KR20000016696A - Device for enhancing transdermal agent delivery or sampling - Google Patents

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아만드 피 누커만스
배리 블럭
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알프레드 에이 엠크라우트
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스톤 스티븐 에프.
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Abstract

PURPOSE: Disclosed is a percutaneous agent delivery or sampling device for piercing and anchoring to the skin for increasing transdermal flux of an agent and for improving the attachment of the device to the skin. CONSTITUTION: The percutaneous agent delivery or sampling device (10, 88, 98, 104) comprising a sheet (6) having a plurality of micro blades (4) for piercing and anchoring to the skin for increasing transdermal flux of an agent and for improving the attachment of the device (10, 88, 98, 104) to the skin. The device comprises a sheet (6) having at least one opening (8) there through and a plurality of blades (4) extending downward therefrom, and an anchoring means for anchoring the device (2) to the body surface

Description

경피 제제 투여 또는 샘플링을 향상시키기 위한 장치Apparatus for Enhancing Transdermal Formulation or Sampling

점점 더 많은 수의, 의학적으로 유용한 펩티드 및 단백질이 다량으로 및 정제 형태로 사용가능해짐에 따라, 인체 내로 펩티드 및 단백질의, 피부를 통한 (percutaneous) 또는 경피 (transdermal) 투여에 대한 관심이 고조되고 있다. 그러나, 펩티드 및 단백질의 경피 투여는 여전히 심각한 문제에 직면해 있다. 많은 경우에, 폴리펩티드가 피부에 부착되기 때문에, 피부를 통한 폴리펩티드의 플럭스 또는 투여량이 원하는 치료 효과를 얻기에는 충분하지 않다. 또한, 펩티드 및 단백질은, 목표셀에 도달하기도 전에, 피부 관통 동안 내지 피부 관통 후에 쉽게 소실된다. 마찬가지로, 염류 (salt) 와 같은 수용성의 작은 분자들의 수동적인 플럭스도 제한적이다.As more and more, medically useful peptides and proteins become available in large quantities and in tablet form, there is a growing interest in percutaneous or transdermal administration of peptides and proteins into the human body. have. However, transdermal administration of peptides and proteins still faces serious problems. In many cases, because the polypeptide is attached to the skin, the flux or dosage of the polypeptide through the skin is not sufficient to achieve the desired therapeutic effect. In addition, peptides and proteins are easily lost during and after skin penetration, even before reaching the target cell. Likewise, the passive flux of small water soluble molecules, such as salts, is limited.

제제의 경피 투여를 증대시키는 한 방법은 인체 표피에 전류의 인가 또는 전기 운반 (electrotransport) 에 의존한다. 일반적으로, "전기 운반" 은 피부, 점막, 손발톱 등과 같은 인체 표피를 통해 유용한 제제, 예를 들면, 약물 또는 약물 전구체 (precursor) 를 이송하는 것을 의미한다. 전위의 인가로 인해 제제의 이송이 유도되거나 촉진되며, 전위의 인가는 결국 전류를 유발시켜, 제제를 투여하거나 또는 제제 투여를 촉진시키게 된다. 다양한 방법으로 인체 표피를 통한 제제의 전기 운반이 이루어질 수 있다. 널리 사용되는 한 전기 운반 방법인 이온 침투요법 (iontophoresis) 은 대전된 이온의 전기 유도 이송을 수반한다. 전기 운반 방법의 또다른 형태인 전기침투법 (electoosmosis) 은 전기장의 영향하에서 막 (membrane) 을 통한 제제와 용매의 이동을 수반한다. 또한, 또다른 형태의 전기 운반인 일렉트로포레이션 (electroporation) 은, 막에 고전압의 전기 펄스를 인가하여 형성된 구멍 (pore) 을 통한 제제의 이송을 수반한다. 많은 경우에, 이러한 공정들 중의 하나 이상이 어느 정도 까지는 동시에 일어날 수도 있다. 일반적으로, 전기 운반 투여는 수동 또는 전기 보조가 없는 경피 투여에 비해, 제제 투여, 특히, 고분자량족 (예를 들면, 폴리펩티드) 투여량을 증대시킨다. 그러나, 경피 투여중에는 경피 투여량의 증가 및 폴리펩티드 소실의 감소가 매우 바람직하다.One method of enhancing transdermal administration of a formulation relies on the application of electric current or electrotransport to the human epidermis. In general, "electrotransportation" means the transfer of useful agents, such as drugs or drug precursors, through the human epidermis, such as skin, mucous membranes, nails and the like. The application of the potential causes the transfer of the agent to be induced or facilitated, and the application of the potential induces an electrical current which in turn causes or facilitates the administration of the agent. Electrical delivery of the formulation through the human epidermis can be accomplished in a variety of ways. One widely used method of ion transport, iontophoresis, involves the electrophoretic transfer of charged ions. Another form of electrotransportation, electrooosmosis, involves the movement of the agent and the solvent through the membrane under the influence of an electric field. In addition, another form of electroporation, electroporation, involves the transfer of a formulation through a pore formed by applying a high voltage electric pulse to the membrane. In many cases, one or more of these processes may occur simultaneously to some degree. In general, electrotransfer administration enhances formulation administration, particularly high molecular weight (eg, polypeptide) dosages, compared to transdermal administration without manual or electrical assistance. However, during transdermal administration, increased transdermal dose and reduced polypeptide loss are highly desirable.

제제의 경피 투여량을 증대시키는 한 방법은 피부를 피부 침투 강화제로 전처리하거나, 또는 다른 방법으로, 유용한 제제를 피부 침투 강화제와 함께 투여하는 것을 수반한다. 이 때, "침투 강화제" 란 용어는, 그것이 제제가 투여될 인체 표피에 가해질 때, 그 전기 운반 플럭스를 증대시키는 물질을 설명하는 데 널리 사용된다. 그 메카니즘은 제제의 이송에 대한 인체 표피의 전기 저항 감소, 인체 표피의 침투성 증대, 인체 표피를 통한 친수성 경로의 생성, 및/또는 전기 운반 동안 제제의 소실 감소 (예를 들면, 피부 효소에 의한 소실) 를 포함할 수도 있다.One method of increasing the transdermal dose of an agent involves pretreatment of the skin with a skin penetration enhancer or, alternatively, administering a useful formulation with a skin penetration enhancer. At this time, the term "penetration enhancer" is widely used to describe a substance that, when applied to the human epidermis to which the formulation is administered, enhances its electrical transport flux. The mechanism may be to reduce the electrical resistance of the human epidermis to the transport of the formulation, to increase the permeability of the human epidermis, to create a hydrophilic pathway through the human epidermis, and / or to reduce the loss of the formulation during electrical delivery (eg, loss by skin enzymes). ) May be included.

경피 약물 투여 전에 피부에 기계적으로 구멍을 냄으로서 경피 플럭스를 증대시키려는 많은 시도가 있어 왔다. 예를 들면, 그로스 (Gross) 등의 미국 특허 제 5,279,544 호, 리 (Lee) 등의 미국 특허 제 5,250,023 호 및 거스텔 (Gerstel) 등의 미국 특허 제 3,964,482 호를 참조할 수 있다. 거스텔은 다른 형태의 사용을 기술하고 있지만, 일반적으로, 이러한 장치는 피부의 외각층을 관통시키기 위하여, 관 또는 원통 모양의 구조를 사용한다. 이러한 각 장치는 제조상의 곤란성, 피부에 대한 그 구조물의 한정된 기계적인 부착, 및/또는 바람직하지 않은 피부 통증을 유발한다.Many attempts have been made to increase transdermal flux by mechanically puncturing the skin prior to transdermal drug administration. See, for example, US Pat. No. 5,279,544 to Gross et al., US Pat. No. 5,250,023 to Lee et al. And US Pat. No. 3,964,482 to Gerstel et al. Gustel describes other forms of use, but in general, such devices use tubular or cylindrical structures to penetrate the outer layers of the skin. Each of these devices causes manufacturing difficulties, limited mechanical attachment of the structure to the skin, and / or undesirable skin pain.

이상 설명한 바와 같이, 경피 플럭스를 증대시키기 위해 다양한 화학 약품 및 기계적 수단이 연구되고 있다. 그러나, 저가이면서도 대량으로 재현가능하게 (즉, 장치마다 큰 변화가 없이) 제조될 수 있는, 경피 플럭스를 증대시키는데 적합한 장치를 제공할 필요성 및 장치의 피부 부착성을 향상시킬 필요성이 여전히 존재한다.As described above, various chemical and mechanical means have been studied to increase transdermal flux. However, there is still a need to provide a device suitable for increasing transdermal flux and to improve the skin adhesion of the device, which can be manufactured inexpensively and in large quantities reproducibly (ie, without significant change from device to device).

본 발명은 경피 제제 투여 (transdermal agent delivery) 및 샘플링에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 펩티드 및 단백질과 같은 제제의 경피 투여뿐만 아니라, 포도당, 인체 전해질, 및 알콜과 불법 약물로 한정되지는 않는 남용 물질과 같은 제제의 경피 샘플링에 관한 것이다. 본 발명은, 경피 투여 또는 샘플링 동안 제제의 경피 플럭스를 증대시키기 위해 피부 관통 마이크로블레이드 (skin-piercing microblades) 및 피부에 투여 또는 샘플링 장치를 고정하는 것을 보조하는 고정 (anchoring) 부재를 사용한다.The present invention relates to transdermal agent delivery and sampling. In particular, the present invention relates to transdermal administration of agents such as peptides and proteins, as well as to transdermal sampling of agents such as glucose, human electrolytes, and abuse substances not limited to alcohol and illegal drugs. The present invention uses skin-piercing microblades and anchoring members to assist in securing the dosing or sampling device to the skin to increase the transdermal flux of the formulation during transdermal administration or sampling.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 어레이 장치를 갖는 전기 운반 제제 투여 시스템의 일 실시예의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of one embodiment of an electrical delivery agent dosage system having a blade array device in accordance with one embodiment of the present invention.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 어레이 장치의 피부 인접면의 확대 사시도.2 is an enlarged perspective view of a skin adjacent surface of the blade array device according to an embodiment of the present invention.

도 3 은 고정 부재를 갖는 블레이드를 형성하는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 어레이 패턴의 부분 평면도.3 is a partial plan view of a blade array pattern according to an embodiment of the present invention for forming a blade having a fixing member.

도 4 는 도 3 의 블레이드 어레이 패턴의 또다른 실시예의 부분 평면도.4 is a partial plan view of another embodiment of the blade array pattern of FIG.

도 5 는 도 3 의 블레이드 어레이 패턴의 블레이드부의 확대도.5 is an enlarged view of a blade portion of the blade array pattern of FIG.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드끝의 확대도.Figure 6 is an enlarged view of the blade tip according to an embodiment of the present invention.

도 7 은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 블레이드끝의 확대도.Figure 7 is an enlarged view of the blade tip according to another embodiment of the present invention.

도 8 은 도 3 의 블레이드 어레이 패턴으로부터 본 발명의 블레이드를 제조하는 방법을 나타낸 도면.8 illustrates a method of making a blade of the present invention from the blade array pattern of FIG.

도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사진 블레이드의 확대 단면도.9 is an enlarged cross-sectional view of an inclined blade according to an embodiment of the present invention.

도 10, 11 및 12 는 본 발명의 고정 부재를 갖는 블레이드의 또다른 실시예.10, 11 and 12 show yet another embodiment of a blade having a fixing member of the present invention.

도 13 은 고정 부재를 갖는 블레이드의 또다른 실시예의 우측 정면도.13 is a right front view of another embodiment of a blade having a fastening member.

도 14 는 도 13 의 블레이드의 말단도.14 is an end view of the blade of FIG.

도 15 및 16 은 블레이드 및 고정 부재의 또다른 실시예.15 and 16 show another embodiment of a blade and a fastening member.

도 17 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재를 갖는 블레이드의 우측 정면도.17 is a right front view of a blade with a securing member in accordance with one embodiment of the present invention.

도 18 은 도 17 의 선 18-18 을 따라 취한 단면도.18 is a sectional view taken along line 18-18 of FIG.

도 19 는 고정 부재를 갖는 블레이드의 또다른 실시예의 우측 정면도.19 is a right front view of another embodiment of a blade having a fastening member.

도 20 은 블레이드 어레이 패턴의 또다른 실시예의 부분 확대 평면도.20 is a partially enlarged plan view of another embodiment of a blade array pattern.

도 21 은 블레이드 어레이 패턴의 또다른 실시예의 부분 확대 평면도.21 is a partially enlarged plan view of another embodiment of a blade array pattern.

도 22 는 도 1 의 전기 운반 제제 투여 시스템의 저면도.FIG. 22 is a bottom view of the electrical delivery formulation administration system of FIG. 1.

도 23 은 도 1 의 전기 운반 제제 투여 시스템의 우측 정면도.FIG. 23 is a right front view of the electrical delivery formulation administration system of FIG. 1.

도 24 는 도 1 의 전기 운반 제제 투여 시스템의 배면도.FIG. 24 is a rear view of the electrical delivery formulation administration system of FIG. 1.

도 25 는 도 23 의 조립된 (assembled) 전기 운반 제제 투여 시스템의 선 25-25 를 따라 취한 단면도.FIG. 25 is a cross-sectional view taken along lines 25-25 of the assembled electric delivery agent dosage system of FIG. 23.

도 26 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 제제 투여 시스템의 개략 단면도.26 is a schematic cross-sectional view of a manual formulation administration system according to one embodiment of the invention.

도 27 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 제제 투여 시스템의 또다른 실시예의 개략 단면도.Figure 27 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of a manual formulation administration system according to one embodiment of the present invention.

도 28 은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 시스템의 개략 단면도.28 is a schematic cross-sectional view of a sampling system according to an embodiment of the present invention.

도 29 는 본 발명의 블레이드의 또다른 실시예의 개략 단면도.29 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of a blade of the present invention.

발명을 실시하기 위한 형태Mode for carrying out the invention

이하, 도면을 상세히 참조하면, 전기 운반 투여 장치 (10) 에서사용하기 위한 본 발명의 장치 (2) 의 일 실시예가 도 1 에 도시되어 있다. 장치 (2) 는 제제의 경피 투여 또는 샘플링에 사용된다. 여기서, "물질 (substance)", "제제 (agent)" 및 약물 (drug)" 이라는 용어들은 서로 교환사용가능하며, 조류, 애완 동물, 스포트 (sport) 또는 팜 (farm) 동물, 인간 및 영장류를 포함하는 포유 동물에서의 국소 또는 전신 효과 또는 효과들을 유발하거나, 생쥐, 쥐, 기니피그 (guinea pigs) 등과 같은 실험 동물들에게 투여되는 생리학적 또는 약물학적으로 활성 물질을 광범위하게 포함한다. 또한, 이러한 용어들은 피부를 통해서 샘플링될 수 있는 포도당, 전해질, 알콜 및 불법 약물 등과 같은 물질을 포함한다. 약물 침투에 대한 저항과 같은 피부의 주요 장벽 특성은 각질층에 있다. 일반적으로, 상피 (epidermis) 의 내측 부분은 통상 과립층, 말피기층, 배아층으로 명명되는 3 개의 층으로 이루어진다. 일단 약물이 각질층 밑을 통과하게 되면, 인체 내로의 약물 흡수 및 순환을 위해 그 하부의 과립층, 말피기층, 배아층을 통한 침투에 대한 저항이 실질적으로 적어지게 된다. 본 발명의 장치는 각질층 내에 미세 슬릿을 형성하고, 제제의 경피 투여 또는 샘플링을 증대시키기 위해 피부내에 삼투 영역을 형성하는 데 사용된다.Referring now to the drawings in detail, one embodiment of the device 2 of the present invention for use in an electrophoretic dosing device 10 is shown in FIG. 1. The device 2 is used for transdermal administration or sampling of the formulation. The terms "substance", "agent" and drug "are interchangeable herein and refer to birds, pets, sport or farm animals, humans and primates. It includes a wide range of physiologically or pharmacologically active substances which induce local or systemic effects or effects in a mammal, or which are administered to experimental animals such as mice, rats, guinea pigs, etc. The terms include substances that can be sampled through the skin, such as glucose, electrolytes, alcohols, illegal drugs, etc. The main barrier properties of the skin, such as resistance to drug penetration, are in the stratum corneum.In general, the inside of the epidermis The part consists of three layers, usually called granular layer, maldermal layer, and embryonic layer. Substantial resistance to penetration through the underlying granular, maldermal, and embryonic layers for drug absorption and circulation into the body is reduced The device of the present invention forms micro slits in the stratum corneum and transdermal administration or sampling of the formulation. It is used to form an osmotic area in the skin to enhance the skin.

장치 (2) 는 시트 또는 플레이트 (6) 의 일 표면으로부터 하방으로 연장되는 복수의 마이크로블레이드 (4)(즉, 블레이드 어레이) 를 포함한다 (마이크로블레이드를 나타내기 위해 장치 (2) 가 반전된 위치로 있는 도 2 참조). 마이크로블레이드 (4) 는 장치에 압력이 가해질 때 상피의 각질층을 관통하여, 인체 표피를 통한 물질의 투여 또는 샘플링을 증대시킨다. 여기서, 일반적으로 "인체 표피" 라는 용어는 피부, 점막, 그리고 동물 또는 인간의 손발톱, 및 식물의 외피를 말한다.The apparatus 2 comprises a plurality of microblades 4 (ie blade arrays) extending downward from one surface of the sheet or plate 6 (position where the apparatus 2 is inverted to represent the microblades). See FIG. 2). Microblade 4 penetrates the stratum corneum of the epithelium when pressure is applied to the device, thereby increasing the administration or sampling of the substance through the human epidermis. Here, the term "human epidermis" generally refers to the skin, mucous membranes, and nails of animals or humans, and the skin of plants.

