KR20120119250A - Tiered-structure embedded microneedle - Google Patents

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KR20120119250A
KR20120119250A KR1020110037048A KR20110037048A KR20120119250A KR 20120119250 A KR20120119250 A KR 20120119250A KR 1020110037048 A KR1020110037048 A KR 1020110037048A KR 20110037048 A KR20110037048 A KR 20110037048A KR 20120119250 A KR20120119250 A KR 20120119250A
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설부준
한만희
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(주)마이티시스템
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Abstract

PURPOSE: A fine needle with a projection is provided to efficiently transfer useful materials to the internal body. CONSTITUTION: A fine needle with a projection comprises a needle unit(10) which is inserted into the skin, and a substrate unit(20) which is connected to the base of the needle unit and supports the needle unit. In the needle unit, a protrusion is formed in the edge direction. A protrusion surface is formed at a right angle or an acute angle against the projection direction of needle unit. The protrusion plane is formed to be concave. [Reference numerals] ((a)) Perspective view; ((b)) Plane view; ((c)) Side view

Description

단턱이 형성된 미세바늘{Tiered-structure embedded microneedle}Tiered-structure embedded microneedle

본 발명은 피부 미용 성분이나 약물과 같은 유용물질을 효과적으로 피부에 흡수시키거나 피부를 통해서 체내로 전달되도록 하는 미세바늘 시스템에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 피부 전달 물질을 피부에 적용한 후에 유용물질의 전달효율을 증대시키기 위해 적용하는 독특한 구조를 지닌 미세바늘에 관한 것이다.
The present invention relates to a microneedle system that effectively absorbs useful substances such as skin cosmetic ingredients or drugs into the skin or delivers them to the body through the skin. It relates to a microneedle with a unique structure that is applied to increase the transfer efficiency.

피부미용 성분 또는 약물 등과 같은 유용물질을 피부에 도포하거나, 유용물질이 포함되어 있는 팩이나 패치 등을 피부에 붙여 체내에 전달하는 방식은 지속적인 약물 전달이 가능하고 고통이 없으며 이용이 간편하다는 장점이 있다. 그러나 피부 최외각의 10~60㎛ 두께의 각질층이 외부 물질의 체내 침투를 막기 때문에 유효성분의 체내 흡수율이 매우 낮다. 특히 유효성분이 친수성이거나 분자량이 크면 그 흡수율은 더욱 낮아진다. Applying useful substances such as skin care ingredients or drugs to the skin, or applying a pack or patch that contains useful substances to the skin and delivering them to the body can provide continuous drug delivery, painlessness and ease of use. have. However, the 10-60 ㎛ thick stratum corneum of the outermost skin prevents the penetration of foreign substances into the body, so the absorption rate of the active ingredient is very low. In particular, when the active ingredient is hydrophilic or has a high molecular weight, its absorption rate is further lowered.

이에 유용물질을 효과적으로 전달하기 위하여 주사를 이용한 투여 방법이 이용되어 왔다. 그러나 종래의 주사바늘은 직경이 밀리미터 단위이고, 길이는 센티미터 단위로 피부에 존재하는 통점을 다수 자극하여 사용 시 대상자에게 상당한 고통을 주었다. 또한, 주사는 일반적으로 병원이나 전문적인 피부 관리기관에서만 시술이 가능하기 때문에 가정에서 손쉽게 사용할 수 없다는 단점이 있었다.In order to effectively deliver a useful substance there has been used a method of administration using injection. However, the conventional needle has a diameter in millimeters and a length in centimeters, causing a lot of pain in subjects by stimulating many pain points present in the skin. In addition, the injection has a disadvantage in that it can not be easily used at home because the procedure is generally only available in hospitals or professional skin care institutions.

이를 해결하기 위하여, 직경이 수십~수백㎛, 길이가 수십~수천㎛ 크기인 미세바늘(microneedle)이 개발되었다. 미세바늘은 피부 각질층에 미세 구멍을 형성하기 때문에, 형성된 미세 구멍을 통해서 친수성이거나 분자량이 큰 물질도 용이하게 피부로 흡수되거나 피부를 통해서 체내로 전달될 수 있고, 기존에 피부에 바르기만 해서도 흡수되는 물질들의 피부 흡수율이나 체내 전달율도 증대된다. 또한 길이가 짧은 미세바늘은 신경이 분포하는 진피층까지는 침투하지 않기 때문에 고통이 없으며, 길이가 긴 미세바늘은 진피층까지 침투하더라도 기존의 바늘에 비해 직경이 작고 길이가 짧아서 자극하는 통점의 수가 적어서 대상자의 고통을 크게 줄여준다. In order to solve this problem, microneedle having a diameter of several tens to hundreds of micrometers and a length of several tens to several thousand micrometers has been developed. Since the microneedle forms micropores in the stratum corneum of the skin, even the hydrophilic or high molecular weight substance can be easily absorbed into the skin or transferred through the skin through the formed micropores. The skin absorption rate and the body delivery rate of the substances are also increased. In addition, short needles do not penetrate into the dermal layer where the nerves are distributed, and there is no pain. The long needles have smaller diameters and shorter lengths than conventional needles. It greatly reduces pain.

