KR20170008407A - 약물코팅 스텐트 제조장치 및 이를 이용한 약물코팅 스텐트 제조방법 - Google Patents

약물코팅 스텐트 제조장치 및 이를 이용한 약물코팅 스텐트 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 약물코팅 스텐트 제조장치 및 이를 이용한 약물코팅 스텐트 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 3D 프린팅 장치인 바이오플로팅 장치에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사될 수 있는 코팅수단이 일체로 형성됨으로써, 약물코팅 스텐트의 제조가 용이한 약물코팅 스텐트 제조장치와, 생분해성 폴리머로 제조된 원통형의 스텐트 표면에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사되어 코팅됨으로써, 약물코팅층의 결합력을 향상시켜 혈관의 재협착을 방지하되, 일정 기간 적당한 기계적 강도를 유지하다 생분해되고 흡수되어질 수 있는 약물코팅 스텐트의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

약물코팅 스텐트 제조장치 및 이를 이용한 약물코팅 스텐트 제조방법{Drug coating stent manufacturing device and manufacturing method thereof}
본 발명은 약물코팅 스텐트 제조장치 및 이를 0이용한 약물코팅 스텐트 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 3D 프린팅 장치인 바이오플로팅 장치에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사될 수 있는 코팅수단이 일체로 형성됨으로써, 약물코팅 스텐트의 제조가 용이한 약물코팅 스텐트 제조장치와, 생분해성 폴리머로 제조된 원통형의 스텐트 표면에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사되어 코팅됨으로써, 약물코팅층의 결합력을 향상시켜 혈관의 재협착을 방지하되, 일정 기간 적당한 기계적 강도를 유지하다 생분해되고 흡수되어질 수 있는 약물코팅 스텐트의 제조 방법에 관한 것이다.
스텐트(stent)는 혈관 경색 시에 수술을 통해 삽입하여 막힌 혈관을 일시적으로 혹은 영구적으로 확장시켜 주는 스프링 형태의 이식물로 사용량은 점점 증가하고 있다.
최근 미국에서만 6천만명이상의 동맥경화증 환자가 발병되었고 이로 인해서 매년 450000명 이상이 사망하였으며, 약 100000명의 절단시술환자가 발생하고 있다.
스텐트는 신속하게 협심증을 해소하고 간헐적인 저림 증상의 환자가 환부를 절단해야하는 상황으로 악화되는 것을 예방하는데 탁월한 효과를 보여 왔다.
이러한 스텐트는 인체 내에 영구적으로 삽입되므로, 인체 내에서 이상 반응을 일으키지 않고 인체에 무해한 소재로 이루어져야 한다. 스텐트의 소재로 부식되지 않고 유연성이 있는 스테인리스 스틸, 코발트와 크롬의 합금, 니켈과 티타늄 합금 등의 금속 소재가 많이 이용되고 있다.
스텐트 시술 초기에는 금속으로만 이루어진 제품이 사용되었는데 이러한 금속 스텐트는 스텐트의 그물망 사이로 혈관의 내피 조직이 비집고 자라나 혈관이 재협착되는 문제가 발생할 수 있어. 혈관이 다시 좁아지는 문제를 완전히 해결하기 어렵다.
상술한 바와 같이, 초기의 금속성 스텐트(bare metal stents, BMS)들은 관상동맥(coronary arteries)의 경우 30%이상, 대퇴동맥과 슬와 동맥의 경우 50% 재협착이라는 높은 실패율을 안고 있었다.
이를 해결하기 위하여 세포분화를 억제할 수 있는 소량의 약물로 스텐트를 코팅하고 지속적으로 약물을 방출하여 혈관재협착을 억제하는 약물 방출 스텐트가 2000년도 초반에 시판되어 임상에 성공적으로 사용되고 있다.
대표적인 약물 방출 스텐트로는, 파클리탁셀을 코팅한 DES나 면역억제제인 시로리무스 방출 스텐트 (sirolimus eluting stent)가 있다
이후 약물을 방출하는 고분자물질이 표면 처리된 스텐트(polymer coated drug eluting stents, PDES)를 사용함으로써 동맥협착의 재발을 10%미만으로 획기적으로 감소시킬 수 있었다.
그러나 고분자를 이용한 금속스텐트의 표면처리는 두께를 균일하게 구현하기가 매우 어려우므로 약물의 방출이 전체 구조체에서 균일하지 못한다는 단점을 가지고 있다.