또한, 본 발명의 장치 (2) 는 인체 표피가 움직이는 동안에도 삼투 영역 및 연속적인 경로가 유지될 수 있도록 장치의 피부 부착성을 향상시킨다. 도 2 에 도시된 실시예에서, 하나 이상의 블레이드 (4) 상의 바브 (50) 형태의 돌기부는, 장치 (2) 및 그 장치와 함께 사용되는 어떠한 대응 장치 또는 구조물을 피부에 고정시키는 데 도움이 된다. 바브 (50) 는 하나의 블레이드에서 모든 블레이드에까지 어떠한 개수의 블레이드 상에도 형성될 수 있다. 이하, 장치를 피부에 고정시키는 데 도움이 되는 다른 실시예를 설명한다.In addition, the device 2 of the present invention improves the skin adhesion of the device so that the osmotic area and the continuous path can be maintained even while the human epidermis is moving. In the embodiment shown in FIG. 2, protrusions in the form of barbs 50 on one or more blades 4 help to secure the device 2 and any corresponding device or structure used with the device to the skin. . Barb 50 can be formed on any number of blades, from one blade to all blades. Hereinafter, another embodiment will be described that helps to secure the device to the skin.

일반적으로 마이크로블레이드 (4) 는 하나의 재료로 형성되며, 피부의 각질층을 관통하도록 충분히 날카롭고도 길다. 일 실시예에서는, 마이크로블레이드 (4) 및 시트 (6) 는 제제 경로에 불투성이거나, 또는 반드시 불투성이다. 시트 (6) 는 제제의 이동을 증대시키기 위해 마이크로블레이드 (4) 사이에 개구 (8) 를 갖도록 형성된다. 치료제 (예를 들면, 약물) 를 투여할 경우, 약물을 저장하는 저장기 (도 2 에 도시되지 않음) 로부터 각질층을 관통하는 마이크로블레이드 (4) 에 의해 형성된 미세슬릿을 통해 약물이 방출되며, 그 약물이 마이크로블레이드의 외부 표면 아래로 및 각질층을 통해 이송되어 국소 또는 전신 치료를 달성하게 된다. 제제 (예를 들면, 인체 분석물질) 를 샘플링하는 경우, 마이크로블레이드 (4) 에 의해 절단된 각질층에서의 미세슬릿을 통해, 분석물질이 인체로부터 이송된다. 일 실시예에서, 개구 (8) 는, 블레이드가 하방으로 현수된 위치로 전위되기 전에 각 마이크로블레이드 (4) 가 점유하는 시트 (6) 부분에 대응된다. 개구 당 마이크로블레이드 (4) 의 수는 어떠한 갯수라도 가능하지만, 개구 당 1개 내지 약 30개 사이의 블레이드가 바람직하다. 또한, 장치 당 개구의 수와 장치 당 블레이드의 수는 독립적이다. 이 장치는 단지 한 개의 개구 및 한 개의 마이크로블레이드만을 가질 수도 있다. 개구 (8) 를 커버하는 제제 방출량 제어 재료 (도시되지 않음) 를 통해, 저장기로부터 제어되는 방출량으로 제제가 투여될 수 있다.In general, the microblade 4 is formed of one material and is sharp and long enough to penetrate the stratum corneum of the skin. In one embodiment, the microblades 4 and the sheet 6 are opaque or necessarily impermeable to the formulation route. The sheet 6 is formed to have an opening 8 between the microblades 4 to increase the movement of the formulation. When a therapeutic agent (e.g., a drug) is administered, the drug is released from the reservoir storing the drug (not shown in Figure 2) through the microslit formed by the microblade 4 penetrating the stratum corneum, The drug is transported down the outer surface of the microblade and through the stratum corneum to achieve local or systemic treatment. When sampling the formulation (eg, human analyte), the analyte is transported from the human body through the microslit in the stratum corneum cut by the microblade 4. In one embodiment, the opening 8 corresponds to the portion of the sheet 6 occupied by each microblade 4 before the blade is displaced to the suspended position below. The number of microblades 4 per opening can be any number, but preferably between 1 and about 30 blades per opening. In addition, the number of openings per device and the number of blades per device are independent. This device may have only one opening and one microblade. The formulation can be administered at a controlled release from the reservoir via the formulation release controlling material (not shown) covering the opening 8.

도 2 에 도시된 바와 같이, 마이크로블레이드 (4) 는 그 기부 (base) 부근, 즉, 블레이드가 플레이트 (6) 에 부착되는 지점 부근의 블레이드폭보다 매우 작은 두께를 갖는다. 이 블레이드의 기하학적 형태가 최대 약물 삼투 영역에 최소 블레이드 관통 영역을 제공함으로써, 조직 손상이 줄어들게 된다. 약물 삼투 영역은 피부 내에 약물 관통을 위해 제공되는 블레이드와 접촉하는 피부 영역이다. 마이크로블레이드는, 가능한 최대 삼투 영역을 확보하기 위해 최소의 단면 영역으로 가능한 최대 표면 영역을 갖는 형태로 형성된다. 동일 단면에 대해, 둥근 돌기부보다 얇은 마이크로블레이드가 더 많은 삼투 영역 및 더 적은 조직 손상을 유발하므로, 이러한 목적으로는 얇은 마이크로블레이드가 둥근 돌기부보다 더 우수하다. 이는 바늘 및 튜브와 같은 종래의 둥근 부재보다 결정적인 이점이다. 또한, 둥근 돌기부보다 얇은 블레이드가 더 적은 삽입력을 필요로 한다. 각 블레이드의 폭은 어느 범위의 폭들 중 어떤 폭이라도 가능하다. 그 폭은 배열 패턴의 블레이드마다 달라질 수 있다. 이와 같이, 폭은 블레이드의 길이에 따라 변화될 수 있으며, 이하 이를 상세히 설명한다.As shown in FIG. 2, the microblade 4 has a thickness that is much smaller than the blade width near its base, ie near the point where the blade is attached to the plate 6. The geometry of this blade provides the smallest blade penetration area in the largest drug osmotic area, thereby reducing tissue damage. The drug osmotic area is the skin area in contact with the blade provided for drug penetration in the skin. The microblade is formed in such a way as to have the largest surface area possible with the smallest cross-sectional area in order to ensure the largest possible osmotic area. For the same cross section, thin microblades are superior to round protrusions for this purpose, because thin blades than round protrusions cause more osmotic area and less tissue damage. This is a decisive advantage over conventional round members such as needles and tubes. In addition, thinner blades require less insertion force than round protrusions. The width of each blade can be any of the widths in any range. The width may vary from blade to blade of the array pattern. As such, the width may vary depending on the length of the blade, which will be described in detail below.

블레이드가 삽입된 후, 블레이드와 인체 표피의 교차부에서의 블레이드폭은 약 25 ㎛ 내지 약 500 ㎛ 의 범위 내가 바람직하며, 더 바람직하게는 약 50 ㎛ 내지 약 400 ㎛, 더욱 더 바람직하게는 약 100 ㎛ 내지 300 ㎛ 의 범위이다.After the blade is inserted, the blade width at the intersection of the blade and the human epidermis is preferably within the range of about 25 μm to about 500 μm, more preferably about 50 μm to about 400 μm, even more preferably about 100 It is the range of micrometers-300 micrometers.

또한, 일 실시예에서는, 마이크로블레이드를 피부 조직으로 프레스하는 데 필요한 삽입력을 더 감소시키기 위해, 경사진 (slanted) (즉, 각이 진 (angled)) 리딩 에지 (leading edge; 64) 가 마이크로블레이드 (4)(도 5) 에 제공된다. 리딩 에지의 각은 α로 표시된다. 경사진 리딩 에지는 블레이드 (4) 의 전체폭과 동일한 피부 조직의 절단부를 유발하지만, 피부 조직 내의 금속량을 감소시킨다. 즉, 편평한 (flat) 리딩 에지 (즉, α가 90°) 가, 경사진 리딩 에지를 갖는 블레이드에 의해 생성되는 것보다 피부 조직 내에 더 많은 양의 블레이드 재료를 갖는 블레이드를 초래하게 된다. 각 블레이드의 리딩 에지들은 도 5 에 도시된 바와 같이 모두 동일각도이거나 또는 다른 각도일 수도 있다. 각 리딩 에지의 각 (α) 은 약 10°내지 90°사이의 어떠한 각도라도 가능하며, 바람직하게는 10°내지 60°사이의 각도, 더욱 바람직하게는 10°내지 40°사이의 각도이다. 또한, 리딩 에지는 다른 각도의 2 부분으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 제 1 세그먼트가 약 10°내지 40°사이의 각 α를 갖고, 그 후, 20°내지 60°사이의 각을 갖는 제 2 세그먼트로 이행할 수 있다. 또한, 각 블레이드의 리딩 에지는, 예를 들어, 볼록 또는 오목 형태를 갖는 아치 (즉, 곡선) 형태일 수도 있다. 일 실시예에서, 리딩 에지는 블레이드의 전체 폭에 걸쳐 곡선 팁 (tip) 이다.In addition, in one embodiment, the slanted (ie angled) leading edge 64 is micro to further reduce the insertion force needed to press the microblade into the skin tissue. It is provided on the blade 4 (FIG. 5). The angle of the leading edge is indicated by α. The inclined leading edges cause cuts in the skin tissue equal to the full width of the blade 4 but reduce the amount of metal in the skin tissue. That is, a flat leading edge (ie, α is 90 °) results in a blade with a greater amount of blade material in the skin tissue than is produced by a blade with a slanted leading edge. The leading edges of each blade may all be the same or different angles as shown in FIG. 5. The angle α of each leading edge can be any angle between about 10 ° and 90 °, preferably between 10 ° and 60 °, more preferably between 10 ° and 40 °. In addition, the leading edge can be divided into two parts at different angles. For example, the first segment may have an angle α of between about 10 degrees and 40 degrees, and then transition to a second segment having an angle between 20 degrees and 60 degrees. In addition, the leading edge of each blade may be in the form of an arch (ie curved) having, for example, a convex or concave shape. In one embodiment, the leading edge is a curved tip over the entire width of the blade.

이하, 마이크로블레이드 (4) 를 형성하는 포토에칭 공정을 상세히 설명한다.Hereinafter, the photoetching process for forming the microblade 4 will be described in detail.

이 공정으로 인해 마이크로블레이드 (4) 가 매우 작은 (즉, 수십 마이크론) 크기로 재현가능하게 형성될 수 있다. 또한, 이 공정으로 인해 장치 (2) 를 피부에 고정하는 데 도움이 되는 형태로 마이크로블레이드 (4) 가 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 압력을 가한 후 장치 (2) 및 거기에 부착된 어떤 대응하는 장치도 피부에 부착된 상태로 있도록, 어떤 형태의 바브 (50)(도 2, 3 및 5) 가 마이크로블레이드 (4) 에 제공된다. 부착 정도, 및 바브의 수 및 크기는, 착용자가 정상적으로 움직이는 동안에는 투여 또는 샘플링 장치를 유지하지만, 제거시에는 통증을 유발하지 않을 정도이다. 마이크로블레이드가 피부 조직으로 프레스되면서, 각 마이크로블레이드의 리딩 에지 (64) 가 피부 조직을 관통하며 밀어젖힌다. 마이크로블레이드가 피부 내에서 멈춘 후에, 탄성 성질에 의해 피부가 적어도 부분적으로는 마이크로블레이드의 에지 주위에서 원상태로 복귀하며, 이러한 방식으로, 바브 (50) 를 갖는 각 마이크로블레이드 상의 표면 (66) 이 피부 조직을 속박하여 피부 내에 장치를 고정하게 된다. 블레이드가 장시간 (예를 들면, 24 시간) 동안 피부 내에 있게 될 경우에는, 피부 조직이 바브 표면 (66) 뒤의 영역에서 아물기 시작하며, 이와 같이 장치의 고정성이 향상되게 된다. 블레이드 당 단지 한 개의 바브만이 도면에 도시되어 있지만, 본 발명의 범위 내에서 각 블레이드가 연장되는 복수의 바브를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 마이크로블레이드는 피부 인접단 (proximal end) 영역에서보다 블레이드의 피부 원위단 (distal end) 영역에서 더 넓은 단면을 가짐으로써, 피부 원위단을 피부에 더 고정할 수 있게 된다. 예를 들면, 블레이드가 "화살촉" 형태를 가질 수 있다. 또한, 도면에 도시된 바브 (50) 는 블레이드와 동일 평면에 있으나, 예를 들면, 블레이드 및 바브에 곡선을 형성하기 위해 어떤 형태의 펀치 및 다이를 사용하거나, 또는, 별개의 구부림 (bending) 공정에 의해, 바브가 그 평면 외부에 위치할 수도 있다. 일반적으로, 블레이드의 팁들을 블레이드면 외부 방향의 곡선 모양으로 하면 고정성이 더 좋아지게 된다. 그러한 블레이드를 삽입하면, 바브가 곡선 방향으로 굴곡되나, 블레이드를 빼면 바브는 이전 위치로 다시 복귀하게 된다. 최종적인 블레이드의 곡선 단면은 피부내에 개구 단면을 더 크게 하기 위해, 각이지거나, 반원, C 형태, 또는 바나나 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.This process allows the microblade 4 to be reproducibly formed in a very small (ie tens of microns) size. This process also allows the microblade 4 to be formed in a form that helps to secure the device 2 to the skin. In one embodiment, any form of barb 50 (FIGS. 2, 3, and 5) is applied to the microblade so that after application of pressure, the device 2 and any corresponding device attached thereto remain attached to the skin. 4) is provided. The degree of adhesion, and the number and size of barbs, is such that the dosing or sampling device is maintained while the wearer is in normal motion, but not causing pain upon removal. As the microblades are pressed into the skin tissue, the leading edge 64 of each microblade is pushed through the skin tissue. After the microblade stops in the skin, the elasticity causes the skin to return to its original state at least partially around the edge of the microblade, and in this way, the surface 66 on each microblade with the barb 50 becomes skin The tissue is bound to secure the device in the skin. If the blade is to remain in the skin for a long time (eg, 24 hours), the skin tissue will begin to heal in the area behind the barb surface 66, thus improving the fixability of the device. Although only one barb per blade is shown in the figures, each blade may have a plurality of barbs to which each blade extends. In one embodiment, the microblade has a wider cross section in the skin distal end region of the blade than in the proximal end region, thereby allowing more fixation of the distal skin to the skin. For example, the blade may have an "arrowhead" form. In addition, the barbs 50 shown in the figure are coplanar with the blades, but use some form of punch and die to form curves in the blades and barbs, or separate bending processes, for example. By this, the barb may be located outside the plane. In general, the tips of the blades in a curved shape outwardly of the blade surface provides better fixability. Inserting such a blade causes the barb to bend in a curved direction, but withdrawing the blade causes the barb to return to its previous position. The curved cross section of the final blade may be angled, semi-circular, C-shaped, or banana-shaped, but not limited to, to make the opening cross section larger in the skin.

각질층을 관통하는 복수의 블레이드 (4) 은 어떤 소정의 배열, 예를 들면, 어떤 원하는 수 만큼의 열로 이격 배치된 일단의 블레이드로, 또는 블레이드마다 서로 격치된 상태로 장치 (2) 의 일 표면 (48) 상에 존재한다. 도 1 및 2 에 도시된 실시예의 장치 (2) 는 도 3 에 도시된 패턴에 의해 생성된다. 각 블레이드는 구부리지 않고 각질층의 관통을 가능하게 하는 폭과 두께를 갖는다. 도 3 의 실시예에서, 시트 (6) 의 각 개구 (8) 에는 여섯 개의 블레이드 (4) 이 있다. 이 실시예에서의 각 개구 (8) 는 길이가 1 mm 이고 폭이 300 ㎛ 이다. 따라서, 각 블레이드의 폭은 약 137.5 ㎛ 내지 약 175 ㎛ 사이이고, 블레이드 길이는 약 250 ㎛ 이다. 본 발명의 주 특징 중의 하나가 블레이드가 각질층을 관통하여 상피로 들어가는 것이므로, 블레이드의 필요한 길이는 관통될 인체 표피의 변화에 영향을 받기 쉬우며, 이는 그 각질층의 자연적 두께에 대응된다. 통상, 블레이드의 길이는 약 25 μm 내지 약 400 μm 이며, 대부분의 장치에서 그 길이는 약 50 μm 내지 약 200 μm 사이에 있다.The plurality of blades 4 penetrating the stratum corneum are in a predetermined arrangement, for example a set of blades arranged in any desired number of rows spaced apart, or one surface of the device 2 in a state spaced apart from one another ( 48). The device 2 of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is produced by the pattern shown in FIG. 3. Each blade has a width and thickness that allows penetration of the stratum corneum without bending. In the embodiment of FIG. 3, there are six blades 4 in each opening 8 of the sheet 6. Each opening 8 in this embodiment is 1 mm long and 300 μm wide. Thus, the width of each blade is between about 137.5 μm and about 175 μm and the blade length is about 250 μm. Since one of the main features of the present invention is that the blade penetrates the stratum corneum and enters the epithelium, the required length of the blade is susceptible to changes in the human epidermis to be penetrated, which corresponds to the natural thickness of the stratum corneum. Typically, the length of the blade is from about 25 μm to about 400 μm, and in most devices the length is between about 50 μm and about 200 μm.

