KR102281610B1 - Microvascular Device, Method for manufacturing the same, and Drug Flow Observation System Including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세 혈관 모사장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것으로, 생체 내의 혈관을 재현하여 약물 등의 유동과 관련된 유동시험을 수행이 가능하여, 불필요한 임상시험을 줄일 수 있고, 다양한 혈관의 혈류를 구현하여 육안으로 관측이 가능하고 정밀한 유로홈이 각각 형성되며 하나의 유로를 형성하는 상판부재와 하판부재의 접촉면에 코팅층이 구비되어 약물의 리크(leak)를 방지할 수 있으며, 세척 후 재사용이 용이하여 반복 사용이 가능한 미세 혈관 모사장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a microvascular mimic device, a method for manufacturing the same, and a system including the same, and it is possible to perform flow tests related to the flow of drugs by reproducing blood vessels in a living body, thereby reducing unnecessary clinical trials, By realizing the blood flow of various blood vessels, it is possible to observe with the naked eye, and precise channel grooves are formed, respectively, and a coating layer is provided on the contact surface of the upper plate member and the lower plate member forming one channel to prevent drug leakage, It relates to a microvascular mimic device that is easy to reuse after washing and can be used repeatedly, a method for manufacturing the same, and a system including the same.
Description
본 발명은 미세 혈관 모사장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것으로, 생체 내의 혈관을 재현하여 약물 등의 유동과 관련된 유동시험을 수행이 가능하여, 불필요한 임상시험을 줄일 수 있고, 다양한 혈관의 혈류를 구현하여 육안으로 관측이 가능하고 정밀한 유로홈이 각각 형성되며 하나의 유로를 형성하는 상판부재와 하판부재의 접촉면에 코팅층이 구비되어 약물의 리크(leak)를 방지할 수 있으며, 세척 후 재사용이 용이하여 반복 사용이 가능한 미세 혈관 모사장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a microvascular mimic device, a method for manufacturing the same, and a system including the same, and it is possible to perform flow tests related to the flow of drugs by reproducing blood vessels in a living body, thereby reducing unnecessary clinical trials, By realizing the blood flow of various blood vessels, it is possible to observe with the naked eye, and precise channel grooves are formed, respectively, and a coating layer is provided on the contact surface of the upper plate member and the lower plate member forming one channel to prevent drug leakage, It relates to a microvascular mimic device that is easy to reuse after washing and can be used repeatedly, a method for manufacturing the same, and a system including the same.
일반적으로, 초정밀 미세 유체 연구 분야는 2000년대 초반 DNA에 기반한 생체 반응 알고리즘을 획득한 Genome project 이후 생체 구현 바이오칩 분야에서 큰 발전을 이뤄냈다. 이후, 프로젝트 데이터에 기반한 혈액 진단 등의 체외 진단 기법들이 개발되었으며, 자체 조기 진단에 대한 시장의 요구가 지속적으로 증가하고 있다.In general, the field of ultra-precision microfluidic research has made great strides in the field of bio-embodied biochips since the Genome project, which acquired a bioreaction algorithm based on DNA in the early 2000s. Since then, in vitro diagnostic techniques such as blood diagnosis based on project data have been developed, and the market demand for self-initiated early diagnosis is continuously increasing.
또한, 혈액 기반 체외 진단 기법을 개발할 경우 자동화 시스템을 구축한 대형 헬스케어 업체나 고가의 정밀 검진 기계를 구축한 대형 병원 위주에서 검증이 가능하지만, 대학교 연구실 규모에서는 정량화가 어려운 실정이며, 실험 단계에서 분석 검증 가능한 검증 기기 개발이 요구되고 있다.In addition, when developing a blood-based in vitro diagnostic method, verification is possible mainly at large healthcare companies that have automated systems or large hospitals with expensive precision examination machines, but quantification is difficult at the university lab scale, and it is difficult to quantify at the experimental stage. There is a need to develop a verification device that can be analyzed and verified.
새로운 약물이 개발되면 안전성 및 유효성을 증명하기 위해 임상시험이 수행된다. 특히, 임상 1단계에서는 약물의 체내 흡수, 분포, 대사, 배설 등에 대한 자료를 수집하는 안전성 평가가 수행된다. 이 때 약물이 목적하는 곳에 어느 정도의 양이 도달하는지 확인하는 정량적 평가가 이루어지는데 이를 위해서 혈류 관찰이 필수적이다.When a new drug is developed, clinical trials are conducted to prove its safety and effectiveness. In particular, in the first phase of clinical trials, safety evaluation is performed to collect data on drug absorption, distribution, metabolism, and excretion. At this time, a quantitative evaluation is made to confirm how much the drug reaches the intended place, and for this, observation of blood flow is essential.
이러한 혈류를 관찰하기 위해 엑스선촬영(X-ray), 양전자 방출 단층촬영(Positron Emission Tomography; PET), 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography; CT), 자기공명영상(Magnetic Resonance Image; MRI) 등이 사용되고 있으나 혈관을 촬영하기 위해 조영제를 투입해야 하는 번거로움이 있고 신부전 환자나 약물 과민반응 환자에게 부담을 주며 방사선에 노출되는 문제가 있다.X-ray imaging (X-ray), positron emission tomography (PET), computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), etc. are used to observe such blood flow. There is a problem of having to inject a contrast agent to take a blood vessel, and it puts a burden on patients with renal failure or drug hypersensitivity, and there is a problem of exposure to radiation.
상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 가상의 혈류 모형을 제작하여 혈류를 관찰하는 등의 체외 진단 기법들이 소개되고 있으나 자동화 시스템을 구축한 대형 헬스케어 업체나 고가의 정밀 검진 기계를 구축한 대형 병원 위주에서 실시가 가능한 단점이 있다.In order to solve the above problems, in vitro diagnostic techniques such as observing blood flow by making a virtual blood flow model are being introduced, but mainly large healthcare companies that have automated systems or large hospitals that have expensive precision examination machines are being introduced. There are disadvantages that can be implemented in
또한, 상기 체외 진단 기법들에 이용되는 장비 등은 폴리디메틸실록산(Poly Di Methyl Siloxane; PDMS) 과 같은 실리콘 소재 또는 Paper 소재를 포함하는데, 이러한 소재들은 열적 변형에 취약하고, 유체 오염이 발생하기 쉬운 구조를 가지고 있는 바 미세 혈관의 혈류를 재현하기 어려운 문제가 있다.In addition, the equipment used in the in vitro diagnostic techniques includes a silicone material or a paper material such as polydimethylsiloxane (PDMS), which is vulnerable to thermal deformation and is susceptible to fluid contamination. There is a problem in that it is difficult to reproduce the blood flow of microvessels as they have a structure.
나아가, 세척이 어려워 1회의 사용으로 폐기하여야 하는 등 재사용이 쉽지 않고 혈류 관측이 필요할 때마다 제작하여야 하는 등 비용이 많이 발생하여 경제적이지 않은 문제가 있다.Furthermore, it is difficult to clean, so it is not easy to reuse, such as having to be discarded after one use, and there is a problem in that it is not economical because it is expensive to manufacture it every time blood flow observation is required.
상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 생체 내의 혈관을 재현하여 불필요한 임상시험을 줄일 수 있고, 다양한 혈관의 혈류를 구현하여 육안으로 관측이 가능하고 정밀한 유로홈이 각각 형성되며 하나의 유로를 형성하는 상판부재와 하판부재의 접촉면에 코팅층이 구비되어 리크(leak)를 방지할 수 있으며, 세척 후 재사용이 용이하여 반복 사용이 가능한 미세 혈관 모사장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 포함하는 시스템이 소개된 바가 없다.In order to solve the above problems, unnecessary clinical trials can be reduced by reproducing blood vessels in the living body, and by realizing blood flow of various blood vessels, it is possible to observe with the naked eye, and precise channel grooves are formed respectively, and the upper plate forms a single channel. A coating layer is provided on the contact surface of the member and the lower plate member to prevent leakage, and it is easy to reuse after washing and thus can be used repeatedly, a method of manufacturing the same, and a system including the same are introduced. does not exist.