미세바늘을 활용하여 유용물질을 피부로 흡수시키거나 피부를 통해서 체내로 전달시키는 방식이 다양하게 제안되었으며 각각의 방식에 적합한 미세바늘 구조들 또한 개발된 바 있다. 도 1~5에 종래 알려진 미세바늘을 이용한 약물전달방식들의 개념도를 도시하였다.Various methods of absorbing useful substances into the skin or delivering them to the body through the skin using microneedles have been proposed in various ways, and microneedle structures suitable for each method have also been developed. 1 to 5 illustrate a conceptual diagram of drug delivery methods using a conventionally known microneedles.

도 1은 국제 공개 특허 제WO02/47555호에서와 같이 미세바늘을 이용하여 피부 각질층에 미세 구멍을 형성한 후에 피부전달물질을 도포하는 약물전달방식의 개념도를 보여준다. 이러한 방식은 미세바늘시스템과 피부전달물질이 별도로 구성되기 때문에 미세바늘시스템의 제작 및 멸균, 유통 등이 용이한 장점이 있으나, 확산에 의해서만 약물전달이 이루어지기 때문에 약물전달속도가 매우 느리다는 단점이 있다.Figure 1 shows a conceptual diagram of a drug delivery method for applying a skin transfer material after forming a fine hole in the stratum corneum layer using a microneedle as in WO02 / 47555. This method has the advantage of easy manufacturing, sterilization, and distribution of the microneedle system because the microneedle system and the skin delivery material are separately configured. However, the drug delivery speed is very slow because the drug is delivered only by diffusion. have.

도 2는 미국 등록 특허 제5487726호에서와 같이 피부에 피부전달물질을 미리 도포한 후에 미세바늘을 적용하여 피부 각질층에 미세 구멍을 형성하는 유용물질 전달방식의 개념도를 보여준다. 이러한 방식은 도 1과 유사하여 미세바늘시스템의 제작 및 멸균, 유통 등이 용이한 장점이 있으나, 주로 확산에 의해서 약물전달이 이루어지기 때문에 약물전달속도가 느린 단점이 있다. 하지만 도 1의 방식과 비교하여 도 2의 방식은 미세바늘에 의해서 미량의 약물이 피부내로 직접적으로 침습(삽입)되기 때문에 도 1에 비하여 보다 빠르고 효과적으로 약물전달을 할 수 있다. Figure 2 shows a conceptual diagram of a useful material delivery method for forming a fine hole in the stratum corneum layer by applying a microneedle after applying the skin transfer material to the skin in advance as in US Pat. This method is similar to Figure 1 has the advantage of easy manufacturing, sterilization, distribution, etc. of the microneedle system, but the drug delivery speed is slow because the drug delivery is mainly made by diffusion. However, compared to the method of FIG. 1, the method of FIG. 2 enables faster and more effective drug delivery than that of FIG. 1 because a small amount of drug is directly invaded (inserted) into the skin by the microneedle.

도 3은 미국 등록 특허 제6603998호에서와 같이 미세바늘의 표면에 피부전달물질을 코팅한 후에 이를 피부에 적용함으로써 피부전달물질을 전달하는 약물전달방식의 개념도를 보여 준다. 이러한 미세바늘시스템의 효율을 증대시키기 위해서 미국 공개 특허 제20070078414호에서와 같이 바늘 표면에 약물저장소를 형성하기도 한다. 한편 미국 등록 특허 제6132755호나 미국 공개 특허 제20050251088호 등에서와 같이 미세바늘 자체를 피부 내에서 녹는 물질로 제작할 때는 피부전달물질을 미세바늘 내부에 탑재하기도 한다. 상기와 같은 방식들은 비교적 정량의 약물을 전달할 수 있고 사용이 간편하다는 장점이 있지만, 탑재할 수 있는 약물의 양이 제한적이고 미세바늘과 약물을 함께 패키징하기 때문에 멸균 및 유통 시 고려해야 하는 사항이 많아지는 단점이 있다.Figure 3 shows a conceptual diagram of a drug delivery method for delivering a skin transfer material by applying a skin transfer material on the surface of the microneedle and then applied to the skin as in the US Patent No. 660398. In order to increase the efficiency of the microneedle system, a drug reservoir may be formed on the needle surface as in US Patent Publication No. 20070078414. On the other hand, when the microneedle itself is made of a material that melts in the skin, such as US Patent No. 6132755 and US Patent Publication No. 20050251088, the skin transfer material may be mounted inside the microneedle. Such methods have the advantage of being able to deliver a relatively quantitative amount of drugs and are easy to use, but the amount of drugs that can be loaded is limited and the microneedle and the drug are packaged together, which increases considerations for sterilization and distribution. There are disadvantages.