본 발명의 모든 블레이드 어레이 장치에 대한 패턴은 포토 에칭 공정으로 생성된다. 스테인레스 강 (steel) 또는 티타늄과 같은 얇은 금속 시트 또는 플레이트 (6) 가 포토리소그래피 방식을 사용하여 블레이드 같은 구조를 포함하는 패턴으로 에칭된다. 일반적으로, 얇게 라미네이트된 건식 레지스트 또는 습식 레지스트가 약 7 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 두께로 시트에 도포되며, 바람직하게는 약 25 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 두께이다. 그 레지스트는 원하는 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 노광된 후 현상된다. 이러한 작업은 인쇄 회로 기판의 제조와 매우 동일한 방식으로 이루어진다. 그 후, 시트는 산성 용액을 사용해서 에칭된다. 시트에서 패턴이 에칭된 후, 시트 내의 개구들 (8) 에 대응하는 복수의 개구들 (56) 을 갖는 다이 (52)(도 8 에 개략적으로 도시됨) 상에 그 시트가 위치된다. 먼저, 시트 내의 개구들에 대응하는 복수의 돌기부 (58) 를 갖는 펀치 (54) 가 시트 및 다이 위에 놓여진다. 처음에는, 블레이드 (4) 이 시트 (6) 의 레스트 (rest) 와 동일 평면에 있다. 그 후, 펀치 (54) 상의 돌출부 (58) 가 개구들 (56) 로 프레스되어, 블레이드 (4) 을 시트면의 하방으로 일정각 (예를 들면, 실질적으로 직각) 이 되도록 구부리게 된다. 장치 (2) 가 피부에 부착될 때, 최종 구조로 인해 물질 이송을 위한 인접 개구들 (8) 이 블레이드 (4) 에 제공된다. 직사각형의 개구들 (8) 이 도면에 도시되어 있지만, 본 발명은 정사각형, 삼각형, 원형 및 타원형을 포함하나 그것들에 한정되지는 않는 어떤 형태의 개구를 사용하는 것도 포함한다.Patterns for all blade array devices of the present invention are produced by a photo etching process. Thin metal sheets or plates 6, such as stainless steel or titanium, are etched in a pattern comprising a blade-like structure using a photolithographic method. Generally, a thin laminated dry or wet resist is applied to the sheet at a thickness of about 7 μm to about 100 μm, preferably about 25 μm to about 50 μm thick. The resist is developed after exposure using a mask having a desired pattern. This is done in much the same way as manufacturing printed circuit boards. Thereafter, the sheet is etched using an acidic solution. After the pattern is etched in the sheet, the sheet is placed on a die 52 (shown schematically in FIG. 8) having a plurality of openings 56 corresponding to the openings 8 in the sheet. First, a punch 54 having a plurality of protrusions 58 corresponding to the openings in the sheet is placed on the sheet and the die. Initially, the blade 4 is coplanar with the rest of the seat 6. Then, the projection 58 on the punch 54 is pressed into the openings 56 to bend the blade 4 to be at an angle (eg, substantially right angle) below the sheet surface. When the device 2 is attached to the skin, adjacent openings 8 for material transport are provided in the blade 4 due to the final structure. Although rectangular openings 8 are shown in the figure, the present invention includes the use of any type of opening, including but not limited to square, triangle, circle and oval.

펀칭 동안 생성된 컬 (curl) 을 완화하기 위해 및/또는 몇몇 실시예에서 펀칭 후에 시트가 매우 뻣뻣해지기 때문에 조밀한 블레이드 어레이에서 유연성을 제공하기 위해, 일부 영역의 시트 (6) 가 여분의 에칭된 개구들 (80)(도 4) 을 가질 수도 있다. 개구들은 다양한 형태 (예를 들면, 직사각형, 원형, 타원형, 삼각형 등) 중 어느 하나일 수도 있다. 또한, 개구들로 인해, 시트가 부착될 인체 표피의 만곡과 정합되도록, 시트가 더욱 쉽게 곡선 형태로 되며, 이로 인해 장치의 고정성이 향상되게 된다. 본 발명은 시트 내의 개구를 최대한으로 활용하지만, 시트가 너무 유연 (즉, 얇음 (flimsy)) 해지지 않도록 시트 내에 충분한 수의 수평 및 수직의 연속 부분을 갖는다. 개구들이 어느 한 방향으로만 너무 길게될 경우, 시트가 구부러지기 (주름지기) 쉽다. 또한, 고정성을 향상시키기 위해 시트의 곡률 반경이 그것이 부착되는 인체의 곡률과 동일하거나 다소 더 작도록, 펀칭 후에 장치를 열 또는 가소성 변형(plastic deformation) 으로 처리하는 것도 가능하다. 오목면은 인체의 볼록한 부분과 매치되도록 형성될 수 있다.In order to relieve curls generated during punching and / or in some embodiments the sheet 6 becomes very stiff after punching, in order to provide flexibility in the dense blade array, some areas of the sheet 6 are subjected to extra etching. May have opened openings 80 (FIG. 4). The openings may be in any of a variety of forms (eg, rectangular, round, oval, triangular, etc.). In addition, the openings make the sheet more easily curved to match the curvature of the human epidermis to which the sheet is to be attached, thereby improving the fixability of the device. The present invention takes full advantage of the openings in the sheet, but has a sufficient number of horizontal and vertical continuous portions in the sheet so that the sheet does not become too flexible (ie, flimsy). If the openings are too long only in either direction, the sheet is likely to bend (wrink). It is also possible to treat the device with thermal or plastic deformation after punching so that the radius of curvature of the sheet is equal to or slightly smaller than the curvature of the human body to which it is attached to improve fixability. The concave surface may be formed to match the convex portion of the human body.

일정한 시트 두께에 대해 최대의 패턴 정확도 (resolution) 를 얻기 위해, 그리고 종래의 스탬핑 (stamping) 및 펀칭 공정으로 이루어질 수 없는 칼과 같은 에지를 만들기 위해, 블레이드 (4) 이 양 면 (48, 49) 상에 레지스트로 패턴화된 다음, 양 면으로부터 동시에 에칭된다 (도 7). 또한, 블레이드 (4) 이 패턴화된 다음, 한면 (즉, 면 49) 으로부터만 에칭될 수도 있다 (도 6). 블레이드가 1면으로부터만 에칭될 때에는, 블레이드 팁에 단일각 (60) 을 형성하여 그 블레이드 (blade) 의 칼과 같은 에지의 예리함 (sharpness) 이 최대로 되도록 하기 위해, 블레이드의 길이 를 따라 (예를 들면, 블레이드 팁에서) 플레이트 (6) 가 선택적 깊이만큼 에칭되도록 에칭 공정이 제어될 수도 있다. 이 실시예에서, 리소그래피 공정은 블레이드 및 시트의 두께를 제외한 나머지 부분보다 더 얇은 블레이드부를 형성한다. 또한, 이 리소그래피 공정은 본 발명의 고정 및 관통 측면을 위해 매우 작은 크기의 부재들도 형성할 수 있다.In order to obtain maximum pattern resolution for a constant sheet thickness, and to make a knife-like edge that cannot be achieved with conventional stamping and punching processes, the blades 4 are double-sided (48, 49) It is patterned with resist on it and then etched from both sides simultaneously (FIG. 7). In addition, the blade 4 may be patterned and then etched only from one side (ie face 49) (FIG. 6). When a blade is etched from only one side, it forms a single angle 60 at the blade tip to maximize the sharpness of the blade-like edge of the blade (eg For example, the etching process may be controlled so that the plate 6 is etched by a selective depth). In this embodiment, the lithographic process forms a blade portion thinner than the rest except for the thickness of the blade and sheet. In addition, this lithography process can also form very small members for the fixed and penetrating side of the present invention.

양면 에칭 공정의 또다른 실시예에서, 본 발명의 실시예들 중의 어느 한 실시예의 블레이드 어레이 패턴은 에칭되어 시트 (6) 의 상부 표면 (49) 에 위치된다. 각 개구 (8)(예를 들면, 직사각형의) 에 의해 경계가 지어지는 영역에 해당하는 제 2 패턴은, 블레이드 어레이 패턴 내의 각 블레이드가 그 둘러싸는 시트 (6) 보다 더 얇게 되도록 에칭되어 그 하부 표면 (48) 에 위치된다. 따라서, 그 시트 (6) 가 강한 베이스를 형성하게 되며, 펀치 (54) 가 블레이드 (4) 을 하방으로 변형시키면서, 더 직선적이며 시트에 더 실제로 수직인 블레이드를 만들기 위해 각 블레이드는 가소(plastically) 변형된다.In another embodiment of the double sided etching process, the blade array pattern of any of the embodiments of the present invention is etched and placed on the upper surface 49 of the sheet 6. The second pattern, corresponding to the area bounded by each opening 8 (eg rectangular), is etched such that each blade in the blade array pattern is thinner than its surrounding sheet 6. Located on surface 48. Thus, the sheet 6 forms a strong base, and each blade is plastically made to make the blade 54 more straight and more substantially perpendicular to the sheet while the punch 54 deforms the blade 4 downward. Is deformed.

에칭 공정의 일 실시예에서, 시트의 한 면 또는 양쪽면에 건식 레지스트 (예를 들면, 캘리포니아의 투스틴 (Tustin) 에 위치한 다이나켐 (Dynachem) 사로부터 입수가능한 "Dynachem FL") 가 12.5 μm 의 두께로 도포된 다음, 표준 방법으로 노광된다. 그 다음, 제 2 철 클로라이드 및 염화수소산의 혼합물을 스프레이하는 데 적합한 스프레이 에처, 예를 들면, 캘리포니아의 아나헤임 (Anaheim) 에 위치한 웨스턴 테크놀로지사 (Western Tech. Assoc.) 로부터 입수가능한 "Dynamil VRP 10/NM" 이, 52 ℃ (125℉) 에서 2 분 동안 레지스트 및 시트 상에 사용된다. 레지스트 제거에는 표준 부식성 스트리퍼 (caustic stripper) 가 사용된다.In one embodiment of the etching process, a dry resist (eg, “Dynachem FL” available from Dynachem, Tustin, Calif.) On one or both sides of the sheet is 12.5 μm. It is applied in a thickness and then exposed by standard methods. Next, a spray etcher suitable for spraying a mixture of ferric chloride and hydrochloric acid, for example, "Dynamil VRP 10 available from Western Tech. Assoc., Located in Anaheim, California. / NM "is used on the resist and sheet at 52 ° C. (125 ° F.) for 2 minutes. Standard caustic strippers are used for resist removal.

에칭 공정의 다른 실시예에서, 시트의 한 면 또는 양쪽면에 습식 레지스트 (예를 들면, MA 의 말보로 (Marlborough) 에 위치한 쉬프리(shipley) 코퍼레이션 으로부터 입수가능한 "Shipley 111S") 가 약 20 ℃ (70℉) 에서 7.5 ㎛ 의 두께로 도포된 다음 표준 방법으로 노광된다. 그 다음, 적합한 에천트 (예를 들면, 제 2 철 클로라이드) 가 49 ℃ (120℉) 에서 레지스트 및 시트 상에서 스프레이된다. 레지스트 제거에는 표준 부식성 스트리퍼가 사용된다.In another embodiment of the etching process, a wet resist (eg, “Shipley 111S” available from Shipley Corporation, Marlborough, MA) on one or both sides of the sheet is about 20 ° C. ( 70)) at a thickness of 7.5 μm and then exposed by standard methods. A suitable etchant (eg, ferric chloride) is then sprayed onto the resist and sheet at 49 ° C. (120 ° F.). Standard corrosive strippers are used for resist removal.

일반적으로, 블레이드 (4) 은 펀칭된 후에, 시트 (6) 표면 (48) 에 약 90°의 각을 이루지만, 각질층의 관통 및 각질층에 부착을 용이하게 할 수 있는, 수직인 위치로부터 전후방의 어떠한 각도로도 배치될 수 있다. 일 실시예에서 (도 9), 피부를 따라 그리고 피부속으로 장치가 쉽게 슬라이드 되도록, 블레이드는 약 1 °내지 약 89 °사이의 각으로 배열되며, 바람직하게는 10 °내지 약 60 °, 더욱 바람직하게는 20 °내지 약 45 °사이의 각으로 배열된다. 경사진 블레이드는 두 개의 주요한 장점을 갖는다. 첫째, 블레이드의 피부 상에서는 수직으로 프레스하는 것과는 달리, 피부 안으로는 수평으로 슬라이드 되므로, 블레이드의 관통은 피부 탄성의 저항을 받지 않게 된다. 둘째, 피부의 어떤 움직임도 블레이드를 이동시키기가 쉽지 않으므로, 경사진 블레이드는 피부 내에 장치를 고정하는 역할을 한다. 또한, 장치의 고정성을 더욱 향상시키기 위해, 바브, 개구 등과 같은 다른 고정 부재가 경사진 블레이드와 함께 사용될 수 있다.In general, after the blade 4 is punched, it forms an angle of about 90 ° to the surface 6 of the sheet 6, but is moved forward and backward from the vertical position, which can facilitate penetration of the stratum corneum and adhesion to the stratum corneum. It can be arranged at any angle. In one embodiment (FIG. 9), the blades are arranged at an angle between about 1 ° and about 89 °, so that the device slides easily along and into the skin, preferably between 10 ° and about 60 °, more preferably. Preferably at an angle between 20 ° and about 45 °. Beveled blades have two major advantages. First, unlike pressing vertically on the skin of the blade, it slides horizontally into the skin, so that the penetration of the blade is not subject to skin elasticity resistance. Second, since any movement of the skin is not easy to move the blade, the inclined blade serves to secure the device within the skin. In addition, other fastening members, such as barbs, openings, etc., may be used with the inclined blades to further improve the fastness of the device.

일 실시예 (도 29) 에서, 시트 (6) 의 표면 (48) 및 각 블레이드 (4) 의 표면 (82) 을 접착제로 코팅하여, 장치의 고정이 이루어진다. 이 실시예를 실현하는 한 방법은 화살표 (84) 가 표시하는 방향을 따라 장치 (2) 상에 접착제를 스프레이하는 것을 포함한다. 이 실시예에서, 제제는 개구 (8) 를 통해 그리고 접착제에 의해 막히지 않은 각 블레이드의 표면 (86) 을 따라 자유롭게 통과한다. 또한, 접착제를 시트 표면 (48) 상에만 도포하고 블레이드 표면 (82) 상에는 도포하지 않는 것도 가능하다. 예를 들면, 이는 블레이드 (82) 이 펀칭된 후, 블레이드 (82) 축에 평행한 방향으로 접착제를 스프레이하여 표면 (48) 상에 접착제를 도포함으로서 이루어질 수 있다. 또한, 비록 이 마지막 형태가 가장 바람직하지 않은 접착제 고정 수단이지만, 장치를 고정하기 위해 접착제를 블레이드 표면 (82) 상에만 도포하고 시트 (6) 표면 (48) 상에는 도포하지 않는 것도 가능하다.In one embodiment (FIG. 29), the surface 48 of the sheet 6 and the surface 82 of each blade 4 are coated with an adhesive to secure the device. One method of realizing this embodiment involves spraying the adhesive onto the device 2 along the direction indicated by the arrow 84. In this embodiment, the formulation passes freely through the opening 8 and along the surface 86 of each blade not blocked by the adhesive. It is also possible to apply the adhesive only on the sheet surface 48 and not on the blade surface 82. For example, this can be done by applying the adhesive on the surface 48 by spraying the adhesive in a direction parallel to the blade 82 axis after the blade 82 is punched. In addition, although this last form is the least preferred adhesive fixing means, it is also possible to apply the adhesive only on the blade surface 82 and not on the sheet 6 surface 48 to secure the device.

유리, 세라믹, 경질 폴리머, 금속 및 합금 금속과 같은 블레이드를 생성하기에 충분한 강도와 제조성을 갖는 재료로부터 시트 및 블레이드를 만들 수 있다. 금속 및 합금 금속의 예는 스테인레스 강, 철 (iron), 강, 주석, 아연, 구리, 플라티늄, 알루미늄, 게르마늄, 니켈, 지르코늄, 티타늄과 니켈, 몰리브덴 및 크롬으로 이루어진 티타늄 합금들, 니켈, 금, 로듐, 이리듐, 티타늄, 플라티늄 등을 포함하나, 거기에 한정되는 것은 아니다. 유리의 예는 뉴욕의 코닝에 있는 코닝사로부터 입수가능한 "Photoceram" 과 같은 불투명 유리를 포함한다. 경질 폴리머의 예는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, "Bakelite", 셀룰로오스, 아세테이트, 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 (ABS) 공중합체, 폴리아크릴레이트 및 폴리메카크릴레이트를 포함하는 아크릴산 중합체 및 염화폴리비닐을 포함하나 거기에 한정되는 것은 아니다.Sheets and blades can be made from materials having strength and manufacturability sufficient to produce blades such as glass, ceramics, hard polymers, metals and alloy metals. Examples of metals and alloy metals are titanium alloys consisting of stainless steel, iron, steel, tin, zinc, copper, platinum, aluminum, germanium, nickel, zirconium, titanium and nickel, molybdenum and chromium, nickel, gold, Rhodium, iridium, titanium, platinum, and the like, but is not limited thereto. Examples of glass include opaque glass such as “Photoceram” available from Corning, Inc., Corning, NY. Examples of hard polymers are polystyrene, polymethylmethacrylate, polypropylene, polyethylene, "Bakelite", cellulose, acetate, styrene / acrylonitrile copolymer, styrenebutadiene copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene (ABS) air Acrylic acid polymers including copolymers, polyacrylates and polymethacrylates and polyvinyl chloride.

