KR102438672B1 - 방취제의 효과를 평가하기 위한 인비트로 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방취제 제품의 효능을 평가하기 위한 인비트로 시스템에 관한 것으로, 메인 채널(4)을 포함하는 유체 장치(3), 높이(h1)에 있는 계면에 의해 분리되는 땀(5) 및 기체상을 포함하는데 적절한 저장조(9), 저장조(9) 및 메인 채널(4)의 입구에 연결되는 적어도 하나의 연결 채널(10) 및 압력 액추에이터(6)를 포함하며, 상기 시스템은 유량계(7) 및 폐쇄 루프 피드백 제어기(8)를 또한 포함하고, 메인 채널(4)은 일 단부에서, 높이(h2)에서 메인 채널의 벽에 의해 형성되는 개구(11)를 구비하며, 상기 높이(h1)는 h2와 완전히 다른 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 화장품, 약국 및 의학 분야에 적용된다. 본 발명은 방취제의 효능을 평가하는 시스템에 관한 것이며, 더욱 정확하게는 땀과 방취제 간의 상호 작용을 시험관에서 모델링할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
방취제는 세균이 땀을 분해하는 것을 막음으로써 체취를 제한한다. 땀 억제제, 방취제의 하위 그룹은 피부에 땀이 분출되는 것을 조절 및/또는 중지시킨다. 이러한 땀의 감소 또는 중단은 알루미늄 하이드로 클로라이드 및/또는 지르코늄 염과 같은 알루미늄 염을 포함하는 방취제를 선택함으로써 달성될 수 있다. 땀 방출을 막기 위해, 방취제는 땀구멍에 플러그를 형성할 수 있다. 이러한 플러그의 형성을 설명하기 위해 제안된 메커니즘 중 하나는 땀구멍에 플럭(floc)을 형성하는 단계, 즉, 구멍을 막을 수 있는 입자로 땀 단백질을 응집시키는 단계를 포함한다. 이들 플러그의 형성을 설명하기 위해 다른 메커니즘이 제안된다.
프랑스 보건 제품 안전청(AFSAPS)은 일부 환자의 경우 알루미늄에 반복적으로 노출되어 독성이 있음을 보고하고, 알루미늄 염의 질량 농도가 2% 미만인 땀 억제제를 권장하고 있으나, 일반적으로 해당 응용 방법에 따라 제품 내의 알루미늄 염의 질량 농도는 5% 내지 20% 사이이다(화장품의 알루미늄 사용과 관련된 위해성 평가, AFSAPS, 2011).
이러한 건강 상의 위험성은 낮은 농도의 알루미늄 하이드로 클로라이드에서 방취제가 덜 효과적일지라도 상업용 방취제보다 낮은 농도의 알루미늄 하이드로 클로라이드를 갖는 효과적인 땀 억제제 타입 방취제를 생산하는 일반적인 기술적 목적을 가져온다. 이러한 문제는 여러 가지 방식으로 해결될 수 있다. 예를 들어, 다른 방취제 제품이 사용될 수 있다. 예를 들어, 국제 공개공보 WO 2010017609호는 땀의 생성을 감소시키기 위해 TRMP8 이온 채널의 작용제를 포함하는 땀 억제제 제품을 개시한다. 광범위한 분자 중에서 땀 억제제로 가장 적합한 분자를 선별하는 것도 가능하다. 예를 들어, 국제 공개공보 WO 2015072970호는 땀 억제제 제품의 효능을 평가하기 위해 ζ전위를 측정하는 것을 개시하고, 이러한 전위는 땀 억제제 제품과 접촉하는 땀 단백질의 응집 반응 속도(flocculation kinetics)와 상관 관계가 있다.
국제 공개공보 WO 201417010174호는 땀을 전달할 수 있는 채널이 땀 억제제 제품을 포함한 제품의 유동에 적합한 채널에 연결되는 미세 유체 시스템을 개시한다. 땀과 액체 땀 억제제의 상호 작용은 영상으로 관찰될 수 있는 플러그의 형성을 유발한다. 한편으로는, 상기 방법은 땀 억제제 제품의 가장 일반적인 투여 형태를 평가하는 것을 불가능하게 한다. 다른 한편으로는, 땀구멍은 마이크로 유체 채널에 의해 모델링되며, 그 폭은 10 마이크로 미터 정도일 수 있다. 실제로, 땀을 채널로 주입하여 형성된 메니스커스(유체- 공기 계면)를 액체 발한 물질을 운반할 수 있는 채널을 갖는 정확한 연결 지점으로 성공적으로 이동시키고, 이 지점에서 안정화시키는 것은 문제가 된다. 사실, 예를 들어, 10 피코 리터 정도 주입된 땀의 체적의 작은 변화는 메니스커스의 변위를 약 100 마이크로 미터만큼 유발할 수 있다.
메니스커스를 연결 지점에 가져오고 이를 안정화시키기 위한 제1 해결책은 땀을 채널로 주입하는 것으로서, 상기 주입은 예를 들어, 주사기 펌프와 같은 유동 소스에 의해 수행되고, 이어서 유동 소스와 체널 사이의 유체 연결을 예를 들어, 스톱콕(stopcock)을 이용하여 차단하는 것이다. 이러한 경우에, 특히, 유체 연결 및 채널이 단단한 재료로 이루어진 경우에, 연결이 끊어지면 채널에 주입된 땀을 조절할 수 없다. 메니스커스는 자유롭게 움직일 수 있으며, 땀 억제제 제품을 사용하여 반응의 위치를 제어할 수 없다.
제2 해결책은 예를 들어, 주사기 펌프와 같은 유동 소스로 채널 내에 땀을 주입한 다음 유동 소스를 제어하여 제로 유동 속도가 되게 하는 것이다. 주사기 펌프는 예를 들어, 1pL/s 정도의 매우 낮은 유동 속도의 작동에 의해 특징지어질 수 있다. 그러나, 주사기 펌프의 안정화 시간은 두 채널 사이의 교차점에서 메니스커스의 위치를 안정화시키기에는 너무 길다(예를 들면, 약 몇 분).
제3 해결책은 압력 액추에이터(또는 압력 컨트롤러)를 사용하여 채널 내에 땀을 주입하는 것이다. 압력 액추에이터는 액체 땀의 소스가 배치된 기밀 용기의 기체상에 예를 들어, 대기압보다 큰 압력을 가할 수 있다. 이렇게 가해진 압력은 용기의 땀에 연결된 채널로 땀을 주입할 수 있게 한다. 압력 액추에이터는 유동 소스보다 짧은 응답 시간을 특징으로 한다. 그러나, 압력 액추에이터는 일 방향으로만 유동 압력을 가할 수 있다. 긴 응답 시간으로 손상시키지 않으면서 동일한 액추에이터로 포지티브 및 네거티브 압력을 가할 수 없다.
또한, (예를 들어, 압력 또는 온도의 변화로 인해) 유체 채널 및/또는 유체 커넥터를 형성하는 재료의 기계적인(예를 들어, 탄성적인) 완화는 유동 소스 또는 압력 액추에이터에 의한 제로 유동 속도의 부과에도 불구하고 유동 드리프트를 유발할 수 있다. 마지막으로, 모세관 현상은 메니스커스 부근에서 미세한 압력 변화를 만들어서, 메니스커스의 이동을 일으켜 안정화를 방해할 수 있다. 실제로, 플러그 형성 연구의 실험 조건은 재현하기 어렵고, 민감하고, 안정화하기 어렵다.