도 4는 미국 등록 특허 제3964482호 및 대한민국 등록 특허 제682534호에서와 같이 피부전달물질을 후면부에 탑재한 미세바늘시스템을 피부에 적용하였을 때에 미세바늘시스템에 형성되어 있는 약물전달채널을 통해서 후면부의 약물이 피부내로 전달되는 약물전달방식의 개념도를 보여준다. 약물전달채널은 보통 후면부에서 전면부로 이어지는데 미국 등록 특허 제6881203호에서와 같이 전면부에만 형성되기도 한다. 이러한 방식은 미세바늘시스템에 비교적 다량의 약물을 탑재할 수 있으며 지속적인 약물전달이 가능하다는 장점이 있으나, 미세바늘시스템의 제작이 어렵고 약물전달속도가 느리다는 단점이 있다.Figure 4 is a rear portion through the drug delivery channel formed in the microneedle system when applied to the skin microneedle system equipped with a skin transfer material on the back as in US Patent No. 3 H64482 and Republic of Korea Patent No. 682534 A conceptual diagram of a drug delivery method in which drugs are delivered into the skin is shown. The drug delivery channel usually runs from the back side to the front side, which may be formed only at the front side as in US Pat. No. 681203. This method has the advantage of being able to mount a relatively large amount of drugs in the microneedle system and enable continuous drug delivery, but has the disadvantage that the production of the microneedle system is difficult and the drug delivery speed is slow.

이러한 단점들을 해결하고 미세바늘에 의해서 피부내로 직접적으로 삽입되는 유용물질의 양이 증가될 수 있도록 하는 구조를 가진 미세바늘이 개발된 바 있다. 이러한 구조가 제안된 선행 특허로는 미국 공개 특허 제20060051404호(도 5 참조)가 있으나, 피부전달물질을 피부내로 직접적으로 삽입하는 구조가 컵(관) 모양으로 형성되어 있다. 그러나 이는 출구가 말단을 향하는 컵 형상의 미세 캐비티가 바늘부에 형성된 구조이다. 따라서 상기 미세바늘이 피부에 진입할 때는 캐비티에 양압이 걸려서 유용물질이 캐비티에 담기기 어렵고, 미세바늘이 피부에서 이탈할 때는 캐비티에 음압이 걸려 그나마 같이 들어갔던 유용물질이 함께 딸려나오기 때문에 적절한 효과를 얻기 어렵다. 또한 제작 단가가 저렴하고 생체적합성 재질을 이용할 수 있는 고분자 성형 공정으로는 컵 모양의 형상을 구현하는 것이 어렵기 때문에 상기 미세바늘은 실리콘 식각 공정에 의해서만 제조될 수 있다. 실리콘 식각 공정에 의하면 생체에 대한 안전성이 우려되고 제작 단가가 높은 단점이 있어 상용화가 어려운 실정이다. Microneedles have been developed to solve these shortcomings and to increase the amount of useful substances directly inserted into the skin by the microneedle. As a prior patent for which such a structure is proposed, there is US Patent Publication No. 20060051404 (see FIG. 5), but a structure for directly inserting a skin transfer material into the skin is formed in a cup (tube) shape. However, this is a structure in which a cup-shaped microcavity with an outlet facing the end is formed in the needle portion. Therefore, when the microneedle enters the skin, the cavity is positively pressured, so it is difficult for the useful material to be contained in the cavity, and when the microneedle is removed from the skin, the negative material is negatively applied to the cavity. Difficult to get. In addition, the microneedle may be manufactured only by a silicon etching process because it is difficult to realize a cup-shaped shape in a polymer molding process in which manufacturing cost is low and a biocompatible material may be used. According to the silicon etching process, the safety of the living body is concerned and the manufacturing cost is high, so it is difficult to commercialize.

한편, 도 5의 미세바늘 구조와 비슷한 구조가 미국 공개 특허 제20030181936호에 제시되기도 하였으나, 상기 특허에서는 미세바늘의 침투 깊이를 조절하는 용도로 제시되어 구체적인 형상과 용도가 도 5의 약물전달방식에는 부적합하다.
On the other hand, a structure similar to the structure of the microneedle of FIG. 5 has been presented in US Patent Publication No. 20030181936, but the patent is proposed to control the penetration depth of the microneedle, so the specific shape and use of the drug delivery method of FIG. Inadequate