매우 조밀한 패턴이 단위 셀에서 생성될 수 있으며, 도 3 에 도시된 바와 같이, 단위 셀은 폭 A 및 길이를 갖는다. 일 실시예에서 (도시되지 않음), 패턴은 다음과 같은 특징 : 0.63 mm ×3.8 mm 의 단위 셀 면적; 단위 셀에서 절단부의 선 길이는 대략 15 mm ; 및 1 평방 센티미터 당 개구된 피부 길이는 625 mm 를 갖는다.A very dense pattern can be created in the unit cell, and as shown in FIG. 3, the unit cell has a width A and a length. In one embodiment (not shown), the pattern has the following characteristics: unit cell area of 0.63 mm x 3.8 mm; The line length of the cut in the unit cell is approximately 15 mm; And the open skin length per square centimeter is 625 mm.

본 발명의 마이크로블레이드은, 블레이드가 작은 두께 (폭 및 길이에 비해) 를 가지므로 피부 표면에 길고 얇은 미세 절단부 (즉, 슬릿) 를 만들어, 피부 내의 블레이드 부분에 대한 블레이드의 단면적이 최소가 되게 한다. 마이크로블레이드 (4) 의 기하학적 형태로 인해, 피부 내의 블레이드 체적이 최소가 되며, 피부 내의 블레이드 표면적은 최대가 된다. 본 발명의 장점은, 다음과 같은, (1) 얇은 블레이드의 기하학적 형태가 블레이드의 일정 단면에 대해 최대의 약물 삼투 영역을 생성한다; (2) 피부 내에 블레이드 재료의 양 및 체적 부하가 최소로 되기 때문에, 최소의 조직 피해가 발생된다; (3) 경사진 리딩 에지 (또는 동등의 뾰족한 (pointed) 형태) 가 체적 부하 또는 조직 피해량을 더욱 최소화시키는 한편, 넓은 삼투 영역을 유지한다; (4) 일정한 체적 부하에 대해, 표면적이 클수록, 피부의 마찰 유지력도 더 커진다; (5) 일정한 원하는 삼투 영역에 대해 더 적은 블레이드가 필요하게 되므로, 각 팁 상의 힘이 더 커져서 피부 관통이 더 쉽게 되는 것을 포함하나, 거기에 한정되는 것은 아니다.The microblades of the present invention create long, thin, fine cuts (i.e. slits) on the skin surface because the blades have a small thickness (relative to width and length), thereby minimizing the cross-sectional area of the blade with respect to the blade portion in the skin. Due to the geometry of the microblade 4, the blade volume in the skin is minimal and the blade surface area in the skin is maximum. Advantages of the present invention are as follows: (1) the thin blade geometry creates a maximum drug osmotic area for a certain cross section of the blade; (2) minimal tissue damage occurs because the amount and volume of blade material in the skin is minimal; (3) Inclined leading edges (or equivalent pointed shapes) further minimize volumetric load or tissue damage while maintaining a wide osmotic area; (4) For a constant volume load, the greater the surface area, the greater the friction holding force of the skin; (5) Since fewer blades are needed for certain desired osmotic areas, this includes, but is not limited to, greater force on each tip to facilitate skin penetration.

다른 실시예 (도 10 내지 도 16) 에서는, 다른 고정 부재가 본 발명에 사용된다. 도 10 내지 도 14 에 도시된 실시예에서는, 몇몇 또는 모든 블레이드 (4) 면에서 에칭되며, 도 10 및 14 에 도시된 바와 같이, 프롱 (prong ;68) 이 블레이드의 각 면으로부터 바깥쪽으로 돌출되도록 가볍게 펀칭된다. 프롱을 펀칭한 후, 블레이드가 실질적으로 수직인 위치 (orientation) 가 되도록 다시 펀칭될 수도 있다. 고정을 위한 바브의 유지력을 제어하기 위해 힌지 (72)(도 13) 가 사용될 수 있다. 프롱을 구부리거나 펀칭하는 데 필요한 힘이, 블레이드의 크기와는 관계없이 힌지의 형태나 크기에 의해 설정되기 때문에, 블레이드의 크기와는 관계없이 힌지에 의해 유지력이 조절될 수 있게 된다. 다시 말해서, 플레이트에 대한 프롱의 부착 정도에 의해 힘이 조절될 수 있으며, 부착 정도가 클수록, 힘도 커지게 된다.In other embodiments (FIGS. 10-16), other fastening members are used in the present invention. In the embodiment shown in FIGS. 10-14, some or all of the blades 4 are etched, and as shown in FIGS. 10 and 14, the prongs 68 protrude outwards from each side of the blade. Lightly punched. After punching the prongs, the blades may be punched again to be in a substantially vertical orientation. Hinge 72 (FIG. 13) can be used to control the holding force of the barb for securing. Since the force required to bend or punch the prong is set by the shape or size of the hinge regardless of the size of the blade, the holding force can be adjusted by the hinge regardless of the size of the blade. In other words, the force can be controlled by the degree of attachment of the prongs to the plate, and the greater the degree of attachment, the greater the force.

원할 경우, 블레이드의 한쪽면 또는 양쪽면으로부터 프롱이 돌기할 수도 있다. 각 프롱의 형태는 삼각형, 정사각형 등과 같은 다양한 형태 중 어는 것이라도 가능하다. 또다른 실시예에서, 몇몇 또는 모든 블레이드의 슬릿을 에칭하고 펀칭하여 곡선형의 돌기부 (70)(도 15 및 16) 가 이루어진다. 프롱 및 곡선형의 돌기부는 상술된 방식과 유사하게 피부 내에 장치를 고정하는 역할을 한다.If desired, prongs may protrude from one or both sides of the blade. Each prong can be of any of a variety of shapes, such as triangles and squares. In another embodiment, curved slits 70 (FIGS. 15 and 16) are made by etching and punching the slits of some or all of the blades. The prongs and curved protrusions serve to secure the device in the skin similar to the manner described above.

또다른 실시예에서는, 다른 고정 부재가 사용된다. 도 17 내지 도 19 의 실시예에서는, 블레이드 (4) 이 고정성을 향상시키기 위해 블레이드를 통해 연장되는 여분의 개구 (74) 를 갖는다. 홀 또는 다른 선형 개구를 형성하는 에지가 블레이드를 통해 에칭된다. 다른 방법으로, 또는 부가하여, 홀이라기 보다는 다수의 작은 피트 (pit)(즉, 인덴테이션 (indentation)) 이 블레이드의 표면에서 에칭될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 피부 조직의 탄성 성질에 의해 피부가 개구 또는 피트로 움직이게 된다. 개구를 갖는 실시예에서는, 피부 조직이 아문 후 개구를 통해 재접속되게 되어, 더 큰 고정성이 제공될 수도 있다.In another embodiment, other fastening members are used. In the embodiment of FIGS. 17-19, the blade 4 has an extra opening 74 extending through the blade to improve fixability. Edges forming holes or other linear openings are etched through the blades. Alternatively, or in addition, many small pit (ie, indentation) rather than holes may be etched at the surface of the blade. As described above, the elasticity of the skin tissue causes the skin to move to an opening or pit. In embodiments with openings, the skin tissue may be reconnected through the opening after healing, providing greater fixation.

또다른 실시예 (도 20) 에서, 개구 (8) 내의 복수의 블레이드이, 2 방향으로 고정되도록 개구 (8') 내의 또다른 복수의 블레이드에 대해 90°로 배열된다. 다시 말해서, 개구 (8) 와 관련된 블레이드 (도시되지 않음) 은 장치 (2) 의 에지 (76) 에 평행하게 위치되며, 개구 (8') 와 관련된 블레이드 (도시되지 않음) 은 장치의 에지 (78) 에 평행하게 위치된다. 각 개구 (8) 와 관련된 블레이드는 각 개구 (8') 와 관련된 블레이드에 대해 어떠한 각도로도 위치될 수 있다. 또한, 각 개구 내의 블레이드는 개구의 수직면들을 따르는 방향일 수도 있다. 유사하게, 각 개구 내의 블레이드는 도 21 에 도시된 바와 같은 톱니 (serrated) 패턴으로 형성될 수도 있다. 이 패턴으로 인해 블레이드은, 사용된 펀치의 각 및 패턴의 에칭각 β에 의해 정의되는, 서로 제어가능하고 서로 다른 각들을 가지게 된다.In another embodiment (FIG. 20), the plurality of blades in the opening 8 is arranged at 90 ° relative to another plurality of blades in the opening 8 ′ to be fixed in two directions. In other words, the blades (not shown) associated with the opening 8 are located parallel to the edge 76 of the device 2, and the blades (not shown) associated with the opening 8 ′ are edges 78 of the device. Is located parallel to). The blades associated with each opening 8 can be positioned at any angle with respect to the blades associated with each opening 8 '. In addition, the blade in each opening may be in a direction along the vertical planes of the opening. Similarly, the blades in each opening may be formed in a serrated pattern as shown in FIG. This pattern allows the blades to be controllable and different from each other, defined by the angle of the punch used and the etch angle β of the pattern.

당업자들에게는 명백한 바와 같이, 본 장치 (2) 의 모든 실시예의 블레이드 및 개구의 수는 원하는 플럭스, 샘플되거나 투여될 제제, 사용된 투여 또는 샘플링 장치 (즉, 전기 운반, 수동, 삼투, 압력구동 등), 및 다른 팩터들에 따라 변화될 수 있다. 일반적으로, 단위 면적 당 블레이드의 수 (즉, 블레이드 밀도) 가 많아질수록, 피부를 통한 제제 이송 경로의 수가 더 많아지기 때문에, 피부를 통한 제제 플럭스가 더 분산되게 된다. 따라서, 단위 면적 당 블레이드의 수가 적어질수록, 경로 수가 더 적어지므로, 피부를 통한 제제 플럭스가 더 집중되게 된다. 본 발명은 약 10 blades/cm2이상, 1000 blades/cm2이하의 블레이드 밀도를 가지며, 바람직하게는 약 600 blades/cm2이상, 더욱 바람직하게는 약 800 blades/cm2이상이다. 유사하게, 제제가 통과하는 단위 면적 당 개구의 수는 약 10 openings/cm2이상, 약 1000 openings/cm2이다. 일 실시예에서, 본 발명은 인체 표피 중 약 0.005 내지 0.05 cm2/cm2의 삼투 영역, 바람직하게는 인체 표피 중 0.01 cm2/cm2의 삼투 영역을 생성한다.As will be apparent to those skilled in the art, the number of blades and openings in all embodiments of the present apparatus 2 can be determined by the desired flux, the formulation to be sampled or administered, the dosing or sampling device used (ie, electrophoretic, manual, osmotic, pressure driven, etc.). ), And other factors. In general, the greater the number of blades per unit area (ie blade density), the greater the number of formulation transport paths through the skin, resulting in more dispersion of the formulation flux through the skin. Thus, the fewer the blades per unit area, the fewer the paths, and the more concentrated the flux of the formulation through the skin. The present invention has a blade density of about 10 blades / cm 2 or more and 1000 blades / cm 2 or less, preferably about 600 blades / cm 2 or more, more preferably about 800 blades / cm 2 or more. Similarly, the number of openings per unit area through which the formulation passes is at least about 10 openings / cm 2 and about 1000 openings / cm 2 . In one embodiment, the present invention produces an osmotic region of about 0.005 to 0.05 cm 2 / cm 2 in the human epidermis, preferably an osmotic region of 0.01 cm 2 / cm 2 in the human epidermis.

본 발명의 일 실시예는 인체 표피에 전류를 가하거나 또는 "전기 운반" 에 의존한다. 일반적으로, 전기 운반은 피부, 점막, 손발톱 등과 같은 인체 표피를 통한 유용한 제제, 예를 들면, 약물 또는 약물 전구체의 이송을 의미한다. 전위의 인가로 인해 제제의 이송이 유도되거나 촉진되며, 전위의 인가는 결국 전류를 유발시켜, 제제를 투여하거나 제제 투여를 촉진시키며, 또는 "역" 전기 운반에 대해, 제제를 샘플링하거나 샘플링을 증대시키게 된다. 다양한 방법으로 인체 내로 제제의 전기 운반이 이루어질 수 있다. 널리 사용되는 한 전기 운반 프로세스인 이온 침투요법은 충전된 이온의 전기 유도 이송을 포함한다. 대전되지 않은 또는 중성으로 대전된 분자들의 경피 이송 (예를 들면, 포도당의 경피 샘플링) 에 포함된 전기 운반 프로세스의 다른 형태인 전기침투법는, 전기장의 영향하에서 막을 통한 제제와 솔벤트의 운동을 포함한다. 또 다른 형태의 전기 운반인 일렉트로포레이션은 막에 전기 펄스, 고전압 펄스를 인가하여 형성된 구멍을 통한 제제의 이송을 포함한다. 많은 예에서, 이러한 프로세스 중 하나 이상이 어느 정도까지는 동시에 일어날 수도 있다. 따라서, 여기서의 "전기 운반" 이란 용어는, 제제가 실제로 이송되는 특정 메카니즘에 관계없이, 하나 이상의 대전되거나 대전되지 않은 제제 또는 그 혼합물의 전기 유도된 또는 향상된 이송을 포함하는 가능한 가장 광의의 해석이다.One embodiment of the invention relies on energizing or "electrically carrying" the human epidermis. In general, electrotransportation refers to the transport of useful agents, such as drugs or drug precursors, through the human epidermis, such as skin, mucous membranes, nails and the like. The application of the potential results in or facilitates the transfer of the formulation, which in turn induces an electrical current to administer the formulation or facilitate the administration of the formulation, or to sample or enhance the sampling for "reverse" electrical delivery. Let's go. Electrical delivery of the formulation into the human body can be accomplished in a variety of ways. One widely used electroporation process, ion permeation therapy, involves the electrophoretic transfer of charged ions. Electropenetration, another form of the electrical transport process involved in the transdermal delivery of uncharged or neutrally charged molecules (eg, transdermal sampling of glucose), involves the movement of the agent and solvent through the membrane under the influence of an electric field. . Another form of electroporation electroporation involves the transfer of a formulation through an aperture formed by applying an electrical pulse, a high voltage pulse to a membrane. In many instances, one or more of these processes may occur to some degree simultaneously. Thus, the term "electric delivery" herein is the broadest possible interpretation involving the electrical induced or enhanced transfer of one or more charged or uncharged agents or mixtures thereof, regardless of the particular mechanism by which the agent is actually delivered. .

이러한 점에 있어서, 본 발명은 어떠한 식으로도 제한적이지 않으므로, 본 발명은 매우 다양한 전기 운반 약물 투여 시스템과 함께 사용될 수 있다. 전기 운반 약물 투여 시스템의 예들로서, 튜우웨스 (Theeuwes) 등의 미국 특허 제 5,147,296 호, 튜우웨스 등의 미국 특허 제 5,080,646 호, 튜우웨스 등의 미국 특허 제 5,169,382 호 및 가이오리 (Gyory) 등의 미국 특허 제 5,169,383 호를 참조할 수도 있다.In this regard, the present invention is not limited in any way, so the present invention can be used with a wide variety of electric delivery drug administration systems. As examples of electric delivery drug administration systems, U.S. Patent No. 5,147,296 to Theeuwes et al., U.S. Patent No. 5,080,646 to Tuuwes et al., U.S. Patent No. 5,169,382 to Tuuwes et al. And U.S. See patent 5,169,383.

