KR20070060609A - 사출성형이 용이한 미세바늘 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사출성형이 용이한 미세바늘에 관한 것으로, 그 목적은 사출금형에 적합한 형상을 갖도록 구성되어 사출금형을 이용한 대량생산이 가능한 미세바늘을 제공하는 것이다. 이를 위한 본 발명은 블록형상으로 이루어진 몸체부; 상기 몸체부의 상면으로부터 소정의 깊이를 갖도록 형성되어 약물 또는 채취된 체액이 보관되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 몸체부의 일측면으로부터 몸체와 평행하게 연장되며, 그의 끝단이 뾰족하게 형성되어 인체에 주사되는 바늘부; 상기 바늘부의 상면으로부터 소정의 깊이를 갖도록 형성되고, 상기 챔버에 그의 일측단이 연결됨과 더불어 그의 타측단이 상기 바늘부의 측면으로 연장되어 약물 또는 체액이 지나가는 통로를 제공하는 채널; 및 상기 챔버를 커버하도록 상기 몸체부의 상부에 부착되는 커버부;를 구비하는 사출성형이 용이한 미세바늘에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.
미세바늘, 사출금형, 몸체부, 바늘부, 챔버, 채널

Description

사출성형이 용이한 미세바늘{microneedle for injection molding}
도 1 은 본 발명에 바람직한 실시 예에 따른 미세바늘의 사시도,
도 2 는 도 1의 평면도,
도 3 은 도 1의 측면도,
도 4 는 도 1의'A'부 상세도,
도 5 내지 도 8은 도 1에 도시된 채널의 구조를 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(100) : 미세바늘 (110) : 몸체부
(120) : 챔버 (130) : 바늘부
(140) : 채널 (150) : 커버
본 발명은 미세바늘에 관한 것으로, 특히 의료용으로서 약물전달이나 혈액의 채취를 위해 사용되며, 사출성형에 유리한 구조를 갖는 미세바늘에 관한 것이다.
치료나 예방을 목적으로 하는 각종 약물을 인체에 전달하기 위한 방법에는 경구에 의한 약물 전달, 흡입에 의한 약물 전달, 주사에 의한 약물 전달, 경피에 의한 약물 전달, 경점막에 의한 약물 전달 등이 있다.
상기 경피에 의한 약물 전달에 있어서 장애요소로 작용하는 것 중 하나는 각질층(stratum corneum)이다. 이 각질층은 무핵의 죽은 세포로 구성된 것으로, 이런 각질층을 뚫고 경피 약물전달의 효율을 높이기 위하여 기계적인 찰과상을 유도하거나, 화학적 촉진제(유연제)를 피부에 도포하는 방법이 사용되고 있으나, 피부자체에 염증을 유발하는 부작용으로 바람직하지 않은 것으로 받아들여지고 있다. 또한 각질층 자체가 약물의 효율적 피부투과에 걸림돌로서 작용하기 때문에 단순 부착형 약물전달시스템으로는 그 효율을 높이는 데 한계가 있었다.
상기 주사에 의한 약물 전달은 각질층에 영향을 받지 않고 약물을 피하조직까지 전달할 수 있는 이점이 있으나, 진피를 뚫고 피하조직까지 바늘이 침투하기 때문에 약물의 전달시 통증을 동반하게 되고, 이는 당뇨병과 같이 매일 수시로 혈당을 측정하고, 인슐린을 투여해야 하는 환자에게는 신체적, 정신적으로 고통을 주는 단점이 있다.
이에 따라 경피에 의한 약물 전달과 주사에 의한 약물 전달의 중간적인 성질을 갖는 미세바늘이 제시되었다. 이러한 미세바늘은 각질층을 물리적으로 뚫어서 효과적인 약물전달의 경로를 확보하게 되고, 그 직경이 100㎛ 안팎의 크기를 갖음과 더불어 침투 깊이도 필요에 따라 조절하여 달리함으로써, 무통에 가깝도록 통증을 감소시킬 수 있는 이점을 갖고 있다.