본 발명은 미세 혈관 모사장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것으로, 생체 내의 혈관을 재현하여 약물 등의 유동과 관련된 유동시험을 수행이 가능하여, 불필요한 임상시험을 줄일 수 있고, 다양한 혈관의 혈류를 구현하여 육안으로 관측이 가능하고 정밀한 유로홈이 각각 형성되며 하나의 유로를 형성하는 상판부재와 하판부재의 접촉면에 코팅층이 구비되어 약물의 리크(leak)를 방지할 수 있으며, 세척 후 재사용이 용이하여 반복 사용이 가능한 미세 혈관 모사장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 포함하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a microvascular mimic device, a method for manufacturing the same, and a system including the same, and it is possible to perform flow tests related to the flow of drugs by reproducing blood vessels in a living body, thereby reducing unnecessary clinical trials, By realizing the blood flow of various blood vessels, it is possible to observe with the naked eye, and precise channel grooves are formed, respectively, and a coating layer is provided on the contact surface of the upper plate member and the lower plate member forming one channel to prevent drug leakage, An object of the present invention is to provide a microvascular mimic device that is easy to reuse after washing and can be used repeatedly, a method for manufacturing the same, and a system including the same.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 약물의 혈관 유동성을 평가하기 위한 미세 혈관 모사장치에 있어서, 광투과성 재질로 구성되며, 복수회 분기점에서 분기되어 단계적으로 폭이 감소되는 유로홈이 일측면에 형성되는 상판부재; 및, 광투과성 재질로 구성되며, 상기 상판부재의 유로홈에 대응하는 유로홈이 일측면에 형성되는 하판부재; 를 포함하고, 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면이 면접촉 상태로 밀착되어 대응하는 위치의 유로홈이 혈관을 모사하는 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, in a microvascular simulating device for evaluating the vascular fluidity of drugs, one side of the channel groove, which is made of a light-transmissive material, branches at multiple branch points and decreases in width step by step an upper plate member formed on the; and a lower plate member made of a light-transmitting material and having a channel groove corresponding to the channel groove of the upper plate member formed on one side thereof; It includes, and one side of the upper plate member and the lower plate member is in close contact with a surface contact state to provide a microvascular simulating device, characterized in that the channel groove at a corresponding position forms a channel for simulating a blood vessel.
여기서, 상기 상판부재와 상기 하판부재에 형성되는 유로홈은 반원 또는 반타원 형상이며, 상기 유로의 단면은 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.Here, the flow path grooves formed in the upper plate member and the lower plate member are semicircular or semi-elliptical in shape, and the cross section of the flow path is circular or oval.
또한, 상기 유로는 상기 분기점을 기준으로 분기 전의 면적과 분기 후의 면적의 합이 같으며, 상기 분기점에서 분기된 유로는 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.In addition, the flow path provides the same as the sum of the area before branching and the area after branching based on the branch point, and the flow passage branched at the branch point is arranged side by side.
나아가, 상기 분기점은 상기 유로의 길이 방향으로 적어도 5개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.Furthermore, the branch point provides a microvascular simulating device, characterized in that at least five or more are provided in the longitudinal direction of the flow path.
한편, 상기 유로의 상단에 약물의 주입구가 형성되고, 상기 유로의 하단에 복수 개의 유로의 하단에서 토출되는 약물이 수렴되는 배출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.On the other hand, it provides a microvascular simulating device, characterized in that the injection port of the drug is formed at the upper end of the flow path, the discharge part is formed at the lower end of the flow path, the drug discharged from the lower ends of the plurality of flow paths converge.
또한, 상기 유로의 상단 영역에 상기 유로 내의 압력 측정 또는 압력 조절을 위하여 분지된 분지관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.In addition, it provides a microvascular simulating device, characterized in that it further comprises a branch pipe for measuring or controlling the pressure in the flow path in the upper region of the flow path.
여기서, 상기 유로의 상단의 내경은 세동맥 또는 세정맥 모사를 위하여 2 밀리미터(mm) 내지 4 밀리미터(mm)로 구성되며, 상기 유로의 하단의 내경은 모세혈관 모사를 위하여 10 마이크로미터(㎛) 내지 100 마이크로미터(㎛)로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.Here, the inner diameter of the upper end of the flow path is composed of 2 millimeters (mm) to 4 millimeters (mm) for simulating arterioles or venules, and the inner diameter of the lower end of the flow path is from 10 micrometers (㎛) to 100 for simulating capillaries. It provides a microvascular simulating device, characterized in that it is composed of micrometers (㎛).
또한, 상기 상판부재 및 상기 하판부재의 일측면 중 적어도 일면에 폴리우레탄 코팅이 수행된 후, 상기 유로를 형성하기 위한 유로홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.In addition, after the polyurethane coating is performed on at least one surface of one side of the upper plate member and the lower plate member, a flow path groove for forming the flow path is provided.
또한, 상기 폴리우레탄 코팅의 두께는 상기 유로의 하단의 내경의 50% 이하의 두께인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.In addition, the thickness of the polyurethane coating provides a microvascular simulator, characterized in that the thickness of 50% or less of the inner diameter of the lower end of the flow path.
또한, 상기 유로는 미리 결정된 유로의 기준 내경을 경계로 상기 기준 내경보다 내경이 큰 부분은 기계 가공으로 가공되며, 상기 기준 내경보다 작은 부분은 레이저 가공으로 수행되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.In addition, the flow path is a microvascular simulating device, characterized in that a portion having an inner diameter greater than the reference inner diameter is processed by machining with a reference inner diameter of the predetermined passage as a boundary, and a portion smaller than the reference inner diameter is performed by laser processing. to provide.
여기서, 상기 기준 내경은 80 마이크로미터(㎛) 내지 120 마이크로미터(㎛) 범위인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.Here, the reference inner diameter provides a microvascular simulator, characterized in that in the range of 80 micrometers (㎛) to 120 micrometers (㎛).
한편, 상기 상판부재 및 상기 하판부재의 일측면에 각각 유로홈 형성을 위한 기준위치 결정을 위하여 대응되는 위치에 복수 개의 위치결정용 지그를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.On the other hand, it provides a microvascular simulating device, characterized in that it is provided with a plurality of positioning jigs on one side of the upper plate member and the lower plate member, respectively, for determining a reference position for forming a flow path groove at corresponding positions.
또한, 상기 상판부재 및 상기 하판부재를 밀착하여 고정하기 위하여 상기 상판부재 및 상기 하판부재를 관통하여 체결되는 복수 개의 체결부재; 를 더 포함하며, 상기 체결부재의 체결을 위한 상기 상판부재 및 상기 하판부재에 체결홀을 형성하는 공정은 상기 상판부재 및 상기 하판부재에 유로홈을 형성한 후 수행되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.In addition, a plurality of fastening members fastened through the upper plate member and the lower plate member to fix the upper plate member and the lower plate member in close contact; It further comprises, wherein the process of forming a fastening hole in the upper plate member and the lower plate member for fastening the fastening member is performed after forming a flow path groove in the upper plate member and the lower plate member. provide the device.
한편, 상기 미세 혈관 모사장치에 의해 유동성 검사되는 약물은 색전제, 혈액 유사 액체(Blood Mimicking Fluid; BMF), 혈장, 합성의약품, 바이오의약품, 방사성동위원소를 포함하는 화합물 또는 조성물 중 하나인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치를 제공한다.On the other hand, the drug to be tested for fluidity by the microvascular mimic device is one of embolics, blood mimicking fluid (BMF), plasma, synthetic drugs, biopharmaceuticals, and compounds or compositions containing radioactive isotopes. It provides a microvascular simulator comprising:
한편, 광투과성 상판부재와 하판부재의 일측면을 평탄화하는 평탄화 단계; 상기 평탄화 과정이 수행된 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면에 폴리우레탄을 도포하는 폴리우레탄 도포단계; 상기 폴리우레탄 도포단계에서 폴리우레탄이 도포된 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면을 UV 경화시켜 폴리우레탄 코팅층을 형성하는 코팅층 형성단계; 상기 코팅층 형성단계에서 코팅층이 형성된 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면에 각각 대응되는 위치에 복수회 분기점에서 분기되어 단계적으로 폭이 감소되는 유로홈을 형성하는 유로홈 형성단계; 복수 개의 체결부재를 이용하여 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면이 면접촉된 상태로 상기 상판부재와 상기 하판부재를 관통하여 체결하는 조립단계; 를 포함하는 미세 혈관 모사장치 제조방법을 제공한다.On the other hand, a planarization step of flattening one side of the light-transmitting upper plate member and the lower plate member; a polyurethane coating step of applying polyurethane to one side of the upper plate member and the lower plate member on which the planarization process has been performed; a coating layer forming step of UV curing one side of the upper plate member and the lower plate member coated with polyurethane in the polyurethane coating step to form a polyurethane coating layer; a channel groove forming step of forming a channel groove whose width is gradually reduced by branching at a branching point a plurality of times at positions corresponding to one side of the upper plate member and the lower plate member, respectively, in which the coating layer is formed in the coating layer forming step; an assembling step of penetrating and fastening the upper plate member and the lower plate member in a state in which one side of the upper plate member and the lower plate member are in surface contact using a plurality of fastening members; It provides a method for manufacturing a microvascular mimic device comprising a.
여기서, 상기 폴리우레탄층 형성단계는 상기 상판부재 및 하판부재의 일측면에 각각 액상 폴리우레탄을 도포하는 단계와, 상기 도포된 액상 폴리우레탄 상부에 보호필름을 안착시키는 단계와, 상기 보호필름의 상방을 롤러로 가압하여 상기 액상 폴리우레탄을 평탄화하는 단계와, 상기 평탄화된 액상 폴리우레탄을 UV조사하여 경화시키는 단계와, 상기 보호필름을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치 제조방법을 제공한다.Here, the polyurethane layer forming step includes the steps of applying liquid polyurethane to one side of the upper plate member and the lower plate member, respectively, placing a protective film on the applied liquid polyurethane, and above the protective film A method of manufacturing a microvascular mimic device comprising the steps of flattening the liquid polyurethane by pressing with a roller, curing the flattened liquid polyurethane by UV irradiation, and removing the protective film provides
여기서, 상기 평탄화 단계는 상기 상판부재와 또는 상기 하판부재의 일측면 높이 편차가 10 마이크로미터(㎛) 이하가 될 때까지 복수 회 수행되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치 제조방법을 제공한다.Here, the planarization step provides a method for manufacturing a microvascular mimic device, characterized in that it is performed a plurality of times until the height deviation of one side of the upper plate member and the lower plate member is 10 micrometers (㎛) or less.