일반적으로, 전기 운반 장치는 피부, 손발톱, 점막, 또는 다른 인체 표피와 전기적으로 접촉되는 2 개 이상의 전극을 사용한다. 경피 제제 투여의 경우, 2 개의 전극들 중의 하나는 일반적으로 "도너 (donor)" 또는 "능동 (active)" 전극으로 언급되며, 다른 하나는 인체 내로 제제가 투여되는 전극이다. 경피 제제 샘플링의 경우, 2 개의 전극들 중의 하나는 "리셉터 (receptor)" 전극으로 언급되며, 다른 하나는 제제가 인체로부터 추출될 때 제제 (예를 들면, 인체 전해질) 가 응집되는 전극이다. 통상, 제 2 전극은 "카운터" 또는 "리턴 (return)" 전극으로 언급되며, 인체 내에서 전기 회로를 접속하는 데 사용된다. 예를 들어, 투여될 제제가 양이온 (cation), 즉, 양으로 대전된 이온일 경우, 양극이 능동 또는 도너 전극이 되는 반면, 음극은 그 회로를 완성하는 데 사용된다. 반대로, 투여될 제제가 음이온 (anion), 즉, 음으로 대전된 이온일 경우, 음극이 도너 전극이 된다. 샘플될 제제가 양이온일 경우, 음극이 리셉터 전극이 되는 반면, 양극은 그 회로를 완성하는 데 사용된다. 샘플될 제제가 음이온일 경우, 양극이 리셉터 전극이 되는 반면, 음극은 그 회로를 완성하는 데 사용된다. 샘플될 제제가 어떠한 네트 전하 (예를 들면, 포도당) 도 갖지 않을 경우, 양극, 또는 음극, 또는 두 전극 모두가 리셉터 전극으로 이용될 수 있다. 음이온 및 양이온 제제가 동시에 투여될 경우, 양극 및 음극 둘다가 도너 전극이 될 수도 있다. 일반적으로, 전기 운반 투여 시스템은 일 이상의, 인체로 투여될 제제 소스 또는 저장기를 필요로 한다. 유사하게, 전기 운반 샘플링 시스템은 샘플될 제제를 응집하기 위해 하나 이상의 저장기를 필요로 한다. 이와 같은 저장기의 예들은 여러 예들 중에서도, 자콥슨 (Jacobsen) 등의 미국 특허 제 4,250,878 호에 기재된 파우치 (pouch) 또는 캐버티 (cavity), 자콥슨 등의 미국 특허 제 4,141,359 호에 기재된 삼투성 스폰지 또는 패드 및 웹스터 (Webster) 등의 미국 특허 제 4,383,529 호에 기재된 기형성 겔 바디 (pre-formed gel body) 를 포함한다. 이러한 저장기는, 양극 또는 음극과 인체 표피에 전기적으로 접속되고 그 사이에 위치되어, 예를 들면, 제제를 투여하는 경우, 고정되거나 교체가능한 하나 이상의 약물 소스를 제공한다. 또한, 전기 운반 시스템은 전기 파워 소스, 예를 들면, 하나 이상의 배터리, 및 인가된 전류의 타이밍, 진폭 및/또는 주파수, 을 조절하도록 설계된 전기 제어기를 구비하여, 제제 투여/샘플링의 타이밍 및 속도를 조절한다. 이러한 파워 소스 구성 부재는 2 개의 전극에 전기적으로 접속된다. 선택적인 전기 운반 장치는 카운터 저장기, 접착제 코팅, 절연 분리층 및 속도 제어막을 포함한다.Generally, an electrical delivery device uses two or more electrodes in electrical contact with the skin, nails, mucous membranes, or other human epidermis. For transdermal formulation administration, one of the two electrodes is generally referred to as a "donor" or "active" electrode, and the other is the electrode through which the formulation is administered into the human body. For transdermal formulation sampling, one of the two electrodes is referred to as a "receptor" electrode and the other is the electrode to which the formulation (eg human electrolyte) aggregates when the formulation is extracted from the human body. Typically, the second electrode is referred to as a "counter" or "return" electrode and is used to connect electrical circuits in the human body. For example, if the agent to be administered is a cation, i.e. positively charged ions, the anode becomes the active or donor electrode, while the cathode is used to complete the circuit. Conversely, when the agent to be administered is anion, ie negatively charged ions, the cathode becomes the donor electrode. If the agent to be sampled is a cation, the cathode becomes the receptor electrode, while the anode is used to complete the circuit. If the agent to be sampled is an anion, the anode becomes the receptor electrode, while the cathode is used to complete the circuit. If the formulation to be sampled does not have any net charge (eg glucose), the positive or negative electrode, or both, can be used as the receptor electrode. When anionic and cationic agents are administered simultaneously, both the anode and the cathode may be donor electrodes. In general, an electrical delivery dosage system requires one or more formulation sources or reservoirs to be administered to the human body. Similarly, an electrical delivery sampling system requires one or more reservoirs to aggregate the formulation to be sampled. Examples of such reservoirs include, among other examples, pouches described in US Pat. No. 4,250,878 to Jacobsen et al., Osmotic sponges described in US Pat. No. 4,141,359 to cavity, Jacobson et al. Or pre-formed gel bodies described in US Pat. No. 4,383,529 to Pad and Webster et al. Such reservoirs are electrically connected to and positioned between the anode or cathode and the human epidermis, for example, to provide one or more drug sources that are fixed or replaceable when administering a formulation. In addition, the electrical delivery system includes an electrical power source, such as one or more batteries, and an electrical controller designed to adjust the timing, amplitude and / or frequency of the applied current, thereby adjusting the timing and speed of formulation administration / sampling. Adjust This power source component is electrically connected to two electrodes. Optional electrical delivery devices include counter reservoirs, adhesive coatings, insulating separation layers, and speed control membranes.

도 1 및 도 22 내지 도 25 는 본 발명과 함께 사용될 수도 있는 대표적인 전기 운반 투여/샘플링 장치 (10) 를 나타낸 것이다.1 and 22-25 illustrate representative electrotransport dosing / sampling devices 10 that may be used with the present invention.

상기 장치 (10) 는 상부 하우징 (16), 회로 보드 어셈블리 (18), 하부 하우징 (20), 양전극 (22), 음전극 (24), 양극 저장기 (26), 음극 저장기 (28) 및 피부에 사용가능한 (skin-compatible) 접착제 (30) 를 포함한다. 상부 하우징 (16) 은 환자의 피부에 장치 (10) 를 고정하는 데 도움이 되는 측면 날개 (15) 를 갖는다. 인쇄 회로 보드 어셈블리 (18)는 분리된 구성 부재들 (40) 및 배터리 (32) 에 연결된 집적 회로를 포함한다. 회로 보드 어셈블리 (18) 는 개구 (13a 및 13b) 를 관통하는 포스트 (도 1 에 도시되지 않음) 에 의해, 즉, 회로 보드 어셈블리 (18) 를 하우징 (16) 에 열을 가해 고정시키기 위해 포스트의 끝이 열을 받아/녹음으로서 하우징 (16) 에 부착된다. 하부 하우징 (20) 은, 접착층 (30) 에 의해 상부 하우징 (16) 에 부착되며, 접착층 (30) 의 상부 표면 (34) 은 날개 (15) 의 저부 표면을 포함하는 상부 하우징 (16) 및 하부 하우징 (20) 에 모두 접착된다. 버턴 셀 배터리 (32) 가 인쇄 보드 어셈블리 (18) 의 저면에 (부분적으로) 도시되어 있다. 또한, 필요에 따라 다른 형태의 배터리가 파워 장치 (10) 에 사용될 수도 있다.The device 10 includes an upper housing 16, a circuit board assembly 18, a lower housing 20, a positive electrode 22, a negative electrode 24, an anode reservoir 26, a cathode reservoir 28 and a skin. And a skin-compatible adhesive 30. The upper housing 16 has side wings 15 which help to secure the device 10 to the skin of the patient. The printed circuit board assembly 18 includes separate component members 40 and an integrated circuit connected to the battery 32. The circuit board assembly 18 is formed by posts (not shown in FIG. 1) passing through the openings 13a and 13b, that is, the heat of the posts to fix the circuit board assembly 18 to the housing 16. The end is attached to the housing 16 by receiving / recording heat. The lower housing 20 is attached to the upper housing 16 by an adhesive layer 30, wherein the upper surface 34 of the adhesive layer 30 comprises the upper housing 16 and the lower surface of the wing 15. All are bonded to the housing 20. The button cell battery 32 is shown (partially) at the bottom of the printed board assembly 18. In addition, other types of batteries may be used in the power device 10 as necessary.

일반적으로, 장치 (10) 는 배터리 (32), 전기 회로 (19, 40), 전극 (22, 24), 약물/리셉터 저장기 (26), 카운터 저장기 (28) 및 장치 (2) 로 구성되며, 상기 모두가 독립 (self-contained) 유닛으로 집적된다. 회로 보드 어셈블리 (18) 의 출력부 (도 1 에 도시되지 않음) 는, 전기 전도성 접착 스트립 (42, 42′) 에 의해, 하부 하우징 (20) 내에 형성된 디프레션 (25, 25′) 내의 개구 (23, 23′) 를 통해, 전극 (24 및 22) 과 전기적으로 접촉된다. 그 다음, 전극 (22 및 24) 은 약물 저장기 (26 및 28) 의 상부면 (44′ 및 44) 과 직접, 기계적 및 전기적으로 접촉된다. 약물 저장기 (28) 의 저면 (46) 은 접착층 (30) 내의 개구 (29) 를 통해 환자의 피부와 접촉된다. 약물 저장기 (26) 의 저면 (46′) 은 장치 (2) 내의 복수의 개구를 통해 환자의 피부와 접촉된다. 블레이드가 각질층을 관통할 때 저장기 (26) 가 피부와 직접 접촉되도록, 저장기 (26) 의 제형 (formulation) 은 개구 (8) 를 채우는, 점착성의 겔인 것이 바람직하다. 저장기와 피부간의 접촉으로 인해 제제가 이송될 경로가 제공된다. 저장기 (26) 가 피부와 직접 접촉하지 않을 경우, 통상, 초기에는, 땀이 제한된 영역 내에 축적되며 저장기 (26) 와 피부간의 제제 이송 경로를 제공한다.In general, the device 10 consists of a battery 32, electrical circuits 19, 40, electrodes 22, 24, drug / receptor reservoir 26, counter reservoir 28, and device 2. All of which are integrated into a self-contained unit. The output of the circuit board assembly 18 (not shown in FIG. 1) is an opening 23 in the depressions 25, 25 ′ formed in the lower housing 20 by electrically conductive adhesive strips 42, 42 ′. 23 ', it is in electrical contact with the electrodes 24 and 22. The electrodes 22 and 24 are then in direct, mechanical and electrical contact with the top surfaces 44 'and 44 of the drug reservoirs 26 and 28. The bottom 46 of the drug reservoir 28 is in contact with the patient's skin through the opening 29 in the adhesive layer 30. The bottom 46 ′ of the drug reservoir 26 is in contact with the patient's skin through a plurality of openings in the device 2. The formulation of the reservoir 26 is preferably a tacky gel that fills the opening 8 so that the reservoir 26 is in direct contact with the skin as the blade penetrates the stratum corneum. Contact between the reservoir and the skin provides a route for the formulation to be delivered. If the reservoir 26 is not in direct contact with the skin, typically, initially, sweat accumulates within the restricted area and provides a route of agent transport between the reservoir 26 and the skin.

선택적으로, 장치 (10) 는, 전기 운반에 의해 환자가 직접 1회 분량의 약물을 투여하거나, 또는 인체 전해질을 직접 샘플할 수 있도록 하는 특징을 갖는다. 푸시 버턴 스위치 (12) 를 누르면, 회로 보드 어셈블리 (18) 상의 전자 회로가 소정 길이 간격으로 소정의 DC 전류를 전극/저장기 (22, 26 및 24, 28) 로 전송한다. 푸시 버턴 스위치 (12) 는 장치 (10) 의 상부면에 편리하게 위치되며, 덮개 (clothing) 를 통해 쉽게 구동된다. 단시간, 예를 들면, 3 초 내에 푸시 버턴 스위치 (12) 를 두 번 누르면 장치가 구동되는 것이 바람직하며, 이에 의해 장치 (10) 가 부주의로 인해 구동될 가능성이 최소화된다. LED 와 같은 적당한 광 신호 및/또는 예를 들면, "비퍼" 에서와 같은 가청 소리 신호를 사용하여, 그 장치가 시각으로 및/또는 청각으로 사용자에게 작동이 시작되었음을 통지하는 것이 바람직하다. 소정의 간격으로 전기 운반에 의해, 환자의 피부, 예를 들면, 환자의 팔을 통해 제제가 투여/샘플된다. 양전극 (22) 은 은으로 구성되는 것이 바람직하며, 음전극 (24) 은 염화은으로 구성되는 것이 바람직하다. 저장기 (26 및 28) 는 둘 다 중합 겔 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 전극 (22, 24) 및 저장기 (26, 28) 는 하부 하우징 (20) 에 의해 지탱된다.Optionally, the device 10 is characterized by allowing the patient to directly administer one dose of the drug or to sample the human electrolyte directly by electrical delivery. When the push button switch 12 is pressed, the electronic circuit on the circuit board assembly 18 transmits a predetermined DC current to the electrodes / stores 22, 26 and 24, 28 at predetermined length intervals. The push button switch 12 is conveniently located on the top surface of the device 10 and is easily driven through the clothing. It is desirable to press the push button switch 12 twice within a short time, for example 3 seconds, to drive the device, thereby minimizing the possibility of the device 10 being inadvertently driven. Using a suitable light signal such as an LED and / or an audible sound signal such as, for example, a "beeper", it is desirable to inform the user that the device has started visually and / or audibly. By electrical delivery at predetermined intervals, the formulation is administered / sampled through the patient's skin, eg, the patient's arm. The positive electrode 22 is preferably made of silver, and the negative electrode 24 is preferably made of silver chloride. The reservoirs 26 and 28 are preferably both composed of polymeric gel material. The electrodes 22, 24 and the reservoirs 26, 28 are carried by the lower housing 20.

치료 제제 (즉, 약물) 를 투여하는 경우, 액상의 약물 솔벤트 또는 서스펜션 (suspension) 이 저장기 (26 및 28) 중 적어도 하나에 포함된다. 약 1 ×10-4M 내지 1.0 M 또는 그 이상 범위의 약물 농도가 사용될 수 있지만, 그 범위중 낮은 부분의 약물 농도가 바람직하다.When administering a therapeutic agent (ie a drug), a liquid drug solvent or suspension is included in at least one of the reservoirs 26 and 28. Drug concentrations ranging from about 1 × 10 −4 M to 1.0 M or more may be used, but drug concentrations in the lower portion of the range are preferred.

푸시 버턴 스위치 (12), 회로 보드 어셈블리 (18) 상의 전자 회로 및 배터리 (32) 는 상부 하우징 (16) 과 하부 하우징 (20) 사이에서 접착, "밀봉된다". 상부 하우징 (16) 은 고무 또는 다른 탄성 재료, 예를 들면, 주입 주조가능한 에틸렌 비닐 아세테이트로 구성되는 것이 바람직하다. 하부 하우징 (20) 은 디프레션 (25, 25') 을 형성하도록 쉽게 주조될 수 있고 개구 (23, 23') 를 형성하도록 쉽게 절단될 수 있는 플라스틱 또는 탄성질의 시트 물질 (예를 들면, 폴리에틸렌) 로 구성되는 것이 바람직하다. 조립된 장치 (10) 는 내수성 (water resistant) (즉, 스플래시(splash) 방수) 인 것이 바람직하며, 방수성인 것이 가장 바람직하다. 그 시스템은 인체에 쉽게 정합되도록 로우 프로파일 (low profile) 로 형성됨으로써, 착용 지점 및 그 주위에서의 움직임이 자유롭게 된다. 저장기 (26 및 28) 는 장치 (10) 의 피부 접촉면에 위치하며, 정상적인 취급 및 사용 동안 부주의로 인한 전기 단락을 방지할 수 있도록 충분히 분리된다.The push button switch 12, the electronic circuit on the circuit board assembly 18 and the battery 32 are glued, “sealed” between the upper housing 16 and the lower housing 20. The upper housing 16 is preferably composed of rubber or other elastic material, for example injection molded ethylene vinyl acetate. The lower housing 20 is made of a plastic or elastic sheet material (eg, polyethylene) that can be easily cast to form depressions 25, 25 ′ and can be easily cut to form openings 23, 23 ′. It is preferred to be configured. The assembled device 10 is preferably water resistant (ie splash waterproof), most preferably waterproof. The system is formed in a low profile for easy registration with the human body, thereby freeing movement around and around the wearing point. The reservoirs 26 and 28 are located on the skin contacting surface of the device 10 and are sufficiently separated to prevent inadvertent electrical shorts during normal handling and use.

접착층 (30)(상부 접착면 (34) 및 인체 접촉 접착면 (36) 을 갖는) 및 상술한 모든 실시예들 중 어는 한 실시예의 장치 (2) 상의 고정 부재에 의해, 장치 (10) 가 환자의 인체 표피 (예를 들면, 피부) 에 부착된다. 접착면 (36) 은, 장치 (2) 및 저장기 (28) 가 위치되는 곳을 제외하고는, 장치 (10) 의 전체 하부면을 커버한다. 접착면 (36) 은, 사용자가 정상적으로 움직이는 동안에는, 장치 (10) 가 인체 상에서 제 위치를 유지하며, 소정의 (예를 들면, 24 시간) 부착 기간 후에는 적당히 제거될 수 있는 접착성 성질을 갖는다. 상부 접착면 (34) 은 하부 하우징 (20) 에 접착되며, 전극 및 저장기를 하우징 디프레션 (25, 25′) 내에 유지하도록 할 뿐만 아니라, 장치 (2) 를 하부 하우징 (20) 에, 그리고 하부 하우징 (20) 을 상부 하우징 (16) 에 고정시킨다.By means of an adhesive layer 30 (having an upper adhesive face 34 and a human body contact adhesive face 36) and a fixing member on the device 2 of any of the above-described embodiments, the device 10 is subjected to a patient. Is attached to the human epidermis (eg, skin). The adhesive surface 36 covers the entire lower surface of the device 10 except where the device 2 and the reservoir 28 are located. The adhesive surface 36 has an adhesive property that the device 10 remains in place on the human body while the user is moving normally, and can be properly removed after a predetermined (eg, 24 hour) attachment period. . The upper adhesive surface 34 is adhered to the lower housing 20 and not only keeps the electrodes and reservoir in the housing depressions 25, 25 ′, but also keeps the device 2 in the lower housing 20 and in the lower housing. Fix 20 to upper housing 16.

약물 투여 또는 샘플링 장치의 일 실시예에서, 장치가 사용되지 않을 경우, 장치 보존을 위해 장치 (10) 상에 밴드 커버 (도시되지 않음) 가 있다. 사용할 때에는, 장치가 피부에 부착되기 전에 밴드 커버가 장치로부터 벗겨진다.In one embodiment of the drug administration or sampling device, when the device is not used, there is a band cover (not shown) on the device 10 for device preservation. In use, the band cover is removed from the device before the device adheres to the skin.

