 홈(3222)이 제공될 수 있고, 이에 따라, 제1 용액이 홈(3222)을 통해 더 원활하게 유동될 수 있다.
한편, 제1 바디 연결부(321)의 일측에 관통홀(3212)이 제공될 수 있고, 제1 바디 연결부(321)와 제1 패킹부재 고정부(322) 사이에 제1 차단부(3211)가 제공될 수 있으며, 제1 차단부(3211)에는 홈(3222)에서 관통홀(3212)까지 연장된 형태의 연결홈(3211a)이 제공될 수 있다. 즉, 제1 패킹부재 고정부(322)의 홈(3222)과 제1 차단부(3211)의 연결홈(3211a)은 서로 연결될 수 있다. 따라서, 홈(3222)을 따라 이동하는 제1 용액이 연결홈(3211a)을 따라 관통홀(3212)까지 이동될 수 있다. 관통홀(3212)을 통해 토출된 제1 용액은 커넥터(30)의 커넥터 바디(31)을 통해 커넥터 헤드(34)까지 이동되고, 이후 노즐(35)의 인젝션 홀(35a)를 통해 토출 또는 분사될 수 있다.
이때, 제1 실린지(10)와 제2 실린지(20)에는 플런저 홀더(50)를 통해 실질적으로 동일한 압력이 주어지는 바, 제2 용액의 토출은 제1 용액의 토출과 동일한 과정으로 이뤄질 수 있다.
사용자의 조작에 의해 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)로부터 제1 용액과 제2 용액은 동시에 커넥터(30)로 토출될 수 있고, 노즐(35)에서 분사 직전에 혼합될 수 있다.
종래기술의 경우 복수 개의 실린지에서 토출되는 용액의 혼합이 사용자의 의도와는 다르게 미리 일어나거나 너무 늦게 일어나거나, 의도하지 않은 위치에서 일어나는 등의 문제가 있었으나, 본 발명은 제1 패킹부재(11)와 제4 패킹부재(21)가 제1 용액과 제2 용액의 토출을 사전에 차단하고 있고, 제1 패킹부재(11)와 제4 패킹부재(21)가 각각 제1 패킹부재 고정부(322)와 제2 패킹부재 고정부(332)에 실질적으로 동일한 타이밍에 삽입된 후에야 커넥터(30)로 토출될 수 있으므로 미리 제1 용액과 제2 용액이 혼합되어 유로가 막히는 문제를 예방할 수 있다.
즉, 제1 실린지(10)로부터의 제1 용액의 토출과 제2 실린지(20)로부터의 제2 용액의 토출은 각각 제1 패킹부재(11) 및 제4 패킹부재(21)의 이동에 의해 동기화될 수 있으며, 각 패킹부재의 위치 및 챔버의 체적은 제1 패킹부재(11)와 제4 패킹부재(21)가 동시에 각각의 제1 패킹부재 고정부(322)와 제2 패킹부재 고정부(332)에 끼워질 수 있도록 설정될 수 있다.
또한, 커넥터(30) 내부에서 혼합되는 것이 아니라, 토출 직전의 노즐(35)에서 혼합되어 분사됨으로써 의도하지 않은 순간에 복수의 용액이 혼합되는 것이 방지될 수 있으며, 제1 실린지(10) 및 제2 실린지(20)가 동일한 타이밍에 분사됨으로써 단일 동작으로 복수의 용액이 혼합되어 형성될 수 있다.
또한, 종래의 제품들은 주사 직전에 복수의 용액을 혼합하는 과정을 별도로 실시하거나 실린지를 어플리케이터에 장착하는 별도의 조립 과정을 거쳐서 사용되므로, 용액을 주사하기까지 많은 준비 시간을 필요로 하게 되어 사용 편의성이 낮을 수 있으며, 용액을 혼합하고 어플리케이터를 조립 하는 단계에서 외부 공기가 지속적으로 노출됨에 따라 용액이 오염될 가능성을 내재할 수 있다. 그러나, 본 실시예는 조립된 상태의 어셈블리 제품이므로, 의료 현장에서 어셈블리 제품을 포장하고 있는 멸균 포장지만을 제거하여 곧바로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 도 1의 제1 패킹부재 고정부의 다른 예를 보여주는 절개 사시도이다.
