KR102369530B1

KR102369530B1 - 마이크로 니들 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR102369530B1
Application number: KR1020170158805A
Authority: KR
Inventors: 이정규
Original assignee: 주식회사 스몰랩
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2022-03-03
Also published as: WO2019103404A1; KR20190060516A

Abstract

본 발명은 마이크로 니들 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들은, 기저부 및 상기 기저부의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들을 포함하는 마이크로 니들 매트릭스; 및 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부에 고정되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들을 포함한다. 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 복수의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 스트랜드(strand)를 포함할 수 있다.

Description

마이크로 니들 및 이의 제조 방법{Micro needle and method of fabricating the same}

본 발명은 마이크로 니들 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 마이크로 니들은 실리콘, 금속 및 유리와 같은 적당한 기계적 강도를 가질 수 있는 재료를 이용하여 많이 제조되었다. 그러나, 마이크로 니들의 재료 특성상 인체에 주입되었을 경우 일정 이상의 힘을 가하게 되면 부러지게 되고, 부러진 마이크로 니들이 피부 내에 잔류하거나 조직 내로 유입되어 염증 반응 또는 질환과 같은 부작용을 초래하는 문제점이 있을 수 있다.

따라서, 최근에는 인체에 해가 없는 생분해성 물질을 이용하여 마이크로 니들을 제조하려는 연구가 많이 시도되고 있다. 그러나, 상기 생분해성 물질이 갖는 용해 선택성 또는 기질 선택성으로 인하여 상기 마이크로 니들에 탑재되는 유효 물질들의 종류 및 이의 탑재량이 제한되거나 상기 유효 물질들의 탑재량을 정밀하게 제어가 어려운 단점이 있을 수 있다.

삭제

한국 공개특허공보 제10-2013-0006259호 (공개일: 2013.01.16)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 유효 물질의 종류 및 이의 탑재량에 대한 제한을 완화하고 상기 유효 물질의 탑재량을 정밀하게 제어할 수 있는 마이크로 니들을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 전술한 이점을 갖는 마이크로 니들의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기저부 및 상기 기저부의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들을 포함하는 마이크로 니들 매트릭스; 및 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부에 고정되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 전체적으로 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부 내에 완전히 매립될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부의 표면 위로 돌출되고, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 돌출된 부분이 상기 마이크로 니들 매트릭스의 기저부를 구성하는 물질에 의해 피복될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 일 측부는 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부에 매립되고, 상기 일 측부의 반대쪽의 타 측부는 상기 기저부 외부로 노출될 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 상기 노출된 타 측부는 상기 유효 물질들의 저장원(reservoir)에 접촉되어 상기 저장원의 유효 물질들을 상기 마이크로 니들 매트릭스로 전달하는 심지로서 기능할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 복수의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 스트랜드(strand)를 포함할 수 있다. 상기 스트랜드는 하나 이상의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 상기 유효 물질들을 분산된 형태로 수용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 섬모를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 표면 보이드를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 내부에 상기 유효 물질들을 덩어리 형태로 포태할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 상기 마이크로 니들의 일단에서 상기 일단의 반대쪽인 타단으로 가로질러 연장될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 메시(mesh) 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 천연 섬유, 재생 섬유, 반합성 섬유 또는 합성 섬유 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 지용성을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 마이크로 니들 매트릭스 및 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 생분해성 물질을 포함할 수 있다. 상기 생분해성 물질은 핵산, 탄수화물, 단백질(예: 콜라겐(collagen), 실크 피브로인(silk fibroin), 알부민(albumin), 아미노산, 젤라틴)과 상기 단백질을 기초로 하는 고분자, 그리고 다당류와 상기 다당류의 유도체인 셀룰로오스(cellulose), 아가로스(agarose), 키토산(chitosan), 헤파린(hparin), 알지네이트(alginate), 히아루론산(hyarulonic acid), 덱스트란(dextran), 콘드로이틴 설페이트(chondroitin sulfate), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 아카시아 검(acacia gum), 트라가칸친(tragacanthin), 펙틴(pectin), 알긴산(alginic acid), 아가(agar), 카라기난(carrageenan), 갈락토만난(Galactomannans), 잔탄(Xanthan), 베타-사이클로덱스트린(Beta-Cyclodextrin), 아밀로즈(Amylose, 수용성 전분), 피브린(fibrin), 플루란(pullulan), 헤파린， 알기네이트， 이눌린， 녹말 및 글리코겐과 같은 천연 고분자 및 폴리리신(polylysine), 카르복시메틸 키틴, 폴리아크릴아마이드(PAAm), 폴리(N-이소프로필 아크릴아마이드-co-아크릴산)(P(NIPAAm-co-AAc)), 폴리(N-이소프로필 아크릴아마이드-co-에틸메타크릴레이트)P(NIPAAm-co-EMA), 폴리비닐아세테이트/폴리비닐알콜(PVAc/PVA), 폴리(N-비닐 피롤리돈)(PVP), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-하이드록시에틸 메타크릴레이트)(P(MMA-co-HEMA)), 폴리(폴리에틸렌글리콜-co-펩타이드(P(PEG-copeptide)), 알지네이트-g-(폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드)(alginate-g-(PEOPPO-PEO)), 폴리(폴리라틱산-co-글리콜릭산)-co-세린)(P(PLGA-co-serine)), 콜라겐-아크릴레이트(collagenacrylate), 알지네이트-아크릴레이트(alginate-acrylate), 폴리(하이드록시프로필 메타크릴아마이드-g-펩타이드)(P(HPMA-g-peptide)), 폴리(하이드록시에틸메타크릴레이트/메트리겔)(P(HEMA/Matrigel)), 히알루론산-g-N-이소프로필아크릴아마이드(HA-g-NIPAAm), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 공중합체(PEO-PPO, Pluronic series), 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱산 공중합체(PEO-PLA), 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱글리콜산 공중합체(PEO-PLGA), 폴리에틸렌옥사이드-폴리카프로락톤 공중합체(PEO-PCL), 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르류 (polyoxyethylene alkyl ethers, Brij Series), 폴리옥시에틸렌 케스터 오일 유도체류(polyoxyethylene castor oil derivatives, Cremophores), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스터류(polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, Tween Series), 폴리옥시에틸렌 스테아레이트류(polyoxyethylene stearates)와 같은 합성 고분자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 평균 두께는 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부의 평균 두께보다 더 클 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 평균 두께는 0.01 데니어 내지 10 데니어의 범위일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 유효 물질들은 천연 고분자, 인슐린, 백신 및 호르몬 약물, 파클리탁셀(Paclitaxel), 카무스틴(Carmustine), 다카르바진(Dacarbazine), 에토포사이드(Etoposide), 플루오로우라실(Fluorouracil), 캄포테신(Camptothecin), 메클로페나민산(Meclofenamic acid), 설린닥(Sulindac), 피록시캄(Piroxicam), 멜록시캄(Meloxicam), 테녹시캄 (Tenoxicam), 디클로페낙(Diclofenac), 아세클로페낙(Aceclofenac), 레바미피드 (Rebamipide), 말레인산 에날라프릴(Enalapril maleate), 캅토프릴(Captopril), 라미프릴(Ramipril), 포시노프릴(Fosinopril), 베나제프릴(Benazepril), 퀴나프릴(Quinapril), 테모카프릴 (Temocapril), 실라자프릴(Cilazapril), 리시노프릴(Lisinopril,), 세티리진(Cetirizine), 디펜히드라민 (Diphenhydramine), 펙소페나딘(Fexofenadine), 슈도에페드린 (Pseudoephedrine), 메칠에페드린 (Methylephedrine), 덱스트로메토르판(Dextromethorphan), 구아이페네신 (Guaifenesin), 노스카핀(Noscapine), 트리메토퀴놀(Trimetoquinol), 독실아민(Doxylamine), 암브록솔 (Ambroxol), 레토스테인(Letosteine), 소브레롤(Sobrerol), 브롬헥신(Bromhexine), 텔미사르탄(Telmisartan), 발사르탄(Valsartan), 로사탄(Losartan), 이베사르탄 (Irbesartan), 칸데사르탄(Candesartan), 올메사르탄(Olmesartan), 이프로사르탄(Eprosartan), 나프록센(Naproxen), 이부프로펜(Ibuprofen), 덱시부프로펜 (Dexibuprofen), 인도메타신(Indomethacin), 아세트아미노펜(Acetaminophen), 메페남산(Mefenamic acid), 클로로신나진 (Chlorocinnazine), 록소프로펜(Loxoprofen), 페노프로펜(Fenoprofen), 케토프로펜(Ketoprofen), 프라노프로펜(Pranoprofen), 클로르페니라민(Chlorpheniramine), 알파-리포산(alpha-lipoic acid), 하이드로퀴논(Benzene-1,4-diol), 하이드록시산(hydroxyacids) 및 알부틴(Arbutin) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 유효 물질들의 함량은 상기 마이크로 니들 전체 중량중 0.01 wt% 내지 100 wt%의 범위일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기저부 및 상기 기저부의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들을 포함하는 마이크로 니들 매트릭스; 및 상기 마이크로 니들 매트릭스 내에 분산되고 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 마이크로 니들층; 및 상기 마이크로 니들층에 함유되고 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 마이크로 니들층; 및 상기 마이크로 니들층에 결합되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들 패치가 제공될 수 있다. 상기 선형 섬유들은 상기 마이크로 니들층을 지지하기 위한 패브릭 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 마이크로 니들층; 및 상기 마이크로 니들층에 결합되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들 마스크가 제공될 수 있다. 상기 선형 섬유들은 상기 마이크로 니들층을 지지하기 위한 패브릭 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 준비하는 단계; 복수의 마이크로 니들들을 형성하기 위한 음각 형상의 캐비티의 어레이를 포함하는 주형을 준비하는 단계; 상기 캐비티에 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 범람하도록 충전하는 단계; 상기 충전된 마이크로 니들 매트릭스의 전구체에 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 배치하는 단계; 및 상기 주형 내에 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 건조시켜, 상기 마이크로 니들 매트릭스의 기저부에 적어도 일면에 형성된 복수의 마이크로 니들들을 가지며, 상기 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들을를 형성하는 단계; 및 상기 마이크로 니들을 상기 주형으로부터 분리하는 단계를 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 니들 매트릭스의 전구체를 준비하는 단계; 복수의 마이크로 니들들을 형성하기 위한 음각 형상의 캐비티의 어레이를 포함하는 주형을 준비하는 단계; 상기 주형에 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 배치하는 단계; 상기 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체에 의해 충분히 매립되도록 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 충전하는 단계; 상기 주형 내에 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 건조시켜, 상기 마이크로 니들 매트릭스의 기저부에 적어도 일면에 형성된 복수의 마이크로 니들들을 가지며, 상기 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들을 형성하는 단계; 및 상기 마이크로 니들을 상기 주형으로부터 분리하는 단계를 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 내부 또는 표면에 상기 유효 물질들을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 내부 또는 표면에 상기 유효 물질들을 형성하는 단계는, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들을 상기 유효 물질이 분산된 혼합 용액에 침지시킨 후 건조하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 내부 또는 표면에 상기 유효 물질들을 형성하는 단계는, 상기 유효 물질들 및 상기 유효 물질들과 상분리되는 혼합 용액을 준비하는 단계; 상기 혼합 용액을 사출기에 넣어 선형 섬유를 사출하는 단계; 및 상기 사출된 선형 섬유를 고형화하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 사출된 선형 섬유를 고형화하는 단계는 상기 사출된 선형 섬유를 빛을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 사출된 선형 섬유를 고형화하는 단계는 상기 사출된 선형 섬유를 - 20 ℃ 내지 0 ℃의 온도의 물에 넣어 응고시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로 니들 매트릭스에 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용할 수 있는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들을 적용함으로써, 다양한 유효 물질들을 탑재할 수 있고, 상기 유효 물질들의 탑재량을 마이크로 니들 매트릭스의 용해도와 무관하게 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들에 탑재되는 유효 물질들의 양을 제어함으로써 전체 마이크로 니들 내에 유효 물질들의 탑재량을 정밀하게 제어할 수 있는 마이크로 니들이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 이점을 갖는 마이크로 니들을 용이하게 제조할 수 있는 마이크로 니들의 제조 방법이 제공될 수 있다.