미국 등록 특허 제6603998U.S. Registered Patent 미국 공개 특허 제20070078414호United States Patent Application Publication No. 20070078414 미국 등록 특허 제6132755호U.S. Registered Patent # 6132755 미국 공개 특허 제20050251088호United States Patent Application Publication No. 20050251088 미국 등록 특허 제5487726호U.S. Patent # 5487726 미국 등록 특허 제6603998호U.S. Registered Patent # 6603998 미국 공개 특허 제20070078414호United States Patent Application Publication No. 20070078414 미국 등록 특허 제6132755호U.S. Registered Patent # 6132755 미국 공개 특허 제20050251088호United States Patent Application Publication No. 20050251088 미국 등록 특허 제3964482호U.S. Registered Patent # 3964482 대한민국 등록 특허 제682534호Republic of Korea Patent No.682534 미국 등록 특허 제6881203호U.S. Registered Patent # 6881203 미국 공개 특허 제20060051404호United States Patent Application Publication No. 20060051404 미국 공개 특허 제20030181936호United States Patent Application Publication No. 20030181936

본 발명은 피부전달물질을 피부에 적용한 후에 미세바늘을 적용하여 유용물질을 체내로 전달하는 방식에 있어서, 유용물질 전달의 효율성을 높이는 구조를 지닌 미세바늘을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide a microneedle having a structure that increases the efficiency of useful material delivery in the manner of delivering a useful material to the body by applying a microneedle after applying the skin transfer material to the skin.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피부에 적용시 피부를 침습하는 바늘부와, 상기 바늘부의 기저와 연결되어 바늘부를 지지하는 기판부로 이루어진 미세바늘에 있어서, 상기 바늘부에는 미세바늘을 피부전달물질이 적용된 피부에 적용 시에 피부전달물질을 피부 내로 직접적으로 밀어 넣는 단턱이 그의 첨단 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미세바늘에 관한 것이다.The present invention for achieving the above object, in the microneedle consisting of a needle portion for invading the skin when applied to the skin, and a substrate portion connected to the base of the needle portion to support the needle portion, the needle portion skin The present invention relates to a microneedle characterized in that a step of pushing the skin transfer material directly into the skin when applied to the skin to which the transfer material is applied is formed in the tip direction thereof.

본 발명에서 상기 미세바늘은 하나의 기판부에 하나의 바늘부가 형성된 것일 수도 있고 하나의 기판부에 둘 이상의 바늘부가 형성된 것일 수도 있다.
In the present invention, the microneedle may be one needle portion formed on one substrate portion or two or more needle portions formed on one substrate portion.

이상과 같이 단턱이 형성되어 단턱면(피부전달물질을 미는 면)이 형성되어 있는 본 발명에 의한 미세바늘에 의하면, 보다 효율적으로 피부전달물질을 피부 내로 흡수시키거나 피부를 통해서 체내로 전달하는 것이 가능하게 된다.According to the microneedle according to the present invention in which the step is formed and the step surface (the surface pushing the skin transfer material) is formed as described above, it is more efficient to absorb the skin transfer material into the skin or to deliver it to the body through the skin. It becomes possible.

나아가 본 발명에 의하면, 피부전달물질 미는 면을 활용한 직접적인 약물 전달과 미세바늘에 의해 형성된 피부 각질층의 미세한 구멍으로 피부전달물질의 전달이 가능하기 때문에 기존에 피부를 통한 전달이 어려웠던 친수성 성분이나 분자량이 큰 성분도 피부를 통한 전달이 용이해진다.Furthermore, according to the present invention, the skin-transfer substance pushes the drug directly using cotton and the hydrophilic component or molecular weight, which has been difficult to transfer through the skin, because the skin-transfer substance can be delivered to the fine pores of the stratum corneum formed by the fine needle. This large component also facilitates delivery through the skin.

또한 본 발명에 의한 단턱이 형성된 미세바늘은 효과적인 구조를 지니면서도 그 구조가 비교적 간단하여 제작도 용이하다. In addition, the microneedle formed with a step according to the present invention has an effective structure, but the structure is relatively simple, and is easy to manufacture.

또한 본 발명의 미세바늘은 생체적합성 고분자 재료를 이용한 성형 공정으로 대량생산이 가능하여 가격 경쟁력이 우수한 미세바늘시스템을 생산할 수 있다.
In addition, the microneedle of the present invention can be produced in a mass production process using a biocompatible polymer material can produce a microneedle system with excellent price competitiveness.

도 1~도 4는 종래기술에 의한 전형적인 미세바늘 구조 및 그의 적용을 보여주는 개념도.
도 5는 피부전달물질을 피부내로 직접적으로 삽입하는 컵 모양의 구조가 형성되어 있는 종래기술에 의한 미세바늘 구조 및 그의 적용을 보여주는 개념도.
도 6은 본 발명에 의한 단턱이 형성된 미세바늘을 보여주는 도면.
도 7은 본 발명에 의한 단턱이 형성된 미세바늘의 다른 예를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명에 의한 미세바늘 구조 및 그의 적용을 보여주는 개념도. 1 to 4 is a conceptual diagram showing a typical microneedle structure and its application according to the prior art.
5 is a conceptual view showing a microneedle structure and its application according to the prior art in which a cup-shaped structure for inserting a skin transfer material directly into the skin is formed.
Figure 6 is a view showing a microneedle formed step according to the present invention.
7 is a view showing another example of a microneedle formed with a step according to the present invention.
8 is a conceptual diagram showing a microneedle structure and its application according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the appended drawings illustrate only the contents and scope of technology of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention based on these examples.