교차점에서의 메니스커스의 불안정성은 또한 땀 억제제 이외의 유형의 방취제에 대한 인비트로 평가를 방해한다. 메니스커스의 불안정성 항균제와 땀 억제제가 포함된 하이브리드 제품이나 항균 제품 연구에 기술적인 문제를 나타낸다.
본 발명은 선행 기술의 전술한 단점들 중 일부 또는 전부를 개선하는 것을 목적으로 하며, 더욱 상세하게는 하나 이상의 방취제 제품의 효능을 평가하기 위한 실험 시간에 비해 시간 제한이 없이 제로 및 안정한 유동 속도로 땀을 전달할 수 있는 채널의 단부에서 땀 메니스커스를 유지할 수 있는 시스템을 생성하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목표를 부분적으로 또는 완전히 달성할 수 있게 하는 본 발명의 목적은 방취제 제품의 효능을 평가하기 위한 인비트로 시스템을 제공하는 것으로, 상기 인비트로 시스템은,
- 일 단부에 입구를 가지며, 자연적인 또는 인공적인 땀을 순환시킬 수 있는 적어도 하나의 메인 채널을 포함하는 적어도 하나의 유체 장치;
- 높이(h1)에서 계면에 의해 분리되는 자연적인 또는 인공적인 땀 및 기체상을 포함할 수 있는 적어도 하나의 저장조;
- 상기 저장조 및 상기 적어도 하나의 메인 채널의 입구에 연결되는 적어도 하나의 연결 채널;
- 상기 저장조 내에 기체상의 압력을 가할 수 있는 압력 액추에이터를 포함하는 인비트로 시스템에 있어서,
상기 인비트로 시스템은,
- 적어도 하나의 유량계;
- 적어도 하나의 폐쇄 루프 제어기를 또한 포함하며,
상기 유량계는 상기 메인 채널의 유동 속도를 측정할 수 있으며 상기 유동 속도에 대한 정보를 상기 제어기에 전송할 수 있고, 상기 제어기는 상기 압력 액추에이터에 제어 정보를 전송할 수 있으며, 상기 메인 채널은 다른 단부에서, 높이(h2)에서 벽에 의해 형성되는 오리피스를 구비하고, 상기 높이(h1)는 h2와 완전히 상이한 것을 특징으로 한다.
유리하게는, h2는 h1보다 분명히 크며, 상기 시스템의 상기 압력 액추에이터는 상기 저장조에 대기압보다 큰 압력을 가할 수 있다.
유리하게는, 상기 시스템의 상기 유체 장치는 복수의 메인 채널을 포함하고, 상기 메인 채널은 독립적이다.
유리하게는, 상기 시스템의 상기 오리피스의 최대 폭은 1mm 이하이다.
유리하게는, 상기 시스템의 상기 유체 장치는 습기 및 온도로부터 선택된 적어도 하나의 요소가 제어되는 인클로저 내에 배치된다.
유리하게는, 상기 시스템의 유체 장치는 각각의 상기 메인 채널 및 적어도 하나의 실질적으로 편평한 외측면을 포함하는 제1 모놀리식 부분을 포함하며, 각각의 오리피스는 상기 외측면과 일치한다.
유리하게는, 상기 유체 장치는 pH 센서, 아미노산 센서, 뉴클레오티드 센서, 효소 센서 및 박테리아 센서로부터 선택되는 적어도 하나의 센서를 포함하며, 상기 각각의 센서는 상기 메인 채널의 벽 및 상기 외측면으로부터 선택되는 표면 상에 배치된다.
본 발명의 다른 목적은 시스템에 의해 구현되는 방취제 제품의 효능을 평가하기 위한 공정으로, 상기 시스템은 적어도 하나의 메인 채널을 포함하는 적어도 하나의 유체 장치를 포함하며, 상기 각각의 메인 채널은 일 단부에 입구를 구비하며, 다른 단부에서, 높이(h2)에서 상기 메인 채널의 벽에 의해 형성되는 오리피스를 구비하고, 상기 시스템은 h2와 완전히 다른 높이 h1에서 계면에 의해 분리되는 자연적인 또는 인공적인 땀 및 기체상을 포함할 수 있는 적어도 하나의 저장조를 포함하며, 상기 공정은,
- 상기 땀을 포함하는 저장조의 기체상에 압력 액추에이터를 이용하여 압력을 가압함으로써 상기 메인 채널의 전체에 자연적인 또는 인공적인 땀을 도입하는 단계;
- 상기 메인 채널의 땀 유동 속도를 측정하고, 상기 유동 속도에 관한 정보를 제어기에 전송하는 단계로, 상기 제어기는 상기 압력 액추에이터 상에 압력 설정치(set point)를 부과하여 폐쇄 루프 제어에 의해 상기 메인 채널 상에 실질적으로 제로 유동 속도를 부과하는, 전송 단계;
- 상기 땀 및 방취제 제품을 적어도 하나의 상기 오리피스의 양 측면에 접촉시키는 단계;
- 상기 땀과 상기 방취제 제품 간의 반응 과정 동안 대기하는 단계;
- 상기 땀과 상기 방취제 제품 간의 상기 반응의 물리 화학적 파라미터 및 생물학적 파라미터 특성으로부터 선택되는 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 단계로 구성되는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
유리하게는, 상기 방취제 제품은 적어도 겔, 크림, 에멀젼, 폼 및 무수 용액으로부터 선택되는 투여 형태이다.
유리하게는, 상기 공정은 청구항에 따른 공정의 제2 단계와 제3 단계 사이에 상기 메인 채널의 외부에서 상기 오리피스와 접촉하는 땀을 흡수하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 상기 공정의 제4 단계는 적어도 상기 기체상의 압력을 증가시키고, 상기 메인 채널의 유동 속도를 측정하며, 상기 메인 채널의 유동 속도의 실질적인 변화 동안에 상기 기체상의 압력을 측정하는 단계로 구성된다.
유리하게는, 상기 플러그의 형성은 상기 공정의 제4 단계 동안에 영상화에 의해 관찰된다.
유리하게는, 상기 공정의 제2 단계는 상기 방취제 제품을을 상기 오리피스 상에 분무함으로써 수행된다.
유리하게는, 상기 공정은 제1 모놀리식 부분을 포함하는 상기 유체 장치를 구현하고, 상기 제1 부분은 각각의 상기 메인 채널 및 적어도 하나의 실질적으로 편평한 외측면을 포함하며, 각각의 상기 오리피스는 상기 외측면과 일치하고, 상기 땀 및 방취제 제품을 적어도 하나의 상기 오리피스의 양 측면에 접촉시키는 단계는 상기 실질적으로 편평한 외측면 상에 상기 방취제 제품을 증착시킴으로써 수행된다.