도 1a 내지 도 1c은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마이크로 니들을 도시한다.
도 2a 내지 도 2e은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들의 구조를 도시한다.
도 3a 내지 도 3b는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마이크로 니들 내 복수의 선형 섬유들의 배치 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 니들의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 6a 내지 도 6c는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마이크로 니들 을 도시한 광학 현미경 이미지이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 부재 또는 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하기로 한다.

도 1a 내지 도 1c은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)를 도시한다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)는 마이크로 니들 매트릭스(MX) 및 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 고정되며 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)을 포함할 수 있다. 마이크로 니들 매트릭스(MX)는 기저부(BL) 및 기저부(BL)의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들(N)을 포함할 수 있다.

마이크로 니들 매트릭스(MX)는 피부에 자입시 부작용을 최소화하고 효과적으로 유효 물질들(ES)이 전달될 수 있도록 생분해성 물질을 포함할 수 있다. 상기 생분해성 물질은 피부에 자입시 수초 내지 수시간 내에 팽윤되거나 생체 조직 내로 흡수될 수 있는 것이다. 상기 생분해성 물질은 생분해성 고분자(biodegradable polymer)를 포함할 수 있으며, 상기 생분해성 고분자는 천연 고분자 및 합성 고분자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 생분해성 고분자는 박테리아, 조류, 곰팡이와 같은 생물의 대사가 관여하여 분해되거나 저분자량 화합물로 변할 수 있는 물질이며, 석유를 정제해 얻은 원료를 이용한 대부분의 플라스틱 같은 고분자 물질과 달리 분해생성물이 자연환경 속에서 유해물질을 생성하지 않는 특성이 요구될 수 있다. 상기 생분해성 고분자는 바이오매스와 같이 화학적 에너지로 사용이 가능한 식물, 미생물 또는 동물에서 얻은 원료로 제조될 수 있다.

상기 천연 고분자는 핵산, 탄수화물, 단백질(예: 콜라겐(collagen), 실크 피브로인(silk fibroin), 알부민(albumin), 아미노산, 젤라틴)과 상기 단백질을 기초로 하는 고분자, 그리고 다당류와 상기 다당류의 유도체인 셀룰로오스(cellulose), 아가로스(agarose), 키토산(chitosan), 헤파린(hparin), 알지네이트(alginate), 히아루론산(hyarulonic acid), 덱스트란(dextran), 콘드로이틴 설페이트(chondroitin sulfate), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 아카시아 검(acacia gum), 트라가칸친(tragacanthin), 펙틴(pectin), 알긴산(alginic acid), 아가(agar), 카라기난(carrageenan), 갈락토만난(Galactomannans), 잔탄(Xanthan), 베타-사이클로덱스트린(Beta-Cyclodextrin), 아밀로즈(Amylose, 수용성 전분), 피브린(fibrin), 플루란(pullulan), 헤파린， 알기네이트， 이눌린， 녹말, 글리코겐 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이들 중, 상기 키토산, 상기 덱스트란, 상기 트라가칸친, 상기 히알루론 산, 상기 펙틴, 상기 알긴산, 상기 아가, 상기 상기 갈락토만난, 상기 잔탄, 상기 베타-사이클로덱스트린(Beta-Cyclodextrin), 아밀로즈는 수용성을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 천연 고분자는 이들에 제한되지 않으며, 생분해성을 가지며 유해성이 없는 여하의 고분자가 적용될 수 있을 것이다.

상기 합성 고분자는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리스티렌(PS) 및 폴리아닐린(PAN), 폴리아미노산, 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘 에스테르, 폴리리신(polylysine), 카르복시메틸 키틴, 폴리아크릴아마이드(PAAm), 폴리(N-이소프로필 아크릴아마이드-co-아크릴산)(P(NIPAAm-co-AAc)), 폴리(N-이소프로필 아크릴아마이드-co-에틸메타크릴레이트)P(NIPAAm-co-EMA), 폴리비닐아세테이트/폴리비닐알콜(PVAc/PVA), 폴리(N-비닐 피롤리돈)(PVP), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-하이드록시에틸 메타크릴레이트)(P(MMA-co-HEMA)), 폴리(폴리에틸렌글리콜-co-펩타이드(P(PEG-copeptide)), 알지네이트-g-(폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드)(alginate-g-(PEOPPO-PEO)), 폴리(폴리라틱산-co-글리콜릭산)-co-세린)(P(PLGA-co-serine)), 콜라겐-아크릴레이트(collagenacrylate), 알지네이트-아크릴레이트(alginate-acrylate), 폴리(하이드록시프로필 메타크릴아마이드-g-펩타이드)(P(HPMA-g-peptide)), 폴리(하이드록시에틸메타크릴레이트/메트리겔)(P(HEMA/Matrigel)), 히알루론산-g-N-이소프로필아크릴아마이드(HA-g-NIPAAm), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 공중합체(PEO-PPO, Pluronic series), 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱산 공중합체(PEO-PLA), 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱글리콜산 공중합체(PEO-PLGA), 폴리에틸렌옥사이드-폴리카프로락톤 공중합체(PEO-PCL), 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르류 (polyoxyethylene alkyl ethers, Brij Series), 폴리옥시에틸렌 케스터 오일 유도체류(polyoxyethylene castor oil derivatives, Cremophores), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스터류(polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, Tween Series), 폴리옥시에틸렌 스테아레이트류(polyoxyethylene stearates) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 합성 고분자는 이들에 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 합성 고분자는 폴리글리콜산(polyglycolic acid; PGA), 폴리락트산(polylactic acid; PLA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(poly(lactic-co-glycolic acid; PLGA), 폴리엑락틱산(poly(L-lactic) acid; PLLA), 폴리-ε-카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리 (3- 하이드로식부티레이트 -co-발러레이트; PHBV), 폴리[(3-하이드록시부티레이트)-co-(3-하이드록시발러레이트)(PHBV), 폴리다이옥산온(PDO), 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄)(PEUU), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[에틸렌-co-(비닐 알코올)](PVOH), 폴리아크릴산(PAA), 및 이들의 유도체 및 공중합체를 포함할 수 있다. 이들 중 상기 폴리글리콜산(PGA), 폴리엑락틱산(PLLA) 및 폴리락트산-글리콜산 공중합체(PLGA)는 미국식품의약청(Food and Drug Administration, FDA)의 승인을 받아 생분해성 물질로서 사용되고 있다. 전술한 상기 생분해성 합성 고분자는, 예를 들면, 체내에서 가수분해반응에 의해 젖산 또는 글리코겐으로 분해된 후 생체 내 대사작용을 통해 물과 이산화탄소라는 최종 형태로 몸 밖으로 배출되기 때문에 독성이 매우 낮다. 또한, 상기 천연 고분자는 생체적합성이 우수하고 상기 합성 고분자는 비교적 물성의 조절이 용이하며, 높은 기계적 강도를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 기저부(BL)의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들(N)은 피부로 자입할 수 있는 첨단부와 이를 지지하는 지지부를 포함할 수 있다. 서브 마이크로 니들들(N)의 구조나 형태는 첨단부에서부터 지지부까지 살펴 보았을 때, 첨단부에서 지지부로 갈수록 넓어지는 형태를 가질 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 마이크로 니들들이 피부로 자입할 수 있는 구조라면 어떠한 형태라도 모두 가능하다.