또한, 상기 폴리우레탄 도포단계 및 상기 코팅층 형성단계에서 형성된 폴리우레탄 코팅층의 두께는 상기 유로홈 형성단계에서 형성된 유로홈의 최소폭의 50% 이하인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치 제조방법을 제공한다.In addition, the thickness of the polyurethane coating layer formed in the polyurethane coating step and the coating layer forming step is 50% or less of the minimum width of the channel groove formed in the channel groove forming step.
또한, 상기 유로홈 형성단계에서 형성되는 유로홈은 미리 결정된 유로홈의 기준 폭을 경계로 기준 폭보다 폭이 큰 부분은 기계 가공으로 가공되며, 상기 기준 폭보다 작은 부분은 레이저 가공으로 수행되며, 상기 기준 폭은 80 마이크로미터(㎛) 내지 120 마이크로미터(㎛) 범위인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치 제조방법을 제공한다.In addition, in the channel groove formed in the channel groove forming step, a portion having a width greater than the reference width with respect to the predetermined reference width of the channel groove is machined, and a portion smaller than the reference width is processed by laser processing, The reference width provides a method for manufacturing a microvascular simulator, characterized in that in the range of 80 micrometers (㎛) to 120 micrometers (㎛).
여기서, 상기 유로홈 형성단계에서 사용되는 레이저는 펨토초 레이저인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치 제조방법을 제공한다.Here, the laser used in the step of forming the channel groove provides a method for manufacturing a microvascular simulating device, characterized in that it is a femtosecond laser.
한편, 상기 미세 혈관 모사장치; 상기 미세 혈관 모사장치를 거치할 수 있는 거치대; 상기 미세 혈관 모사장치의 유로 상단에 구비된 약물 주입구와 튜브로 연결되며, 시험 대상 약물이 공급되는 약물 공급부; 상기 약물 공급부와 미세 혈관 모사장치를 연결하는 튜브를 가압하여 약물을 상기 미세 혈관 모사장치로 공급하는 맥동펌프; 를 포함하는 약물 유동 시험 시스템을 제공한다.On the other hand, the microvascular mimic device; a cradle capable of accommodating the microvascular simulator; a drug supply unit connected to a drug inlet provided at the upper end of the flow path of the microvascular simulator and a tube, and supplied with a drug to be tested; a pulsation pump for supplying drugs to the microvascular simulator by pressing the tube connecting the drug supply unit and the microvascular simulator; It provides a drug flow test system comprising a.
또한, 상기 미세 혈관 모사장치의 유로 상단 영역에 구비된 분지관에 압력 게이지 및 압력조절밸브 중 적어도 하나가 구비되는 것을 특징으로 하는 약물 유동 시험 시스템을 제공한다.In addition, it provides a drug flow test system, characterized in that at least one of a pressure gauge and a pressure control valve is provided in the branch pipe provided in the upper region of the flow path of the microvascular simulator.
여기서, 상기 미세 혈관 모사장치는 상기 거치대 상에서 제1축 방향으로 변위 가능하게 장착되며, 상기 거치대 상에 상기 미세 혈관 모사장치 상부에서 상기 미세 혈관 모사장치의 유로의 이미지를 확대 또는 촬상하기 위한 비전유닛을 구비하며, 상기 비전유닛은 제1축 방향 및 제1축과 수직한 제2 축방향으로 변위 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 약물 유동 시험 시스템을 제공한다.Here, the microvascular simulator is mounted to be displaceable in the first axial direction on the cradle, and a vision unit for enlarging or capturing an image of the flow path of the microvascular simulator on the cradle on the upper part of the microvascular simulator It provides a drug flow test system, characterized in that the vision unit is mounted to be displaceable in a first axial direction and a second axial direction perpendicular to the first axis.
본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 포함하는 시스템에 의하면, 약물의 안전성 및 유효성을 증명하기 위해 수행되는 임상시험에 있어서, 불필요한 임상시험을 수행하지 않을 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.According to the microvascular mimic device, the method for manufacturing the same, and the system including the same according to the present invention, in clinical trials performed to prove the safety and effectiveness of drugs, an excellent effect of not performing unnecessary clinical trials is obtained. indicates.
또한, 생체 내의 혈관에 대응하는 유로 및 세동맥, 세정맥, 모세혈관 등과 같은 다양한 미세 혈관에 대응하는 미세유로가 정밀한 유로홈이 각각 형성되며 하나의 유로를 형성하는 상판부재와 하판부재의 접촉면에 코팅층이 구비되어 리크(leak)를 방지할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.In addition, precise flow path grooves are formed for flow passages corresponding to blood vessels in the living body and micro flow passages corresponding to various micro blood vessels such as arterioles, venules, capillaries, etc., respectively, and a coating layer is formed on the contact surface of the upper plate member and the lower plate member forming one flow path It has an excellent effect to prevent leakage.
또한, 형성된 미세 혈관 모사장치를 적용하여 육안으로 관측이 가능한 우수한 효과를 나타낸다. In addition, it shows an excellent effect that can be observed with the naked eye by applying the formed microvascular mimic device.
또한, 미세 혈관 모사장치를 분리할 수 있고, 필요에 따라 조합하여 다양한 혈류 시험을 수행할 수 있으며 세척 후 재사용이 가능하여 반복적인 시험이 가능한 우수한 효과를 나타낸다.In addition, the microvasculature simulator can be separated, and various blood flow tests can be performed by combining it as needed, and it can be reused after washing, thus exhibiting an excellent effect that enables repeated tests.
도 1은 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 나타낸 요부 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치 제조방법을 도시한 것이다.
도 5(a) 내지 도 5(e)는 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치 제조방법의 주요공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치의 제조방법에서 폴리우레탄층을 형성하는 방법을 구체화하여 도시한 것이다.
도 7(a) 내지 도 7(e)는 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치 제조방법에서 폴리우레탄층을 형성하든 단계의 주요공정을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 포함하는 약물 유동 시험 시스템을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a microvascular simulating device according to the present invention.
2 is a plan view showing the microvascular simulating device according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a microvascular mimic device according to the present invention.
4 shows a method for manufacturing a microvascular simulating device according to the present invention.
5 (a) to 5 (e) schematically shows the main process of the method for manufacturing a microvascular simulating device according to the present invention.
6 is a detailed view showing a method of forming a polyurethane layer in the method of manufacturing a microvascular simulating device according to the present invention.
7 (a) to 7 (e) shows the main process of whether the polyurethane layer is formed in the method for manufacturing a microvascular simulating device according to the present invention.
8 is a perspective view showing a drug flow test system including a microvascular simulator according to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and the spirit of the invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numbers refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 나타낸 요부 단면도이다.Figure 1 is a perspective view showing a microvascular simulator according to the present invention, Figure 2 is a plan view showing the microvascular simulator according to the present invention, Figure 3 is a main cross-sectional view showing the microvascular simulator according to the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치(100)는 약물의 혈관 유동성을 평가하기 위한 것으로서, 상판부재(110a) 및 하판부재(110b)를 포함할 수 있다.1 to 3, the
상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)는 약물의 흐름을 육안으로 관측할 수 있도록 투명한 광투과성 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 폴리디메틸실록산(Poly Di Methyl Siloxane; PDMS), 메틸메타크릴레이트(Methyl Methacrylate; MMA), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate; PMMA), 폴리아크릴레이트(Poly Acrylate), 폴리실릭올레핀(Polycyclic olefin), 폴리카보네이트(Poly Carbonate; PC), 캐스팅아크릴 및 압출아크릴 중 어느 하나로 구성될 수 있으며 바람직하게는, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methyl Meth Acrylate; PMMA)로 구성될 수 있다.The upper plate member (110a) and the lower plate member (110b) may be made of a transparent light-transmitting material so that the flow of the drug can be observed with the naked eye. For example, polydimethylsiloxane (Poly Di Methyl Siloxane; PDMS), methyl methacrylate (MMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyacrylate (Poly Acrylate), polysilic It may be composed of any one of olefin (Polycyclic olefin), polycarbonate (PC), casting acrylic, and extruded acrylic, and preferably, it may be composed of polymethyl methacrylate (PMMA).