유리하게는, 상기 공정의 제5 단계는 상기 땀, 상기 방취제 제품 및 상기 땀과 상기 방취제 제품 간의 상기 반응의 생성물로부터 선택되는 적어도 하나의 요소의 pH를 측정하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 상기 유체 장치는 실질적으로 투명하고, 상기 공정의 제5 단계는 상기 땀, 상기 방취제 제품 및 상기 땀과 상기 방취제 제품 간의 상기 반응의 생성물로부터 선택되는 적어도 하나의 요소를 향해 방출된 광 조사의 투과 및 반사로부터 선택된 요소를 측정하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 상기 공정의 제5 단계는 상기 땀, 상기 방취제 제품 및 상기 땀과 상기 방취제 제품 간의 상기 반응의 생성물로부터 선택되는 적어도 하나의 요소 내의 박테리아의 존재를 검출하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 상기 공정의 제3 단계는 상기 외측면 상에 두께가 t1인 심(shim)을 증착시킴으로써 수행되며, 상기 심은 적어도 하나의 상기 오리피스 위에 천공되고, 적어도 하나의 상기 오리피스 위에 실질적으로 두께가 t1인 방취제 제품의 층을 증착시키기 위해 상기 심 상에 있는 방취제 제품을 긁어낸다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예로 이루어진 다음의 설명을 통해 더 잘 이해될 것이며, 본 발명의 다른 장점, 세부 사항 및 특징이 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방취제 제품(2)의 효능을 평가하기 위한 인비트로 시스템(1)의 개략도이다.
도 2는 유체 장치(3)의 개략도이다.
도 3은 전자 현미경을 이용하여 유체 장치(3)의 오리피스(11)를 보여주는 사진이다.
도 4는 전자 현미경을 이용하여 유체 장치(3)의 오리피스(11)를 보여주는 사진이다.
도 5는 유체 장치(3) 및 연결 채널(10)을 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정을 도시한 다이어그램이다.
도 7은 유체 장치(3) 내의 플러그(25)의 형성을 나타내는 현미경 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정의 구현 동안에 시간의 함수로서 메인 채널(4) 내의 유동 속도의 측정을 나타내는 다이어그램이다.
도 9는 막힘 제거 압력의 측정을 도시하는 다이어그램이다.
도 10은 방취제 제품(2)을 땀(5)과 증착시키고 접촉시키는 방법을 도시한다.
도 2는 유체 장치(3)의 개략도이다.
도 3은 전자 현미경을 이용하여 유체 장치(3)의 오리피스(11)를 보여주는 사진이다.
도 4는 전자 현미경을 이용하여 유체 장치(3)의 오리피스(11)를 보여주는 사진이다.
도 5는 유체 장치(3) 및 연결 채널(10)을 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정을 도시한 다이어그램이다.
도 7은 유체 장치(3) 내의 플러그(25)의 형성을 나타내는 현미경 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정의 구현 동안에 시간의 함수로서 메인 채널(4) 내의 유동 속도의 측정을 나타내는 다이어그램이다.
도 9는 막힘 제거 압력의 측정을 도시하는 다이어그램이다.
도 10은 방취제 제품(2)을 땀(5)과 증착시키고 접촉시키는 방법을 도시한다.
자연적인 땀(5)은 발한 중에 땀샘이 분비하는 생물학적인 유체로 정의된다. 자연적인 땀(5)은 예를 들어, 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 인간으로부터 미리 수집되었다.
인공적인 땀(5)은 실질적으로 중성인 pH 및 물을 달성하기에 충분한 양으로 염화나트륨(NaCl), 젖산, 우레아, 소혈청 알부민(BSA), 암모니아와 같은 요소들을 포함하는 땀(5)으로 정의된다. 대안적으로, 당업자에게 공지된 임의의 다른 유형의 인공적인 땀이 본 발명과 관련하여 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방취제 제품(2)의 효능을 평가하기 위한 인비트로 시스템(1)의 개략도이다.
시스템(1)은 하나 이상의 출력부에 압력을 가할 수 있는 압력 제어기로도 지칭하는 압력 액추에이터(6)를 포함한다. 압력 액추에이터(6)는 가해지는 압력이 독립적인 및/또는 결합되는 복수의 출력부를 가질 수 있다. 압력 액추에이터(6)의 출구는 그 자체가 저장조(9)에 연결된 압력 부과 튜빙(23)에 연결된다. 이러한 방식으로, 압력 액추에이터(6)는 저장조(9)의 기체상의 압력을 부과한다.
시스템(1)은 또한 자연적인 또는 인공적인 땀(5) 및 기체상을 포함할 수 있는 적어도 하나의 저장조(9)를 포함한다. 액체상, 즉, 땀(5)과 기체상, 일반적으로 공기는 높이(h1)에서 계면(12)에 의해 분리된다. 일반적으로, 저장조는 0.1mL 내지 100mL의 땀(5)을 포함할 수 있다.
압력 부과 튜빙(23)은 저장조(9)의 개구를 관통해 저장조(9)의 기체상에 연결된다. 따라서, 압력 액추에이터(6)는 저장조(9)의 기체상에 압력을 가할 수 있다. 가해진 압력이 대기압보다 큰 경우, 상응하는 과압은 0바(bar) 내지 20바, 바람직하게는 0바 내지 2바 일 수 있다. 전형적으로, 200ms 미만, 바람직하게는 100ms 미만, 바람직하게는 50ms 미만으로 압력 액추에이터(6)에 의해 기체상에 압력 변화가 가해질 수 있다.
연결 채널(10)은 저장조(9)의 개구를 통해 저장조(9)에 연결되어서, 연결 채널(10)의 일 단부가 땀(5)에 배치되도록 한다. 저장조는 이러한 배치에서 외부 환경의 임의의 기체상에 대해 밀봉된 상태로 유지된다. 대안적으로, 연결 채널(10)은 땀(5)과 접촉하도록 저장조(9)의 개구에 연결될 수 있다. 연결 채널(10)은 저장조(9)를 메인 채널(4)의 입구(14)에 연결시킨다.
연결 채널(10)은 예를 들어, 가요성이며, 저장조(9)가 입구(14)에 연결될 수 있게 하는 채널, 튜브 또는 호스로 정의된다. 연결 채널(10)은 또한 예를 들어, 금속 슬리브에 연결된 호스 또는 다른 호스에 연결된 측정 기기 자체의 채널에 연결된 호스와 같이, 저장조(9)가 입구(14)에 연결될 수 있게 직렬로 연결된 임의의 일련의 채널로 정의된다.
상기 시스템(1)은 유체 장치(3)를 또한 포함한다. 유체 장치(3)는 땀(5)을 순환시킬 수 있는 적어도 하나의 메인 채널(4)을 포함한다. 메인 채널(4)은 일 단부에 있는 입구(14)를 포함하고, 다른 단부에서 벽에 의해 형성된 오리피스(11)를 갖는다. 상기 오리피스(11)는 외부 환경과 접촉하는 땀 덕트의 단부의 모델로 볼 수 있다. 본 발명의 모든 실시예에서, 오리피스(11)는 위에서 정의된 높이(h1)와 완전히 다른 높이(h2)에 배치된다. 예를 들어, h2와 h1 사이의 차이(Δh)는 1cm 내지 3m 사이, 바람직하게는 5cm 내지 1m 사이 및 우선적으로는 10cm 내지 50cm 사이일 수 있다.