일 실시예에서, 서브 마이크로 니들들(N)은 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)와 동일한 생분해성 물질로 형성되어, 기저부(BL)와 일체화될 수 있다. 서브 마이크로 니들들(N)의 기저부의 평균 너비는 10 ㎛ 내지 550 ㎛의 범위 내일 수 있다. 서브 마이크로 니들들(N)의 평균 높이는 100 ㎛ 내지 1000 ㎛의 범위 내일 수 있다.

도 1a에 도시된 것과 같이, 일 실시예에서 마이크로 니들(NP1)는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL) 내에 전체적으로 완전히 매립된 형태를 가질 수 있다. 다른 실시예로서, 도 1b에 도시된 것과 같이, 마이크로 니들(NP2)는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 부분이 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)의 표면 위로 돌출되고, 상기 적 어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 돌출된 부분이 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)를 구성하는 물질에 의해 피복된 형태를 가질 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 돌출된 표면 부분은 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)를 구성하는 물질에 의해 피복됨으로써, 외부 오염으로부터 보호될 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 돌출된 표면 부분이 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)를 구성하는 물질에 의해 피복되는 정도는, 후술할 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 제조 방법에서 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체의 양, 선형 섬유들(ST)의 두께 및 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체의 건조 시간 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 마이크로 니들(NP1, NP2)의 선택은, 마이크로 니들(NP1, NP2)의 적용 부위, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 두께를 포함하는 크기, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 체적 대비 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 체적 비, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 강도, 또는 마이크로 니들(NP1, NP2)에 함유되어야 할 유효 물질들(ES)의 종류 또는 양에 의해 적절히 이루어질 수 있으며, 이에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

도 1a의 마이크로 니들(NP1)은 도 1b의 마이크로 니들(NP2)에 비해 마이크로 니들 제작 시 접착이 우수하며, 도 1a의 경우에 유효 물질들(ES)을 함유한 섬유가 마이크로 니들 기재에 삽입되어 있어 약물 전달 효율을 증가시킬 수 있다.

도 1c를 참조하면, 일 실시예에서, 마이크로 니들(NP3)는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 일 측부(SL1)가 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 매립되고, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 일 측부(SL1)의 반대쪽의 타 측부(SL2)는 기저부 외부로 노출된 형태를 가질 수 있다. 이때, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 상기 노출된 타 측부(SL2)는 유효 물질들(ES)의 저장원(reservoir, 미도시)에 접촉되어 상기 저장원의 유효 물질들(ES)을 마이크로 니들 매트릭스(MX)로 전달하는 심지 역할을 할 수 있다. 상기 저장원은 유효 물질들(ES)을 함유하는 용액을 수용하는 부직포, 종이, 한지, 패브릭, 솜, 스펀지 또는 거즈일 수 있으며, 이들 부직포, 종이, 한지, 패브릭, 솜, 스펀지 또는 거즈를 외부로 노출된 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 타 측부(SL2) 상에 배치함으로써, 유효 물질들(ES)이 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)에 의한 매개로 인하여, 마이크로 니들(NP3)의 서브 마이크로 니들들(N)로 전달될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 타 측부(SL2)에 유효 물질들(ES)을 붓이나 바르는 다른 도구를 이용하여 바르거나 코팅하는 것에 의해 유효 물질들(ES)을 직접 적용함으로써, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)을 통해 유효 물질들(ES)이 서브 마이크로 니들들(N)로 전달될 수 있다.

선형 섬유들(ST)의 일 측부(SL1)가 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 매립되고, 선형 섬유들(ST)의 일 측부(SL1)의 반대쪽의 타 측부(SL2)가 기저부 외부로 노출되는 정도는, 후술할 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 제조 방법에서 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체의 양, 선형 섬유들(ST)의 두께, 및 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체의 건조 시간 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다.

도 1c에 도시된 바와 같은 형태를 갖는 마이크로 니들(NP3)은 후술할 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 제조 방법에 따라 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 타 측부(SL2)가 노출된 상태로 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)이 제조된 후에 유효 물질들(ES)을 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 노출된 타 측부를 통해 유입시킴으로써, 유효 물질(ES)을 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)에 탑재시킬 수 있다. 일 실시예에서는, 마이크로 니들(NP3) 제조시 유효 물질들(ES)을 수용하지 않은 채로 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)을 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 건조 과정을 거쳐 기저부(BL)에 고정시킬 수 있다. 이와 같이, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 건조 과정 이후에 유효 물질(ES)을 탑재하는 경우, 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 제조 과정 중 건조 또는 열처리 단계에서 요구되는 열이나 다른 환경적 요인에 의해 열화될 수 있는 유효 물질들(ES)을 후단 공정에서 탑재함으로써 해당 유효 물질들(ES)을 안정적으로 선형 섬유들(ST)에 함유시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 고정되어 유효 물질을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)은 천연 섬유, 합성 섬유 또는 상기 천연 섬유와 상기 합성 섬유가 조합된 것일 수 있으며, 유효 물질을 수용하기 적합한 한 본 발명이 이들 재료에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)은 선택적으로 수용성을 갖거나 지용성을 가질 수 있다. 이하, 본 발명에서는 수용성을 갖는 섬유를 수용성 섬유라 지칭하고 지용성을 갖는 섬유를 지용성 섬유라 지칭한다. 상기 수용성 섬유는 대체로 천연 섬유 또는 재생 섬유에 의해 제공될 수 있으며, 상기 지용성 섬유는 반합성 섬유 또는 합성 섬유에 의해 제공될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 천연 섬유는 동물, 미생물 또는 식물로부터 얻어진 섬유를 말한다. 상기 천연 섬유는 친환경적이어서 인체에 무해하며, 흡수성이 우수하다. 상기 천연 섬유는 셀룰로오스계 섬유 및 단백질계 섬유, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 구아검/구아검가수분해물, 글루코만난(곤약, 곤약만난), 차전자피, 난소화성 말토덱스트린, 대두식이섬유, 목이, 밀식이섬유, 보리식이섬유, 아라비아검, 이눌린/치커리추출물, 폴리덱스트로스 같은 섬유, 또는 한지 섬유 또는 종이 섬유가 포함될 수 있다. 상기 셀룰로오스계 섬유는 면, 아마, 및 모시 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 단백질계 섬유는 양모 및 비단 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 천연 섬유인 선형 섬유들(ST)을 적용한 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)은 피부 자극이 최소화되어 피부에 대한 밀착력이 뛰어나며 부작용이 적은 이점을 가질 수 있다.

상기 재생 섬유는 원래 고분자이지만 섬유의 형태로 전혀 되어 있지 않거나, 섬유 모양으로 되어 있어도 방직에 알맞은 형태로 되어 있지 않아 일단 녹여서 섬유로 이용하기 쉬운 형태로 재생한 것을 지칭한다. 상기 재생 섬유는 흡수성이 우수하고 고온에서도 잘 견딜 수 있다. 상기 재생 섬유는 예를 들면 셀룰로오스계와 단백질계 섬유가 있다. 대표적인 셀룰로우스계 섬유로서 레이온 섬유가 있다. 상기 레이온 섬유는 구리암모니움 레이온, 비스코스 레이온, 강력 레이온, 폴리노직 레이온 및 리오셀 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 재생 섬유인 선형 섬유들(ST)을 적용한 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)은 열에 강하다는 재생 섬유의 특징 때문에 후술할 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 제조 과정 중 건조 또는 열처리 단계에서 요구되는 열이나 다른 환경적 요인에 의해 열화될 수 있는 유효 물질들(ES)을 탑재하고자 할 때 유용할 수 있다.

상기 수용성 섬유인 선형 섬유들(ST)은 피부와의 접촉에 의해, 공기 중의 노출되어 있는 수분에 의해, 마이크로 니들 매트릭스(MX) 자체에 함유된 수분, 또는 마이크로 니들의 피부 자입으로 인해 적용부의 마이크로 니들에서 마이크로 니들의 기저부로 전달되는 생체 물질에 의해 용해될 수 있다. 따라서, 선형 섬유들(ST)이 내부에 유효 물질들(ES)을 수용하고 있다면, 선형 섬유들(ST)은 피부와의 접촉에 의해, 공기 중의 노출되어 있는 수분에 의해, 마이크로 니들 매트릭스(MX) 자체가 함유하는 수분에 의해, 또는 마이크로 니들을 통해 전달되는 수분에 의해 용해됨으로써 선형 섬유들(ST)의 내부에 수용되어 갇혀 있는 유효 물질들(ES)이 피부로 전달될 수 있다. 이때, 선형 섬유들(ST)의 내부에 수용되어 갇혀 있는 유효 물질들(ES)은 수용성 섬유가 용해되는 성질에 의해 피부에 전달되어 의약적, 약학적 또는 화장학적 효능을 발휘할 수 있다.

또한, 선형 섬유들(ST)이 수용성인 경우, 수용성의 유효 물질들(ES)을 탑재할 때 유용할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 천연 섬유 또는 상기 재생 섬유가 수용성을 갖더라도, 후술할 도 2b 내지 도 2e의 선형 섬유의 구조적 특징에 의해 지용성의 유효 물질들(ES)이 탑재될 수 있다. 반대로, 상기 천연 섬유 또는 상기 재생 섬유가 지용성을 갖더라도 동일한 방법으로 수용성의 유효 물질들(ES)이 안정적으로 탑재될 수 있을 것이다.