본 발명의 다른 실시예에서는, 수동 경피 투여 또는 샘플링 장치가 장치 (2) 와 함께 사용된다. 수동 경피 투여 또는 샘플링 장치의 2 가지 예가 도 26 및 도 27 에 도시되어 잇다. 도 26 에서, 수동 경피 투여 장치 (88) 는 제제를 담고 있는 저장기 (90) 를 포함한다. 저장기 (90) 는 분산된 제제를 담는 매트릭스의 형태가 바람직하다. 저장기 (90) 는 제제에 불투성인 것이 바람직한 배킹층 (backing layer) 과 유량 제어 (rate-controlling) 막 사이에 위치된다. 도 26 에서, 저장기 (90) 는 저장기의 형태를 유지하기에 충분한 점성을 갖는 고무 폴리머와 같은 물질로 형성된다. 수성 (aqueous) 겔과 같이 점도가 낮은 재료를 저장기 (9) 에 사용할 경우에는, 누출을 막기 위해, 배킹층 (92) 과 유량 제어막 (94) 은 그 주변이 함께 밀봉된다. 샘플링 구성에서는, 저장기 (90) 가 처음에는 제제를 담고 있지 않다. 마이크로블레이드 어레이 장치 (2) 는 막 (94) 하부에 위치된다. 장치 (2) 의 외주 부근의 접촉 접착층 (96) 및 상술한 실시예들 중의 어느 한 실시예의 고정 부재들을 사용하여, 장치 (88) 가 인체 표피에 부착된다. 선택적으로, 접착층 (96) 이 제제를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 제거가능한 릴리이즈 라이너 (release liner) (도시되지 않음) 가 접착층 (96) 의 노출면을 따라 제공되며, 인체 표피에 장치 (10) 를 부착하기 전에 제거된다.In another embodiment of the present invention, a manual transdermal administration or sampling device is used with the device (2). Two examples of manual transdermal administration or sampling device are shown in FIGS. 26 and 27. In FIG. 26, a manual transdermal administration device 88 includes a reservoir 90 containing a formulation. The reservoir 90 is preferably in the form of a matrix containing the dispersed formulation. The reservoir 90 is positioned between the backing layer and the rate-controlling membrane, which is preferably opaque to the formulation. In FIG. 26, the reservoir 90 is formed of a material such as a rubber polymer having sufficient viscosity to maintain the shape of the reservoir. When a low viscosity material such as an aqueous gel is used for the reservoir 9, the backing layer 92 and the flow control film 94 are sealed together in their surroundings to prevent leakage. In the sampling configuration, the reservoir 90 does not initially contain the formulation. The microblade array device 2 is located below the membrane 94. Using the contact bonding layer 96 near the outer circumference of the device 2 and the fastening members of any of the embodiments described above, the device 88 is attached to the human epidermis. Optionally, the adhesive layer 96 may comprise a formulation. Generally, a removable release liner (not shown) is provided along the exposed surface of the adhesive layer 96 and removed prior to attaching the device 10 to the human epidermis.

또한, 도 27 에 도시된 바와 같이, 경피 치료 장치 (98) 는 장치 (2) 내에 사용된 고정 부재 및 플렉서블 접착 오버레이 (100) 를 사용하여 인체 표피에 부착될 수도 있다. 장치 (98) 는 제제 보관 저장기 (90) (투여 구성을 위한) 로 구성되며, 그 저장기는 분산된 제제를 담는 매트릭스의 형태가 바람직하다. 샘플링 구조에서, 초기에는 저장기 (90) 가 제제를 담고 있지 않다. 불투성의 배킹층 (102) 이 저장기 (90) 의 한 면에 인접하게 제공된다. 접착 오버레이 (100) 는, 장치 (2) 에 대해 상술한 실시예들 중의 어느 한 실시예의 고정 부재들과 함께 그 장치 (98) 를 인체 표피 상에 유지시킨다. 접착 오버레이 (100) 는 장치 (98) 의 나머지 부재들과 함께 제작되거나, 또는 별개로 제공된다. 어떤 제형의 경우에는, 접착 오버레이 (100) 가 도 26 에 도시된 접촉 접착제 (96) 보다 더 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 이는 제제저장기가 접촉 접착층 (96) 의 접착성에 악영향을 미치는 재료 (예를 들면, 유성의 계면 활성 침투 강화제와 같은) 를 포함하는 경우에 사실이다. 불투성의 배킹층 (102) 은 저장기 (90) 보다 약간 더 큰 것이 바람직하며, 이렇게 해서 저장기 (90) 내의 제제가 오버레이 (100) 의 접착제와 서로 악영향을 미치는 것을 방지한다. 선택적으로, 장치 (88) (도 26) 의 막과 유사한 유량 조절막 (도 27 에 도시되지 않음) 이 저장기 (90) 의 피부/점막면 상에 제공가능하다. 또한, 일반적으로, 제거가능한 릴리즈 라이너 (도시되지 않음) 가 장치 (98) 에 제공되며, 인체 표피에 장치 (98) 를 부착하기 바로 전에 제거된다.In addition, as shown in FIG. 27, the transdermal treatment device 98 may be attached to the human epidermis using the fixing member and the flexible adhesive overlay 100 used in the device 2. Apparatus 98 consists of a formulation storage reservoir 90 (for administration configuration), which reservoir is preferably in the form of a matrix containing the dispersed formulation. In the sampling scheme, initially the reservoir 90 does not contain the formulation. An opaque backing layer 102 is provided adjacent one side of the reservoir 90. The adhesive overlay 100, together with the securing members of any of the embodiments described above with respect to the device 2, holds the device 98 on the human epidermis. The adhesive overlay 100 is fabricated with the remaining members of the device 98, or provided separately. For some formulations, an adhesive overlay 100 may be more desirable than the contact adhesive 96 shown in FIG. 26. This is true, for example, when the formulation reservoir contains a material that adversely affects the adhesion of the contact adhesive layer 96 (such as, for example, an oily surfactant penetration enhancer). The opaque backing layer 102 is preferably slightly larger than the reservoir 90, thereby preventing the agent in the reservoir 90 from adversely affecting each other with the adhesive of the overlay 100. Optionally, a flow control membrane (not shown in FIG. 27) similar to the membrane of the apparatus 88 (FIG. 26) may be provided on the skin / mucosa surface of the reservoir 90. Also, generally, a removable release liner (not shown) is provided to the device 98 and removed just prior to attaching the device 98 to the human epidermis.

수동 경피 장치의 제형은 수성 또는 비수성 기제일 수도 있다. 그 제형은 필요한 플럭스 만큼 약물을 투여하도록 고안된다. 통상, 수성 제형은 물 및 약 1 내지 2 중량 % 의 겔화제인 친수성 폴리머를 포함하는 데, 예를 들면, 히드록시에틸셀룰로오스 또는 히드록시프로필셀룰로오스 같은 것들이다. 전형적인 비수성 겔은 실리콘 유체 또는 미네랄 오일로 구성된다. 또한, 통상적으로, 미네랄 오일 기제의 겔은 1 내지 2 중량 % 의 콜로이드성 실리콘 디옥사이드와 같은 겔화제를 포함한다.The formulation of the manual transdermal device may be an aqueous or non-aqueous base. The formulation is designed to administer the drug in the required flux. Typically, aqueous formulations include water and a hydrophilic polymer that is about 1 to 2% by weight of a gelling agent, such as, for example, hydroxyethylcellulose or hydroxypropylcellulose. Typical non-aqueous gels consist of silicone fluid or mineral oil. Also, mineral oil based gels typically also contain 1 to 2 percent by weight of a gelling agent such as colloidal silicon dioxide.

저장기 매트릭스는 투여되는 제제, 어떠한 부형제 (예를 들면, 플럭스 강화제, 자극 방지제) 및/또는 어떠한 캐리어와도 양립해야 한다. 비수성 기제의 시스템을 사용할 경우, 저장기 매트릭스는 소수성 폴리머로 구성되는 것이 바람직하다. 적절한 폴리머 매트릭스가 경피 약물 투여 분야에서 널리 알려져 있다.The reservoir matrix must be compatible with the agent being administered, any excipient (eg flux enhancer, anti-irritant) and / or any carrier. When using a non-aqueous based system, the reservoir matrix is preferably composed of a hydrophobic polymer. Suitable polymer matrices are well known in the art of transdermal drug administration.

일정한 약물 투여량이 필요할 경우, 그 약물은 매트릭스 또는 캐리어에 과포화된 농도 상태로 존재하며, 그 과다량은 그 시스템의 약물 투여 주기의 원하는 길이 함수이다. 그러나, 본 발명을 벗어나지만 않는다면, 그 약물은 비포화 상태로 존재할 수도 있다.If a constant drug dosage is required, the drug is in a supersaturated concentration in the matrix or carrier, and the excess is a function of the desired length of the drug administration cycle of the system. However, without departing from the present invention, the drug may exist in an unsaturated state.

약물 뿐만 아니라, 매트릭스 또는 캐리어도 염료, 안료, 불활성 충전제, 침투 강화제, 부형제 및 다른 종래의 이 분야에서 알려진 제약 생산품 또는 경피 장치들 중의 구성 부재들을 포함할 수도 있다.In addition to the drug, the matrix or carrier may also comprise components in dyes, pigments, inert fillers, penetration enhancers, excipients and other conventional pharmaceutical products or transdermal devices known in the art.

일반적으로, 저장기에 담긴 약물의 양 및 저장기의 크기가 한정되지는 않으며, 발매된 형태로는, 약물이 생리적 또는 약리적 국소 또는 전신 효과를 유도하는 데 효과적인 약물의 양과 동일하거나 더 많다.In general, the amount of drug contained in the reservoir and the size of the reservoir are not limited, and in the released form, the drug is equal to or greater than the amount of drug effective to induce physiological or pharmacological local or systemic effects.

일반적으로, 제제가 투여되거나 샘플될 바람직한 형태가, 사용될 투여 또는 샘플링 시스템의 종류를 결정하며, 그 반대도 성립한다. 즉, 확산에 의해 제제를 투여하거나 샘플하는 "수동" 시스템 또는 전기 운반에 의해 제제를 투여하거나 샘플하는 전기 구동 시스템의 선택은 제제의 형태에 의해 대부분 결정된다. 예를 들면, 수동 투여 시스템의 경우, 일반적으로, 제제는 수용성염의 형태로보다는 무기제 또는 산 형태로 투여되는 것이 바람직하다고 인지되어 왔다. 한편, 전기 운반 투여 장치의 경우에서는, 약물이 이온화된 상태가 바람직하며 약물염은 수용성이어야 한다고 인지되어 왔다. 일반적으로, 원상 그대로의 피부를 통한 수동 및 전기 운반 경피 약물 투여 경로가, 수동 투여는 피부의 지질 영역 (즉, 소수성 영역) 을 통해 이루어지고, 전기 운반 투여는 모공 및 땀샘과 관련된 것들과 같은 소수성 경로 또는 구멍을 통해서 이루어진다는 점에서, 서로 상이하다고 인식되어 왔다. 관통된 피부의 경우, 각질층을 관통하는 마이크로블레이드에 의해 생성된 미세슬릿을 통해 실질적인 수동 플럭스가 있다. 일반적으로, 수동 투여용 약물은 소수성, 예를 들면, 무기제 형태인 반면, 전기 운반 투여용 약물의 바람직한 형태는 친수성, 예를 들면, 수용성염 형태이다. 솔벤트에 의해 운반되는 접속 흐름 (connective flow) 에 의해 약물을 투여하거나 샘플하는 삼투 및 압력 구동 시스템의 경우에는, 약물이 캐리어 솔벤트에 충분한 용해성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 점에서 본 발명은 특정 장치에 한정되지 않기 때문에, 본 발명은 매우 다양한 삼투 투여 또는 샘플링 시스템과 함께 사용될 수 있다고 당업자들은 이해할 것이다. 본 발명과 함께 사용가능한 삼투 장치들이, 예를 들면, 에켄호프 (Echenhoff) 의 미국 특허 제 4,340,480 호, 튜우웨스 등의 미국 특허 제 4,655,766 호, 에켄호프의 미국 특허 제 4,753,651 호에 기재되어 있다.In general, the preferred form in which the formulation is to be administered or sampled determines the type of administration or sampling system to be used and vice versa. That is, the choice of an "manual" system to administer or sample a formulation by diffusion or an electrical drive system to administer or sample a formulation by electrical delivery is largely determined by the type of formulation. For example, in the case of manual administration systems, it has generally been recognized that the formulations are preferably administered in inorganic or acid form, rather than in the form of water-soluble salts. On the other hand, in the case of an electrophoretic dosing device, it has been recognized that the drug is in an ionized state, and that the drug salt should be water soluble. In general, manual and electrical delivery transdermal drug administration routes through pristine skin, where manual administration is through the lipid regions of the skin (ie, hydrophobic regions), and electrical delivery administration is hydrophobic, such as those associated with pores and sweat glands. It is recognized that they are different from each other in that they are made through a path or a hole. In the case of penetrated skin, there is a substantial passive flux through the microslits produced by the microblades penetrating the stratum corneum. Generally, the drug for manual administration is in the form of a hydrophobic, eg inorganic, whereas the preferred form of the drug for electro-carrying administration is in the form of hydrophilic, eg, water-soluble salts. In the case of osmotic and pressure driven systems in which the drug is administered or sampled by a connective flow carried by the solvent, it is preferred that the drug has sufficient solubility in the carrier solvent. In this respect, since the present invention is not limited to a specific device, those skilled in the art will understand that the present invention can be used with a wide variety of osmotic administration or sampling systems. Osmotic devices usable with the present invention are described, for example, in US Pat. No. 4,340,480 to Echenhoff, US Pat. No. 4,655,766 to Tyuwes et al., US Pat. No. 4,753,651 to Ekenhof.

본 발명은, 피부를 포함한 인체 표피 및 막을 통해 일반적으로 투여되는 광범위의 약물들 중 어느 하나의 약물 투여와 접속되는 유틸리티를 갖는다. 일반적으로, 본 발명은 항생 물질 및 항바이러스제와 같은 항감염제, 펜타닐, 수펜타닐, 부프레노르핀 및 진통제 혼합물을 포함하는 진통제, 마취제, 식욕억제제, 항관절염제, 테르부탈린과 같은 항천식제, 항경련제, 항우울제, 항당뇨제, 지사제, 항히스타민제, 항염증제, 편두통 치료 제제, 스코폴라민 및 온단세트론과 같은 멀미 치료 제제, 항구토제, 항종양제, 파킨슨증 치료 약물, 항소양제, 항정신병제, 해열제, 위장 및 비뇨기의 항콜린성 약물을 포함하는 진경제, 교감신경 흥분제, 크산틴 유도체, 니페디핀과 같은 칼슘 채널 차단제를 포함하는 심혈관계 제제, 베타 차단제, 도부타민 및 리토드린과 같은 베타 효현제, 항부정맥제, 아테놀롤과 같은 항고혈압제, 라니티닌과 같은 ACE 저해제, 이뇨제, 일반적인 관상, 말초 및 뇌, 중추 신경계 자극제를 포함하는 혈관 확장제, 기침 및 감기 제제, 충혈 제거제, 진단 시약, 부갑상선 호르몬과 같은 호르몬, 비스포스포리에이트, 최면제, 면역 억제제, 근육 이완제, 부교감신경차단제, 부교감신경흥분제, 프로스타글란딘, 사이코스티뮬런트 (psychostimulants), 진정제 및 정신 안정제를 포함하지만 거기에 한정되지는 않는, 모든 주요 치료 영역의 약물을 포함한다. 또한, 본 발명은, 그것이 자연적으로 발생되거나, 화학적으로 합성되거나 또는 제조합되어 생성되거나에 관계없이, 단백질, 펩티드 및 그 프래그먼트들 (fragments) 의 전기 운반 투여 결과로 발생되는 증감 (sensitization) 을 감소시키거나 방지하는 데 유용하다. 또한, 본 발명은 올리고뉴클레오티드 약물, 폴리뉴클레오티드 및 유전 인자를 포함하는 뉴클레오티드 약물의 투여에 사용될 수도 있다.The present invention has the utility of connecting to drug administration of any one of a wide range of drugs commonly administered through the human epidermis and membranes, including the skin. In general, the present invention relates to anti-asthmatic agents such as analgesics, anesthetics, appetite suppressants, anti-arthritis agents, terbutalin, including anti-infective agents such as antibiotics and antiviral agents, fentanyl, sufentanil, buprenorphine, and analgesic mixtures. Agents, anticonvulsants, antidepressants, antidiabetics, antidiabetics, antihistamines, anti-inflammatory agents, migraine medications, motion sickness medications such as scopolamine and ondansetron, anti-emetic drugs, anti-tumor agents, parkinsonism medications, antipruritic agents, antipsychotics, Cardiovascular preparations including antipyretic drugs, anti-inflammatory drugs including gastrointestinal and urinary anticholinergic drugs, sympathetic stimulants, xanthine derivatives, calcium channel blockers such as nifedipine, beta blockers, beta agonists such as dobutamine and ritodrine, antiarrhythmic agents Antihypertensives such as atenolol, ACE inhibitors such as ranitinin, diuretics, common coronary, peripheral and Vasodilators, including central nervous system stimulants, cough and cold preparations, decongestants, diagnostic reagents, hormones such as parathyroid hormone, bisphosphoriates, hypnotics, immunosuppressants, muscle relaxants, parasympathetic nerve blockers, parasympathetic neurostimulants, prostaglandins, It includes drugs in all major therapeutic areas, including but not limited to psychostimulants, sedatives and mental stabilizers. In addition, the present invention reduces the sensitization arising as a result of the electrotransportation administration of proteins, peptides and their fragments, whether naturally occurring, chemically synthesized or produced by synthesis. Useful for preventing or preventing The invention may also be used for the administration of nucleotide drugs, including oligonucleotide drugs, polynucleotides and genetic factors.