따라서, 저장조(9)의 기체상에 대기압보다 큰 압력을 가함으로써, 저장조(9)의 땀(5)이 연결 채널(10)로 주입될 수 있고, 이후에 유체 장치(4)의 메인 채널(14)을 거쳐 오리피스(11)까지 주입될 수 있다. 오리피스(11)의 높이(h2)에서, 유체 입자는 적어도 2개의 힘, 즉, 압력 액추에이터(6)에 의해 가해진 압력에 기인하며, 대기압보다 큰 압력을 가한 경우에 메인 채널(14)의 외부를 향해 유체 입자를 이동시키는 힘과 양의 Δh 값의 경우에 유체 입자를 메인 채널의 내부로 이동시키는 유체 정역학적인(hydrostatic) 힘을 받는다. 상기 두 힘은 반대 방향으로 있을 수 있고, 폐쇄 제어 루프를 생성함으로써 오리피스(11)의 높이에서 메니스 커스를 유지하기 위해 압력 액추에이터(6)에 의해 압력의 양호한 평형이 되도록 한다. 이론적으로, 평형 압력 ΔPstop은 ΔPstop=ρ*g*Δh로 표현될 수 있고, 여기서 ρ는 땀(5)의 질량 밀도이고, g는 중력 가속도의 절대값이다.
폐쇄 제어 루프를 달성하기 위해, 시스템(1)은 적어도 하나의 유량계(7)를 포함한다. 유량계(7)는 유동 속도 또는 메인 채널(14)의 유동 속도에 상응하는 유동 속도를 계측하도록 시스템(1)에 배치된다. 예를 들어, 유량계(7)는 연결 채널(10)의 유동 속도를 측정하거나 또는 연결 채널(10) 내의 유동 속도를 측정할 수 있도록 배치될 수 있다. 유량계(7)는 측정된 유동 속도의 양의 값 또는 음의 값을 전송함으로써 유동 방향을 결정할 수 있고, 우선적으로는 -60μL/분 내지 60μL/분의 범위에서 유동 속도가 측정되도록 한다.
상기 시스템(1)은 폐쇄 루프 제어기를 또한 포함한다. 제어기(8)는 예를 들어, 컴퓨터 또는 적절한 전자 회로에 의해 구현될 수 있다. 유량계(7)는 메인 채널(4)의 유동 속도 또는 연결 채널(10)의 유동 속도를 측정하여 이에 대한 정보를 제어기(8)에 전송할 수 있다. 제어기(8)는 압력 액추에이터(6)를 제어하거나 또는 제어 정보를 압력 액추에이터(6)로 전송할 수 있다. 사용자는 제어기(8)에 명령, 예를 들어, 유동 속도 명령을 줄 수 있다. 예를 들어, 제로 유동 속도 명령은 오리피스(11)의 높이(h2)에서 정확하게 메니스커스를 유지하도록 주어질 수 있다. 메인 채널(4)의 유동 속도의 폐쇄 루프 제어는 땀(5)에 부과된 압력 힘의 작용 및 땀(5)에 부과된 유체 정역학적인 힘으로부터의 피드백에 의해 달성된다. 유리하게는, 시스템(1)의 제어기(8)는 비례-적분-미분(PID) 제어기이다. 메인 채널(4)에 대한 제로 유동 속도 제어 루프는 예를 들어, 유량계(7)가 시간 t에서의 유동 속도에 관한 정보를 제어기(8)에 전송하는 것으로 구현될 수 있다. 유동 속도가 양의 값이면, 제어기(8)는 가해진 압력을 감소시키도록 압력 액추에이터(6)를 조절한다. 유동 속도가 음의 값이면, 제어기(8)는 가해진 압력을 증가시키도록 압력 액추에이터(6)를 조절한다. 이러한 작동은 제로 또는 제로에 충분히 근접하게 유동 속도가 수렴하도록 자동적으로 많은 횟수(예를 들어, 10회 이상)로 반복될 수 있다. 제로에 충분히 근접하다는 것은 예를 들어, 1초에 걸친 작동 평균으로 측정된 평균 유동 속도의 절대 값이 0.200μL/분 이하, 바람직하게는 0.1μL/분 이하 및 바람직하게는 0.05μL/분 이하인 것을 의미한다.
일반적으로, 시스템은 복수의 메인 채널(4)의 유동 제어를 병렬화하는 것을 가능하게 한다. 유체 장치(3)는 유리하게는 독립적인 복수의 메인 채널(4), 즉, 상호 연결되지 않은 복수의 메인 채널(4)을 포함하며, 각각의 채널은 입구(14) 및 오리피스(11)를 갖는다. 압력 액추에이터(6)의 상이한 출력부는 상이한 복수의 저장조(9)에 가해진 압력을 독립적으로 제어할 수 있다. 각각의 저장조(9)는 상이한 연결 채널(10)을 통해 상이한 입구(14)에 연결될 수 있다. 복수의 유량계는 각각 독립적으로 상이한 연결 채널(10)의 유동 속도를 측정하고, 유동 속도 정보를 여러 입력으로 제어기(8)에 전송할 수 있다. 제어기(8)는 적어도 하나의 압력 액추에이터(6)에 연결된 몇몇 출력부를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 몇몇 오리피스(11)를 사용하여 방취제 제품(2)의 효능 평가를 다중화하는 것이 가능하다. 예를 들어, 동일한 방취제 제품(2)에 대해 상이한 유형의 땀(5)의 효과 및/또는 단일 유형의 땀(5)에 대해 몇몇 방취제 제품(2)의 효과를 평가하거나 및/또는 동일한 실험 동안에 땀(5)의 유형과 방취제 제품(2)의 유형을 변경하는 것이 가능하다.
상기 시스템은 또한 습도 및/또는 온도가 제어된 인클로저(13)를 포함할 수 있으며, 상기 인클로저(13) 내에는 유체 장치(3)가 배치된다. 부과된 온도 및 습도 조건에 의해 부분적으로 제어되는 증발은, 이러한 스케일에서 주입되고 오리피스(11)의 높이에서 안정화될 때 땀(5) 메니스커스의 위치를 현저히 변화시킬 수 있는 인자이다. 제어된 습도 및/또는 온도를 갖는 인클로저(13)는 상기 증발을 제한하거나 적어도 제어할 수 있는 실험 조건을 허용한다.
상기 시스템은 또한 방취제 제품(2)의 평가 중에 또는 이후에 하나 이상의 오리피스(11)를 영상화할 수 있는 현미경 영상 장치(24)를 포함할 수 있다. 유체 장치(3)는 투명할 수 있으며, 이 경우, 현미경 영상 장치는 방취제 제품(2)의 평가 중에 메인 채널(4)을 관찰하는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 2는 유체 장치(3)의 단면의 개략도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 장치(13)는 땀(5)을 순환시킬 수 있는 적어도 하나의 메인 채널(4)을 포함한다. 도 2는 4개의 메인 채널(4)을 포함하는 유체 장치(3)의 단면을 도시한다. 상기 단면은 각각의 메인 채널(4)의 기하학적 구조를 표시하도록 선택된다. 각각의 메인 채널(4)은 일 단부에 있는 입구(14) 및 다른 단부에서, 높이(h2)에서 벽에 의해 형성된 오리피스(11)를 포함한다. 일 변형에서, 각각의 오리피스(11)의 높이는 다른 오리피스(11)의 높이와 실질적으로 다를 수 있지만, 항상 상기 높이(h1)와는 상이하다.
