KR102429836B1

KR102429836B1 - 인간 두피 모사체와 이를 이용한 두피 세정효과 측정 방법

Info

Publication number: KR102429836B1
Application number: KR1020150137794A
Authority: KR
Inventors: 정인근; 박상철; 김부민; 조선아; 김지훈; 배우리; 김현나; 김세현
Original assignee: (주)아모레퍼시픽
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2022-08-05
Also published as: WO2017057917A1; KR20170038433A

Abstract

본 명세서에는, 인간 두피 모사체와 이를 이용한 두피 세정효과의 측정 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면인, 인간 두피 모사체는, 사람의 두피의 구조를 반영하였으므로, 두피 관련 실험에서 유용하게 사용할 수 있다. 구체적으로, 모공간의 간격, 모공의 깊이 및 모공과 모발간의 거리가 실제 사람 두피와 유사하므로, 보다 정확한 실험 결과를 얻을 수 있다. 또한, 제작 비용이 절감되어 경제적이고, 동물의 두피를 사용하지 않아도 되기 때문에, 윤리적 문제로부터 자유롭다.

Description

인간 두피 모사체와 이를 이용한 두피 세정효과 측정 방법{HUMAN SCALP MIMETICS AND METHOD FOR MEASURING EFFECT OF SCALP WASH}

본 명세서에는 인간의 두피 모사체와 이를 이용한 두피 세정효과의 측정 방법이 개시된다.

현재 국내 인구의 약 25% 정도가 두피 질환을 경험하고 있으며, 두피 질환의 원인은 다양하나, 크게 오염물질 등의 외인성 요인에 의한 것과 유전 및 스트레스 등의 내인성 요인으로 나뉘며, 그 발생 형태 역시 건선, 탈모 등으로 다양하다. 특히 최근에는 탈모 인구가 점차 증가하고, 특히 20 ~ 30대의 탈모 환자도 증가하고 있으며, 여성 탈모인구 또한 급격하게 증가하고 있는 추세이다. 이러한 추이는 세계적으로도 유사하여, 육류 섭취가 많은 유럽과 미국을 중심으로 두피 질환 환자의 증가폭이 큰 것으로 나타나고 있다. 따라서, 두피 질환의 치료 중요성은 매우 높아지고 있으며, 관련 치료기술 및 진단기술의 개발이 절실한 실정이다.

최근 두피 건강을 향상시키기 위하여, 건강 보조식품, 헤어 세정 용품 등의 연구가 활발하다. 그러나, 인간 두피 환경을 반영한 인공 두피의 개발은 미미하고, 생체 시료를 이용한 실험이 진행중이나, 이는 윤리 문제가 뒤따르며, 실험의 정밀성이 떨어진다. 그 결과, 현재 두피 건강에 대한 연구는 한계가 있다.

탈모, 백윤희, 생활 한의학, vol.55, no.7, 23page, 2015.7.

일 측면에서 본 발명의 목적은, 사람의 두피를 재연한 두피 모사체를 제공하는 것이다.

다른 측면에서 본 발명의 목적은, 화학적 안정성이 있는 두피 모사체를 제공하는 것이다.

다른 측면에서 본 발명의 목적은, 두피 모사체를 이용하여, 두피의 세정효과를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.

일 측면에서, 본 발명은, 표면상에 복수 개의 홈들을 포함하는 고분자 플레이트를 포함하고, 상기 복수 개의 홈들은, 동일한 열 또는 행에 위치한 인접 홈의 가장자리 간의 평균 거리가 700㎛ 내지 1500㎛이고, 상기 고분자 플레이트의 탄성은, 국제 표준화 기구에 의해 인증된 ISO 27(2011)에 따라 23℃에서 측정하였을 때 300MPa 이하인, 두피 모사체이다.

다른 측면에서, 본 발명은, 두피 모사체에 헤어 케어용 물질을 도포하는 단계; 및

도포 후 두피를 세정하는 단계를 포함하는, 두피 세정효과 측정 방법이다.

본 발명의 일 측면인 두피 모사체는, 사람의 두피의 구조를 반영하였으므로, 두피 관련 실험에서 유용하게 사용할 수 있다. 구체적으로, 모공간의 간격, 모공의 깊이 및 모공과 모발간의 거리가 실제 사람 두피와 유사하므로, 보다 정확한 실험 결과를 얻을 수 있다. 또한, 제작 비용이 절감되어 경제적이고, 동물의 두피를 사용하지 않아도 되기 때문에, 윤리적 문제로부터 자유롭다.