본 발명에서 "바늘부의 폭" 및 "바늘부의 두께"란 다양한 형상의 바늘부의 수평단면에서 가장 먼 외곽지점간의 거리 및 그에 수직인 외곽지점간의 거리를 의미하는 것으로서, 만일 바늘부에 폭 및 두께가 일정한 값을 유지하는 영역이 있을 경우 그 값을, 바늘부가 테이퍼 형태로서 폭 및 두께가 일정한 값을 유지하는 구간이 없을 경우 바늘부 1/2높이 지점의 폭 및 두께를 의미한다. 예를 들어 바늘부가 원뿔형태라면 폭 및 지름은 바늘부 1/2 높이 지점의 단면 지름과 같게 된다.
In the present invention, the "width of the needle part" and the "thickness of the needle part" means the distance between the outermost points and the distance between the outer points perpendicular to the horizontal cross-section of the needle part of various shapes. When there is an area that maintains a constant value, the value means the width and thickness of the needle part 1/2 height point when there is no section in which the needle part has a constant width and thickness as a tapered shape. For example, if the needle portion is conical, the width and diameter will be equal to the cross-sectional diameter of the needle half height point.

전술한 바와 같이 본 발명은, 도 6 및 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 첨단 방향으로 단턱이 형성된, 계단식 구조인 미세바늘에 관한 것이다. 도 6에서 (a)는 본 발명에 의한 단턱이 형성된 미세바늘(바늘부+기판부)을 도시하였고, 도 6 (b) (c) 및 도 7에는 이해의 편의를 위해 기판부를 생략하고 바늘부만을 도시하였다.As described above, the present invention relates to a microneedle having a stepped structure, in which a step is formed in the tip direction, as exemplarily shown in FIGS. 6 and 7. In Figure 6 (a) is shown a microneedle (needle + substrate portion) is formed stepped according to the present invention, Figure 6 (b) (c) and Figure 7 omitted the substrate portion for convenience of understanding and needle portion The bay is shown.

본 발명에 의한 미세바늘은 도 2 또는 도 5에 예시된 것처럼, 먼저 유용물질을 피부에 도포한 다음 미세바늘을 적용(선도포방식)함으로써 유용물질이 피부 내부로 유도되도록 하는 방식으로 사용된다(도 8).The microneedles according to the present invention are used in such a manner that the useful material is guided into the skin by first applying the useful material to the skin and then applying the microneedle (pre-applying method) as illustrated in FIG. 2 or 5. 8).

"미세바늘" 자체는 종래 알려진 것으로서 바늘부는 피부 적용시 피부를 침습하는 영역이며, 기판부는 피부에 삽입되지 않으면서 바늘부를 지지하고 바늘부가 복수개인 경우(어레이 포함) 이들 바늘부를 연결하는 역할을 하는 영역이다. "Fine needles" are conventionally known as the needle portion is a region that invades the skin when the skin is applied, the substrate portion supports the needle portion without being inserted into the skin and serves to connect these needle portions when there are a plurality of needle portions (including an array). Area.

미세바늘에서 바늘부는 통상 기판부의 일면에 수직방향으로 돌출 형성되고 돌출된 끝부분(첨단)이 피부 침습이 용이하도록 날카로운 3차원 팁 형상으로 이루어져 있다. 상기 바늘부는 원뿔, 타원뿔, 다각뿔 등 다양한 형상이 가능하며, 본 발명은 바늘부의 형상에 제한되지 않는다.
In the microneedles, the needle part is usually formed to protrude vertically on one surface of the substrate part, and the protruding end portion (tip) has a sharp three-dimensional tip shape to facilitate skin invasion. The needle portion may be a variety of shapes, such as cones, elliptical cones, polygonal pyramids, the present invention is not limited to the shape of the needle portion.

본 발명은 이러한 미세바늘에 있어서, 미세바늘을 피부에 적용할 때에 피부전달물질을 피부 내로 직접적으로 밀어 넣는 효과가 발휘될 수 있도록 피부전달물질 미는 면(단턱면)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that in the microneedles, when the microneedles are applied to the skin, a skin pushing material pushing surface (step surface) is formed so that an effect of directly pushing the skin transfer material into the skin is exerted. .