본 발명의 일 실시예에서, 유체 장치(3)는 상기 메인 채널(4)을 각각 포함하는 제1 모놀리식 부분(16)을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분(16)은 실질적으로 편평한 외측면(15)을 포함할 수 있으며, 각각의 오리피스(11)는 상기 외측면(15)과 일치한다. 상기 외측면(15)은 액체 형태 이외의 투여 형태로 방취제 제품(2)을 도포할 수 있게 한다. 상기 외측면은 방취제 제품(2)을 평가하기 위한 실험적인 피부 모델로 간주될 수 있다. 실질적으로 편평하다는 것은 메인 평면에 국부적으로 포함될 수 있다는 것을 의미하며, 이는 피부의 윤곽을 모방하는 방식으로 부드럽거나, 구조화되거나 및/또는 텍스처링 될 수 있다. 상이한 투여 형태는 유리하게는 겔, 크림, 에멀젼, 폼 및 무수 용액 중에서 선택될 수 있다. 이러한 특징은 액체 형태 이외의 방취제 제품(2)의 투여 형태를 평가할 수 없는 선행 기술의 문제점을 해결한다. 도 2는 예를 들어, 외측면(15) 상에 증착된 방취제 제품(2)의 층을 도시한다. 상기 층(2)은 적어도 하나의 오리피스(11), 특히, 도 2에 예시된 모든 오리피스(11)를 덮는다.
센서는 유리하게는 제1 부분(16)의 표면, 특히, 메인 채널(4) 및/또는 외측면(15)의 벽 상에 배치될 수 있다. 센서는 땀(5)과 방취제 제품(2) 사이의 반응 이전, 이후 또는 도중의 물리 화학적 또는 생물학적 파라미터를 결정하는데 사용될 수 있다. 유리하게는, 센서는 pH, 아미노산의 존재 또는 유형, 뉴클레오티드의 존재 또는 유형, 효소 및/또는 박테리아 또는 박테리아의 집단을 측정할 수 있다. 사용된 센서의 유형을 제한하지 않고, 센서는 용량성, 전기 화학적, 저항성 일 수 있으며, 예를 들어, 금속 전극의 미세 가공에 의해 유체 장치(3)에 구현될 수 있다. 센서는 발한 작용이 없으며 응집에 의해 형성되는 입자 및/또는 플러그(25)의 형성을 야기하지 않는 방취제 제품(2)의 항균성을 특성화하는데 특히 유용할 수 있다.
도 3은 전자 현미경을 이용하여 유체 장치(3)의 오리피스(11)를 보여주는 사진이다. 더욱 구체적으로는, 도 3은 편평한 외측면(15)과 일치하는 4개의 오리피스(11)를 도시한다. 사진에서 우측 하단에 있는 눈금 막대의 길이가 1mm이다. 유리하게는, 오리피스(11)의 최대 폭은 1mm 미만, 바람직하게는 1㎛ 내지 1㎜, 바람직하게는 5㎛ 내지 200㎛이다. 도 3은 정사각형 오리피스(11)를 도시하며, 각각의 측면은 실질적으로 60㎛이고, 최대 폭은 실질적으로 85㎛이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 오리피스(11)는 선형 어레이 또는 매트릭스로 배치될 수 있다. 이러한 구성은 예를 들어, 방취제 제품(2)의 동일한 퇴적물을 사용함으로써 단위 면적당 수행되는 막힘 실험의 밀도를 증가시킬 수 있게 하여서, 방취제 제품(2)을 평가하기 위한 실험 동안에 측정될 파라미터에 대해 통계적으로 더욱 신뢰할만한 정보를 얻을 수 있다.
도 4는 전자 현미경을 이용하여 유체 장치(3)의 오리피스(11)를 보여주는 사진이다. 상기 사진은 도 3에 도시된 사진을 확대한 것이다. 상기 사진에서 우측 하단에 있는 눈금 막대의 길이는 50㎛이다. 유체 장치(3)의 제1 부분(16)은 모놀리식, 즉, 블록 및/또는 연속 재료로 제조될 수 있다. 제1 부분(16)은 폴리머로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 엘라스토머 재료로 제조될 수 있다. 도 3 및 도 4는 폴리디메틸실록산(PDMS)으로 제조된 제1 부분(16)을 도시한다. 폴리머의 사용은 국부적으로 편평한 외측면(15)과 일치하는 오리피스(11)를 생성하는 것을 가능하게 할 수 있다. 메인 채널(4)의 벽은 예를 들어, PDMS의 제1 층의 중합에 의해 몰드로부터 제조될 수 있다. PDMS의 제2 편평한 층은 예를 들어, 부분 경화 방법에 의해 또는 메인 채널(4)의 마지막 벽을 형성하기 위해 산소 플라즈마로 두 층의 표면 중 적어도 하나의 표면 처리에 의해 제1 층에 결합될 수 있다. 최종적으로, 이와 같이 얻어진 블록은 오리피스(11)의 높이에서 메인 채널(4)의 정상 단면에 대응하는 평면에서 절단되어 오리피스(11) 및 편평한 외측면(15)을 형성할 수 있다. 제1 부분(16)은 강성 폴리머, 예를 들어, 환상 올레핀 공중합체(COC)로 제조될 수도 있다. 일 변형에서, 제1 부분(16)은 금속으로 제조될 수 있다.
도 5는 유체 장치(3) 및 연결 채널(10)을 나타내는 사진이다. 상기 사진에서, 제1 부분(16)은 4개의 연결 채널(10)(이 중 하나는 도 5에서 보이지 않음)에 연결된 4개의 메인 채널(4)로 구성된다. 도 5는 적어도 하나의 오리피스(이 스케일에서는 보이지 않음) 상에 방취제 제품(2)의 층으로 덮인 편평한 표면(15)을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정을 도시한 다이어그램이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방취제 제품(2)을 평가하는 공정은 적어도 다음 단계를 포함할 것이다:
- 땀(5)을 포함하며 메인 채널(4)에 연결된 저장조(9)의 기체상에 압력 액추에이터(6)를 이용하여 압력을 가압함으로써 메인 채널(4)의 전체에 자연적인 또는 인공적인 땀(5)을 도입(또는 주입)하는 단계로 구성된 제1 단계(17). "전체"는 땀(5)이 메인 채널(4)의 입구로부터 그 오리피스(11) 또는 그 이상으로 주입되는 것을 의미한다. 땀은 예를 들어, 오리피스(11)에서 메인 채널(4)을 넘치게(overflow) 할 수 있다;
- 상기 메인 채널(4)의 땀(5)의 유동 속도를 측정하고, 상기 유동 속도에 관한 정보를 제어기(8)에 전송하는 단계로, 상기 제어기는 상기 압력 액추에이터(6) 상에 압력 설정치를 부과하여 폐쇄 루프 제어에 의해 상기 메인 채널(4) 상에 실질적으로 제로 유동 속도를 부과하는, 전송 단계로 구성된 제2 단계(18). 상기 단계는 제로 유동 속도로 유동을 안정화시키는 단계로 간주될 수 있다. 예를 들어, 유동 속도가 절대적으로 양의 값이면, 폐쇄 제어 루프는 압력 액추에이터(6)에 의해 부과된 압력을 감소시킨다. 상기 루프는 제로에 충분히 가까운 유동 속도를 측정하기 전에 많은 횟수, 바람직하게는 10회보다 많이 반복될 수 있고, 즉, 예컨대, 1초에 걸친 작동 평균으로 측정된 평균 유동 속도의 절대 값이 0.200μL/분 이하, 바람직하게는 0.1μL/분 이하 및 바람직하게는 0.05μL/분 이하이다. 일단 유동이 안정화되면, 압력 액추에이터(6)에 의해 가해진 압력은 상기 단계를 반복함으로써 공정 동안에 일정하게 유지 및/또는 재조정될 수 있다;
- 땀(5)과 방취제 제품(2)를 오리피스(들)(11)의 양 측면에 접촉시키는 단계로 구성되는 제3 단계(19). 일반적으로, 방취제 제품(2)은 오리피스(11) 상에 증착될 수 있다. 땀(5)과 방취제 제품(2)이 접촉하게 되면, 이들 사이에서 반응이 개시될 수 있다.