도 1은 인간 두피 모사체의 개략도이다.
도 2는 인간 두피 모사체를 전자 현미경으로 관찰한 도이다.
도 3은 인간 두피 모사체를 제조하는데 사용된 포토마스크를 보이는 도이다.
도 4는 인간 두피 모사체의 모공 내 코아세르베이트의 존재를 확인한 사진이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

일 측면에서, 본 발명은, 표면상에 복수 개의 홈들을 포함하는 고분자 플레이트를 포함하고, 상기 복수 개의 홈들은, 인접 홈들의 가장자리 간의 평균 거리가 700㎛ 내지 1500㎛이고, 상기 고분자 플레이트의 탄성은, 국제 표준화 기구에 의해 인증된 ISO 37(2011)에 따라 23℃에서 측정하였을 때, 300MPa 이하인, 인간 두피 모사체이다.

상기 ISO 37(2011)은, 국제 표준화 기구(International Organization for Standardization)에 의해 인증 받은, 열가소성 고무의 인장 응력-변형 특성을 측정하기 위한 방법이다. 상기 ISO 37(2011)의 실험 조건은 국제 표준화기구에 의해 인증 받은 ISO 23529(Rubber-General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods, 2010)를 따르며, 습도 조건은 고려하지 않는다. 측정 온도는 23 ± 2℃ 또는 27 ± 2℃일 수 있다. 탄성 측정을 위한 두피모사체 샘플의 준비는 탄성 측정 3시간 이전에 한다.

본 명세서에서 인간 두피 모사체란, 실제 인간 두피의 물리적 특성을 반영한 인공 두피를 의미할 수 있다. 예컨대, 인간 두피 모사체는, 두피 모사체 내의 인공 모공의 밀도 또는 인공 모공간의 거리, 인공 모공과 인공 모공 내 존재하는 인공 모발간의 거리, 인공 모공의 지름 및 탄성 등이 실제 인간 두피의 그것들과 유사할 수 있다. 또한, 인간 두피 모사체에는 실제 인간 두피의 전기적 특성도 반영되어 있을 수 있다. 예컨대, 인간 두피 모사체는 표면에 하이드록시기를 포함하여 일부 음성 전하를 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 고분자 플레이트는 고분자 물질로 만들어진 평판일 수 있으나, 사용 목적에 따라서 모양을 변형할 수 있다.

상기와 같은 관점에서, 상기 복수개의 홈은 동일한 열 또는 행에 위치한 인접 홈의 가장자리 간의 평균 거리가 700㎛ 내지 1500㎛일 수 있고, 700 내지 1400㎛, 800 내지 1400㎛, 900 내지 1400 ㎛, 700 내지 1300 ㎛, 700 내지 1200 ㎛, 800 내지 1300 ㎛, 800 내지 1200 ㎛, 900 내지 1100 ㎛ 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서, 인접 홈의 가장자리 간의 평균 거리란, 측정된 개개의 인접 홈 간의 거리의 합을, 거리를 측정한 인접 홈의 쌍의 수로 나눈 값을 의미할 수 있다.

본 명세서에서 고분자 플레이트 표면상의 홈이란, 표면상에 일정 깊이로 파인 부분을 의미할 수 있으며, 일 구현예에서, 홈은 원통 모양일 수 있다.

또한, 상기와 같은 측면에서, 상기 고분자 플레이트는, 300MPa 이하의 탄성을 가질 수 있다. 고분자 플레이트의 탄성은 공지의 탄성 측정 방법에 의하여 측정될 수 있다. 상기 탄성은, 10 내지 300MPa, 10 내지 290MPa, 10 내지 270MPa, 10 내지 250MPa, 10 내지 230MPa, 10 내지 210MPa, 10 내지 190MPa, 10 내지 170MPa, 10 내지 150MPa, 10 내지 130MPa, 10 내지 110MPa, 10 내지 90MPa, 10 내지 70MPa, 10 내지 50MPa, 10 내지 30MPa, 30 내지 300MPa, 50 내지 250MPa, 80 내지 200MPa, 또는 120 내지 150MPa일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기와 같은 측면에서, 상기 고분자 플레이트는, 상기 홈의 내벽과 이격된 상태로 홈의 내부에 위치하는 돌출부를 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 돌출부란, 실제 인간 두피 상의 모발을 재연한 것을 의미할 수 있고, 그 길이 또는 높이는 제한되지 않는다. 일 구현예에서, 상기 돌출부의 높이(길이)는 상기 홈의 깊이와 동일할 수 있다.