본 발명은 피부와 같은 인체 표피를 통한 펩티드, 폴리펩티드, 단백질, 뉴클레오티드 약물 및 다른 그러한 종류의 투여에 있어서 특정의 유틸리티를 갖는다. 일반적으로, 이러한 물질들은 약 300 달톤 (dalton) 이상의 분자량을 가지며, 더욱 일반적으로는 약 300 내지 40,000 달톤 이상의 분자량을 갖는다. 이러한 크기 범위 내의 펩티드 및 단백질의 특정 예는 LHRH, 고세렐린, 부세렐린, 고나도렐린, 나파렐린 및 류프롤리드와 같은 LHRH 유사물질, GHRH, GHRF, 인슐린, 인술트로핀, 칼시토난, 옥트레오타이트, 엔돌핀, TRH, NT-36 (화학명 : N-[[(s)-4-oxo-2-azetidinyl]carbonyl]-L-histidyl-L-prolinamide), 리프레신, 뇌하수체 호르몬 (예를 들면, HGH, HMG, 데스모프레신 아세테이트 등), 난포 루테오이드, αANF, 성장 인자 릴리징 인자 (growth factor releasing factor; GFRF) 와 같은 성장 인자, βMSH, GH, 소마토스타틴, 브래디키닌, 소마토트로핀, 혈소판 유도 성장 인자, 아스파라기나체, 블레오마이신술페이트, 키모파파인, 콜레시스토키닌, 융모막 고나도프로핀, 코르티코트로핀 (ACTH), 에리스로포이에틴, 에포프로스테놀 (혈소판 응집 억제제), 글루카곤, HCG, 히룰로그, 히알우로니다제, 인터페론, 인터루킨, 메노트로핀 (우로폴리트로핀 (FSH) 및 LH), 옥시토신, 스트렙토키나제, 조직 플라스미노겐 활성제, 유로키나제, 바소프레신, 데스모프레신, ACTH 유사물질, ANP, ANP 클리어런스 억제제, 안지오텐신∥길항제, 항이뇨 호르몬 효현제, 브래디키닐 길항제, 세레다제, CSI's, 칼시토닌 유전자 관련 펩티드 (CGRP), 엔케팔린, FAB 프래그먼트, Ige 펩티드 억제제, IGF-1, 신경 자극 인자, 콜로니 자극 인자, 부갑상선 호르몬 및 ..., 부갑상선 호르몬 길항제, 프로스타글란딘 길항제, 펜티제타이드, 단백질 C, 단백질 S, 레닌 억제제, 티모신 알파-1, 혈전융해제, TNF, 백신, 바소프레신 길항제 유사 물질, 알파-1 안티트립신 (제조합형의) 및 TGF-베타를 포함하나, 거기에 한정되는 것은 아니다.The present invention has particular utility in the administration of peptides, polypeptides, proteins, nucleotide drugs and other such kinds through the human epidermis, such as the skin. In general, these materials have a molecular weight of at least about 300 daltons, and more generally have a molecular weight of at least about 300-40,000 daltons. Specific examples of peptides and proteins within this size range include LHRH analogues such as LHRH, goserelin, buserelin, gonadorelin, naparelin and leuprolide, GHRH, GHRF, insulin, insulin, calcitonan, Octreotite, endorphin, TRH, NT-36 (chemical name: N-[[(s) -4-oxo-2-azetidinyl] carbonyl] -L-histidyl-L-prolinamide), ripressin, pituitary hormone (e.g. For example, growth factors such as HGH, HMG, desmopressin acetate, etc.), follicular luteoid, αANF, growth factor releasing factor (GFRF), βMSH, GH, somatostatin, bradykinin, somatotro Pin, platelet-induced growth factor, asparaginase, bleomycin sulfate, chymopine, cholecystokinin, chorionic gonadopropine, corticotropin (ACTH), erythropoietin, eposterone (platelet aggregation inhibitor), glucagon, HCG , Hirlog, Auroronidase, interferon, interleukin, menotropin (uropolytropin (FSH) and LH), oxytocin, streptokinase, tissue plasminogen activator, urokinase, vasopressin, desmopressin, ACTH analog, ANP , ANP clearance inhibitor, angiotensin ∥ antagonist, antidiuretic hormone agonist, bradykinyl antagonist, seredase, CSI's, calcitonin gene related peptide (CGRP), enkephalin, FAB fragment, Ige peptide inhibitor, IGF-1, nerve stimulating factor, colony stimulation Factors, parathyroid hormone and ..., parathyroid hormone antagonists, prostaglandin antagonists, pentizide, protein C, protein S, renin inhibitors, thymosin alpha-1, thrombolytic agents, TNF, vaccines, vasopressin antagonist-like substances, alpha- 1 antitrypsin (formulated) and TGF-beta, but are not limited thereto.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 장치 (2) 는 역 (reverse) 이온 침투요법, 오스모시스, 수동 확산, 포노포레시스 및 석션 (suction)(즉, 음압) 을 포함하나 거기에 한정되지는 않는 공지의 샘플링 장치와 함께 사용될 수 있다. 삼투 샘플링 장치는 인체 표피를 통해 포도당, 인체 전해질, 알콜, 혈액 가스, 및 남용 약물과 같은 불법 물질을 포함하나 거기에 한정되지는 않는 다양한 제제 (예를 들면, 인체 analytes, 합법 및 불법 약물) 를 샘플하는 데 사용될 수 있다. 삼투 샘플링 장치 (104) 는 플렉서블 접착 오버레이 (100) 및 장치 (2) 의 고정 부재들에 의해 인체 표피에 부착된다. 장치 (104) 는 반투성 또는 삼투막 (94) 과 선택적인 제제 감지 부재 (108) 사이에 위치된 염류층 (salt layer; 106) 으로 구성된다. 그 선택적인 제제 감지 부재는 다양한 화학 반응 센서 및 반응 지시약, 예를 들면, 포도당 테스트와 관련된 색깔 지시 테스트 스트립들 중 어떠한 것도 가능하다. 반응 지시약이 쉽게 보일 수 있도록, 접착 오버레이 (100) 는 그 반응 지시약 영역 내에, 절단되거나 투명한 윈도우를 가질 수 있다. 대체 실시예에서는, 제제 감지 부재가 장치 (2) 와 염류층 사이에 위치될 수 있다.In addition, as described above, the apparatus 2 of the present invention includes, but is not limited to, reverse ion permeation therapy, osmosis, passive diffusion, phonophoresis, and suction (ie, negative pressure). Can be used with known sampling devices. The osmotic sampling device uses a variety of preparations (e.g., human analytes, legal and illegal drugs) including, but not limited to, illegal substances such as glucose, human electrolytes, alcohols, blood gases, and abuse drugs through the human epidermis. Can be used to sample. The osmotic sampling device 104 is attached to the human epidermis by the flexible adhesive overlay 100 and the fixing members of the device 2. The device 104 consists of a salt layer 106 positioned between the semipermeable or osmotic membrane 94 and the optional agent sensing member 108. The optional agent sensing member may be any of a variety of chemical reaction sensors and reaction indicators, such as color indicator test strips associated with glucose testing. In order for the reaction indicator to be easily visible, the adhesive overlay 100 may have a cut or transparent window within the reaction indicator region. In an alternative embodiment, the agent sensing member may be located between the device 2 and the salt layer.

다음의 예는 본 발명의 단순한 예시에 불과하며, 이 예 및 그 다른 등가물은 본 명세서, 도면 및 첨부 청구범위에 비추어, 당업자들에게는 명백하므로, 어떠한 식으로도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다.The following examples are merely illustrative of the present invention, which examples and other equivalents thereof are apparent to those skilled in the art in light of the specification, drawings and appended claims, and are therefore to be understood as limiting the scope of the invention in any way. It should not be.

실험예Experimental Example

무모 (hairless) 기니피그의 가죽 저항에 대해 본 설계의 효과가 평가되었다. 5 평방 센티미터의 ECG 전극에 2 평방 센티미터의 블레이드 어레이를 부착하였다. 그 후, 그 동물의 가죽에 블레이드 어레이 및 전극을 부착하였다. 그 동물 가죽에 전극을 부착한 뒤 2 분 후, 저항을 측정하였다. 블레이드가 피부 내로 관통했음을 나타내는 저항 감소가 관찰되었다.The effect of this design on the leather resistance of hairless guinea pigs was evaluated. A two square centimeter blade array was attached to a five square centimeter ECG electrode. The blade array and electrodes were then attached to the animal's skin. Two minutes after attaching the electrode to the animal skin, the resistance was measured. A decrease in resistance was observed indicating that the blade penetrated into the skin.

무모의 기니피그에서 데카펩티드의 전기 운반 플럭스에 대한 효과에 대해 본 장치가 평가되었다. 다음은 본 장치에 대한 명세 사항이다 : 본 장치는 6 개의 블레이드를 갖는 복수의 직사각형 개구를 가지는 시트로 구성되었으며, 860 ㎛ ×250 ㎛ 직사각형의 긴 측면 각각에 3 개의 블레이드가 위치하고, 각 개구에 대한 오픈 면적이 0.22 mm2이었다. 3 개 블레이드의 각 세트는 반대편의 블레이드 세트인 직사각형의 반대끝에서 시작하였다. 모든 블레이드의 길이가 200 ㎛ 이었다. 모든 6 개의 블레이드가 경사진 리딩 에지를 가지며, 또한, 블레이드의 각 단에는 바브가 달려 있었다. 6 개의 블레이드 군 (group) 이 2 개의 약간의 오프셋 열들로 배열되었으며, 시트 상의 각 열에는 10 개의 군이 제공되었다. 각 장치는 25 ㎛ 두께로 에칭된 2 cm2조각의 스테인레스강이었으며, 8 쌍의 오프셋 열 또는 160 군의 6 개 블레이드를 갖도록 펀칭되어, 블레이드는 모두 960 개가 외엇다. 1 cm2당 40 개의 빈 영역이 있었으며, 1 cm2당 240 개의 블레이드가 있었다.The device was evaluated for the effect of decapeptide on the electrical transport flux of hairless guinea pigs. The following is a specification of the device: The device consists of a sheet with a plurality of rectangular openings with six blades, three blades on each of the long sides of a 860 μm × 250 μm rectangle, for each opening The open area was 0.22 mm 2 . Each set of three blades started at the opposite end of the rectangle, the opposite set of blades. All blades were 200 μm in length. All six blades had sloped leading edges, and each end of the blade had a barb. Six blade groups were arranged in two slightly offset rows, each row being provided with ten groups. Each device was a 2 cm 2 piece of stainless steel etched to a thickness of 25 μm and punched out with eight pairs of offset rows or six blades in 160 groups, with all 960 blades memorized. Was a 1 cm 2 of space area per 40, there is a blade 240 per 1 cm 2.

연구 목적으로, 컴파트먼트 (compartment) 전기 운반 시스템을 사용하였다. 그것은 둘벨코의 인산염 완충제 식염성 흡수겔 (Dulbelco's phosphate buffered saline imbibing gel) 을 함유하는 음극 컴파트먼트와, pH 7.5 로 완충된 2 밀리몰의 데카함티드, 10 % 의 콜레스티라민 클로라이드 및 3 % 의 히드록시에틸셀룰로오스를 함유하는 도너 양극 컴파트먼트로 구성되었다. 그 시스템에서 겔을 로딩한 후, 전기 운반 시스템의 접착 폼 (foam) 밑면으로부터 릴리즈 라이너를 제거하였다. 마이크로블레이드를 겔로부터 멀어지게 하고서, 도너 겔을 함유하는 직경 1.6cm 의 홀 위에 그 장치를 조심스럽게 부착하였다. 그 후, 약간 마취시킨 무모의 기니피그의 피부에 전기 운반 시스템을 올려놓았다. 하방으로 부드럽게 압력을 가하여 그 동물 가죽에 시스템을 부착하는 동시에, 기술자의 엄지로 그 시스템의 밑면에 압력을 가했다 (엄지가 그 동물 가죽의 롤 (roll) 을 트랩(trap) 트랩했으며, 이로 인해 그 장치의 마이크로블레이드와 접촉하는 동물 가죽의 밑면에 직접적으로 약간의 압력이 상방으로 가해졌다). 2 분 후에, 전류와 저항치를 관찰하여 기록하였다. 전기 운반이 지속되는 동안 (5 내지 24 시간) 에는, 전기 운반 시스템을 Vetrap 으로 포장하였으며, 동물들은 그들의 우리로 보내졌다. 이 펩티드의 소변 배출량을 측정함으로써, 데카펩티드 플럭스를 측정하였다. 처음 5 시간의 이송 동안에는, 데카펩티드 플럭스에 대한 단지 약간의 장치 효과만이 관찰되었다. 5 내지 24 시간 사이에는, 아마도 경로 붕괴 또는 경로에서 펩티드의 부착 가능성으로 인해, 일반적인 전기 운반 장치의 전기 운반 플럭스가 매우 급격히 감소되었다 (5 내지 24 시간 사이의 플럭스의 감소는 재현가능했다). 블레이드 어레이 장치를 사용하여 이러한 플럭스의 감소를 완전히 방지함으로써, 24 시간의 투여 기간 동안 데카펩티드 플럭스가 전체적으로 10 배나 증가하였다.For research purposes, a compartmental electrical delivery system was used. It contains a negative electrode compartment containing Dulbelco's phosphate buffered saline imbibing gel, 2 mmol of decahatide, 10% cholestyramine chloride and 3% of buffered to pH 7.5. It consisted of the donor anode compartment containing hydroxyethyl cellulose. After loading the gel in the system, the release liner was removed from the bottom of the adhesive foam of the electrical delivery system. The microblade was pulled away from the gel and the device was carefully attached onto a 1.6 cm diameter hole containing donor gel. Thereafter, an electric delivery system was placed on the skin of a slightly anesthetized hairless guinea pig. Gently pressure was applied downwards to attach the system to the animal skin, while the engineer's thumb applied pressure to the underside of the system (thumb trap trapped the animal skin's roll, thereby Some pressure was applied upwards directly to the underside of the animal skin in contact with the microblade of the device). After 2 minutes, the current and resistance were observed and recorded. While the electrical transport continued (5 to 24 hours), the electrical transport system was packaged in Vetrap and the animals were sent to their cages. The decapeptide flux was measured by measuring the urine output of this peptide. During the first five hours of transport, only a slight device effect on the decapeptide flux was observed. Between 5 and 24 hours, perhaps due to the path disruption or the possibility of attachment of the peptide in the path, the electrical transport flux of a typical electric transport device was very drastically reduced (a decrease in flux between 5 and 24 hours was reproducible). By completely avoiding this decrease in flux using a blade array device, the decapeptide flux overall increased 10-fold over a 24-hour dosing period.

비록 본 발명이 특정의 바람직한 실시예와 함께 설명되었지만, 상기 상세한 설명 뿐만 아니라 상기 예가 본 발명의 범위를 예시하는 것이지 제한하지는 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 다른 측면, 장점 및 본 발명의 범주 내에서의 변경은 당업자에게는 명백할 것이다.Although the present invention has been described in conjunction with certain preferred embodiments, it is to be understood that the foregoing detailed description as well as the examples are intended to illustrate, but not limit, the scope of the invention. Other aspects, advantages, and modifications within the scope of the invention will be apparent to those skilled in the art.

본 발명은 경피 플럭스를 증대시키고, 최소한의 피부 통증 내지 피부 통증 없이 피부 부착성을 향상시키는 데 적합한, 재사용가능한, 대량 생산, 저가의 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는, 통상, 종래 기술의 장치보다 더욱 효과적으로 피부에 부착되는 구조로 이루어져 있다. 본 발명은 피부에 구멍을 내고 고정하는 복수의 마이크로블레이드를 구비한다. 통상, 블레이드는 약 0.4 mm 이하의 길이와 훨씬 더 작은 폭 및 두께를 갖는다. 그 작은 크기에도 불구하고, 피부에 구멍을 내는 블레이드에 의해 형성된 마이크로슬릿 (microslit) 이 아주 재현가능한 크기와 깊이를 갖도록 하기 위해, 그 블레이드는 매우 재현가능한 크기 및 형태로 만들어질 수 있다. 블레이드가 작은 두께 (즉, 블레이드의 폭과 길이에 비해 작음) 를 가지므로, 블레이드는 원형 단면을 갖는 피부 관통 마이크로니들 (microneedle) 보다 일정 단면에 대해 더 적은 조직 손상을 유발하게 된다. 본 발명의 장치는 인체 표피의 각질층 (strate corneum) 을 관통하여 물질 (예를 들면, 약물) 이 유입될 수 있는 경로 또는 물질 (예를 들면, 인체 전해질) 이 추출될 수 있는 (예를 들면, 샘플링) 경로를 형성한다.The present invention provides a reusable, mass production, low cost device suitable for increasing transdermal flux and improving skin adhesion without minimal skin pain or skin pain. The device of the present invention usually has a structure that adheres to the skin more effectively than the device of the prior art. The present invention includes a plurality of microblades for puncturing and fixing the skin. Typically, the blade has a length of about 0.4 mm or less and a much smaller width and thickness. Despite its small size, the blades can be made in highly reproducible size and shape so that the microslit formed by the blades that puncture the skin has a very reproducible size and depth. Since the blades have a small thickness (ie, small relative to the width and length of the blades), the blades cause less tissue damage for a certain cross section than skin penetrating microneedles having a circular cross section. The device of the present invention is capable of extracting (e.g., a route or substance (e.g. human electrolyte) through which the substance (e.g. drug) can enter through the stratum corneum of the human epidermis. Sampling) path.