상기 반합성 섬유는 천연 고분자 재료를 물리적 또는 화학적 수단에 의해 섬유 형상으로 한 재생 섬유에 화학적 변화를 가하여 만든 섬유를 지칭한다. 상기 반합성 섬유는 아세테이트 섬유 및 트리아세테이트 섬유 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 합성 섬유는 화학적 방법에 의해 저분자 물질로부터 고분자 물질로 중합하여 형성된 섬유를 지칭한다. 상기 합성 섬유는 가볍고 질기며, 열에 약하고 흡수성이 우수하지 않아 정전기가 발생할 수 있다. 상기 합성 섬유는 나일론 섬유과 같은 폴리아마이드계 섬유, 폴리에스터 섬유와 같은 폴리에스터계 섬유, 폴리우레탄계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 폴리염화비닐계 섬유, 폴리비닐리덴계 섬유, 폴리테트라플루오로에틸렌계 섬유, 폴리비닐알코올계 섬유, 폴리아크릴로나이트릴계 섬유, 폴리프로필렌계 섬유, 및 한지 섬유 또는 종이 섬유 중 적어도 어느 하나일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

선형 섬유들(ST)이 지용성인 경우, 수용성의 마이크로 니들 매트릭스(MX)와 상이한 물리적 또는 화학적 성질 가져 마이크로 니들 매트릭스(MX)에 수용되기 어려웠던 지용성의 유효 물질들(ES)을 수용할 수 있는 이점이 있다. 예컨대, 상기 반합성 섬유 또는 상기 합성 섬유가 지용성을 갖더라도, 후술한 도 2b 내지 도 2e의 선형 섬유의 구조에 의해 수용성의 유효 물질들(ES)이 탑재될 수 있다. 또한, 반대로, 상기 반합성 섬유 또는 상기 합성 섬유가 수용성을 갖더라도, 지용성 유효 물질들(ES)이 안정적으로 탑재될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)은 생분해성을 갖는 섬유(이하, 생분해성 섬유라 지칭함)일 수 있다. 상기 생분해성 섬유는 마이크로 니들 매트릭스를 구성하는 재료로서 개시된 생분해성 고분자로 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 생분해성 섬유는 옥수수의 전분을 발효시켜 생산되는 유산(lactic acid)을 축중합하여 제조된 폴리락트산(PLA) 섬유, 폴리히드록시알카노에이트(PHA) 섬유, 폴리 3-히드록시부티레이트(PHB) 섬유, 폴리하이드로옥시발레르산(PHV) 섬유, 폴리 3-하이드록시부티레이트-co-3-하이드록시발러레이트(PHBV), 키틴 섬유, 키토산 섬유, 키토산 코팅 알긴산 섬유, 박테리아 셀룰로오스 섬유, 젤라틴 섬유를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 인체에 무해하고 자연에 분해되는 물질로 구성된 섬유라면 모두 적용 가능할 수 있다.

선형 섬유들(ST)의 평균 두께는 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)의 평균 두께보다 더 클 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 평균 두께는 0.01 데니어(denier) 내지 10 데니어의 범위 내일 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 두께가 0.01 데니어 미만이면, 두께가 작아져서 제조 과정 및 유통 과정에서 쉽게 찢어지거나, 마이크로 니들 매트릭스(MX)를 지지되지 못하여 이에 포함된 유효 물질이 피부에 충분히 전달되지 못할 수 있으며, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)의 두께가 10 데니어를 초과하면, 섬유들 두껍고 뻣뻣하게 제조되어 피부에 대한 밀착성이 떨어지는 문제가 있다. 또한 선형 섬유들은 단독보다는 직조되어 부직포, 직물, 또는 직포(woven) 형태, 또는 종이 및 한지와 같은 형태로 사용되어 화장학적으로는 마스크 팩이나 마스크 패치로 사용될 수 있으며, 의료기기나 의약외품적으로는 파스나 밴드의 형태로 사용될 수 있다.

적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 수용하는 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)은 의학적, 약학적 또는 화장학적 효능을 갖는 물질들일 수 있다. 상기 의약적 또는 약학적 효능을 갖는 물질은 천연 고분자, 인슐린, 백신 및 호르몬 약물, 파클리탁셀(Paclitaxel), 카무스틴(Carmustine), 다카르바진(Dacarbazine), 에토포사이드(Etoposide), 플루오로우라실(Fluorouracil), 캄포테신(Camptothecin), 메클로페나민산(Meclofenamic acid), 설린닥(Sulindac), 피록시캄(Piroxicam), 멜록시캄(Meloxicam), 테녹시캄 (Tenoxicam), 디클로페낙(Diclofenac), 아세클로페낙(Aceclofenac), 레바미피드 (Rebamipide), 말레인산 에날라프릴(Enalapril maleate), 캅토프릴(Captopril), 라미프릴(Ramipril), 포시노프릴(Fosinopril), 베나제프릴(Benazepril), 퀴나프릴(Quinapril), 테모카프릴 (Temocapril), 실라자프릴(Cilazapril), 리시노프릴(Lisinopril,), 세티리진(Cetirizine), 디펜히드라민 (Diphenhydramine), 펙소페나딘(Fexofenadine), 슈도에페드린 (Pseudoephedrine), 메칠에페드린 (Methylephedrine), 덱스트로메토르판(Dextromethorphan), 구아이페네신 (Guaifenesin), 노스카핀(Noscapine), 트리메토퀴놀(Trimetoquinol), 독실아민(Doxylamine), 암브록솔 (Ambroxol), 레토스테인(Letosteine), 소브레롤(Sobrerol), 브롬헥신(Bromhexine), 텔미사르탄(Telmisartan), 발사르탄(Valsartan), 로사탄(Losartan), 이베사르탄 (Irbesartan), 칸데사르탄(Candesartan), 올메사르탄(Olmesartan), 이프로사르탄(Eprosartan), 나프록센(Naproxen), 이부프로펜(Ibuprofen), 덱시부프로펜 (Dexibuprofen), 인도메타신(Indomethacin), 아세트아미노펜(Acetaminophen), 메페남산(Mefenamic acid), 클로로신나진 (Chlorocinnazine), 록소프로펜(Loxoprofen), 페노프로펜(Fenoprofen), 케토프로펜(Ketoprofen), 프라노프로펜(Pranoprofen) 및 클로르페니라민(Chlorpheniramine) 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 화장학적 효능을 갖는 물질은 에칠아스코빌에텔, 유용성 감초추출물, 닥나무추출물, 아스코빌글루코사이드,마그네슘아스코빌포스페이트,나이아신아마이드, 알파-비사보롤, 아스코빌테트라이소팔미테이트, 레티놀,레티닐팔미테이트,아데노신, 폴리에톡실레이티드레틴아마이드, 알파-리포산(alpha-lipoic acid), 하이드로퀴논(Benzene-1,4-diol), 하이드록시산(hydroxyacids) 및 알부틴(Arbutin)일 수 있다.

상기 천연 고분자는 녹말 및 셀룰로오스와 같은 다당류, 폴리펩티드와 같은 단백질 및 폴리뉴틀레오티드와 같은 핵산 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 펩티드는 호흡 기관 및 소화 기관과 같은 생체 내에서 기관들의 기능들을 원활히 수행할 수 있도록 신호를 전달하거나 명령을 내리는 호로몬이며, 매우 소량으로 수천배 이상의 증폭 효과를 기대할 수 있다. 또한, 상기 펩티드는 우리 몸에 존재하는 단백질과 동일한 형태를 가질 수 있어 우리 피부에 적용될 수 있다. 따라서, 상기 펩티드는 의약분야 및 화장품 분야에 이용될 수 있다. 상기 단백질은 다양한 종류의 아미노산의 여러 개 연결되어 있는 연결체를 말한다. 상기 단백질은 손톱, 모발, 피부, 뼈 및 근육과 같은 주요 인체 구성 물질들을 형성하는데 있어 중요한 영양소이다. 상기 단백질은 외부 병원균과 같은 항원에 대항하는 항체의 주성분이므로 면역 관련 물질이며, 상기 단백질이 결핍되면 면역 성분이 폐 또는 위의 점막에 제대로 공급되지 못하여 질병에 걸리게 될 수 있다.

상기 인슐린은 이자의 β세포에서 합성·분비되며, 혈액 속의 포도당의 양을 일정하게 유지시키는 역할을 할 수 있다. 상기 인슐린은 혈당량이 높아지면 이자의 β세포에서 분비되어 혈액 속의 포도당을 세포 내로 유입시켜 글리코겐의 형태로 저장시키도록 할 수 있다. 상기 인슐린은 지방조직에서 포도당의 산화 및 지방산으로의 전환을 돕고 근육에서 단백질을 합성하기 위한 아미노산의 흡수를 촉진시킬 수 있다. 상기 인슐린은 당뇨병 치료제, 비만 치료제 및 간장병 치료제로 이용될 수 있다.

상기 백신은 외부에서 침입한 항원, 즉 병원체를 약화시키거나 완전히 죽인 후에 인체에 주입하여 상기 항원에 저항할 수 있는 항체를 형성시킴으로써, 후에 동일한 항원이 인체에 유입되었을 때 신속하게 면역반응이 나타나도록 할 수 있다. 따라서, 상기 백신은 비뇨기과, 피부과 및 부인과 에서 만성 감염증 또는 아급성 감염증과 같은 감염증 예방을 위해 사용될 수 있다.