- 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 반응 과정 동안 대기하는 단계로 구성되는 제4 단계(20). 상기 단계는 더욱 구체적으로는 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 사이의 반응에 의해 생성되는 플러그(25)의 형성 동안 대기하는 단계로 구성될 수 있으며, 이러한 경우에, 상기 방취제 제품(2)은 땀 억제제 유형이다. 방취제 제품(2)은 플러그(25)의 형성을 허용하기에 충분히 효과적이지 않을 수 있다: 그런 다음 상기 단계는 방취제 제품(2)의 효능에 관해 결론지을 정도로 충분하며 사용자에 의해 결정된 시간 동안 대기하는 단계만으로 이루어진다.
- 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 반응의 물리 화학적 파라미터 및 생물학적 파라미터 특성으로부터 선택되는 파라미터를 결정하는 단계로 구성되는 제5 단계(21). 땀 억제제 제품의 경우에, 상기 단계는 플러그(25) 및/또는 땀(5)과 방취제 제품(2) 간의 반응의 적어도 하나의 물리 화학적 파라미터 특성을 결정하는 단계로 구성될 수 있다. 항균성 방취제 제품(2)의 경우에, 상기 단계는 땀(5), 방취제 제품(2) 및/또는 반응 생성물 내의 박테리아 개체군의 부재 또는 존재를 측정하거나 또는 상기 박테리아 개체군을 정량화하는 단계로 구성될 수 있다.
일반적으로, 상기 단계들은 연속적으로 구현될 수 있다. 대안적으로, 제5 단계(21)는 제4 단계(20)와 병행하여 수행될 수 있다. 이러한 변형은 유리하게는 예를 들어, 현미경 영상 장치(24)에 의한 영상화에 의해 플러그(25)의 형성이 관찰되는 단계에 대응할 수 있다. 대안적으로, 제5 단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정의 다른 모든 단계와 병행하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공정의 제5 단계(21)는 유리하게는 땀(5) 및/또는 방취제 제품(2) 및/또는 반응 이전, 반응 중에 및/또는 반응 후에 둘 사이의 반응의 생성물의 PH를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 측정은 땀(5), 방취제 제품(2) 및/또는 둘 사이의 반응 생성물의 pH가 피부와 양립 가능한 pH 범위 내에 있는지를 확인하는데 사용될 수 있다. 상기 측정은 전술한 바와 같이 유체 장치(3)에 배치된 센서에 의해 이루어지거나 또는 땀(5) 및/또는 방취제 제품(2)에 도입된 비색(colorimetric) pH 지시기에 의해 방출되는 파장의 측정과 같은 다른 수단에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공정의 제5 단계(21)는 유리하게는 예를 들어, 땀(5) 및/또는 방취제 제품(2) 및/또는 둘 사이의 반응의 생성물의 특정 파장에서의 투과, 반사, 확산 및/또는 흡수를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 측정은 현미경 영상 장치(24) 및 예를 들어, PDMS로 제조된 실질적으로 투명한 유체 장치(3)를 사용하여 이루어질 수 있다. 땀(5) 및/또는 방취제 제품(2)에 현탁된 콜로이드성 입자가 존재하는 경우에, 상기 단계는 제1 부분(16) 내에 포함된 또는 제1 부분(16)의 표면 상에 포함된 상들 중 하나의 탁도를 측정하는 단계에 대응할 수 있다. 상기 측정은 땀(5)과 방취제 제품(2) 사이의 반응으로 생성된 입자의 존재를 검출할 수 있다.
제5 단계(21)는 또한 땀(5), 방취제 제품(2) 및/또는 이들 둘 사이의 반응 생성물 내의 박테리아의 존재, 박테리아의 유형 및/또는 박테리아의 수를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 항균성 방취제 제품의 효능에 대한 정보는 피부를 모방한 유체 장치(3)에서 박테리아 개체군의 성장을 측정함으로써 확인될 수 있다.
유리하게는, 메인 채널(4) 외부에서 오리피스(11)와 접촉하는 땀(5)은 예를 들어, 제2 단계(18)와 제3 단계(19) 사이에서 흡수될 수 있다. 흡수는 사용자에 의해 수행될 수 있다. 상기 흡수는 예를 들어, 실험들 사이에서 제어되고 반복된 시간 동안 수행될 수 있다. 제1 주입 단계(17) 중에 적은 체적이 메인 채널(4)을 빠져나가면, 메인 채널(4) 외부의 땀(5)이 증발할 때까지 대기하는 것도 가능하다.
유리하게는, 제3 단계(19)는 실질적으로 편평한 외측면(15) 상에 방취제 제품(2)을 증착시킴으로써 수행될 수 있다. 이러한 방식으로 피부에 방취제 제품(2)을 증착하는 것이 모방된다. 상기 단계에서, 외측면(15)은 수평면에 포함될 수 있다: 이러한 방식으로, 모든 오리피스(11)는 동일한 높이에 있을 수 있다. 외측면(15)은 다른 방향, 예를 들어, 수직면에 포함될 수도 있다.
도 7은 유체 장치(3) 내의 플러그(25)의 형성을 나타내는 현미경 사진이다. 본 발명의 상기 실시예에서, 유체 장치(3)는 투명하고, 이 경우에 PDMS로 제조된다. 검은 점선은 높이(h2)에서 오리피스(11)와 일치하는 외측면(15)에 대응한다. 도 7의 사진은 땀(5)을 방취제 제품(2)의 층과 접촉시킨 후 촬영된 것이다. 메인 채널(4)의 어두운 부분은 땀(5)과 방취제 제품(2) 사이의 반응에 의해 형성된 플러그(25)에 대응한다. 메인 채널(4)의 밝은 부분은 액체 땀(5)에 대응한다. 플러그(25)의 형성 속도는 대기하는 제4 단계(20) 동안에 시스템(1)의 상기 부분을 촬영함으로써 측정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정의 구현 동안에 시간의 함수로서 메인 채널(4) 내의 유동 속도의 측정을 나타내는 다이어그램이다. 음의 시간 값의 간격을 형성하는 피크 유동 속도는 연결 채널(10) 및 메인 채널(4)로의 땀(5)의 주입 또는 도입, 즉, 공정의 제1 단계(17)에 대응한다. 상기 공정의 제2 단계(18) 동안에, 폐쇄 루프 제어에 의해 실질적으로 제로 값에서 메인 채널(4)의 유동 속도의 안정화는 유동 속도 측정에서의 진동에 대응한다. 방취제 제품(2)을 땀(5)과 접촉시키는 제3 단계(19)는 유동 속도를 측정할 때 실질적으로 20분과 동일한 시간에 가시적이지 않고, 이는 유동 속도의 안정화가 효과적이라는 것을 의미한다. 양두(double-headed) 화살표는 방취제 제품(2)이 땀(5)과 접촉하게 되는 제4 단계(20)의 대기 시간에 대응한다. 일반적으로, 상기 공정의 제4 단계에서의 대기 시간은 10분 초과, 바람직하게는 20분 초과, 바람직하게는 1시간을 초과할 수 있다. 또한, 상기 대시간은 며칠, 예를 들어 2일과 같을 수도 있다. 60분을 초과하는 시간에 관측 가능한 피크 유동 속도는 형성된 플러그, 이 경우 메인 채널(4)의 막힘 제거 압력의 물리 화학적 파라미터 특성을 측정하는 단계로 이루어진 제5 단계(21)에 대응한다.