상기와 같은 미세바늘은 레이저 가공, MEMS(Micro Electro Mechanical System), 실리콘가공공정, DRIE(deep reactive ion etching) 등의 최신 미세가공법을 통해 단품으로 가공된 경우가 대부분으로, 상기와 같은 가공방법은 가공단가가 고가이므로, 미세바늘 타입의 패치(patch)가 1회용으로 소모성인 점을 감안하면, 높은 생산단가로 인해 상품화가 어려운 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 사출금형에 적합한 형상을 갖는 미세바늘을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 금형을 이용한 대량생산의 가능으로 미세바늘의 생산단가를 낮추어 미세바늘의 상품화를 앞당기는 사출성형이 용이한 미세바늘을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 블록형상으로 이루어진 몸체부;
상기 몸체부의 상면으로부터 소정의 깊이를 갖도록 형성되어 약물 또는 채취된 체액이 보관되는 공간을 제공하는 챔버;
상기 몸체부의 일측면으로 몸체와 평행하게 연장되며, 그의 끝단이 뾰족하게 형성되어 인체에 주사되는 바늘부;
상기 바늘부의 상면으로부터 소정의 깊이를 갖도록 형성되고, 상기 챔버에 그의 일측단이 연결됨과 더불어 그의 타측단이 상기 바늘부의 측면으로 연장되어 약물 또는 체액이 지나가는 통로를 제공하는 채널; 및
상기 챔버를 커버하도록 상기 몸체부의 상부에 부착되는 커버부;를 구비하는 사출성형이 용이한 미세바늘을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미세바늘(100)을 나타내고 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미세바늘(100)은 몸체부(110)와, 챔버(120)와, 바늘부(130)와, 채널(140)과, 커버부(150)로 구성된다. 이러한 미세바늘(100)은 사출성형에 적합한 구조를 구비하여 대량생산이 가능함과 더불어 약물의 전달과 체액 채취와 같은 미세바늘의 고유기능을 구현할 수 있도록 구성된다.
상기 몸체부(110)는 상면(110a)과 저면(110b) 및 전/후/좌/우 측면(110c,110d,110e,110f)들이 구비된 블록형상으로 구성되어 있다.
상기 챔버(120)는 약물 및 체액이 저장되는 공간을 형성하는 것으로, 몸체부(110)의 상면(110a)으로부터 소정의 깊이를 갖도록 형성된다. 바람직하게 상기 챔 버(120)는 전체적으로 균일한 깊이로 형성된다.
상기 바늘부(130)는 인체에 주사되는 것으로, 몸체부(110)와 동일평면상에 위치함과 더불어 몸체부(110)의 전면(110c)으로부터 전방을 향해 돌출된 구조로 형성되어 각질층을 뚫고 피부조직으로 삽입되게 구성되며, 그의 끝단은 삽입의 용이함을 위해 뾰족하게 형성된다. 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 바늘부(130)의 좌/우 측면(130a,130b)들은 몸체부(110)의 전면(110c)으로부터 서로 평행한 상태로 연장되다가 바늘부(130)의 끝단에서 서로 교차되도록 경사지게 형성된다. 이때 바늘부(130)의 끝단은 대략 30도의 각도를 갖도록 형성된다. 한편 보다 더 용이한 바늘부(130)의 삽입을 위해 바늘부(130)의 끝단 하부에 경사부(131)를 더 형성할 수도 있다. 이러한 경사부(131)는 바늘부(130)의 끝단 상부로부터 몸체부(110)를 향해 하향경사지게 형성된다. 이와 같은 바늘부(130)는 그 폭이 0.1~0.2㎜로 형성되므로 사용자의 통증을 저감시킬 수 있게 되며, 더욱 그 끝단에 경사부(131)를 형성함으로써 통증을 더욱 저감시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 바늘부(130)가 연결되는 몸체부(110)의 전면(110c)은 미세바늘(100) 사용의 용이성을 위해 바늘부(130)를 근접할수록 전방으로 보다 더 돌출되는 구조를 갖도록 경사지게 형성된다.
상기 채널(140)은 바늘부(130)를 통한 약물의 전달 및 체액의 채취를 위한 통로를 형성하는 것으로, 바늘부(130)의 상면으로부터 소정의 깊이를 갖도록 형성되며, 그의 일측은 챔버(120)에 연결되고, 그의 타측은 바늘부(130)의 측면으로 연장된 구조로 형성된다. 한편 채널(140)은 챔버(120)와 동일한 깊이를 갖도록 형성 되며, 이는 미세바늘(100)의 성형을 위한 금형구조의 단순화를 돕게 된다. 또한 채널(140)은 바늘부(130)의 좌/우 측면(130a,130b)들로 연장된 구조로 형성되어 바늘부(130)가 인체로 삽입될 경우, 피부조직에 의해 채널(140)이 막히게 되는 것을 방지하도록 구성된다. 즉, 상기 채널(140)이 챔버(120)로부터 바늘부(130)의 끝단으로 일자형으로 형성될 경우, 바늘부(130)의 주사방향과 채널(140)의 방향이 동일함으로써, 피부조직이 채널(140)의 입구측을 막아 약물의 전달이나 체액의 채취를 방해하는 문제점이 발생될 수도 있으나, 상기 채널(140)이 바늘부(130)의 좌/우 측면들로 연장되어 주사방향과 채널(140)의 방향이 동일하지 않게 함으로써 피부조직에 의한 채널(140)의 막힘을 방지할 수 있게 된다.