상기 합성 유기화합물은 알파-리포산(alpha-lipoic acid), 하이드로퀴논(Benzene-1,4-diol), 하이드록시산(hydroxyacids) 및 알부틴(Arbutin)을 포함할 수 있다. 상기 알파-리포산은 지방산의 일종이며, 에너지 생성에 중요한 화합물인 동시에 생명유지에 필요한 황산화 네트워크에서 중요한 역할을 담당하는 물질이다. 상기 알파-리포산은 알파-리포산을 함유한 시료에서 분리된 알파-리포산, 인공적으로 합성된 알파-리포산 및 상업적으로 유통되고 있는 알파-리포산을 포함할 수 있다. 상기 알파-리포산은 글루타치온, 비타민 C 및 비타민 E의 생성을 촉진시킬 수 있다. 따라서, 상기 알파-리포산은 세포 내 에너지 증가제, 지방세포 분화 억제, 혈관 내 지질류 증가 억제로 혈관 질환의 예방 및 치료제로 사용될 수 있다.

상기 하이드로퀴논은 기미의 원인인 멜라닌 색소의 형성에 관여하는 티로시나아제의 활성을 억제하는 작용을 할 수 있다. 따라서, 상기 하이드로퀴논은 화장품 분야에서 피부 미백용으로 사용될 수 있다.

상기 알부틴은 상기 하이드로퀴논에 포도당이 추가된 것을 지칭한다. 상기 알부틴은 알부틴을 함유한 시료에서 분리된 알부틴, 인공적으로 합성된 알부틴 및 상업적으로 유통되고 있는 알부틴을 포함할 수 있다. 최근 미백 개선을 위해 알부틴(arbutin)을 활용하여 티로시나아제 활성을 억제하여 피부 미백 효과를 주는 화장품이 개발되고 있다. 상기 알부틴은 하이드로퀴논에 베타-D-글루코스가 결합된 구조를 가지고 있는 하이드로퀴논의 배당체로 현재 일부 미백용 화장품에 알부틴이 이용되고 있다.

상기 하이드록시산은 같은 분자 내에 하이록시기와 카복시기를 가지고 있는 화합물을 말한다. 상기 하이드록시산은 알파-하이드록시산(α-hydroxyacids, AHA), 베타-하이드록시산(β-hydroxyacids, BHA), 폴리하이드록시산(polyhydroxy acids) 및 바이오닉 산(bionic acids)을 포함할 수 있다. 특히 알파-하이드록시산 및 베타-하이드록시산은 각질 박리 효과가 매우 우수하고, 보습 효과 및 미백 효과를 향상시키는 작용을 할 수 있어 화장품 분야에서 필링제로 사용될 수 있다. 전술한 유효 물질들(ES)의 종류 및 기능은 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

유효 물질들(ES)은 지용성을 갖는 유효 물질(이하, 지용성 유효 물질이라 지칭함)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 지용성 유효 물질은 인슐린, 백신 및 호르몬 약물, 파클리탁셀(Paclitaxel), 카무스틴(Carmustine), 다카르바진(Dacarbazine), 에토포사이드(Etoposide), 플루오로우라실(Fluorouracil), 캄포테신(Camptothecin), 메클로페나민산(Meclofenamic acid), 설린닥(Sulindac), 피록시캄(Piroxicam), 멜록시캄(Meloxicam), 테녹시캄 (Tenoxicam), 디클로페낙(Diclofenac), 아세클로페낙(Aceclofenac), 레바미피드 (Rebamipide), 말레인산 에날라프릴(Enalapril maleate), 캅토프릴(Captopril), 라미프릴(Ramipril), 포시노프릴(Fosinopril), 베나제프릴(Benazepril), 퀴나프릴(Quinapril), 테모카프릴 (Temocapril), 실라자프릴(Cilazapril), 리시노프릴(Lisinopril,), 세티리진(Cetirizine), 디펜히드라민 (Diphenhydramine), 펙소페나딘(Fexofenadine), 슈도에페드린 (Pseudoephedrine), 메칠에페드린 (Methylephedrine), 덱스트로메토르판(Dextromethorphan), 구아이페네신 (Guaifenesin), 노스카핀(Noscapine), 트리메토퀴놀(Trimetoquinol), 독실아민(Doxylamine), 암브록솔 (Ambroxol), 레토스테인(Letosteine), 소브레롤(Sobrerol), 브롬헥신(Bromhexine), 텔미사르탄(Telmisartan), 발사르탄(Valsartan), 로사탄(Losartan), 이베사르탄 (Irbesartan), 칸데사르탄(Candesartan), 올메사르탄(Olmesartan), 이프로사르탄(Eprosartan), 나프록센(Naproxen), 이부프로펜(Ibuprofen), 덱시부프로펜 (Dexibuprofen), 인도메타신(Indomethacin), 아세트아미노펜(Acetaminophen), 메페남산(Mefenamic acid), 클로로신나진 (Chlorocinnazine), 록소프로펜(Loxoprofen), 페노프로펜(Fenoprofen), 케토프로펜(Ketoprofen), 프라노프로펜(Pranoprofen) 및 클로르페니라민(Chlorpheniramine) 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 유효 물질들(ES)은 수용성을 갖는 유효 물질(이하, 수용성 유효 물질이라 지칭함)을 포함할 수 있다. 상기 수용성 유효 물질은 천연 고분자를 포함할 수 있다. 다만, 수용성 유효 물질은 지용성 성질을 갖는 각질층과 물리적 또는 화학적 성질이 상이하여 각질층을 투과하기 어려우므로, 수용성 유효 물질인 유효 물질들(ES)을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)을 포함하는 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)이 피부에 부착될 경우, 선형 섬유들(ST)에 안정적으로 탑재된 수용성 유효 물질이 마이크로 니들을 통해 피부 내에 효과적으로 전달될 수 있다.

또한, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 수용하는 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)은 동종의 유효 물질들을 수용할 수 있으며, 이종의 유효 물질들을 수용할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 수용하는 하나의 유효 물질은 지용성이고, 다른 하나의 유효 물질은 수용성일 수 있다. 또는, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 수용하는 하나의 유효 물질은 의학적 효능을 가질 수 있는 물질이고, 다른 하나의 유효 물질은 화장학적 효능을 가질 수 있는 물질일 수 있다.

적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 수용하는 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)의 함량은 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 전체 중량중 0.01 wt% 내지 100 wt%의 범위 내일 수 있다. 상기 100 wt%은 종래의 유효 물질이 마이크로 니들에 함유될 수 있는 20 wt% 보다 높은 수치이다. 또한, 유효 약물이 섬유의 공극 사이에 함유되어 있으면서 약물 방출 속도가 섬유가 없는 경우는 수용성 고분자들의 용해 속도에 따라 10 분 내지 2 시간 내에 용해되나, 섬유를 사용하면 수용성 고분자의 용해 속도에 관계없이 약물 함유량 2 배 내지 10 배까지 증가시킬 수 있으며, 약물 방출 속도를 섬유의 공극 및 섬유의 흡수력, 섬유의 함량에 따라 자유롭게 조절할 수 있으며, 최대 48시간까지 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명이 마이크로 니들 매트릭스(MX)에 유효 물질들(ES)의 수용체 역할을 할 수 있는 선형 섬유들(ST)을 적용함으로써, 직접 마이크로 니들 매트릭스(MX)를 구성하는 물질 내에 유효 물질들(ES)을 함유시키거나 다른 종류의 수용체를 이용하는 것보다 많은 양의 유효 물질들(ES)을 함유시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

마이크로 니들 매트릭스(MX)를 구성하는 생분해성 물질이 일반적으로 수용성 물질로 이루어지기 때문에, 지용성인 유효 물질들(ES)이 마이크로 니들 매트릭스(MX)에 직접 수용될 경우 수용성인 마이크로 니들 매트릭스(MX)와 지용성인 유효 물질들(ES) 사이에 서로 다른 물리적 또는 화학적 성질로 인하여 잘 혼합되지 않아 지용성의 유효 물질들(ES)이 마이크로 니들 매트릭스(MX) 내에 전반에 걸쳐 균일하게 수용되는 데 있어 제한이 있을 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유효 물질들(ES)의 물리적 또는 화학적 성질에 따라, 유효 물질들(ES)과 우수한 친화력을 갖는 재료 또는 구조로 선형 섬유들(ST)를 적용하여, 선형 섬유들(ST)에 유효 물질들(ES)을 탑재함으로써, 마이크로 니들 매트릭스(MX)와 유효 물질들(ES)의 물리적 또는 화학적 성질의 차이에 따른 제한을 완화시키거나 소멸시킬 수 있다. 예를 들면, 선형 섬유들(ST)에 지용성의 유효 물질들(ES)을 안정적으로 탑재하고, 선형 섬유들(ST)을 마이크로 니들 매트릭스(MX)에 고정함으로써, 마이크로 니들 매트릭스(MX) 내에 유효 물질들(ES)을 효과적으로 제공할 수 있다.

유효 물질들(ES)은 직접적으로 마이크로 니들 매트릭스(MX)에 적용되는 것이 아니라 선형 섬유들(ST)에 의해 간접적으로 마이크로 니들 매트릭스(MX)에 적용됨으로써, 전체 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3) 내 유효 물질들(ES)의 탑재량을 정밀하게 제어할 수 있다. 예컨대, 유효 물질들(ES)이 수용되기 전의 섬유의 무게와 유효 물질들(ES)이 수용된 후의 섬유 무게를 비교하여 전체 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3) 내 유효 물질들(ES)의 탑재량을 정밀하게 제어할 수 있다.

도 2a 내지 도 2e은 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)을 수용하는 선형 섬유들(ST)의 구조를 도시한다.