도 9는 막힘 제거 압력의 측정을 도시하는 다이어그램이다. 상기 측정은 제5 단계(21)에 대응할 수 있고, 대기하는 제4 단계(20) 이후에 수행될 수 있다. 도 9의 곡선 (a)는 플러그(25)를 포함하는 메인 채널(4)에서 시간 경과에 따라 압력 액추에이터(6)에 의해 가해진 (저장조(9)의 기체상의) 압력의 측정을 도시한다. 곡선 (a)의 세로 좌표는 다이어그램의 좌측에 표시된다. 도 9의 곡선 (b)는 시간 경과에 따른 동일한 메인 채널(4)의 유동 속도의 측정을 도시한다. 곡선 (b)의 세로 좌표는 다이어그램의 우측에 표시된다. 압력 액추에이터(6)에 의해 가해진 압력은 제1 상에서 증가된다. 도 9에 도시된 공정의 제5 단계의 구현에서, 압력은 선형으로 증가된다. 또한, 상기 압력은 2 차적으로, 지수적으로, 대수적으로 또는 시간 간격으로 증가될 수 있다. 유동 속도는 동일한 메인 채널(4)에서 동시에 측정된다. 압력 증가 단계 동안에, 유동 속도는 플러그(25)에 의해 형성된 저항 때문에 실질적으로 제로로 유지된다. 제2 상의 시작은 측정된 유동 속도의 상당한 변화, 바람직하게는 극적인 증가로 표시되는 메인 채널(4)의 막힘 제거(unclogging)에 대응한다. 메인 채널(4)의 막힘 제거는 메인 채널의 유동 속도가 임계 값을 초과하는 순간에 대응한다. 상기 임계 값은 45μL/분과 같을 수 있다. 메인 채널(4)의 막힘 제거는 사용된 메인 채널(4), 땀(5) 및 방취제 제품(2)의 기하학적 구조에 따라 다르다. 메인 채널의 유동 속도 측정의 샘플링은 10Hz의 주파수에서 수행될 수 있다.
도 10은 방취제 제품(2)을 땀(5)과 증착시키고 접촉시키는 방법을 도시한다. 방취제 제품(2)의 통상적인 투여 형태는 오리피스(11)와 일치하는 외측면(15)의 부분 상에 증착될 수 있다. 롤-온 형태(볼에 의해 증착됨) 및 연질 고체 에멀젼 형태(계면 활성제 또는 왁스에 의해 기계적 성질이 변형된 에멀젼)의 투여 형태는 스크래핑(scraping)에 의해 실질적으로 균일한 방식으로 증착될 수 있다. 두께(t1)의 심(예컨대, t1은 실질적으로 50㎛임)은 유체 장치(3)의 제1 부분(16)의 외측면(15) 상에 배치될 수 있으며, 상기 심은 오리피스(들)(11) 위에 천공된다. 심은 예를 들어, 접착 테이프로 제조될 수 있다. 방취제 제품(2)은 심 위에서 스크래핑될 수 있으며, 스크래핑 동작은 도 10에서 검은 화살표로 표시되어 있다. 따라서, 두께(t1)의 실질적으로 균일한 층이 오리피스(들)(11)에 적용될 수 있다. 다수의 오리피스(11) 상에 땀 억제제 제품(2)의 증착의 균일성은 실질적으로 동일한 조건 하에서 일련의 실험을 병행하여 수행하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 방취제 제품(2)은 상기 방취제 제품(2)을 오리피스(11) 상에 분무함으로써 땀(5)과 접촉하게 될 수 있다. 상기 방법은 시장에서 입수 가능한 스프레이 제형을 모방하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 천공된 심이 오리피스(11) 위에 배치될 수 있다. 스프레이는 심의 천공된 부분 상에 실질적으로 균일한 밀도로 방취제 제품(2)을 증착시키기에 적절한 거리에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 스프레이는 방취제 제품(2)의 분무 시에, 예를 들어, 45°만큼 틸팅될 수 있다.
또한, 본 발명자는 본 발명의 실시예들의 일부 없이 본 발명의 실시예들에 따른 시스템(1), 장치(3) 및 공정의 특징이 주사기의 막힘을 평가하기 위한 시스템에 적용될 수 있음에 주목한다. 실제로, 플러그는 예를 들어, 건조에 의해 액체 형태의 제품을 포함하는 주사기의 오리피스에 형성될 수 있다. 건조 및/또는 플러그의 특성은 도 9에서 설명된 바와 같이, 막힘 제거 압력을 측정함으로써 수행될 수 있다. 또한, 폐쇄 루프 제어 시스템에 의한 제로 유동 속도의 부과는 주사기의 건조 및 막힘 제거의 반복 가능한 평가를 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 주사기의 막힘을 평가하는 시스템을 얻기 위해 유체 장치(3)를 주사기로 대체하는 것으로 충분할 것이다. 유사하게는, 유체 장치(3)를 주사기로 대체하고, 땀(5)을 주사될 액체로 대체하며, 액체를 방취제 제품(2)과 접촉시키지 않으면서 주사기의 막힘을 평가하는 공정을 얻는 것으로 충분할 것이다.