또한, 상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)는 사각형, 직사각형, 정사각형, 다각형 등 플랫한 형상일 수 있으며, 다양한 형상으로의 적용이 가능하다. 또한, 간(liver), 심장(heart), 폐(Lungs), 이자(Pancreas), 신장(Kidney), 또는 뇌(Brain) 등 혈류가 흐르는 기관 등을 형상화하여 모사할 수 있는 것도 가능하다.In addition, the
상기 상판부재(110a)의 일측면, 바람직하게는 하면에 복수회 분기점(141)에서 분기되어 단계적으로 폭이 감소되는 유로홈(140a)이 형성될 수 있으며, 상기 하판부재(110b)의 일측면, 바람직하게는 상면에 상기 상판부재(110a)의 유로홈(140a)에 대응하는 유로홈(140b)이 형성될 수 있다.A
여기서, 상기 상판부재(110a)의 일측면, 바람직하게는, 하면과 상기 하판부재(110b)의 일측면, 바람직하게는, 상면이 면접촉 상태로 밀착되어 대응하는 위치의 유로홈(140a, 140b)이 혈관을 모사하는 유로(140)를 형성할 수 있다.Here, one side of the
상기 상판부재(110a)와 상기 하판부재(110b)에 형성되는 유로홈(140a, 140b)은 반원 또는 반타원 형상일 수 있으며, 상기 유로(140)의 단면은 원형 또는 타원형일 수 있다.The
상기 유로(140)는 인체의 혈관과 유사하게 제조될 수 있으며 이를 더욱 구체적으로 모사하기 위하여 상기 유로(140)의 길이 방향으로 적어도 5개 이상의 분기점(141)이 구비될 수 있다. 또한, 혈관벽 최내측의 상피(Epithelium) 세포층을 모사하는 층이 추가로 형성될 수 있으며, 동맥에서의 탄성 섬유를 모사하기 위해 내탄성판 모사층이 추가로 형성될 수도 있다.The
본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치(100)는 약물이 유로(140)로부터 유출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)의 일측면 중 적어도 일면, 바람직하게는, 상기 상판부재(110a)의 하면 및 상기 하판부재(110b)의 상면에 탄성을 가지는 소재, 예를 들어, 폴리우레탄 소재가 코팅될 수 있다. 또한 코팅이 수행된 후 상기 유로(140)를 형성하기 위한 유로홈(140a, 140b)이 형성될 수 있다.The
상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)의 일측면 중 적어도 일면, 바람직하게는, 상기 상판부재(110a)의 하면 및 상기 하판부재(110b)의 상면에 코팅된 폴리우레탄층(111, 111')이 가지는 탄성으로 인해 상기 상판 및 하판부재(110a, 110b)의 면접촉 상태로 밀착 시 빈틈이 없도록 압착되고, 상기 형성된 홈이 서로 대응되도록 밀착되어 원형의 유로(140)가 형성된다. 따라서, 투입되는 약물의 리크(leak)를 방지할 수 있게 되며, 내경이 작은 미세 혈관의 혈류를 시뮬레이션 하는 것이 가능하게 된다.At least one surface of one side of the
여기서, 상기 폴리우레탄층(111, 111')의 두께는 상기 유로(140)의 하단의 내경의 50% 이하의 두께일 수 있다. 여기서, 상기 폴리우레탄층(111, 111')의 두께가 내경의 50% 초과인 경우 불필요하게 폴리우레탄층(111, 111')이 도포되는 바, 제조비용이 증가하는 문제가 있고, 폴리우레탄층(111, 111')이 가지는 탄성으로 인해 상기 상판 및 하판부재(110a, 110b)의 면접촉 상태로 밀착 시 유로(140)가 형성될 수 없을 정도로 압착되며, 본 발명이 목적으로 하는 미세 혈관의 혈류를 시뮬레이션 하는 것이 가능하지 않게 된다.Here, the thickness of the polyurethane layers 111 and 111 ′ may be 50% or less of the inner diameter of the lower end of the
또한, 상기 유로(140)는 미리 결정된 유로(140)의 기준 내경을 경계로 상기 기준 내경보다 내경이 큰 부분은 기계 가공으로 가공될 수 있으며, 상기 기준 내경보다 작은 부분은 레이저 가공으로 수행될 수 있다. 여기서, 상기 기준 내경은 80 마이크로미터(㎛) 내지 120 마이크로미터(㎛) 범위일 수 있다. 여기서, 높은 절단 품질을 가지고 있으며 가공 시 부드러운 절단면을 얻을 수 있는 레이저 가공을 수행함으로써 내경이 작은 미세 혈관을 제작할 수 있게 되어 미세 혈관의 혈류를 시뮬레이션 하는 것이 가능하게 된다.In addition, in the
한편, 상기 기계 가공은 NC 가공(NC machining) 또는 CNC 가공(CNC machining)일 수 있다. 여기서, NC 가공(NC machining) 또는 CNC 가공(CNC machining)은 컴퓨터를 사용하여 가공 공구를 자동 제어하고, 숫자, 문자 및 기호로 프로세스가 제어되는 프로그래밍된 지침을 따르고 수동 작업자 없이 정확한 사양을 충족할 수 있도록 공백을 변경하며, 자동화의 형태로 가공하는 것으로 정의되는데, 프로그래밍된 지침에 따라 상기 기계 가공이 수행될 수 있다.Meanwhile, the machining may be NC machining or CNC machining. Here, NC machining or CNC machining is to use a computer to automatically control the machining tool, follow the programmed instructions where the process is controlled by numbers, letters and symbols, and meet the exact specifications without manual operators. It is defined as machining in the form of automation by changing the blank space so that the machining can be performed, and the machining can be performed according to the programmed instructions.
여기서, 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 제조하는 경우 상기 유로(140)의 직경은 상기 유로 분기점(141)을 기준으로 각각 다르게 형성될 수 있다. 이 경우, 직경이 다른 각각의 상기 유로가 합쳐지기 때문에 가공 구간에서 수치 오차가 발생하는 문제가 발생하게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 NC 가공 또는 CNC 가공시 큰 직경 유로 형성, 작은 직경 유로 형성, 엣지 구간 가공의 순서로 가공작업이 수행될 수 있다.Here, when manufacturing the microvascular simulating device according to the present invention, the diameter of the
구체적으로, 상대적으로 큰 직경을 가지는 유로를 먼저 형성한 후 다음으로 상대적으로 작은 직경을 가지는 유로를 형성할 수 있으며, 그 후에 직경의 차이로 인하여 발생하는 엣지(모서리, edge) 구간을 'Y'자 형태의 패턴으로 가공하여 유동 와류 구간을 제거하는 방식으로 수행될 수 있다.Specifically, a flow path having a relatively large diameter may be formed first, and then a flow path having a relatively small diameter may be formed next. After that, an edge (edge) section generated due to a difference in diameter is defined as 'Y' It can be performed in a way that removes the flow vortex section by processing it into a ruler-shaped pattern.
한편, 상기 레이저 가공은 바람직하게는 펨토초 레이저 가공으로 수행될 수 있다. 여기서, 펨토초 레이저 가공으로 수행될 경우 펨토초 레이저의 짧은 펄스폭과 높은 첨두 출력 특성을 이용하여 상기 상판부재 및 하판부재(110a, 110b)의 열 확산 시간보다 조사되는 레이저 펄스의 시간이 짧기 때문에 상기 상판부재 및 하판부재(110a, 110b)의 열적 변성이 없는 비열 가공이 가능해지며 기존의 연속파 또는 나노초 레이저보다 상대적으로 적은 에너지로도 큰 첨두 출력을 내기 때문에 상기 상판 및 하판부재(110a, 110b)에 가해지는 충격이 적어 고품질의 초정밀 미세 가공을 가능하게 할 수 있다.On the other hand, the laser processing may be preferably performed by femtosecond laser processing. Here, when performed by femtosecond laser processing, using the short pulse width and high peak output characteristics of the femtosecond laser, the time of the irradiated laser pulse is shorter than the thermal diffusion time of the upper and
상기 유로(140)는 상단 영역(140 u)에서 세동맥 또는 세정맥 모사를 위하여, 임의의 횡단면에서 상기 유로(140)의 중심을 지나는 무수히 많은 직선 중 가장 긴 것을 내경이라 할 때 상기 유로(140)의 내경은 2 밀리미터(mm) 내지 4 밀리미터(mm)로 구성될 수 있다.The
또한, 상기 유로(140)는 하단 영역(140 l)에서 모세혈관 모사를 위하여, 임의의 횡단면에서 상기 유로(140)의 중심을 지나는 무수히 많은 직선 중 가장 긴 것을 내경이라 할 때 상기 유로(140)의 내경은 10 마이크로미터(㎛) 내지 100 마이크로미터(㎛)로 구성될 수 있다.In addition, the
여기서, 상기 유로(140)의 내경이 10 마이크로미터(㎛) 미만인 경우, 미세한 모세혈관 보다 내경이 작게 되어 무의미한 미세 혈관 모사장치(100)가 제작될 수 있으며, 기술적인 한계로 인해 상기한 바와 같은 내경이 10 마이크로미터(㎛) 미만인 내경을 제작하기 어려운 문제가 있다. 반면, 100 마이크로미터(㎛) 초과인 경우, 모세혈관의 혈류를 모사하기 위해서는 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치(100)가 과다하게 길어질 수밖에 없는 문제가 발생한다. 즉, 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치(100)는 초기 주입구(120)에서 약물이 투입되어 혈류 모사를 위한 흐름을 만들어내고 그러한 흐름이 유로(140)를 따라 흐르면서 각 분기점(141)을 통과하면서 분기된 유로(140)의 내경이 줄어들도록 구성될 수 있는데, 미세한 모세혈관 등을 구현하기 위한 내경에 도달하기까지 추가적인 분기점(141)을 더 포함할 수밖에 없어 전체적인 미세 혈관 모사장치(100)의 길이가 연장될 수밖에 없는 문제가 발생한다.Here, when the inner diameter of the
또한, 상기 유로(140)는 상기 분기점(141)을 기준으로 분기 전의 면적과 분기 후의 면적의 합이 같도록 형성될 수 있으며, 상기 분기점(141)에서 분기된 유로(140)는 나란히 배치될 수 있다. 이 경우, 분기 전의 면적과 분기 후의 면적의 합은 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치(100)의 사용목적 또는 사용환경에 따라 유동적으로 변경될 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치(100)는 상기 유로(140)에 약물이 투입될 수 있도록 상기 유로(140)의 상단에 형성되는 주입구(120)를 포함할 수 있으며, 상기 유로(140)의 하단에서 토출되는 약물이 수렴되는 배출부(150)가 추가로 형성될 수 있다.On the other hand, the