도 2a를 참조하면, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 고정되는 선형 섬유들(ST)은 한 개의 선형 섬유일 수 있으며, 가늘고 긴 모양의 형태인 선상 구조를 가질 수 있다. 선형 섬유들(ST)은 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)을 수용할 수 있다. 일 실시예에서, 선형 섬유들(ST)은 도 2a에 도시된 것과 같이 선형 섬유들(ST)의 표면에 미세 덩어리 형태로 분산된 유효 물질들(ES)을 수용할 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 선형 섬유들(ST)은 표면에 유효 물질들(ES)이 전체적 또는 부분적으로 코팅된 형태로 유효 물질들(ES)을 수용할 수도 있다. 또한, 또 다른 실시예에서, 선형 섬유들(ST)은 제 1 유효 물질들이 코팅된 표면을 가지며, 제 1 유효 물질들이 코팅된 표면에 미세 덩어리 형태로 분산된 다른 종류의 제 2 유효 물질들을 수용하는 형태로 유효 물질들(ES)을 수용할 수 있다. 선형 섬유들(ST)이 유효 물질들(ES)을 수용하는 방법에 관하여는, 전술한 실시예 이외에 하기의 실시예를 통해서 보충될 수 있다.

도 2b를 참조하면, 선형 섬유들(ST)은 복수의 선형 섬유들(ST1, ST2, ST3)이 꼬아져서 형성된 스트랜드(STD)일 수도 있다. 스트랜드(STD)는 도 2b에 도시된 바와 같이 하나 또는 복수의 선형 섬유들(ST1, ST2, ST3)이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 복수의 선형 섬유들의 묶음일 수 있다. 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 복수의 선형 섬유들이 모아져 섬유 묶음이 될 수 있는 구조라면 선형 섬유들의 개수 또는 형태와 무관하게 모두 가능하다.

스트랜드(STD)는 한 개의 선형 섬유(ST1) 및 한 개의 선형 섬유(ST1)와 인접한 다른 한 개의 선형 섬유(ST2) 사이에 틈 또는 미세 공간(SP)을 가질 수 있다. 미세 공간(SP)은 유효 물질들(ES)이 예를 들면, 모세관 현상에 의해 스트랜드(STD)의 표면에 뿐만 아니라 스트랜드(STD)의 내부로 흡수될 수 있도록 할 수 있다. 스트랜드(STD)는 미세 공간(SP)의 크기 또는 비율은 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3) 전체 중량 중 유효 물질들(ES)의 함량에 따라 적절히 선택될 수 있다.

스트랜드(STD)는 복수의 선형 섬유들(ST1, ST2, ST3) 사이에 미세 공간(SP)을 제공함으로써, 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3) 내에 유효 물질들(ES)이 수용될 수 있는 공간(SP)을 제공할 수 있게 된다. 따라서, 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)에 탑재될 수 있는 유효 물질들(ES)의 종류를 다양화하고, 유효 물질들(ES)의 함유량을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 2b는 스트랜드(STD)를 구성하는 인접하는 선형 섬유들 사이의 공간에만 유효 물질들(ES)이 탑재된 것을 예시한 것이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 스트랜드(STD)는 스트랜드(STD)를 구성하는 선형 섬유들의 표면이나 스트랜드(STD)의 전체 표면 상에 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)을 분산된 형태로 수용하거나 유효 물질들(ES)이 층 구조로 코팅되는 형태로 수용할 수도 있다.

도 2c를 참조하면, 일 실시예에서 선형 섬유들(ST)은 섬모(10S)를 가질 수 있다. 섬모(10S)는 선형 섬유들(ST)을 형성하는 사출 또는 방사 과정에서, 또는 섬유 표면에 임의적으로 마찰을 가함으로써 형성될 수 있다. 섬모(10S)는 유효 물질들(ES)을 파지하거나 분자간력(Van der Waal's force)에 의해 유효 물질들(ES)을 홀딩할 수 있다.

또한, 섬모(10S)는 선형 섬유들(ES)의 표면, 선형 섬유들(ES)의 표면과 섬모(10S) 사이 및 섬모(10S_1)와 섬모(10S_2) 사이에도 유효 물질들(ES)이 수용될 수 있도록 하여, 선형 섬유들(ST)이 유효 물질들(ES)을 수용할 수 있는 표면적을 증가시킴으로써, 선형 섬유들(ST)이 선형 섬유들(ST)과 유효 물질들(ES)의 사이의 성상적 차이를 극복하여 유효 물질들이 지용성인지 수용성인지에 무관하게 유효 물질들을 선형 섬유들(ST)에 안정적으로 수용시킬 수 있다.

도 2d를 참조하면, 일 실시예에서 선형 섬유들(ST)은 표면 보이드(10V)를 가질 수 있다. 표면 보이드(10V)는 비제한적 예로서 반구형, 핀홀형, U 자형, V 자형 또는 이들의 조합의 형태를 가질 수 있다. 도 2d에서는 반구형의 표면 보이드(10V)가 개시되어 있다.

표면 보이드(10V)는 유효 물질들(ES)을 트랩시킬 수 있는 구조이다. 표면 보이드(10V)는 선형 섬유들(ST)이 유효 물질들(ES)이 선형 섬유들(ST)에 대해 낮은 젖음성(wettability)를 갖는 경우라도 유효 물질들(ES)이 선형 섬유들(ST)의 표면에 안정적으로 존재할 수 있도록 한다. 또한, 표면 보이드(10V)는 유효 물질들(ES)이 수용될 수 있는 표면적을 넓게 하거나 모세관 현상을 유도함으로써 선형 섬유들(ST)의 표면에 다량의 유효 물질들(ES)이 수용될 수 있도록 할 수 있다.

도 2e를 참조하면, 일 실시예에서 선형 섬유들(ST)은 내부에 유효 물질들(ES)을 수용할 수 있다. 유효 물질들(ES)은 선형 섬유들(ST)과 상이한 물리적 또는 화학적 성질을 가질 수 있다. 예컨대, 선형 섬유들(ST)을 구성하는 물질은 수용성이고, 유효 물질들(ES)은 지용성 물질일 수 있다. 또는, 이와 반대로, 선형 섬유들(ST)을 구성하는 물질은 지용성이며 유효 물질들(ES)은 수용성일 수 있다.

선형 섬유들(ST)은 도 2e에 도시된 것과 같이, 선형 섬유들(ST)을 구성하는 물질 및 이와 상이한 물리적 또는 화학적 성질을 가진 유효 물질들(ES)이 서로 상이한 물리적 또는 화학적 성질로 인해 상분리됨으로써, 유효 물질들(ES)을 입자 형태로 포태하는 형태로 유효 물질들(ES)을 수용할 수 있다.

일 실시예에서, 선형 섬유들(ST)을 구성하는 물질이 수용성이고 선형 섬유들(ST) 내부에 수용되어 있는 유효 물질들(ES)이 지용성인 경우, 선형 섬유들(ST)은 선형 섬유들(ST)을 구성하는 수용성 물질이 피부와의 접촉에 의해, 공기 중의 노출되어 있는 수분에 의해 또는 마이크로 니들 매트릭스(MX) 자체가 함유하는 수분에 의해 용해되어 선형 섬유들(ST)에 탑재되어 있던 지용성의 유효 물질들(ES)을 외부로 노출시켜 피부에 전달시킴으로써, 유효 물질들(ES)이 갖는 의약적, 약학적 또는 미용학적 효능이 발휘될 수 있도록 도울 수 있다. 이처럼 도 2e에 도시된 것과 같은 선형 섬유들(ST)을 적용한 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)은 마이크로 니들 매트릭스(MX)와 상이한 물리적 또는 화학적 성질을 가져, 마이크로 니들 매트릭스(MX)와 잘 혼합되지 않아 마이크로 니들 매트릭스(MX)에 탑재되기 어려운 유효 물질들(ES)을 탑재할 수 있는 이점을 가질 수 있다.

도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 이러한 실시예들은 단독으로 실시되거나 모순되지 않는 한 서로 조합된 형태로 실시될 수 있다. 예컨대, 도 3c에 도시된 표면 보이드(10V)를 갖는 선형 섬유가 도 2b에 도시된 스트랜드 형태로 형성되어 유효 물질들(ES)을 안정적이면서도 많은 양을 수용할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마이크로 니들 내 복수의 선형 섬유들의 배치 구조를 도시한다.

도 3a를 참조하면, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 고정된 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)은 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 일단(DD1)에서 상기 일단의 반대쪽인 타단(DD2)으로 가로질러 연장된 형태를 가질 수 있다. 상기 연장된 형태를 가진 복수의 선형 섬유들(ST)은 도 3a에 도시된 바와 같이 일렬로 배치될 수 있다.

도 3b를 참조하면, 일 실시예에서, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 고정된 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)은 메시(mesh) 구조를 가질 수 있다. 상기 메시 구조는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST1, ST2)이 서로 교차되어 형성된 구조일 수 있다. 상기 메시 구조를 갖는 선형 섬유들(ST)은 그 자체의 표면 뿐만 아니라 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST1, ST2)이 서로 교차되어 만나는 지점에도 유효 물질들(ES)을 수용할 수 있다. 따라서, 상기 메시 구조를 갖는 선형 섬유들(ST)은 유효 물질들(ES)을 다량으로 탑재할 수 있는 이점을 가질 수 있다.