Claims (19)
- 방취제 제품(2)의 효능을 평가하기 위한 인비트로 시스템으로,
- 일 단부에 입구(14)를 구비하며, 자연적인 또는 인공적인 땀(5)을 순환시킬 수 있는 메인 채널(4)을 포함하는 유체 장치(3);
- 높이(h1)에서 계면(12)에 의해 분리되는 자연적인 또는 인공적인 땀(5) 및 기체상을 포함할 수 있는 저장조(9);
- 상기 저장조(9) 및 상기 메인 채널(4)의 입구(14)에 연결되는 연결 채널(10); 및
- 상기 저장조(9) 내에 기체상의 압력을 가할 수 있는 압력 액추에이터(6)를 포함하는 인비트로 시스템에 있어서,
상기 인비트로 시스템은,
- 유량계(7); 및
- 폐쇄 루프 제어기(8)를 또한 포함하며,
상기 유량계(7)는 상기 메인 채널(4)의 유동 속도를 측정할 수 있으며 상기 유동 속도에 대한 정보를 상기 제어기(8)에 전송할 수 있고, 상기 제어기는 상기 압력 액추에이터(6)에 제어 정보를 전송할 수 있으며, 상기 메인 채널(4)은 상기 메인 채널(4)의 다른 단부에서, 높이(h2)에서 상기 메인 채널(4)의 벽에 의해 형성되는 오리피스(11)를 구비하고, 상기 높이(h1)는 h2와 다른 것을 특징으로 하는 인비트로 시스템. - 제1항에 있어서,
h2는 h1보다 크며, 상기 압력 액추에이터(6)는 상기 저장조(9)에 대기압보다 큰 압력을 가할 수 있는 것을 특징으로 하는 인비트로 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 유체 장치(3)는 다수의 메인 채널(4)을 포함하되, 상기 메인 채널(4)은 독립적인 것을 특징으로 하는 인비트로 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 오리피스(11)의 최대 폭은 1mm이하인 것을 특징으로 하는 인비트로 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 유체 장치(3)는 습기 및 온도로부터 선택되는 적어도 하나의 요소가 제어되는 인클로저(13) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 인비트로 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 유체 장치(3)는 제1 모놀리식 부분(16)을 포함하고, 상기 제1 모놀리식 부분(16)은 상기 메인 채널(4) 및 적어도 하나의 편평한 외측면(15)을 각각 포함하며, 각각의 상기 오리피스(11)는 상기 외측면(15)과 일치하는 것을 특징으로 하는 인비트로 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 유체 장치(3)는 pH 센서, 아미노산 센서, 뉴클레오티드 센서, 효소 센서 및 박테리아 센서로부터 선택되는 적어도 하나의 센서를 포함하며, 상기 각각의 센서는 상기 메인 채널(4)의 벽 및 상기 외측면(15)으로부터 선택되는 표면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 인비트로 시스템. - 시스템에 의해 구현되는 방취제 제품의 효능을 평가하기 위한 방법으로,
상기 시스템은 메인 채널(4)을 포함하는 유체 장치(3)를 포함하되, 상기 메인 채널(4)은 일 단부에 입구(14)를 구비하며, 다른 단부에서, 높이(h2)에서 상기 메인 채널(4)의 벽에 의해 형성되는 오리피스(11)를 구비하고, 상기 시스템은 h2와 다른 높이(h1)에서 계면(12)에 의해 분리되는 자연적인 또는 인공적인 땀(5) 및 기체상을 포함할 수 있는 저장조(9)를 포함하며,
상기 방법은,
- 상기 땀(5)을 포함하는 저장조의 기체상에 압력 액추에이터(6)를 이용하여 압력을 가압함으로써 상기 메인 채널(4)의 전체에 자연적인 또는 인공적인 땀(5)을 도입하는 단계로, 상기 저장조는 상기 메인 채널(4)에 유체 연결되어 있는, 도입 단계;
- 상기 메인 채널(4)의 땀(5)의 유동 속도를 측정하고, 상기 유동 속도에 관한 정보를 제어기(8)에 전송하는 단계로, 상기 제어기(8)는 상기 압력 액추에이터 상에 압력 설정치를 부과하여 폐쇄 루프 제어에 의해 상기 메인 채널(4) 상에 제로 유동 속도를 부과하는, 전송 단계;
- 상기 땀(5) 및 방취제 제품(2)을 상기 오리피스(11)의 양 측면에 접촉시키는 단계;
- 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 반응 과정 동안 대기하는 단계; 및
- 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 상기 반응의 물리 화학적 파라미터 특성 및 생물학적 파라미터 특성으로부터 선택되는 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 단계로 구성되는 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항에 있어서,
상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 반응 과정 동안 대기하는 단계는 상기 반응에 의해 생성된 플러그(25)의 형성 동안에 대기하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 방취제 제품(2)은 적어도 겔, 크림, 에멀젼, 폼, 무수 용액 및 스프레이로부터 선택되는 투여 형태인 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항에 있어서,
상기 메인 채널(4)의 땀(5)의 유동 속도를 측정하고, 상기 유동 속도에 관한 정보를 제어기(8)에 전송하는 단계와 상기 땀(5) 및 방취제 제품(2)을 상기 오리피스(11)의 양 측면에 접촉시키는 단계 사이에 상기 메인 채널(4)의 외부에서 상기 오리피스(11)와 접촉하는 땀(5)을 흡수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항에 있어서,
상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 반응 과정 동안 대기하는 단계는 적어도 상기 기체상의 압력을 증가시키는 단계, 상기 메인 채널(4)의 유동 속도를 측정하는 단계 및 상기 메인 채널(4)의 유동 속도의 변화 동안에 상기 기체상의 압력을 측정하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제9항에 있어서,
상기 플러그의 형성은 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 반응 과정 동안 대기하는 단계 동안에 영상화에 의해 관찰되는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항에 있어서,
상기 메인 채널(4)의 땀(5)의 유동 속도를 측정하고, 상기 유동 속도에 관한 정보를 제어기(8)에 전송하는 단계는 상기 방취제 제품(2)을 상기 오리피스(11) 상으로 분무함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항에 있어서,
상기 유체 장치(3)는 제1 모놀리식 부분(16)을 포함하고, 상기 제1 모놀리식 부분(16)은 상기 메인 채널(4) 및 적어도 하나의 편평한 외측면(15)을 각각 포함하며, 각각의 상기 오리피스(11)는 상기 외측면(15)과 일치하고, 상기 땀(5) 및 방취제 제품(2)을 상기 오리피스(11)의 양 측면에 접촉시키는 단계는 상기 편평한 외측면(15) 상에 상기 방취제 제품(2)을 증착시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항에 있어서,
상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 상기 반응의 물리 화학적 파라미터 특성 및 생물학적 파라미터 특성으로부터 선택되는 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 단계는 상기 땀(5), 상기 방취제 제품(2) 및 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 상기 반응의 생성물로부터 선택되는 적어도 하나의 요소의 pH를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항에 있어서,
상기 유체 장치는 투명하고, 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 상기 반응의 물리 화학적 파라미터 특성 및 생물학적 파라미터 특성으로부터 선택되는 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 단계는 상기 땀(5), 상기 방취제 제품(2) 및 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 반응의 생성물로부터 선택되는 적어도 하나의 요소를 향해 방출된 광 조사의 투과 및 반사로부터 선택된 요소를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제8항에 있어서,
상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 상기 반응의 물리 화학적 파라미터 특성 및 생물학적 파라미터 특성으로부터 선택되는 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 단계는 상기 땀(5), 상기 방취제 제품(2) 및 상기 땀(5)과 상기 방취제 제품(2) 간의 상기 반응의 생성물로부터 선택되는 적어도 하나의 요소 내의 박테리아의 존재를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평가 방법. - 제15항에 있어서,
상기 땀(5) 및 방취제 제품(2)을 상기 오리피스(11)의 양 측면에 접촉시키는 단계는 적어도 하나의 상기 오리피스(11) 위에 천공되는 두께(t1)의 심(22)을 상기 외측면(15) 상에 증착시키고, 적어도 하나의 상기 오리피스(11) 위에 두께(t1)의 방취제 제품(2)의 층을 증착시키기 위해 상기 심 상에 있는 방취제 제품(2)을 스크래핑함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 평가 방법.
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