여기서, 상기 주입구(120)로 투입되는 유동성 검사되는 약물은 색전제, 혈액 모방 유체(Blood Mimicking Fluid; BMF), 혈액에 포함되는 혈구(Blood corpuscle)를 걸러낸 혈장(Plasma), 합성의약품, 바이오의약품, 방사성동위원소를 포함하는 화합물 또는 조성물 중 하나일 수 있으며, 육안으로 관측이 가능한 유체이면 적용이 가능할 것이다.Here, the drug to be tested for fluidity injected into the
나아가, 직접 또는 간접적으로 시약이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 화학 합성의약품을 포함할 수 있으며 단백질(Protein), 핵산(Deoxyribo Nucleic Acid; DNA, Ribo Nucleic Acid; RNA) 또는 대사 물질(Metabolite) 등과 같은 바이오의약품을 포함할 수 있다. 또한, 핵산 프로브(probe) 또는 항체(Antibody)에 컨쥬게이팅 되거나 융합되고, 컨쥬게이팅 되거나 융합된 시약의 검출을 용이하게 하는 화합물 또는 조성물을 포함할 수도 있다. 이 경우, 프로브(probe)는 그 자체가 검출될 수 있거나 양전자 방출 단층촬영(Positron Emission Tomography; PET) 또는 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography; CT) 등을 이용하여 검출이 가능한 방사성 동위원소(Radioisotope)가 표지된 것일 수 있다.Furthermore, reagents may be used directly or indirectly. For example, it may include a chemical synthetic drug, and may include a biopharmaceutical such as protein, nucleic acid (Deoxyribo Nucleic Acid; DNA, Ribo Nucleic Acid; RNA) or metabolite (Metabolite). In addition, it may include a compound or composition that is conjugated or fused to a nucleic acid probe or antibody, and facilitates detection of the conjugated or fused reagent. In this case, the probe itself can be detected or a radioisotope that can be detected using positron emission tomography (PET) or computed tomography (CT) is used. may be labeled.
또한, 상기 약물은 미세 혈관 모사장치(100)에 포함되는 주입구(120)를 통해 투입될 수 있다. 예를 들어, 스포이트(spuit), 니들(Needle) 또는 카테터(catheter) 등을 통해 상기 약물이 유입될 수 있으며, 후술하는 맥동펌프(400)에 연결된 튜브를 통해 투입될 수 있다.In addition, the drug may be injected through the
상기 배출부(150)는 토출되는 상기 약물이 수렴할 수 있도록 상기 유로(140)의 하단(140 l)에 형성될 수 있으며, 사용 후 반복적인 사용을 위해 분리가 가능하도록 형성될 수 있다.The
한편, 상기 유로(140)의 상단 영역(140 u)에 상기 유로(140) 내의 압력 측정 또는 압력 조절을 위하여 분지된 분지관(130)을 더 포함할 수 있다. 이 때, 분지관(130)은 투입되는 약물에 의한 압력에 대한 정보를 제공할 수 있으며 투입된 약물의 일부를 연결된 튜브를 통해 후술하는 압력게이지(600)에 제공할 수 있다.Meanwhile, the
상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)의 일측면에 각각 유로홈(140a, 140b) 형성을 위한 기준위치 결정을 위하여 대응되는 위치에 복수 개의 위치결정용 지그(170)를 구비할 수 있다.A plurality of positioning
상기 지그(170)는 상기 상판부재(110a) 또는 상기 하판부재(110b) 중 어느 하나에 구비될 수 있으며, 상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)를 관통하여 구비될 수도 있다. 여기서, 상기 지그(170)는 상기 상판 및 하판부재(110a, 110b)의 크기, 면적 또는 형상에 따라 그 크기, 면적 또는 형상이 결정될 수 있고, 상기 지그(170)의 갯수는 상기 체결부재(160)의 갯수보다 적게 구비될 수 있으며 체결 위치는 가변될 수 있다.The
한편, 상기 상판 및 하판부재(110a, 110b)를 밀착하여 고정하기 위하여 상기 상판 및 하판부재(110a, 110b)를 관통하여 체결되는 복수 개의 체결부재(160)를 더 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 상기 체결부재(160)는 상기 상판 및 하판부재(110a, 110b) 내부를 관통하여 구비되는 예로 도시되었으나, 그 체결 위치는 가변될 수 있다. On the other hand, in order to closely fix the upper and
또한, 상기 체결부재(160)의 체결을 위한 상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)에 체결홀을 형성하는 공정은 상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)에 유로홈(140a, 140b)을 형성한 후 수행될 수 있다.In addition, the process of forming a fastening hole in the
도 4는 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치 제조방법을 도시한 것이고, 도 5(a) 내지 도 5(e)는 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치 제조방법의 주요공정을 개략적으로 도시한 것이다.4 shows a method for manufacturing a microvascular simulator according to the present invention, and FIGS. 5(a) to 5(e) schematically show the main steps of the method for manufacturing a microvascular simulator according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치 제조방법은 광투과성 상판부재와 하판부재의 일측면을 평탄화하는 평탄화 단계(S100); 상기 평탄화 과정이 수행된 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면에 폴리우레탄을 도포하는 폴리우레탄 도포단계(S200); 상기 폴리우레탄 도포단계에서 폴리우레탄이 도포된 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면을 UV 경화시켜 폴리우레탄 코팅층을 형성하는 코팅층 형성단계(S300); 상기 코팅층 형성단계에서 코팅층이 형성된 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면에 각각 대응되는 위치에 복수회 분기점에서 분기되어 단계적으로 폭이 감소되는 유로홈을 형성하는 유로홈 형성단계(S400); 복수 개의 체결부재를 이용하여 상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면이 면접촉된 상태로 상기 상판부재와 상기 하판부재를 관통하여 체결하는 조립단계(S500); 를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the method for manufacturing a microvascular simulating device according to the present invention includes a planarization step (S100) of flattening one side of a light-transmitting upper plate member and a lower plate member; a polyurethane coating step (S200) of applying polyurethane to one side of the upper plate member and the lower plate member on which the planarization process has been performed; A coating layer forming step of forming a polyurethane coating layer by UV curing one side of the upper plate member and the lower plate member coated with polyurethane in the polyurethane coating step (S300); a channel groove forming step (S400) of forming a channel groove having a width gradually reduced by branching at a branching point a plurality of times at positions corresponding to one side of the upper plate member and the lower plate member each having a coating layer formed in the coating layer forming step (S400); Assembling step (S500) of fastening through the upper plate member and the lower plate member in a state in which one side of the upper plate member and the lower plate member are in surface contact using a plurality of fastening members; may include.
구체적으로, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치에 투명층(112, 112')으로서 사용될 수 있는 광투과성 폴리머 소재는 일반적으로 거친 표면을 가지고 있기 때문에 이러한 투명층(112, 112')을 본 발명이 목적으로 하는 미세 혈관 모사장치로서 곧바로 사용하기에 적합하지 않다. 따라서, 매끄러운 표면을 가지도록 한 후 폴리우레탄층을 형성하여 밀착시킴으로써 빈틈없이 밀착되어 약물의 리크(leak)를 방지하는데, 이를 위해 상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)의 일측면의 높이 편차가 10 마이크로미터(㎛) 이하가 될 때까지 복수 회 수행하는 평탄화 단계(S100)가 수행될 수 있다.Specifically, as shown in Fig. 5(a), the light-transmitting polymer material that can be used as the
상기 평탄화 단계(S100)는 기계 가공으로 수행될 수 있으며, 상기 기계가공은 NC 가공(NC machining) 또는 CNC 가공(CNC machining)일 수 있다.The planarization step (S100) may be performed by machining, the machining may be NC machining (NC machining) or CNC machining (CNC machining).
여기서, 먼저 상판 및 하판 부재의 전체적인 형상 및 두께를 가공할 수 있는데, 이때 향후 폴리우레탄층(111, 111')이 형성될 면의 반대면을 기계 가공하여 전체 두께에 맞도록 가공할 수 있다.Here, the overall shape and thickness of the upper and lower plate members can be machined first. At this time, the polyurethane layer (111, 111') may be machined to match the overall thickness by machining the opposite surface of the surface to be formed.