상기와 같은 측면에서, 상기 홈의 내벽과 돌출부의 외벽 사이의 평균 거리는 30㎛ 내지 60㎛일 수 있다.

본 명세서에서 홈의 내벽과 돌출부의 외벽 사이의 평균 거리란, 개개의 홈에서 돌출부의 외벽과 그 홈의 내벽간의 최단 거리와 최장 거리의 평균값을 의미할 수 있다. 또한 일 구현예에서, 상기 홈과 상기 돌출부는 원통 모양일 수 있고, 각각의 중심이 일치할 수 있다.

상기 홈의 내벽과 돌출부의 최외각 사이의 평균 거리는, 30㎛, 40㎛, 41㎛, 42㎛, 43㎛, 44㎛, 45㎛, 46㎛, 47㎛, 48㎛, 49㎛, 50㎛, 55㎛ 또는 60㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기와 같은 측면에서, 상기 홈의 깊이는 370 이하㎛일 수 있다. 홈의 깊이란, 상기 고분자 플레이트 표면의 가상의 지평선으로부터 홈의 바닥까지의 수직 거리를 의미할 수 있다. 상기 깊이는 60㎛ 내지 370㎛, 60㎛ 내지 360㎛, 60㎛ 내지 350㎛, 70㎛ 내지 370㎛, 80㎛ 내지 370㎛, 90㎛ 내지 360㎛, 90㎛ 내지 350㎛, 120㎛ 내지 370㎛, 150㎛ 내지 340㎛, 180㎛ 내지 300㎛, 200㎛ 내지 250㎛, 60㎛ 내지 90㎛, 또는 60㎛ 내지 80㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기와 같은 측면에서, 상기 고분자는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE) 또는 폴리비닐클로라이드 (polyvinyl chloride)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 구현에에서 상기 인간 두피 모사체는 폴리디메틸실록산으로 제조될 수 있는데, 이러한 두피 모사체는 탄성이 실제 인간 두피와 유사하고, 화학 반응성이 거의 없으므로, 정밀 분석에 용이할 수 있다.

상기와 같은 측면에서, 상기 고분자 플레이트의 두께는, 1mm 내지 4mm일 수 있다. 상기 두께는, 1mm 내지 4mm, 1.1mm 내지 3.9mm, 1.5mm 내지 3.5mm, 1.8mm 내지 3.3mm, 2.0mm 내지 3.1mm, 2.0mm 내지 3.0mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

일 구현에에서, 상기 고분자 플레이트는 표면상에 수산화기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 인간 두피는 전체적으로는 중성이지만, 일부분 음전하를 띄고 있는데, 상기 고분자 플레이트 상에 수산화기를 포함하여, 상기와 같은 인간 두피의 전기적 특성과 화학적 특성, 예컨대 친수성을 재연할 수 있다.

상기 수산화기는 플라즈마 에칭법에 의하여 고분자 플레이트 상에 부착될 수 있으나, 제한되지 않고, 공지의 표면 처리법에 의하여 수산화기를 부착시킬 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은, 상기 두피 모사체에 헤어 케어용 물질을 도포하는 단계; 및 도포 후 두피를 세정하는 단계를 포함하는, 두피 세정효과 측정 방법이다. 일 구현예에서, 상기 방법은, 두피 세정 전 후의 두피 상의 물질 변화량을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 세정이란, 두피 오염물질을 두피에서 제거하는 것 뿐만 아니라, 두피 오염물질을 제거하기 위하여 사용되는 모발 세정료 조성물도 함께 두피에서 제거하는 것을 의미할 수 있다. 세정은, 물만을 이용하여 할 수 있고, 세정료 조성물을 이용하여 할 수도 있다. 상기 오염물질은, 미세먼지, 비듬균 및 피부 분비물을 포함할 수 있다.

상기와 같은 측면에서, 상기 헤어 케어용 물질은, 모발 세정료 조성물 또는 모발용 화장료 조성물일 수 있다. 상기 헤어 케어용 물질은, 두피 또는 모발의 세정, 영양 공급 또는 미용을 위하여 사용되는 물질들을 통칭하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 모발 세정료 조성물에는, 샴푸 또는 린스가 포함될 수 있고, 상기 모발용 화장료 조성물에는, 헤어토닉, 젤 또는 무스 등의 정발제, 양모제 또는 염모제 등이 포함될 수 있다.