상기 메시 구조는 관통 홀 또는 기공과 같은 눈을 가질 수 있다. 상기 메시 구조의 관통 홀 또는 기공과 같은 눈은, 사각형, 오각형, 육각형이거나 부정형(indeterminate form)일 수 있으며(각각 도 6b 및 도 6f 참조), 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 메시 구조의 눈은 후술할 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 제조 방법 중 주형 내에 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체가 건조될 때, 수분 또는 알코올의 배출을 도와 통기 기능을 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 선형 섬유(ST)는 메시 구조 같은 규칙적인 형태의 구조 이외에 불규칙 형태의 부직포 구조를 포함할 수도 있다. 구체적으로, 단섬유들이 불규칙적 또는 랜덤한 구조가 형성되도록 배치될 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하여 개시된 복수의 선형 섬유들(ST)의 배치 구성은 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 가요성과 강도를 향상시킬 수 있으므로 적용 부위에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 다이어트 패치 또는 파스류와 같이 팔, 목, 또는 배와 같이 감는 방식으로 적용되는 것이 유리한 곳에는 도 3a에 개시된 것과 같이 일 방향으로 연장된 형태로 선형 섬유들(ST)이 배치되는 마이크로 니들이 적용될 수 있으며, 마스크 팩이나 마스크 패치처럼 눈 또는 얼굴과 같이 단차의 변화가 큰 영역에 붙이는 방식으로 적용되는 것이 유리한 곳에는 도 3b에 개시된 것과 같이 메시 구조로 선형 섬유들(ST)이 배치되는 마이크로 니들이 적용될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 이들 섬유들의 배치 구성은 서로 조합될 수도 있으며, 적용 부위, 가요성 또는 강도와 같은 요구 사양에 따라 적절히 선택 또는 변형될 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.

도 4를 참조하면, 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)을 제조하기 위하여, 먼저, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체가 준비된다(S100). 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체는 생분해성 물질, 유효 물질 및 용매가 혼합된 혼합 용액일 수 있다. 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체에 포함되는 생분해성 물질은 전술한 생분해성 물질과 동일할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 상기 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체에 함유되는 용매는 물, 알코올 및 기타 유기 용매를 포함할 수 있다. 상기 알코올은 알코올류, 예를 들면 에탄올, 아이소 프로파놀, 아세톤, 에틸 아세테이트, 아세톤 나이트라일, 메텔렌 클로라이드를 사용할 수 있다. 상기 유기 용매는 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 클로로포름, 1,3-부틸렌글리콜, 헥산, 디에틸에테르 및 부틸아세테이트를 포함할 수 있다.

이후, 복수의 서브 마이크로 니들들(N)을 형성하기 위한 음각 형상의 캐비티의 어레이를 포함하는 주형이 준비된다(S110). 상기 주형은 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체가 충전될 때, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체가 상기 주형 밖으로 흘러나가지 않도록 보호막 기능을 하는 가장자리 프레임을 포함할 수 있다. 상기 주형은 금속, 세라믹, 유리, 열가소성 또는 열경화성 수지계 재료로 형성될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 주형은 후술하는 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)가 형성된 후 상기 주형으로부터 원활하게 분리될 수 있도록 코팅 분리층이 주형 내벽에 형성될 수 있다.

이후, 상기 주형은 음극 형상의 캐비티가 범람할 정도로 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체로 충전될 수 있다(S120). 일 실시예에서, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체가 상기 주형의 캐비티 내에 파우더, 용융물 또는 겔 형태로 충전될 수도 있다.

일 실시예에서, 후술할 S130 단계에서 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 상기 충전된 마이크로 니들 매트리스(MX)의 전구체에 충분히 침지될 수 있도록 배치되기 위해서, 상기 주형에 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 다량으로 충전할 수 있다. 본 발명은 이에 한정하지 않고, 사용처에 따라 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체의 양을 조절할 수 있다.

일 실시예에서, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체의 화학적 특성 또는 물리적 특성에 따라, 예를 들면 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체가 파우더 성상인 경우, 선형 섬유들(ST)이 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체로 충전된 상기 주형 내에 배치되기 이전에 가열하여 용융하는 공정이 더 수행될 수 있다.

이후, 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)은 상기 주형 내에 충전된 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체에 배치될 수 있다(S130).

일 실시예에서, 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 설명된 유효 물질들(ES)을 수용하는 선형 섬유들(ST)을 제조하기 위해서, 미리 제조된 선형 섬유들(ST)을 준비하고, 유효 물질들(ES)을 포함하는 분산 용액에 선형 섬유들(ST)을 침지시켜, 유효 물질들(ES)을 포함하는 분산용액을 선형 섬유들(ST)의 자체 내부 또는 인접한 선형 섬유들(ST) 간의 인접 부분에 흡수시킴으로써, 유효 물질들(ES)을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 제조될 수 있다.

다른 실시예에서, 도 2e를 참조하여 설명된 것과 같이 선형 섬유들(ST)을이 구성하는 매트릭스 내부에 유효 물질들(ES)들을 수용시키기 위해서는 예를 들면, 셀룰로우스계, 나일론 또는 폴리에스터계 섬유를 제조하기 위한 선형 섬유들(ST)을 구성하는 전구체와 유효 물질들(ES) 및 용매가 혼합된 혼합 용액을 침지시킨 후 고형화하여 유효 물질들(ES)이 내부에 수용된 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 제조될 수 있다. 상기 선형 섬유를 구성하는 전구체는 유효 물질들(ES)과 동일하거나 상이한 물리적 또는 화학적 성질을 가질 수 있다. 상기 용매는 물, 알코올, 또는 상기 전구체를 용해하거나 분산시킬 수 있는 유기 용매를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

상기 혼합 용액에는, 선형 섬유들(ST)의 매트릭스과 상기 유효 물질들이 상기 혼합 용액 내에서 안정적으로 용해되거나 분산되도록 하기 위한 계면 활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 혼합 용액에 함께 혼합되는 유효 물질들(ES)과 상기 계면활성제는 선형 섬유들(ST)을 구성하는 물질 및 유효 물질들(ES)이 서로 상이한 물리적 또는 화학적 성질로 인해 잘 혼합되지 않을 때, 유효 물질들(ES)을 구성하는 분자를 중심으로, 상기 계면활성제가 쉘의 형태로 둘러쌈으로써 선형 섬유들(ST)을 구성하는 물질내에서의 유효 물질들(ES)의 보호막 역할을 하여, 선형 섬유들(ST)을 구성하는 물질 및 이와 상이한 물리적 또는 화학적 성질을 갖는 유효 물질들(ES)을 구성하는 물질이 서로 공존할 수 있게 도와줄 수 있다.

일 실시예에서, 상기 혼합 용액을 침지시킨 후 고형화는 통상적인 건조 방법으로 열풍 건조, 저온 건조, 진공 건조, 자외선 건조를 통해서도 달성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이들에 제한되지 않는다. 일실시예에서, 자외선에 의한 고용화를 위해서는, 상기 전구체는 광개시제과 적합한 고형화제를 더 포함할 수 있으며, 이에 관하여는 통상의 섬유 제조 공정에 사용되는 제조 기술이 적용될 수 있다.

일 실시예에서, 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)이 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체로 충전된 상기 주형 내에 배치된 후 선형 섬유들(ST) 상에 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 추가로 더 충전할 수 있다. 또한, 일 실시예에서는 선형 섬유들(ST)의 물리적 또는 화학적 성질에 따라, 상기 주형 내에 충전된 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체에 선형 섬유들(ST)이 충분히 침지될 수 있도록 일정한 압력을 가할 수 있다.

이후, 상기 주형 내에 충전된 상기 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 건조시켜, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들(N)을 가지며, 적어도 하나 이상의 유효 물질들(ES)을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들(ST)을 포함하는 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)이 형성될 수 있다(S140). 일 실시예에서는, 선형 섬유들(ST) 및 선형 섬유들(ST)이 수용하는 유효물질들(ES)의 화학적 또는 물리적 특성에 따라, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 냉각, 및/또는 감압, 냉동 또는 50 ℃ 내지 100 ℃ 범위 내의 온도에서 가열 건조시킬 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체가 고형화될 수 있는 공정이면 모두 가능하다.

마이크로 니들 매트릭스(MX)의 고형화가 완료되면, 상기 마이크로 니들을 상기 주형으로부터 분리될 수 있다(S150).

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 니들의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.

도 5를 참조하면, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 준비하는 단계(S200), 복수의 서브 마이크로 니들들(N)을 형성하기 위한 음각 형상의 캐비티의 어레이를 포함하는 주형을 준비하는 단계(S210), 상기 주형에 선형 섬유들(ST)을 배치하는 단계(S230), 유효 물질들(ES)을 수용하는 선형 섬유들(ST)을 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체에 의해 충분히 매립되도록 상기 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 충전하는 단계(S240), 상기 주형 내에 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 건조시켜, 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 기저부(BL)에 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들(N)을 가지며, 유효 물질들(ES)을 수용하는 선형 섬유들(ST)을 포함하는 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)를 형성하는 단계(S250) 및 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)를 상기 주형으로부터 분리하는 단계(S260)로 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)가 제조될 수 있다.

여기서, 도 5의 S200 단계는 도 4의 S100 단계와, 도 5의 S210 단계는 도 4의 S110 단계와, 도 5의 S220 단계는 도 4의 S130 단계와, 도 5의 S230 단계는 도 4의 S120 단계와, 도 5의 S240 단계는 도 4의 S140 단계와, 도 5의 S250 단계는 도 4의 S150 단계와 동일하거나 유사하므로, 모순되지 않는 한 도 4의 S100 단계 내지 S150 단계의 설명을 참조할 수 있다.