도 6을 참조하면, 제1 실린지(10)는 다른 형태의 돌기(3221a)를 갖는 제1 패킹부재 고정부(322a)를 포함할 수 있다. 제1 패킹부재 고정부(322a)의 돌기(3221a)는 사각형 단면을 갖도록 제공될 수 있으며, 제1 패킹부재(11)가 삽입되는 측에서 용액이 토출되는 측으로 점차 크기가 커지도록 제공될 수 있다. 즉, 제1 패킹부재 고정부(322a)는 테이퍼 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 돌기(3221a)를 통해 형성되는 제1 실린지(10)의 내경이 용액이 토출되는 측으로 갈수록 작아질 수 있으며, 이에 따라, 제1 패킹부재(11)가 제1 패킹부재 고정부(322a)에 깊게 삽입될수록 견고하게 고정될 수 있다. 이때, 돌기(3221a)의 사이 위치를 기준으로 제1 패킹부재 고정부(322a)의 내주면에는 홈(3222a)이 제공될 수 있고, 이에 따라, 제1 용액이 홈(3222a)을 통해 더 원활하게 유동될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. 다만, 다른 실시예에는 도 1의 실시예와 비교하여 제3 실린지(20')에 제4 패킹부재(21') 및 제6 패킹부재(23')만 제공되고, 하나의 제5 챔버(25')가 제공되는 점에서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 일 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실란트 실린지 어셈블리(1')의 제3 실린지(20')는 제4 패킹부재(21') 및 제6 패킹부재(23')가 제공될 수 있고, 제4 패킹부재(21') 및 제6 패킹부재(23')의 사이에 제5 챔버(25')가 제공될 수 있다.
제5 챔버(25')에는 제1 용액과 반응하는 버퍼 용액, 또는 제1 용액에 포함된 화합물 파우더와 반응 가능한 화합물 파우더가 용해된 버퍼 용액인 제3 용액이 제공된다.
제5 챔버(25')에 제1 용액과 반응하는 버퍼 용액이 제공되는 경우, 제1 실린지(10)의 제1 챔버(15)의 내부에는 반응성이 높은 화합물 파우더와 이와 반응하는 상대적으로 반응성이 낮은 화합물 파우더의 혼합물이 제공될 수 있다. 이 혼합물은 제1 실린지(10)의 제2 챔버(16)에 제공된 버퍼 용액과 혼합되어 토출되고, 제3 실린지(20')로부터 제공되는 버퍼 용액과 반응할 수 있다.
제5 챔버(25')에 제1 용액에 포함된 화합물 파우더와 반응 가능한 화합물 파우더가 제공되는 경우, 제5 챔버(25')에 제공되는 화합물 파우더는 제1 실린지(10)에 제공되는 화합물 파우더보다 상대적으로 반응성이 낮은 화합물 파우더일 수 있다. 반응성이 높은 화합물 파우더를 포함하는 제1 용액과 반응성이 낮은 화합물 파우더를 포함하는 제3 용액은 각각 제1 실린지(10) 및 제3 실린지(20')로부터 토출되어 서로 만나 반응하게 된다.
제3 실린지(20')가 플런저(27)를 통해 압력을 전달 받으면, 제3 용액은 커넥터(30)로 토출되어 제1 용액과 혼합될 수 있다.
이때, 제1 실린지(10)로부터의 제1 용액의 토출과 제3 실린지(20')로부터의 제3 용액의 토출은 각각 제1 패킹부재(11) 및 제4 패킹부재(21')의 이동에 의해 동기화될 수 있으며, 각 패킹부재의 위치 및 챔버의 체적은 제1 패킹부재(11) 및 제4 패킹부재(21')가 동시에 각각의 제1 패킹부재 고정부(322) 및 제2 패킹부재 고정부(332)에 끼워지도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 제3 실린지(20')의 내경을 조절하여 제1 용액과 제3 용액의 속도를 맞출 수 있다. 따라서, 제1 용액 및 제3 용액은 커넥터(30)에서 동시에 혼합될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 실란트 실린지 어셈블리를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 실란트 실린지 어셈블리
10: 제1 실린지 20: 제2 실린지
30: 커넥터 40: 베이스
50: 플런저 홀더

Claims (14)

  1. 복수의 챔버를 포함하고, 제1 용액을 토출하는 제1 실린지;
    복수의 챔버를 포함하고, 제2 용액을 토출하는 제2 실린지;
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지가 안착되는 베이스; 및
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지를 연결하여 제1 용액과 제2 용액을 혼합하여 토출하는 커넥터를 포함하고,
    상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 반응하여 전단 저장 탄성률(shear storage modulus)이 전단 손실 탄성률(shear loss modulus)을 초과하도록 성질 변화되며,
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지는,
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지 각각의 내부에 제공되는 3개의 패킹부재;
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지 각각의 내주면에 제공되는 통로; 및
    상기 패킹부재 중 어느 하나에 압력을 제공하는 플런저를 포함하고,
    상기 3개의 패킹부재 사이에 각각 화합물 파우더 또는 버퍼 용액이 제공되는 복수의 챔버가 제공되는
    실란트 실린지 어셈블리.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 용액 및 상기 제2 용액은 화합물 파우더와 버퍼 용액의 혼합물인 실란트 실린지 어셈블리.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 용액은 반응성이 높은 작용기를 갖는 화합물이 용해된 용액이고,
    상기 제2 용액은 제1 용액의 화합물과 반응될 수 있는 작용기를 갖는 화합물이 용해된 용액인 실란트 실린지 어셈블리.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 용액과 상기 제2 용액의 혼합시 화학 반응은 혼합 즉시 발생되는 것인 실란트 실린지 어셈블리.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화합물 파우더는 PEG(poly ethylene glycol), PVA(poly vinyl alcohol), PEI(poly ethylene imine) 중 어느 하나의 합성고분자로 제공되는 실란트 실린지 어셈블리.