도 5 내지 도 8은 상기 채널의 단면구조를 나타내고 있다. 도 5내지 도 8을 참조하면, 상기 채널(140)은 역삼각형상 또는 사각형상 또는 사다리꼴형상 또는 반원형상 중 선택된 하나의 단면구조를 갖도록 형성된다. 상기 채널의 단면구조는 금형가공의 용이함 및 약물이나 체액의 흐름을 원활하게 하는 것을 고려하여 적합한 것을 선택하여 적용할 수 있다.
상기 커버부(150)는 챔버(120)가 외부와 격리된 채로 약물 또는 체액이 저장되는 공간을 형성하도록 하는 것으로, 상기 챔버(120)를 커버하도록 몸체부(110)의 상면에 부착된 것으로 구성된다. 이때 커버부(150)는 열 또는 화학접착제 또는 전기 또는 초음파 등을 이용한 접착 방법에 의해 몸체부(110)에 부착되어질 수 있다. 이와 같은 접착 방법은 주지된 가공방법으로 상세한 설명은 생략한다.
상기 몸체부(110)와 바늘부(130)는 같은 높이로서 동일 평면상에 위치하도록 형성되고, 약물 및 체액의 저장 및 유동을 위한 챔버(120) 및 채널(140)이 같은 깊이로 형성된 구조, 즉 미세바늘(100)의 상면과 저면을 제외하면 중간층이 하나 밖에 없는 구조이므로 금형의 구조를 최대한 단순화하여 마이크로 단위의 성형공간을 구비하는 금형의 가공이 용이하게 된다.
상기와 같은 몸체부(110)와 바늘부(130) 및 커버부(150)는 성형의 용이함을 위해 수지로 이루어지며, 몸체부(110)와 바늘부(130)와 챔버(120) 및 채널(140)에 형성된 각 측면 모서리는 둥글게 형성되어 모서리 부위에 응력이 집중되는 것을 방지하도록 구성된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같이 미세바늘의 구조를 단순화하고, 사출성형에 유리한 구조를 갖도록 함으로써 사출성형에 의한 미세바늘의 대량생산이 가능하게 되었으며, 이로 인해 생산단가의 저감으로 상용화가 가능하게 되었다.

Claims (9)

  1. 블록형상으로 이루어진 몸체부;
    상기 몸체부의 상면으로부터 소정의 깊이를 갖도록 형성되어 약물 또는 채취된 체액이 보관되는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 몸체부의 일측면으로부터 몸체와 평행하게 연장되며, 그의 끝단이 뾰족하게 형성되어 인체에 주사되는 바늘부;
    상기 바늘부의 상면으로부터 소정의 깊이를 갖도록 형성되고, 상기 챔버에 그의 일측단이 연결됨과 더불어 그의 타측단이 상기 바늘부의 측면으로 연장되어 약물 또는 체액이 지나가는 통로를 제공하는 채널; 및
    상기 챔버를 커버하도록 상기 몸체부의 상부에 부착되는 커버부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버와 상기 채널은 동일한 깊이로 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널은, 상기 챔버로부터 상기 바늘부의 좌/우 측면들로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부와 상기 바늘부와 상기 챔버와 상기 채널에 형성된 각 측면 모서리는 응력집중의 방지를 위해 둥글게 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바늘부와 연결된 상기 몸체부의 전면은, 바늘부와 근접할수록 전방으로 보다 더 돌출되도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널은, 역삼각형상의 단면구조를 갖는 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널은, 사각형상의 단면구조를 갖는 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널은, 사다리꼴형상의 단면구조를 갖는 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널은, 반원형상의 단면구조를 갖는 것을 특징으로 하는 사출성형이 용이한 미세바늘.
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