즉, 본 발명에 의한 미세바늘은 첨단 방향으로 하향하는 단턱이 형성된 계단식 구조로 되어 있어서 피부에 적용시에 단턱면이 사전에 도포되어 있는 유용물질이 측면으로 밀려나는 것을 방지하면서 함께 피부 속으로 밀려들어가게 하는 작용을 한다. In other words, the microneedle according to the present invention has a stepped structure formed with a stepped downward in the tip direction, and is pushed into the skin together while preventing the useful material, which is applied to the stepped surface in advance, from being applied to the skin. It acts to get you in.

통상 미세바늘(의 돌출방향)이 피부면에 수직으로 삽입되므로, 사전에 도포되어 있는 유용물질이 측면으로 밀려나는 것을 방지하면서 함께 피부 속으로 밀려들어갈 수 있도록 상기 단턱면은 바늘부의 돌출방향에 대해 직각이거나 예각인 것이 바람직하다. 즉, 상기 단턱면(피부전달물질 미는 면)은 미세바늘이 돌출방향의 기준축과 대략적으로 수직 또는 예각을 이루는 것이 피부전달물질을 피부내로 전달하는 면과 제작 공정의 용이성 면에서 바람직하다(도 6). Since the microneedle (protruding direction) is inserted perpendicular to the skin surface, the stepped surface is provided with respect to the protruding direction of the needle portion so that the useful material applied in advance can be pushed into the skin together while preventing the useful material from being pushed to the side. It is preferred to be right angle or acute angle. In other words, the stepped surface (skin pushing material pushing surface) is preferably a microneedle approximately perpendicular or acute angle with the reference axis in the protruding direction in terms of delivering the skin transfer material into the skin and ease of manufacturing process (Fig. 6).

또한 상기 단턱면은 평면일 수도 있지만, 미세바늘을 피부에 적용시에 단턱면에 의해 유용물질이 감싸지면서 피부내로 도입될 수 있도록 상기 단턱면은 바늘부의 기저에서 볼 때 오목하게 형성되도록 하는 것이 좋다. 단턱면이 바늘부의 기저에서 볼 때 오목하다는 것은 피부면에서 볼 때 볼록한 형상이므로 볼록하게 형성된 공간에 유용물질을 감싸서 피부로 도입하게 됨으로서 유용물질을 피부 내로 보다 효과적으로 전달할 수 있게 된다. 이러한 미세바늘의 예로 도 7과 같이 초승달 모양이나 계단형태의 웅덩이 모양과 같이 가장자리 부분보다 가운데 부분이 기판부쪽으로 처진 형상을 들 수 있다.
In addition, although the stepped surface may be flat, it is preferable that the stepped surface is concave when viewed from the base of the needle part so that the useful material is enclosed by the stepped surface when the microneedle is applied to the skin. . Since the stepped surface is concave when viewed from the base of the needle part, it is convex when viewed from the skin surface, so that the useful material can be more effectively delivered into the skin by enveloping the useful material in the convexly formed space. An example of such a microneedle may be a shape in which a center portion sags toward the substrate portion rather than an edge portion, such as a crescent shape or a stepped puddle shape as shown in FIG. 7.

상기 바늘부의 높이(H1)는 사용용도에 따라서 각질층의 일부만 침투하는 경우와 진피층까지 침투하는 경우 등이 있어서 0.1~1mm인 것이 바람직하다. 한편 바늘부의 기저로부터 상기 단턱의 높이(H2; 대략 약물을 전달하고자 하는 깊이)는 적용하고자 하는 유용물질의 종류(특성) 및 적용하고자 하는 피부의 특성 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 바늘부의 높이(H1)와 바늘부의 기저로부터 상기 단턱의 높이(H2)의 비율(H2/H1)는 0.1~0.9인 것이 바람직하다.
The height H1 of the needle part is preferably 0.1 to 1 mm in some cases of penetrating the stratum corneum and penetrating to the dermis, depending on the intended use. On the other hand, the height of the step (H2; approximately the depth to deliver the drug) from the base of the needle portion may vary depending on the kind (characteristic) of the useful substance to be applied and the characteristics of the skin to be applied. Therefore, it is preferable that the ratio H2 / H1 of the height H1 of the needle part and the height H2 of the stepped portion from the base of the needle part is 0.1 to 0.9.

상기 미세바늘은 피부의 강도에 저항하여 침투할 수 있을 정도의 강도를 가져야 하므로 재질에 따라 바늘부의 두께(T1)는 0.05~0.4mm인 것이 바람직하다.Since the microneedles should have a strength enough to penetrate against the strength of the skin, the thickness T1 of the needle part is preferably 0.05 to 0.4 mm depending on the material.