  6. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화합물 파우더는 키토산, 히알루론산, 알지네이트, 젤라틴, 덱스트란, 알파글루칸, 베타글루칸, 콘드로이틴설페이트, PGA(poly glutamic acid) 중 어느 하나의 천연고분자로 제공되는 실란트 실린지 어셈블리.
  7. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼 용액은 증류수이거나, NaCl(Sodium chloride), KCl(Potassium chloride), NaH2PO4(Monosodium phosphate), Na2HPO4(Disodium phosphate), KH2PO4(Monopotassium phosphate), Na2CO3(Sodium carbonate), HCl (Hydrochloric acid), Borate, MES, Tris, HEPES 중 어느 하나 또는 그 이상이 용해된 수용액으로 제공되는 실란트 실린지 어셈블리.
  8. 삭제
  9. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지는 각각 상기 커넥터와 가장 가까이에 배치된 제1 패킹부재 및 제4 패킹부재를 포함하고,
    상기 제1 패킹부재와 상기 제4 패킹부재는 각각 제1 용액 및 제2 용액이 동일한 시점에 상기 커넥터로 토출될 수 있도록 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 이동을 차단하는 실란트 실린지 어셈블리.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 상기 제1 패킹부재와 상기 제4 패킹부재가 각각 패킹부재 고정부에 끼워진 후 상기 제1 패킹부재 및 상기 제4 패킹부재와 각각의 상기 패킹부재 고정부의 내주면 사이에 형성된 홈을 통해 상기 커넥터로 이동되는 실란트 실린지 어셈블리.
  11. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지 각각은 상기 플런저를 통해 상기 패킹부재에 압력이 가해지면, 상기 복수의 챔버가 상기 통로를 통해 공간상 서로 연결되고, 상기 버퍼 용액은 상기 통로를 통해 유동하여 상기 화합물 파우더에 혼합되는 실란트 실린지 어셈블리.
  12. 복수의 챔버를 포함하고, 제1 용액을 토출하는 제1 실린지;
    복수의 챔버를 포함하고, 제2 용액을 토출하는 제2 실린지;
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지가 안착되는 베이스; 및
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지를 연결하여 제1 용액과 제2 용액을 혼합하여 토출하는 커넥터를 포함하고,
    상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 반응하여 전단 저장 탄성률(shear storage modulus)이 전단 손실 탄성률(shear loss modulus)을 초과하도록 성질 변화되며,
    상기 커넥터는,
    상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 이동 경로가 되는 커넥터 바디;
    상기 제1 실린지와 연결되는 제1 연결부;
    상기 제2 실린지와 연결되는 제2 연결부;
    상기 제1 용액 및 상기 제2 용액이 각각 토출되는 커넥터 헤드; 및
    상기 커넥터 헤드의 끝단에 결합되고, 용액 혼합을 위한 내부 공간과 인젝션 홀을 갖는 노즐을 포함하고,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 각각,
    상기 커넥터 바디와 연결되는 바디 연결부;
    상기 제1 실린지 또는 상기 제2 실린지와 연결되는 실린지 연결부;
    상기 바디 연결부와 상기 실린지 연결부의 사이에 제공되고, 내부에 복수의 돌기가 제공되는 패킹부재 고정부를 포함하고,
    상기 돌기에 상기 패킹 부재 중 어느 하나가 끼움 결합되고, 상기 복수의 돌기 사이로 상기 제1 용액 또는 상기 제2 용액이 이동하여 상기 노즐을 통해 토출되는
    실란트 실린지 어셈블리.
  13. 삭제
  14. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지의 플런저는 플런저 홀더로 결합되어, 상기 제1 실린지 및 상기 제2 실린지의 상기 패킹부재에 동시에 압력을 가하는 실란트 실린지 어셈블리.
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JP2011527607A (ja) * 2008-07-08 2011-11-04 ハイパーブランチ メディカル テクノロジー， インコーポレイテッド 多成分処方のための独立式医療用アプリケータおよびその使用方法

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