이후 폴리우레탄층(111, 111')의 두께 편차를 10마이크로미터(μm) 이내로 맞추기 위하여 상기 폴리우레탄층(111, 111')이 형성되는 면을 10마이크로미터(μm) 이내의 정밀도를 갖도록 면처리 작업을 수행하게 되는데, 이때 전술한 PMMA와 같은 투명 폴리머 소재는 특성상 밀링머신을 통한 황삭을 수행하게 되면 소재의 휨 현상이 발생될 수 있으므로, 3밀리미터(mm) 이하의 엔드밀을 이용하여 정삭으로 상기 면처리 작업을 수행하는 것이 바람직하다. Thereafter, in order to match the thickness deviation of the polyurethane layers 111 and 111' to within 10 micrometers (μm), the surface on which the polyurethane layers 111 and 111' are formed to have a precision within 10 micrometers (μm). In this case, the transparent polymer material such as the above-mentioned PMMA may cause warping of the material when roughing through a milling machine due to the nature of the material, so finish using an end mill of 3 millimeters (mm) or less. It is preferable to perform the above-mentioned face treatment.
또한, 상기 정삭 면처리 후에는 경면 처리제 등을 이용하여 경면 처리를 함으로써 폴리우레탄층(111, 111')이 형성되는 면을 최대한 평탄화 시킬 수 있다.In addition, after the finishing surface treatment, the surface on which the polyurethane layers 111 and 111' are formed can be as flat as possible by performing a mirror surface treatment using a mirror surface treatment agent or the like.
한편, 상기 평탄화 단계(S100)는 소정의 시간 간격을 두고 3 내지 4회 반복 수행될 수 있다.Meanwhile, the planarization step ( S100 ) may be repeatedly performed 3 to 4 times at a predetermined time interval.
이는 열변형을 방지하기 위함인데, 다시말해 상기 평탄화 작업시 소정의 시간 간격을 두지 않는다면 열에 취약한 재질인 상기 상판부재(110a) 및 상기 하판부재(110b)는 마찰에 의해 발생되는 열에 의해 열적 변형이 발생할 수 있기 때문에 상기 상판 및 하판부재(110a, 110b)의 조립 시 완벽하게 밀착되어 고정되지 않아 약물 또는 혈류의 리크(leak, 유출)가 발생될 수 있다. 따라서 복수 회의 면 처리 작업을 수행시 각 작업 후 재작업까지 소정의 시간 간격을 설정하여 작업면이 소재의 열변형 온도까지 상승되지 않도록 조절함으로써 열에 의한 휨, 뒤틀림 등의 변형을 방지할 수 있다.This is to prevent thermal deformation. In other words, if a predetermined time interval is not provided during the flattening operation, the
상기 평탄화 단계(S100)를 거친 투명층(112, 112')은 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 높이 편차가 10 마이크로미터(㎛) 이하로 형성될 수 있으며, 따라서 본 발명이 목적으로 하는 미세 혈관 모사장치로서 사용하기에 적합하게 된다.As shown in FIG. 5(b), the
상기 평탄화 단계(S100)의 수행이 완료된 후, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 평탄화된 상판부재 및 하판부재(110a, 110b)에 포함되는 투명층(112, 112')의 일측면에 폴리우레탄을 도포하여 폴리우레탄층(111)을 형성하는 도포단계(S200)가 수행될 수 있다.After the planarization step (S100) is completed, as shown in FIG. 5(c), a poly on one side of the
도 6 내지 도 7(e)는 본 발명에 따른 미세혈관 모사장치 제조방법에서 폴리우레탄층 형성하는 단계(S200)의 구성을 구체적으로 도시한 것이다.6 to 7 (e) shows in detail the configuration of the polyurethane layer forming step (S200) in the method for manufacturing a microvascular simulating device according to the present invention.
이를 참조하면, 상기 폴리우레탄층((111, 111')을 형성하는 단계(S200)는 액상화된 폴리우레탄(P)을 상기 상판 및 하판부재의 일측면에 도포하는 단계(S210)와, 상기 도포된 액상 폴리우레탄 위에 보호필름을 안착시키는 단계(S220)와, 롤러로 가압 및 평탄화하는 단계(S230), UV를 조사하여 경화시키는 단계(S240)와, 상기 보호필름을 제거하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.Referring to this, the step (S200) of forming the polyurethane layer ((111, 111') includes the step (S210) of applying the liquefied polyurethane (P) to one side of the upper and lower plate members (S210), and the application The steps of seating the protective film on the liquid polyurethane (S220), pressing and flattening with a roller (S230), curing by irradiating UV light (S240), and removing the protective film (S250) may include
이를 각 단계별로 설명하면, 다음과 같다.Each step is explained as follows.
우선, 액상화된 폴리우레탄(P)을 상판 및 하판부재(112, 112')의 일측면에 도포하는 단계(S210)에서, 상기 액상화된 폴리우레탄(P)은 아크릴과 폴리우레탄과 UV 개시제를 혼합하여 형성시킬 수 있으며, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 이러한 액상을 일정량 토출할 수 있는 토출장치(D)에 충전한 뒤 상기 상판 및 하판부재(112, 112')의 일측면에 토출함으로써 액상 폴리우레탄(P)을 도포할 수 있다.First, in the step (S210) of applying the liquefied polyurethane (P) to one side of the upper and lower plate members (112, 112'), the liquefied polyurethane (P) is a mixture of acrylic, polyurethane, and UV initiator. As shown in Fig. 7(a), after filling the discharge device (D) capable of discharging a certain amount of this liquid, it is discharged to one side of the upper and lower plate members (112, 112'). By doing so, liquid polyurethane (P) can be applied.
다음으로 보호필름 안착 단계(S220)가 수행되며, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 이 단계(S220)에서 도포된 액상 폴리우레탄(P) 위에 보호필름(F)이 안착될 수 있다. 이는 상기 액상 폴리우레탄(P)을 다음 단계(S230)에서 롤러(R)를 이용하여 가압하여 상판 및 하판부재(112, 112')의 상면에 일정하게 도포될 수 있도록 하기 위함이다.Next, the protective film mounting step (S220) is performed, and as shown in FIG. 7(b), the protective film (F) may be seated on the liquid polyurethane (P) applied in this step (S220). This is to allow the liquid polyurethane (P) to be uniformly applied to the upper surfaces of the upper and
다음으로 액상 폴리우레탄(P) 평탄화하기 위한 롤러로 가압 및 평탄화하는 단계(S230)가 수행되며, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 이 단계(S230)에서 보호필름(F) 위를 롤러(R)가 가압하여 상기 액상 폴리우레탄(P)을 상판 및 하판부재(112, 112')에 일정하게 도포되도록 하며, 이때 롤러(R) 및/또는 상판, 하판부재(112, 112')가 수평면 상에서 이동하면서 일정하게 보호필름(F)을 가압함으로써 액상 폴리우레탄(P)이 평탄하게 펼쳐지도록 할 수 있다.Next, a step (S230) of pressing and flattening with a roller for flattening the liquid polyurethane (P) is performed, and as shown in FIG. 7(c), in this step (S230), the roller on the protective film (F) (R) is pressurized so that the liquid polyurethane (P) is uniformly applied to the upper and
다음으로 UV경화단계(S240)가 수행되며, 도 7(d)에 도시된 바와 같이, 이 단계(S240)에서 상기 롤러(R)에 의해 일정하게 도포 및 평탄화된 액상 폴리우레탄(P)과 보호 필름(F) 위에 UV경화장치(U)를 이용하여 UV를 조사함으로써 상기 액상 폴리우레탄(P)을 경화시켜 상기 상판 및 하판부재(112, 112')에 고정시킬 수 있다.Next, a UV curing step (S240) is performed, and as shown in FIG. 7(d), in this step (S240), the liquid polyurethane (P) and the liquid polyurethane (P) uniformly applied and flattened by the roller (R) are protected. By irradiating UV on the film (F) using a UV curing device (U), the liquid polyurethane (P) can be cured and fixed to the upper and lower plate members (112, 112').
다음으로 보호필름 제거단계(S250)가 수행되며, 도 7(e)에 도시된 바와 같이, 이 단계(S250)에서 보호필름(F)이 제거됨으로써 폴리우레탄층(111, 111') 형성하는 단계(S200)가 마무리될 수 있다.Next, a protective film removal step (S250) is performed, and as shown in FIG. 7(e), the protective film (F) is removed in this step (S250), thereby forming the polyurethane layers (111, 111'). (S200) may be finished.
이러한 과정으로 폴리우레탄층(111, 111')을 형성하며, 상기 폴리우레탄층(111, 111')이 가지는 탄성으로 인해 상판부재(110a)와 면접촉 상태로 밀착 시 빈틈이 없도록 밀착될 수 있다. Through this process, the polyurethane layers 111 and 111' are formed, and due to the elasticity of the polyurethane layers 111 and 111', the polyurethane layers 111 and 111' can be closely adhered so that there is no gap when in surface contact with the
따라서, 투입되는 약물의 리크(leak, 유출)를 방지할 수 있게 되며, 내경이 작은 미세 혈관의 혈류를 시뮬레이션 하는 것이 가능하게 된다.Accordingly, it is possible to prevent leakage (leakage) of the injected drug, and it is possible to simulate the blood flow of microvessels having a small inner diameter.