본 발명의 일 양태에서, 상기 장치는 복수의 개구들을 갖는 시트, 그 하방으로 연장되며 상기 시트에 필수적인 복수의 마이크로블레이드 및 그 장치를 인체 표피에 고정하는 수단을 포함한다. 본 발명의 많은 서로 다른 양태에서, 본 장치는, 다음과 같은 복수의 방법들, 즉, 적어도 일부의 블레이드로부터 연장되는 프롱 (prong) 또는 바브 (barb) 와 같은 연장부를 갖는 방법, 적어도 일부의 블레이드에 대해 수직으로 연장되는 개구를 갖는 방법, 마이크로블레이드의 한면을 제외한, 상기 장치의 접착제와의 피부 접촉 표면의 전체 표면 영역을 반드시 커버하는 방법, 상기 복수의 마이크로블레이드 중의 적어도 일부를 상기 복수의 나머지 블레이드에 90°각도로 배향시키는 방법, 상기 복수의 마이크로블레이드 중의 적어도 몇몇을 상기 복수의 나머지 블레이드에 약 1°내지 약 89°범위 내의 각도로 향하게 하는 방법, 본 장치가 인체 표피에 더 부합되는 형태가 되도록 상기 시트에 복수의 제 2 개구를 제공하는 방법을 포함하는 어떠한 방법으로 인체 표피에 고정되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 장치는 약물 투여, 인체 분석 물질 또는 약물 샘플링, 또는 양자와 함께 사용될 수 있다. 본 발명과 함께 사용되는 투여 장치는 전기 운반 장치, 수동 (passive) 장치, 삼투 장치 및 압력 구동 (pressure-driven) 장치를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명과 함께 사용되는 샘플링 장치는 글리크펠드 (Glikfeld) 등의 미국 특허 제 5,279,543 호에 기재된 "역 (reverse)" 전기 운반 장치, 수동 장치, 삼투 장치 및 음압 구동 장치를 포함하나, 거기에 한정되는 것은 아니다.In one aspect of the invention, the device comprises a sheet having a plurality of openings, a plurality of microblades extending downwardly and essential to the sheet and means for securing the device to the human epidermis. In many different aspects of the invention, the apparatus comprises a plurality of methods, namely a method having an extension, such as a prong or barb, extending from at least some blades, at least some blades A method having an opening extending perpendicular to the method; a method of necessarily covering the entire surface area of the skin contact surface with the adhesive of the device, except one side of the microblade; Orienting the blade at a 90 ° angle, or directing at least some of the plurality of microblades at an angle within the range of about 1 ° to about 89 ° to the remaining blades of the plurality, wherein the device is more compatible with the human epidermis Any method comprising providing a plurality of second openings in the sheet such that But it fixed to a human body skin, and the like. The device of the present invention may be used with drug administration, human analyte or drug sampling, or both. Dosage devices for use with the present invention include, but are not limited to, electric delivery devices, passive devices, osmotic devices, and pressure-driven devices. Sampling devices for use with the present invention include, but are not limited to, "reverse" electric carriers, passive devices, osmotic devices, and negative pressure drive devices described in US Pat. No. 5,279,543 to Glikfeld et al. It doesn't happen.

또한, 본 발명은 매우 재현가능한 방식으로 본 발명의 장치를 생산하기 위한 고수율, 저가의 방법을 제공한다.The present invention also provides a high yield, low cost method for producing the device of the present invention in a very reproducible manner.

Claims (30)

인체 표피의 각질층을 관통하여, 제제가 유입되거나 추출될 수 있는 경로를 형성하기 위한 장치 (2) 로서,Apparatus (2) for penetrating the stratum corneum of the human epidermis and forming a route through which the agent can be introduced or extracted, 하나 이상의 개구 (8) 를 갖는 시트 (6) 및 그 하방으로 연장되는 복수의 블레이드 (4) 를 포함하되, 상기 복수의 블레이드들 중의 하나 이상의 블레이드는 상기 장치 (2) 를 인체 표피에 고정하기 위한 앵커 (anchor)(50, 68, 74, 82) 를 갖는 것을 특징으로 하는 장치 (2).A sheet 6 having one or more openings 8 and a plurality of blades 4 extending thereunder, wherein at least one of the plurality of blades is adapted for securing the device 2 to the human epidermis. Apparatus (2) characterized by having anchors (50, 68, 74, 82). 인체 표피의 각질층을 관통하여, 제제가 유입되거나 추출될 수 있는 경로를 형성하기 위한 장치 (2) 로서,Apparatus (2) for penetrating the stratum corneum of the human epidermis and forming a route through which the agent can be introduced or extracted, 관통하는 복수의 개구 (8) 를 갖는 시트 (6) 를 구비하되, 상기 개구 (8) 들 중의 하나 이상의 개구는 그 외주를 따라 위치하고 상기 시트 (6) 로부터 하방으로 연장되는 복수의 블레이드 (4), 및 상기 장치 (2) 를 인체 표피에 고정하는 앵커 (50, 68, 74, 82) 를 갖는 것을 특징으로 하는 장치 (2).A plurality of blades (4) having a sheet (6) having a plurality of openings (8) through which one or more of the openings (8) are located along their periphery and extend downward from the sheet (6) And anchors (50, 68, 74, 82) for fixing the device (2) to the human epidermis. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 앵커는,The anchor, (i) 하나 이상의 블레이드 (4) 로부터 연장되는 돌기부 (68);(i) protrusions 68 extending from one or more blades 4; (ⅱ) 바브 (50);(Ii) barb 50; (ⅲ) 하나 이상의 블레이드 (4) 을 통해 연장되는 하나 이상의 개구 (74);(Iii) one or more openings 74 extending through the one or more blades 4; (ⅳ) 상기 시트 (6) 의 인체 접촉 표면 (48) 및 상기 복수의 블레이드들 (4) 중 하나 이상의 블레이드의 하나 이상의 표면 (82) 상의 접착제;(Iii) an adhesive on the body contacting surface 48 of the sheet 6 and at least one surface 82 of at least one of the plurality of blades 4; (v) 상기 각 블레이드 (4) 는 축을 가지며, 상기 블레이드 (4) 는, 블레이드 축이 거의 평행하고 상기 축이 상기 시트 (6) 에 대해 약 1°내지 89°의 각도를 형성하도록 배향되며,(v) each blade 4 has an axis, the blade 4 is oriented such that the blade axis is substantially parallel and the axis forms an angle of about 1 ° to 89 ° with respect to the sheet 6, (ⅵ) 상기 복수의 블레이드 (4) 각각은 반드시 일 면을 정의하며, 상기 앵커는 상기 복수의 블레이드의 나머지 부분에 대해 약 90°의 각도로 배향된 상기 복수의 블레이드 (4) 의 일부분을 포함하고 ; 및(Iii) each of the plurality of blades 4 necessarily defines one side, and the anchor includes a portion of the plurality of blades 4 oriented at an angle of about 90 ° with respect to the rest of the plurality of blades. and ; And (ⅶ) 상기 복수의 블레이드 (4) 각각은 반드시 일 면을 정의하며, 상기 앵커는 상기 복수의 블레이드의 나머지 부분에 대해 약 1°내지 약 90°범위 내의 각도로 배향된 상기 복수의 블레이드 (4) 의 일부분을 포함하는 것으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.(Iii) each of the plurality of blades 4 necessarily defines one surface, and the anchor is oriented in an angle within a range of about 1 ° to about 90 ° relative to the remainder of the plurality of blades (4) Device selected from the group consisting of. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 돌기부 (68) 는 하나 이상의 블레이드 (4) 에 의해 정의되는 평면으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.The protrusion (68) is characterized in that it extends from a plane defined by one or more blades (4). 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 돌기부 (68) 는 프롱 (4) 인 것을 특징으로 하는 장치.And the protrusion (68) is a prong (4). 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 돌기부는 하나 이상의 블레이드 에지와 일체화되며, 하나 이상의 블레이드에 의해 정의되는 평면에 있는 것을 특징으로 하는 장치.Wherein the protrusion is integrated with at least one blade edge and is in a plane defined by the at least one blade. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 관통 장치 (2) 에 접속되고 상기 개구 (8) 를 통해 인체 표피로 치료 제제를 투여하도록 위치된 치료 제제 투여 장치 (10, 88, 98, 104) 를 더 포함하며, 상기 제제 투여 장치 (10, 88, 98, 104) 는 전기 운반 장치 (10), 수동 확산 장치 (88, 98), 삼투 장치 (104) 및 압력 구동 장치로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.A therapeutic agent dosage device 10, 88, 98, 104 connected to the penetrating device 2 and positioned to administer the therapeutic agent to the human epidermis through the opening 8, wherein the agent dosage device 10 , 88, 98, 104 is selected from the group consisting of an electric carrier (10), a passive diffuser (88, 98), an osmotic device (104) and a pressure drive device. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제제는 폴리펩티드 또는 단백질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.The agent is characterized in that the device comprises a polypeptide or protein. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 관통 장치에 접속되고 상기 개구(들) (8) 을 통해 인체 표피로부터 물질을 샘플링하도록 위치된 샘플링 장치 (10, 88, 98, 104) 를 더 포함하되, 상기 샘플링 장치는 역 전기 운반 장치 (10), 수동 확산 장치 (88, 98), 삼투 장치 (104) 및 네거티브 압력 구동 장치로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.And further comprising a sampling device (10, 88, 98, 104) connected to the penetrating device and positioned to sample material from the human epidermis through the opening (s) (8), wherein the sampling device comprises a reverse electric conveying device ( 10), a passive diffusion device (88, 98), an osmotic device (104) and a negative pressure drive device. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 샘플링된 물질은 인체 전해질, 불법 약물 및 포도당으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.And said sampled material is selected from the group consisting of human electrolyte, illegal drugs and glucose. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 블레이드 (4) 일부는 시트 (6) 를 관통하는 개구 (8) 의 외주를 따라서 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.A portion of the plurality of blades (4) is characterized in that it is located along the outer periphery of the opening (8) through the seat (6). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 개구들 (8) 사이에 이격된, 상기 시트 (6) 를 관통하는 복수의 제 2 개구 (80) 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And a plurality of second openings (80) through the sheet (6), spaced between the plurality of openings (8). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 장치는 약 600 내지 약 1000 blades/cm2을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.Wherein the device has about 600 to about 1000 blades / cm 2 . 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 장치는 약 800 blades/cm2이상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.Wherein the device has at least about 800 blades / cm 2 . 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 블레이드들 (4) 중의 일부는 인체 표피의 각질층을 약 25 ㎛ 이상의 깊이까지 관통하기에 충분한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.Some of said plurality of blades (4) have a length sufficient to penetrate the stratum corneum of the human epidermis to a depth of at least about 25 μm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 블레이드들 (4) 각각은 상기 시트 (6) 에 수직하게 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.The device as characterized in that each of the plurality of blades (4) is located perpendicular to the seat (6). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 블레이드들 (4) 각각은 상기 시트 (6) 에 대해 약 1°내지 약 89°범위의 각도로 배향되는 것을 특징으로 하는 장치.And each of said plurality of blades (4) is oriented at an angle in the range of about 1 ° to about 89 ° with respect to said sheet (6). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 블레이드들 (4) 각각은 상기 시트 (6) 에 대해 약 10°내지 약 60°범위의 각도로 배향되는 것을 특징으로 하는 장치.And each of the plurality of blades (4) is oriented at an angle in the range of about 10 ° to about 60 ° with respect to the sheet (6). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 블레이드들 (4) 중의 일부는 약 7 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.Some of said plurality of blades (4) have a thickness in the range from about 7 μm to about 100 μm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 블레이드들 (4) 중의 일부는 약 25 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.Some of said plurality of blades (4) have a thickness in the range from about 25 μm to about 50 μm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 블레이드 (4) 은 금속, 금속 합금, 유리, 세라믹 및 경질 폴리머로 구성되는 군으로부터 선택된 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.Said plurality of blades (4) are made of a material selected from the group consisting of metals, metal alloys, glass, ceramics and hard polymers. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 시트 (6) 및 상기 복수의 블레이드 (4) 은 제제 통과에 대해 불투성인 것을 특징으로 하는 장치.The device (6) and the plurality of blades (4) are characterized in that they are opaque to the passage of the preparation. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수의 블레이드 (4) 은 상기 시트 (6) 보다 더 얇은 것을 특징으로 하는 장치.Said plurality of blades (4) are thinner than said sheet (6). 인체 표피의 각질층을 관통하는 장치 (2) 를 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing the device (2) penetrating the stratum corneum of the human epidermis, 시트 (6) 의 제 1 면 (49) 에 포토레지스트층을 도포하는 단계;Applying a photoresist layer to the first side 49 of the sheet 6; 마스크 패턴을 통해 상기 포토레지스트층을 노광하여, 복수의 블레이드 (4) 을 형성하는 단계;Exposing the photoresist layer through a mask pattern to form a plurality of blades (4); 상기 포토레지스트 및 상기 시트 (6) 의 노광 부분을 에칭하여, 상기 시트 (6) 내에 상기 복수의 블레이드 (4) 및 개구 (8) 를 형성하는 단계;Etching the photoresist and the exposed portion of the sheet (6) to form the plurality of blades (4) and openings (8) in the sheet (6); 상기 복수의 블레이드 (4) 이 상기 시트 (6) 의 하방으로 연장되도록, 상기 개구 (8) 를 통해 상기 복수의 블레이드 (4) 을 펀칭하는 단계; 및Punching the plurality of blades (4) through the openings (8) such that the plurality of blades (4) extend below the sheet (6); And 상기 각질층을 관통하는 상기 장치 (2) 를 투여 장치 (10, 88, 98, 104) 또는 샘플링 장치 (10, 88, 98, 104) 와 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Coupling said device (2) through said stratum corneum with a dosing device (10, 88, 98, 104) or sampling device (10, 88, 98, 104). 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 포토레지스트는 습식 레지스트 및 건식 레지스트로 구성되는 군으로부터 선택된 레지스트인 것을 특징으로 하는 방법.The photoresist is a resist selected from the group consisting of wet resist and dry resist. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 에칭 단계는 스프레이 에칭을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein said etching step comprises spray etching. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 펀칭 단계는,The punching step, 상기 시트 (6) 의 상기 복수의 블레이드 (4) 및 개구 (8) 에 대응하는 복수의 개구 (56) 를 갖는 다이 (52) 상에 상기 시트 (6) 를 배치하는 단계; 및Placing the sheet (6) on a die (52) having a plurality of openings (56) corresponding to the plurality of blades (4) and openings (8) of the sheet (6); And 상기 다이 (52) 의 상기 복수의 개구 (56) 및 상기 시트 (6) 의 상기 복수의 개구 (8) 에 대응하는 복수의 돌기부 (58) 를 갖는 펀치 (54) 를 사용하여, 상기 시트 (6) 에 수직이 되도록 상기 개구 (56) 의 상기 복수의 블레이드 (4) 를 구부리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The sheet 6 using a punch 54 having a plurality of protrusions 58 corresponding to the plurality of openings 56 of the die 52 and the plurality of openings 8 of the sheet 6. Bending the plurality of blades (4) of the opening (56) so as to be perpendicular to the vertical direction. a. 제제가 추출될 인체 표피 상에 장치 (2) 를 부착하는 단계;a. Attaching the device 2 on the human epidermis from which the formulation is to be extracted; b. 상기 경로 및 상기 개구 (8) 를 통해 상기 제제를 추출하는 단계; 및b. Extracting said agent through said pathway and said opening (8); And c. 상기 제제를 저장기 (26, 90, 106) 에 모으는 단계를 포함하되, 상기 장치 (2) 는 하나 이상의 개구 (8), 그 하방으로 연장되는 복수의 블레이드 (4) 및 상기 개구 (8) 와 제제 이송에 관련된 저장기 (26, 90, 106) 를 포함하며, 이에 의해 인체 표피의 각질층을 통한 제제 이송 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 경피 제제 샘플링 방법.c. Collecting the agent in a reservoir (26, 90, 106), wherein the device (2) comprises one or more openings (8), a plurality of blades (4) extending below and the openings (8); A transdermal formulation sampling method comprising a reservoir (26, 90, 106) involved in formulation delivery, thereby forming a formulation delivery path through the stratum corneum of the human epidermis. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상기 샘플된 제제는 인체 분석 물질, 전해질, 혈액 가스, 불법 약물, 합법 약물 및 포도당으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.And said sampled formulation is selected from the group consisting of human analyte, electrolyte, blood gas, illegal drug, legal drug and glucose. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 하방으로 연장되는 상기 블레이드 (4) 을 갖는 상기 시트 (6) 면 (48) 의 반대면에 샘플링 장치 (10, 88, 98, 104) 를 접속하는 단계를 더 포함하되, 상기 샘플링 장치 (10, 88, 98, 104) 는 역 전기 운반 샘플링 장치 (10), 수동 샘플링 장치 (88, 98), 삼투 샘플링 장치 (104) 및 음압 구동 샘플링 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Connecting a sampling device 10, 88, 98, 104 to an opposite side of the sheet 6 surface 48 with the blade 4 extending downward, wherein the sampling device 10, 88, 98, 104 further comprises a reverse electric conveyance sampling device (10), a manual sampling device (88, 98), an osmotic sampling device (104) and a sound pressure driven sampling device.
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