한편 단턱면(피부전달물질 미는 면)의 두께(T2)와 바늘부의 두께(T1)의 비율(T2/T1)은 3차원 팁부분이 충분한 강도를 가질 수 있을 정도로 두꺼우며 피부전달물질 미는 면도 최대한 많은 양의 약물을 피부 내로 전달할 수 있도록 적당한 두께를 가져야 하므로 1/5~3/5인 것이 바람직하다.
On the other hand, the ratio (T2 / T1) of the thickness T2 of the stepped surface (skin pushing material pushing surface) and the thickness of the needle part T1 (T2 / T1) is thick enough that the three-dimensional tip portion can have sufficient strength, and the skin transfer material pushing is as shaving as possible. It should be 1/5 to 3/5 because it must have a suitable thickness to deliver a large amount of drug into the skin.

단턱면(피부전달물질 미는 면)도 피부 내로 삽입될 수 있도록 하기 위해서 단턱에서 바늘부 첨단까지의 거리(H3)와 단턱면의 두께(T2)의 비율(H3/T2)은 1~10, 바람직하게는 1~6인 것이 바람직하다. 피부전달물질 미는 면부터 바늘 끝부분까지의 거리(H3)와 단턱면의 두께(T2)의 비율(H3/T2)이 1보다 작을 경우에는 피부전달물질 미는 면이 약물을 미는 작용이 아닌 미세바늘의 침투 깊이를 제한하는 작용을 하며, 10보다 클 때는 상대적으로 단턱면이 피부에 너무 얕게 침투하여 유용물질 주입효과가 떨어질 수 있다
The ratio (H3 / T2) of the distance (H3) from the step to the tip of the needle part (T2) is preferably 1 to 10, so that the stepped surface (skin pushing material pushing surface) can also be inserted into the skin. Preferably it is 1-6. If the ratio (H3 / T2) of the distance (H3) from the surface of the skin-transfer substance pushing surface to the tip of the needle (T2) of the step surface is less than 1, the surface of the skin-transfer substance pushing surface is not a drug pushing action. It has a function of limiting the penetration depth of, and when it is larger than 10, the relatively stepped surface penetrates too shallowly into the skin, which may decrease the effect of injecting useful substances.

본 발명에 의한 단턱이 형성된, 계단식 구조의 미세바늘을 피부에 적용하는 과정을 을 도 8에 개념적으로 도시하였다. 도시된 바와 같이, 사전에 유용물질을 피부에 도포한 다음 본 발명에 의한 미세바늘을 적용하면 본 발명에 의한 미세바늘의 단턱면에 의해 피부에 도포되었던 유용물질이 밀려들어가면서 피부에 도입된다.
8 illustrates a process of applying a stepped microneedle to the skin on which the step according to the present invention is formed. As shown, when the useful material is applied to the skin in advance, and then the microneedle according to the present invention is applied to the skin while the useful material applied to the skin is pushed by the stepped surface of the microneedle according to the present invention.

본 발명에 의한 미세바늘은 궁극적으로 피부에 효과적으로 적용되어야 한다. 즉, 상기 미세바늘의 피부전달물질 미는 면의 효과를 극대화하기 위해서는 피부전달물질을 피부에 바른 후에 상기 미세바늘을 여러 번 적용하는 것이 바람직하다. 이를 위해 미세바늘을 단독으로 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명에 의한 미세바늘이 복수개 종횡으로 배열된 미세바늘 시스템 형태로 사용하는 것이 더욱 좋다. The microneedles according to the present invention should ultimately be applied effectively to the skin. That is, in order to maximize the effect of pushing the skin transfer material of the microneedle, it is preferable to apply the microneedle several times after applying the skin transfer material to the skin. For this purpose, it is also possible to use a microneedle alone, but it is more preferable to use the microneedle system in the form of a microneedle system in which a plurality of microneedles according to the present invention are arranged in a plurality of longitudinal and horizontal directions.

예를 들면, 본 발명에 의한 미세바늘 시스템은, 국제특허 제WO02/47555호에서와 같은 롤러형 미세바늘시스템, 미국 등록 특허 제5487726호에서와 같은 스탬프형 미세바늘 시스템, 대한민국 출원 특허 제2009-4589호에서와 같은 뚜껑형 미세바늘 시스템 형태로 활용할 수 있다. 또한 패치형 미세바늘 시스템에 있어서도 기판부의 유연성이 매우 높아서 피부와 완전히 밀착하지 않는다면, 패치형 미세바늘 시스템을 피부에 눌렀을 때만 미세바늘이 피부내로 삽입되고 압력을 제거하면 기판부의 복원력에 의해서 다수의 미세바늘들이 피부 밖으로 나오기 때문에 패치형 미세바늘 시스템을 적용한 뒤에도 여러 번 두드리는 것이 가능하여, 이러한 패치형 미세바늘 시스템에도 본 발명에서 고안한 피부전달물질 미는 면이 형성되어 있는 미세바늘의 적용이 가능하다.
For example, the microneedle system according to the present invention includes a roller type microneedle system as in WO02 / 47555, a stamp type microneedle system as in US Pat. It is available in the form of a capped microneedle system as in 4589. In addition, even in the patch type microneedle system, if the substrate part is very flexible and does not adhere completely to the skin, the microneedle is inserted into the skin only when the patch type microneedle system is pressed into the skin and when the pressure is removed, Because it comes out of the skin, it is possible to knock several times even after applying the patch-type microneedle system, the patch-type microneedle system is also possible to apply the microneedle formed with the skin-transfer material pushing surface devised in the present invention.