이때, 상기 폴리우레탄 도포단계(S200)에서 형성된 폴리우레탄층(111, 111')의 두께는 향후 형성될 유로홈(140a, 140b)의 최소폭의 50% 이하일 수 있다. 여기서, 상기 두께의 크기가 내경의 50% 초과인 경우 불필요하게 폴리우레탄층(111, 111')이 도포되는 바, 폴리우레탄층(111, 111')이 면접촉 상태에서 유로를 차단하는 문제가 발생될 수 있기 때문이다.In this case, the thickness of the polyurethane layers 111 and 111 ′ formed in the polyurethane coating step S200 may be 50% or less of the minimum width of the
다음으로, 본 발명에 따른 미세 혈관 모사 장치 제조 방법을 이어서 설명하면, 상기 폴리우레탄층 형성 단계(S200) 후에는 상기 폴리우레탄층(111, 111')이 형성된 상기 상판부재 및 하판부재(110a, 110b)의 일측면에 유로홈(140b)이 형성되는 유로홈 형성단계(S300)가 수행될 수 있다.Next, the method of manufacturing a microvascular simulating device according to the present invention will be described next. After the polyurethane layer forming step (S200), the upper plate member and the
구체적으로, 도 5(d)에 도시된 바와 같이, 상기 상판 부재 및 하판부재(110a, 110b)에 서로 대응되는 반원 또는 반타원 형상의 유로홈(140a, 140b)이 형성될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5(d) , the
여기서, 형성되는 유로홈(140a, 140b)은 미리 결정된 유로홈(140a, 140b)의 기준폭을 경계로 기준 폭보다 폭이 큰 부분은 NC 가공(NC machining) 또는 CNC 가공(CNC machining)과 같은 기계 가공으로 수행될 수 있고, 상기 기준 폭보다 작은 부분은 레이저 가공 바람직하게는, 펨토초 레이저 가공으로 수행될 수 있다. 여기서, 상기 기준폭은 80 마이크로미터(㎛) 내지 120 마이크로미터(㎛)의 범위일 수 있다. 여기서, 펨토초 레이저 가공은 높은 절단 품질을 가지고 있으며 가공 시 부드러운 절단면을 얻을 수 있으므로, 모세혈관 수준의 유로를 제작할 수 있게 되어 미세 혈관의 혈류를 시뮬레이션 하는 것이 가능하게 된다.Here, the formed
다음으로, 상기 하판부재(110b)와 상기 상판부재(110a)를 면접촉 상태로 밀착되어 대응하는 위치의 유로홈이 혈관을 모사하는 유로(140)를 형성하도록 조립하는 조립단계(S400)가 수행될 수 있다.Next, an assembly step (S400) of assembling the
이 단계에서, 도 5(e)에 도시된 바와 같이, 상기 유로홈(140a, 140b)이 형성된 상판부재 및 하판부재(110a, 110b)를 서로의 유로홈(140a, 140b)이 대응되도록 하며 결함시킴으로써 본 발명에 따른 미세한 혈관을 모사하는 혈관 모사장치(110)가 제조될 수 있다.In this step, as shown in FIG. 5(e), the upper plate member and the
이상으로 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치 제조 방법에 관하여 설명하였으며, 다음으로 본 발명에 따른 미세 혈관 모사장치를 포함하는 약물 유동 시험 시스템()에 관하여 설명한다.The method for manufacturing the microvascular simulator according to the present invention has been described above. Next, the drug flow test system ( ) including the microvascular simulator according to the present invention will be described.
도 8은 본 발명에 따른 약물 유동 시험 시스템의 구성도를 도시한 것이다. 이를 참조하면, 본 발명에 따른 약물 유동 시험 시스템(1)은 전술한 미세 혈관 모사장치(100), 상기 미세 혈관 모사장치(100)를 거치할 수 있는 거치대(200), 상기 미세 혈관 모사장치(100)의 유로(140) 상단에 구비된 약물 주입구(120)와 튜브로 연결되며, 시험 대상 약물이 공급되는 약물 공급부(700), 상기 약물 공급부(700)와 미세 혈관 모사장치(100)를 연결하는 튜브를 가압하여 약물을 상기 미세 혈관 모사장치(100)로 공급하는 맥동펌프(400)를 포함할 수 있다.8 is a diagram showing the configuration of a drug flow test system according to the present invention. Referring to this, the drug
여기서, 상기 거치대(200)는 상기 미세 혈관 모사장치(100), 후술하는 비전유닛(300) 등이 안정적으로 거치될 수 있도록 판 형상일 수 있으며 형상은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 사각판 형상, 둥근 사각판 형상, 마름모판 형상 등일 수 있다. 또한, 상기 미세 혈관 모사장치(100)는 상기 거치대(200) 상에서 제1축 방향으로 변위 가능하게 장착될 수 있다.Here, the
상기 거치대(200)는 상기 미세 혈관 모사장치(100), 상기 비전유닛(300) 등으로 인한 하중을 물리적으로 견딜 수 있도록 단단한 소재를 포함할 수 있고, 외부의 오염으로부터 유체를 보호하기 위해 항균성 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어 항균제, 윤활제, 규산나트륨, 규산칼륨, 실란 커플링제, 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리글리시돌로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 조성물을 포함할 수 있다.The
한편, 상기 거치대(200)의 상부면 또는 측면에는 디자인 패턴, 상표 등이 인쇄될 수도 있다.On the other hand, a design pattern, a trademark, etc. may be printed on the upper surface or the side surface of the
비전유닛(300)은 상기 미세 혈관 모사장치(100)에 투입된 약물을 육안으로 관측이 가능하도록 상기 거치대(200)의 제2 면, 바람직하게는 상기 거치대(200)의 상부에 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 미세 혈관 모사장치(100)의 유로의 이미지를 확대 또는 촬상하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 비전유닛(300)은 제1축 방향 및 제1축과 수직한 제2축 방향으로 변위 가능하게 장착될 수 있다. 여기서, 이동이 용이하도록 이동수단(미도시)을 추가로 포함할 수 있으며, 높이 조절 수단을 추가로 포함하는 것도 가능하다.The
상기 비전유닛(300)은 단부에 케이블이 연결될 수 있고, 연결된 케이블의 단부가 PC, 스마트폰, 태블릿 PC, 휴대 단말기에 연결되어 관측 자료를 수집할 수 있다. 또한, 사용자가 용이하게 자료를 수집할 수 있도록 카메라를 추가로 설치하는 것도 가능하다.The
맥동펌프(400)는 미리 설정된 토출 기준에 따라 상기 미세 혈관 모사장치(110)와 연결된 튜브를 통해 상기 주입구(120)로 유체를 공급할 수 있다. 특히, 인체의 동맥 부위에 가해지는 물리적인 자극을 모사하기 위해, 인체의 심장과 유사한 토출 기준이 설정되어 동작할 수 있다.The
상기 맥동펌프(400)는 외부에 구비되는 약물 공급부(700)로부터 약물을 공급받아 전달하는 방식으로 작동할 수 있으며 상기 약물 공급부(700)와 상기 주입구(120)를 직접적으로 연결하는 튜브를 가압하여 약물을 상기 미세 혈관 모사장치(100)로 공급하는 방식으로 작동할 수도 있다.The
한편, 상기 미세 혈관 모사장치(100)의 유로(140) 상단 영역에 구비된 분지관(130)에 압력게이지(600) 및 압력조절밸브(500) 중 적어도 하나가 구비될 수 있다.On the other hand, at least one of a
상기 압력조절밸브(500)는 상기 거치대(200)의 제3 면에 구비될 수 있다. 상기 압력조절밸브(500)는 상기 미세 혈관 모사장치(100)로 투입되는 약물의 압력을 조절할 수 있으며, 역류를 방지하는 기능을 수행할 수도 있다.The
상기 압력게이지(600)는 상기 거치대(200)의 일측에 구비될 수 있으며 투입되는 약물의 압력을 검출할 수 있다. 나아가, 정밀한 압력을 검출할 수 있도록 압력계를 포함할 수 있으며 예를 들어, 연성계, 진공계, 고압계, 특수 압력계, 격막식 압력계, 오일 충만식 압력계, 내맥동형 압력계, 고온격측 격막 압력계, 위생용 압력계, 쌍침 압력계, 삼침 압력계, 소형 압력계, 차압계 또는 링 다이어프램식 압력계를 포함할 수 있다.The
한편, 상기 비전유닛(300), 상기 압력조절밸브(500) 및 상기 압력게이지(600)는 상기 거치대(200)에 탈착이 가능하도록 구비될 수 있으며, 일체형으로 제공되는 것도 가능하다.Meanwhile, the
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although the present specification has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims described below. will be able to carry out Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, all of them should be considered to be included in the technical scope of the present invention.