이하, 하기의 실시예와 제조예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시에는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 범위가 이에 한정되지 않는다.

[제조예] 인간 두피 모사체의 제조

우선, 6인치 실리콘 웨이퍼에 맞는 포토마스크(photomask)를 두피 패턴에 따라 제작하였다(도3). 모발과 모발의 간격은 1000 ㎛으로 설정하였고 모발의 두께는 80 ㎛로 하였다.

그 후, 6인치 실리콘 웨이퍼에 감광제(Photoregistive, 제품명 : JSR 151-N 제조사 JSR, 일본)를 모공의 깊이와 동일한 두께로 코팅하였다. 그 후 감광제가 코팅된 실리콘 웨이퍼 위에 포토마스크를 부착시킨 후, UV로 조사하여 패턴의 모발, 모공 부분만 단단히 굳히고, 모발 및 모공 부분의 바깥 부분은 유기용액으로 제거하였다. 그 후, 진공증착장비를 사용하여 금속 또는 무기 코팅물질로 다시 실리콘 웨이퍼 표면을 코팅하고, 감광제는 유기 용액으로 제거하였다. 두피 패턴이 음각으로 새겨져 있는 실리콘 웨이퍼 표면에 용해된 폴리디메틸실록산 용액(제조사; 다우코닝)을 3 ~ 5 mm 두께로 부은 후 상온에서 굳혔다. 굳어진 폴리디메틸실록산을 실리콘 웨이퍼에서 떼어내 최종적으로 두피 모사체를 제작하였다.

[실시예] 인간 두피 모사체의 인공 모공과 표면에 잔존하는 물질의 규명

양이온 폴리머, 음이온 폴리머 혼합액(양이온:음이온:정제수 = 0.5:7.5:92) 을 만든 후, 두피 모사체 표면에 올린 다음 5분간 교반시켰다. 사용된 양이온 폴리머는 폴리쿼터늄-10(polyquaternium-10, 시그마알드리치)이고, 음이온 폴리머는 소듐라우레스설페이트(sodium laureth sulfate, 시그마알드리치)였다. 그 후, 상기 혼합액을 버리고, 정제수를 두피 모사체 표면에 올린 후 세척시켰다. 그 후, 인공 모공 내에 잔존하는 코아세르베이트를 공초점 주사 레이져 현미경(Confocal Laser Scanning Microsocpy)을 사용해서 모공 내 형성된 코아세르베이트를 확인하였다(도4).

10: 고분자 플레이트
20: 홈(인공 모공)
21: 홈의 내벽
30: 돌출부(인공 모발)
31: 돌출부 외벽

Claims

인간 두피 모사체로서,
표면상에 복수 개의 홈들을 포함하는 고분자 플레이트를 포함하고,
상기 복수 개의 홈들은, 인접 홈들의 가장자리 간의 평균 거리가 700㎛ 내지 1500㎛이고,
상기 고분자 플레이트의 탄성은 국제 표준화 기구에 의해 인증된 ISO 37(2011)에 따라 23℃에서 측정하였을 때, 300MPa 이하인, 인간 두피 모사체.
제1항에 있어서,
상기 고분자 플레이트는, 상기 홈의 내벽과 이격된 상태로 홈의 내부에 위치하는 돌출부를 포함하는, 인간 두피 모사체.
제2항에 있어서,
상기 홈의 내벽과 돌출부의 외벽 사이의 평균 거리는 30㎛ 내지 60㎛인, 인간 두피 모사체.
제1항에 있어서,
상기 홈의 깊이는 370㎛ 이하인, 인간 두피 모사체.
제1항에 있어서,
상기 고분자는, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE) 또는 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride)인, 인간 두피 모사체.
제1항에 있어서,
상기 고분자 플레이트의 두께는 1mm 내지 4mm인, 인간 두피 모사체.
제1항에 있어서,
상기 고분자 플레이트는,
표면상에 수산화기를 포함하는, 인간 두피 모사체.
제7항에 있어서,
상기 수산화기는, 플라즈마 에칭법에 의하여 고분자 플레이트 상의 표면상에 부착되는, 인간 두피 모사체.
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