도 5에 도시된 마이크로 니들의 제조 방법은 상기 주형 내에 충전된 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 먼저 충전하고, 이후 선형 섬유들(ST)이 배치된 경우, 선형 섬유들(ST)의 매우 가벼운 특징으로 인해 상기 주형 내에 충전된 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체에 선형 섬유들(ST)이 충분히 침지하기 어려울 수 있으므로, 먼저 선형 섬유들(ST)을 상기 주형에 배치하고(S230), 이후 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 충전함으로써(S240), 선형 섬유들(ST)이 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체를 흡수하여 향상된 무게로 충분히 마이크로 니들 매트릭스(MX)의 전구체에 침지될 수 있도록 하는 제조 방법이다.

도 6a 내지 도 6c는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마이크로 니들을 도시한 주사전자현미경 SEM (Scanning Electron Microscope: SEM) 이미지이다. 도 6a는 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 측면을 보여주는 SEM 이미지이고, 도 6b는 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 규칙적인 하단면을 보여주는 이미지이며, 도 6c는 마이크로 니들(NP1, NP2, NP3)의 불규칙적인 하단면을 보여주는 SEM 이미지이다.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

NP1, NP2, NP3: 마이크로 니들
MX: 마이크로 니들 매트릭스
BL: 기저부
ES:유효 물질들
ST: 선형 섬유들

Claims

기저부 및 상기 기저부의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들을 포함하는 마이크로 니들 매트릭스; 및
상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부에 고정되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들을 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 복수의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 스트랜드(strand)를 포함하는 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 전체적으로 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부 내에 완전히 매립되는 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부의 표면 위로 돌출되고, 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 돌출된 부분이 상기 마이크로 니들 매트릭스의 기저부를 구성하는 물질에 의해 피복된 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 일 측부는 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부에 매립되고, 상기 일 측부의 반대쪽의 타 측부는 상기 기저부 외부로 노출된 마이크로 니들.
제 4 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 상기 노출된 타 측부는 상기 유효 물질들의 저장원(reservoir)에 접촉되어 상기 저장원의 유효 물질들을 상기 마이크로 니들 매트릭스로 전달하는 심지로서 기능하는 마이크로 니들.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 스트랜드는 하나 이상의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 상기 유효 물질들을 분산된 형태로 수용하는 마이크로 니들.
기저부 및 상기 기저부의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들을 포함하는 마이크로 니들 매트릭스; 및
상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부에 고정되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들을 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 섬모를 포함하는 마이크로 니들.
기저부 및 상기 기저부의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들을 포함하는 마이크로 니들 매트릭스; 및
상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부에 고정되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 적어도 하나 이상의 선형 섬유들을 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 표면 보이드를 포함하는 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 내부에 상기 유효 물질들을 덩어리 형태로 포태하는 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 상기 마이크로 니들의 일단에서 상기 일단의 반대쪽인 타단으로 가로질러 연장된 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 메시(mesh) 구조를 갖는 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 천연 섬유, 재생 섬유, 반합성 섬유 또는 합성 섬유 중 적어도 어느 하나를 포함하는 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 지용성을 갖는 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 니들 매트릭스 및 상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들은 생분해성 물질을 포함하는 마이크로 니들.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 평균 두께는 상기 마이크로 니들 매트릭스의 상기 기저부의 평균 두께보다 더 큰 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 평균 두께는 0.01 데니어 내지 10 데니어의 범위 내인 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 유효 물질들은 천연 고분자, 인슐린, 백신 및 호르몬 약물, 파클리탁셀(Paclitaxel), 카무스틴(Carmustine), 다카르바진(Dacarbazine), 에토포사이드(Etoposide), 플루오로우라실(Fluorouracil), 캄포테신(Camptothecin), 메클로페나민산(Meclofenamic acid), 설린닥(Sulindac), 피록시캄(Piroxicam), 멜록시캄(Meloxicam), 테녹시캄 (Tenoxicam), 디클로페낙(Diclofenac), 아세클로페낙(Aceclofenac), 레바미피드 (Rebamipide), 말레인산 에날라프릴(Enalapril maleate), 캅토프릴(Captopril), 라미프릴(Ramipril), 포시노프릴(Fosinopril), 베나제프릴(Benazepril), 퀴나프릴(Quinapril), 테모카프릴 (Temocapril), 실라자프릴(Cilazapril), 리시노프릴(Lisinopril,), 세티리진(Cetirizine), 디펜히드라민 (Diphenhydramine), 펙소페나딘(Fexofenadine), 슈도에페드린 (Pseudoephedrine), 메칠에페드린 (Methylephedrine), 덱스트로메토르판(Dextromethorphan), 구아이페네신 (Guaifenesin), 노스카핀(Noscapine), 트리메토퀴놀(Trimetoquinol), 독실아민(Doxylamine), 암브록솔 (Ambroxol), 레토스테인(Letosteine), 소브레롤(Sobrerol), 브롬헥신(Bromhexine), 텔미사르탄(Telmisartan), 발사르탄(Valsartan), 로사탄(Losartan), 이베사르탄 (Irbesartan), 칸데사르탄(Candesartan), 올메사르탄(Olmesartan), 이프로사르탄(Eprosartan), 나프록센(Naproxen), 이부프로펜(Ibuprofen), 덱시부프로펜 (Dexibuprofen), 인도메타신(Indomethacin), 아세트아미노펜(Acetaminophen), 메페남산(Mefenamic acid), 클로로신나진 (Chlorocinnazine), 록소프로펜(Loxoprofen), 페노프로펜(Fenoprofen), 케토프로펜(Ketoprofen), 프라노프로펜(Pranoprofen), 클로르페니라민(Chlorpheniramine), 알파-리포산(alpha-lipoic acid), 하이드로퀴논(Benzene-1,4-diol), 하이드록시산(hydroxyacids) 및 알부틴(Arbutin) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 마이크로 니들.
제 1 항에 있어서,
상기 유효 물질들의 함량은 상기 마이크로 니들 전체 중량중 0.01 wt% 내지 100 wt%의 범위 내인 마이크로 니들.
기저부 및 상기 기저부의 적어도 일면에 형성된 복수의 서브 마이크로 니들들을 포함하는 마이크로 니들 매트릭스; 및
상기 마이크로 니들 매트릭스 내에 분산되고 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하고,
상기 선형 섬유들은 복수의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 스트랜드(strand)를 포함하는 마이크로 니들.
마이크로 니들층; 및
상기 마이크로 니들층에 함유되고 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하고,
상기 선형 섬유들은 복수의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 스트랜드(strand)를 포함하는 마이크로 니들.
마이크로 니들층; 및
상기 마이크로 니들층에 결합되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하고,
상기 선형 섬유들은 복수의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 스트랜드(strand)를 포함하는 마이크로 니들 패치.
제 24 항에 있어서,
상기 선형 섬유들은 상기 마이크로 니들층을 지지하기 위한 패브릭 구조를 갖는 마이크로 니들 패치.
마이크로 니들층; 및
상기 마이크로 니들층에 결합되고, 적어도 하나 이상의 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하고,
상기 선형 섬유들은 복수의 선형 섬유들이 길이 방향으로 꼬아져서 형성된 스트랜드(strand)를 포함하는 마이크로 니들 마스크.
제 26 항에 있어서,
상기 선형 섬유들은 상기 마이크로 니들층을 지지하기 위한 패브릭 구조를 갖는 마이크로 니들 마스크.
마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 준비하는 단계;
복수의 마이크로 니들들을 형성하기 위한 음각 형상의 캐비티의 어레이를 포함하는 주형을 준비하는 단계;
상기 캐비티에 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 범람하도록 충전하는 단계;
상기 충전된 마이크로 니들 매트릭스의 전구체에 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 배치하는 단계; 및
상기 주형 내에 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 건조시켜, 상기 마이크로 니들 매트릭스의 기저부에 적어도 일면에 형성된 복수의 마이크로 니들들을 가지며, 상기 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들을를 형성하는 단계; 및
상기 마이크로 니들을 상기 주형으로부터 분리하는 단계를 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법.
마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 준비하는 단계;
복수의 마이크로 니들들을 형성하기 위한 음각 형상의 캐비티의 어레이를 포함하는 주형을 준비하는 단계;
상기 주형에 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 배치하는 단계;
상기 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체에 의해 충분히 매립되도록 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 충전하는 단계;
상기 주형 내에 상기 마이크로 니들 매트릭스의 전구체를 건조시켜, 상기 마이크로 니들 매트릭스의 기저부에 적어도 일면에 형성된 복수의 마이크로 니들들을 가지며, 상기 유효 물질들을 수용하는 선형 섬유들을 포함하는 마이크로 니들을 형성하는 단계; 및
상기 마이크로 니들을 상기 주형으로부터 분리하는 단계를 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법.
제 28 항 및 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 내부 또는 표면에 상기 유효 물질들을 형성하는 단계를 더 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법.
제 30 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 내부 또는 표면에 상기 유효 물질들을 형성하는 단계는,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들을 상기 유효 물질이 분산된 혼합 용액에 침지시킨 후 건조하는 단계를 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법.
제 30 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 선형 섬유들의 내부 또는 표면에 상기 유효 물질들을 형성하는 단계는,
상기 유효 물질들 및 상기 유효 물질들과 상분리되는 혼합 용액을 준비하는 단계;
상기 혼합 용액을 사출기에 넣어 선형 섬유를 사출하는 단계; 및
상기 사출된 선형 섬유를 고형화하는 단계를 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법.
제 32 항에 있어서,
상기 사출된 선형 섬유를 고형화하는 단계는
상기 사출된 선형 섬유를 빛을 조사하는 단계를 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법.
제 32 항에 있어서,
상기 사출된 선형 섬유를 고형화하는 단계는
상기 사출된 선형 섬유를 - 20 ℃ 내지 0 ℃의 온도의 물에 넣어 응고시키는 단계를 포함하는 마이크로 니들의 제조 방법.