1 : 약물 유동 시험 시스템
100 : 미세 혈관 모사장치
200 : 거치대
300 : 비전유닛
400 : 맥동펌프
500 : 압력조절밸브
600 : 압력게이지1: Drug flow test system
100: microvascular simulator
200: cradle
300: vision unit
400: pulsation pump
500: pressure control valve
600: pressure gauge
Claims (14)
광투과성 재질로 구성되며, 복수회 분기점에서 분기되어 단계적으로 폭이 감소되는 유로홈이 일측면에 형성되는 상판부재; 및,
광투과성 재질로 구성되며, 상기 상판부재의 유로홈에 대응하는 유로홈이 일측면에 형성되는 하판부재; 를 포함하고,
상기 상판부재와 상기 하판부재의 일측면이 면접촉 상태로 밀착되어 대응하는 위치의 유로홈이 혈관을 모사하고, 맥동 펌프에 의하여 약물 공급부에서 공급되는 약물이 유동하는 유로를 형성하고,
상기 상판부재 및 상기 하판부재의 일측면 중 적어도 일면에 폴리우레탄 코팅이 수행된 후, 상기 유로를 형성하기 위한 유로홈이 형성되며,
상기 유로의 상단 영역에 상기 유로 내의 압력 측정을 위하여 분지되고, 상기 상판부재를 관통하여 압력 게이지에 튜브로 연결되는 분지관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.In the microvascular simulator for evaluating the vascular fluidity of a drug,
an upper plate member made of a light-transmitting material and having a flow path groove that is branched at a branching point a plurality of times and whose width is reduced step by step is formed on one side thereof; and,
a lower plate member made of a light-transmitting material and having a channel groove corresponding to the channel groove of the upper plate member formed on one side thereof; including,
One side of the upper plate member and the lower plate member is in close contact with each other to form a flow path through which a flow path groove at a corresponding position simulates a blood vessel, and a drug supplied from the drug supply unit by a pulsating pump flows;
After polyurethane coating is performed on at least one surface of one side of the upper plate member and the lower plate member, a channel groove for forming the channel is formed,
The microvascular simulator further comprises a branch pipe that is branched for measuring the pressure in the flow path in the upper region of the flow path, and is connected to the pressure gauge through the upper plate member through a tube.
상기 상판부재와 상기 하판부재에 형성되는 유로홈은 반원 또는 반타원 형상이며, 상기 유로의 단면은 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.According to claim 1,
The flow path grooves formed in the upper plate member and the lower plate member have a semicircular or semi-elliptical shape, and the cross section of the flow path is circular or elliptical.
상기 유로의 상단에 약물의 주입구가 형성되고, 상기 유로의 하단에 복수 개의 유로의 하단에서 토출되는 약물이 수렴되는 배출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.According to claim 1,
An injection hole for a drug is formed at an upper end of the flow path, and a discharge part through which the drugs discharged from the lower ends of the plurality of flow paths converge are formed at the lower end of the flow path.
상기 유로의 상단의 내경은 세동맥 또는 세정맥 모사를 위하여 2 밀리미터(mm) 내지 4 밀리미터(mm)로 구성되며, 상기 유로의 하단의 내경은 모세혈관 모사를 위하여 80 마이크로미터(㎛) 내지 120 마이크로미터(㎛)로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.According to claim 1,
The inner diameter of the upper end of the flow path consists of 2 millimeters (mm) to 4 millimeters (mm) for simulating arterioles or venules, and the inner diameter of the lower end of the flow path is 80 micrometers (μm) to 120 micrometers for capillary imitation. (㎛) microvascular mimic device, characterized in that consisting of.
상기 폴리우레탄 코팅의 두께는 상기 유로의 하단의 내경의 50% 이하의 두께인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.According to claim 1,
The thickness of the polyurethane coating is a microvascular simulator, characterized in that the thickness of 50% or less of the inner diameter of the lower end of the flow path.
상기 유로는 미리 결정된 유로의 기준 내경을 경계로 상기 기준 내경보다 내경이 큰 부분은 기계 가공으로 가공되며, 상기 기준 내경보다 작은 부분은 레이저 가공으로 수행되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.According to claim 1,
The flow path is a microvascular simulating device, characterized in that a portion having an inner diameter greater than the reference inner diameter is processed by machining with a reference inner diameter of the predetermined passage as a boundary, and a portion smaller than the reference inner diameter is performed by laser processing.
상기 기준 내경은 80 마이크로미터(㎛) 내지 120 마이크로미터(㎛) 범위인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.9. The method of claim 8,
The reference inner diameter is a microvascular simulator, characterized in that in the range of 80 micrometers (㎛) to 120 micrometers (㎛).
상기 상판부재 및 상기 하판부재의 일측면에 각각 유로홈 형성을 위한 기준위치 결정을 위하여 대응되는 위치에 복수 개의 위치결정용 지그를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.According to claim 1,
A microvascular simulating device, characterized in that a plurality of positioning jigs are provided on one side of the upper plate member and the lower plate member, respectively, at corresponding positions for determining a reference position for forming a flow path groove.
상기 상판부재 및 상기 하판부재를 밀착하여 고정하기 위하여 상기 상판부재 및 상기 하판부재를 관통하여 체결되는 복수 개의 체결부재; 를 더 포함하며,
상기 체결부재의 체결을 위한 상기 상판부재 및 상기 하판부재에 체결홀을 형성하는 공정은 상기 상판부재 및 상기 하판부재에 유로홈을 형성한 후 수행되는 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.According to claim 1,
a plurality of fastening members fastened through the upper plate member and the lower plate member in order to closely fix the upper plate member and the lower plate member; further comprising,
The process of forming a fastening hole in the upper plate member and the lower plate member for fastening the fastening member is performed after forming a channel groove in the upper plate member and the lower plate member.
상기 미세 혈관 모사장치에 의해 유동성 검사되는 약물은 색전제, 혈액 유사 액체(Blood Mimicking Fluid; BMF), 혈장, 합성의약품, 바이오의약품, 방사성동위원소를 포함하는 화합물 또는 조성물 중 하나인 것을 특징으로 하는 미세 혈관 모사장치.According to claim 1,
The drug to be tested for fluidity by the microvascular mimic device is one of embolics, blood mimicking fluid (BMF), plasma, synthetic drugs, biopharmaceuticals, compounds or compositions containing radioactive isotopes microvascular simulator.
상기 미세 혈관 모사장치를 거치할 수 있는 거치대;
상기 미세 혈관 모사장치의 유로 상단에 구비된 약물 주입구와 튜브로 연결되며, 시험 대상 약물이 공급되는 약물 공급부; 및,
상기 약물 공급부와 미세 혈관 모사장치를 연결하는 튜브를 가압하여 약물을 상기 미세 혈관 모사장치로 공급하는 맥동펌프; 를 포함하는 약물 유동 시험 시스템.Claims 1 to 3, claim 5, claim 7 to claim 12 of any one of the microvascular simulator;
a cradle capable of mounting the microvascular simulator;
a drug supply unit connected to a drug inlet and a tube provided at the upper end of the flow path of the microvascular mimic device and supplied with a drug to be tested; and,
a pulsation pump for supplying drugs to the microvascular simulator by pressing the tube connecting the drug supply unit and the microvascular simulator; A drug flow test system comprising a.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230026201A (en) | 2021-08-17 | 2023-02-24 | 강원대학교산학협력단 | A heart rate performance evaluation system of a smart watch and a manufacturing method of an artificial blood vessel module unit therefor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114260032A (en) * | 2021-12-01 | 2022-04-01 | 中国科学院大学深圳医院(光明) | Micro-fluidic chip platform for establishing in-vitro vascular physiology model |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003202678A (en) * | 2001-08-10 | 2003-07-18 | Toray Ind Inc | Microfluid control member |
US20100098742A1 (en) * | 1999-04-30 | 2010-04-22 | Vacanti Joseph P | Fabrication of tissue lamina using microfabricated two-dimensional molds |
KR101913204B1 (en) | 2017-04-20 | 2018-10-30 | 울산대학교 산학협력단 | Fluid circulation loop phantom units |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101261710B1 (en) * | 2011-05-24 | 2013-05-07 | 한국과학기술원 | Method for manufacturing blood vessel simulator using polymer microfluidic channel, blood vessel simulator manufactured by the same, and method for screening drug using the same |
-
2019
- 2019-07-29 KR KR1020190091770A patent/KR102281610B1/en active IP Right Grant
-
2021
- 2021-02-15 KR KR1020210020144A patent/KR20210020059A/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100098742A1 (en) * | 1999-04-30 | 2010-04-22 | Vacanti Joseph P | Fabrication of tissue lamina using microfabricated two-dimensional molds |
JP2003202678A (en) * | 2001-08-10 | 2003-07-18 | Toray Ind Inc | Microfluid control member |
KR101913204B1 (en) | 2017-04-20 | 2018-10-30 | 울산대학교 산학협력단 | Fluid circulation loop phantom units |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230026201A (en) | 2021-08-17 | 2023-02-24 | 강원대학교산학협력단 | A heart rate performance evaluation system of a smart watch and a manufacturing method of an artificial blood vessel module unit therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20210020059A (en) | 2021-02-23 |
KR20200015392A (en) | 2020-02-12 |
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