나아가 본 발명은 상기와 같은 미세바늘 시스템 및 피부적용을 위한 유용성분이 함유된 액상물질을 포함하는 유용성분 피부적용 세트형태로 제작/사용될 수 있다.
Furthermore, the present invention can be produced / used in the form of a set of useful components skin application including the liquid material containing the microneedle system and the useful components for skin application.

본 발명에 의한 미세바늘, 미세바늘 어레이는 대한민국 등록 특허 제682534호나 제1004014호에서와 같은 금형 제작 공정과 고분자 성형 공정을 응용하여 생체적합성 특성이 있는 재료로 대량생산이 가능하므로 제조방법에 대한 설명은 생략한다.
The microneedle and the microneedle array according to the present invention can be mass-produced with a material having biocompatibility by applying a mold fabrication process and a polymer molding process as in Korean Patent Nos. 682534 or 1004014. Is omitted.

1. 미세바늘
10. 바늘부
11. 기저 12. 첨단 13. 단턱(면)
20. 기판부
31. 각질층 32. 표피 및 진피 33. 유용물질1. Fine needle
10. Needle part
11. Basis 12. Peak 13. Step (face)
20. Board part
31. Corneous layer 32. Epidermis and dermis 33. Substances useful

Claims (8)

피부에 적용시 피부를 침습하는 바늘부와, 상기 바늘부의 기저와 연결되어 바늘부를 지지하는 기판부로 이루어진 미세바늘에 있어서,
상기 바늘부에는 미세바늘을 피부전달물질이 적용된 피부에 적용 시에 피부전달물질을 피부 내로 직접적으로 밀어 넣는 단턱이 그의 첨단 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미세바늘.
In the fine needle consisting of a needle portion for invading the skin when applied to the skin, and a substrate portion connected to the base of the needle portion to support the needle portion,
The needle portion is a microneedle, characterized in that the step that pushes the skin transfer material directly into the skin when applied to the skin to which the fine needle is applied skin is formed in the direction of its tip.
제 1 항에 있어서,
상기 단턱면은 바늘부의 돌출방향에 대해 직각이거나 예각인 것을 특징으로 하는 미세바늘.
The method of claim 1,
The stepped surface is a microneedle, characterized in that perpendicular or acute angle with respect to the projecting direction of the needle portion.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단턱면은 평면이거나 바늘부의 기저에서 볼 때 오목하게 형성된 면인 것을 특징으로 하는 미세바늘.
The method according to claim 1 or 2,
The stepped surface is a microneedle, characterized in that the flat surface or concave formed when viewed from the base of the needle portion.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 바늘부의 높이(H1)는 0.1~1mm이며, 바늘부의 높이(H1)와 바늘부의 기저로부터 상기 단턱의 높이(H2)의 비율(H2/H1)은 0.1~0.9인 것을 특징으로 하는 미세바늘.
The method according to claim 1 or 2,
The height H1 of the needle part is 0.1 to 1 mm, and the ratio H2 / H1 of the height H2 of the stepped portion H2 / H1 from the height H1 of the needle part and the base of the needle part is 0.1 to 0.9.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 바늘부의 두께(T1)는 0.05~0.4mm이며, 단턱면의 두께(T2)와 바늘부의 두께(T1)의 비율(T2/T1)은 1/5~3/5인 것을 특징으로 하는 미세바늘.
The method according to claim 1 or 2,
The thickness T1 of the needle part is 0.05 to 0.4 mm, and the ratio T2 / T1 of the thickness T2 of the stepped surface and the thickness T1 of the needle part is 1/5 to 3/5. .
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단턱에서 바늘부 첨단까지의 거리(H3)와 단턱면의 두께(T2)의 비율(H3/T2)은 1~10인 것을 특징으로 하는 미세바늘.
The method according to claim 1 or 2,
Microneedle, characterized in that the ratio (H3 / T2) of the distance (H3) from the stepped to the tip of the needle portion and the thickness (T2) of the stepped surface.
제 1 항 또는 제 2 항에 의한 미세바늘이 복수개 종횡으로 배열된 미세바늘 시스템.
The microneedle system according to claim 1 or 2, wherein the fine needles are arranged in a plurality of longitudinal and horizontal directions.
제 7 항에 의한 미세바늘 시스템 및 피부적용을 위한 유용성분이 함유된 액상물질을 포함하는 유용성분 피부적용 세트.
A useful component skin application set comprising a liquid material containing a useful component for applying the microneedle system and skin according to claim 7.
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