또한, 금속스텐트는 생분해되고 흡수되어지지 않으며, 시술 후 CT나 MRI 검사가 불가능하다는 단점이 있다.
관련 기술로, 국내공개특허 제2010-0094763호(공개일 2010.08.27, 명칭 : 음식물 역류방지와 체내 분해가 가능한 스텐트)에는 형상기억합금으로 이루어진 스텐트와, 생분해성 폴리머 성분으로 제조된 폴리머 와이어를 교차되게 엮어서 만든 생분해 스텐트를 결합시켜 제조된 스텐트가 개시된 바 있다.
하지만, 상기 선행특허는 금속 스텐트와 폴리머 스텐트를 모두 사용한 것으로, 상술한 바와 같은 금속 스텐트의 단점을 여전히 갖고 있다.
따라서 최근에는 금속 스텐트의 단점을 극복하기 위해 생분해성 고분자 스텐트가 대두되어지고 있으며 이러한 연구는 세계적으로 아직 초기단계에 있다.
국내공개특허 제 2010-0094763호(공개일 2010.08.27, 명칭 : 음식물 역류방지와 체내 분해가 가능한 스텐트)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 3D 프린팅 장치인 바이오플로팅 장치에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사될 수 있는 코팅수단이 일체로 형성됨으로써, 약물코팅 스텐트의 제조가 용이할 뿐만 아니라, 3차원 형상을 정교하게 제작하기 위해 재현성과 가공성이 높은 조형가공기술인 바이오 플로팅 기술을 이용함으로써, 신속하고 정확한 제조가 가능한 약물코팅 스텐트 제조장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 생분해성 폴리머로 제조된 원통형의 스텐트 표면에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사되어 코팅됨으로써, 약물코팅층의 결합력을 향상시켜 혈관의 재협착을 방지하되, 일정 기간 적당한 기계적 강도를 유지하다 생분해되고 흡수되어질 수 있는 약물코팅 스텐트와 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 약물코팅 스텐트 제조장치는 생분해성 폴리머가 저장되는 용액저장부, 상기 용액저장부에 저장된 생분해성 폴리머를 용융시키는 가열부, 상기 용액저장부로부터 공급받은 용액을 분사하는 분사노즐, 를 포함하여 형성되는 분사수단; 상기 분사수단을 x, y, z방향으로 이동하여 분사 위치를 조절하는 분사위치조절부;; 상기 분사수단의 분사노즐을 통해 분사되는 용액이 수집되도록 상기 분사수단의 하부에 구비되며, 원통 형태의 수집부; 상기 수집부의 양측 단부에 결합 고정되는 고정축과, 상기 수집부 및 상기 고정축을 회전시키는 구동부를 포함하는 수집위치조절부; 생분해성 폴리머, 약물 및 유기용매가 혼합되어 제조된 코팅액이 저장되는 코팅액 저장부와, 상기 코팅액 저장부로부터 공급받은 코팅액이 스프레이 형태로 분사되도록 형성되는 스프레이 노즐을 포함하는 코팅수단; 상기 코팅수단을 x, y, z방향으로 이동하여 코팅액 분사 위치를 조절하는 코팅위치조절부; 및 상기 분사위치조절부 및 코팅위치조절부를 제어하는 제어부; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수집위치조절부는 상기 고정축의 단부가 원뿔 형태이며, 상기 수집부의 양단에 상기 고정축이 삽입 고정되도록 상기 수집부의 양단이 상기 고정축에 대응되는 형태로 내측으로 파여져 형성될 수 있다.
또한, 상기 코팅수단은 상기 분사수단과 x축 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 약물코팅 스텐트 제조장치는 상기 코팅수단에 의해 코팅액이 분사될 때, 코팅액이 분사수단 측으로 넘어가는 것이 차단되도록 상기 코팅수단 및 분사수단 사이에 개폐가 가능한 차단도어가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치를 이용하여 약물코팅 스텐트를 제조하는 방법은 a) 상기 용액저장부에 생분해성 폴리머가 저장되는 재료 준비 단계; b) 상기 분사수단 또는 수집부가 x, y, z 방향으로 이송되도록 하여 분사위치에 정렬되는 정렬 단계; c) 상기 용액저장부에 소정의 압력을 가하여 상기 분사수단을 통해 용액이 분사되도록 하고, 상기 분사수단에 대해 상기 수집부가 일정 속도로 회전 또는 병진 이동되는 분사 단계; d) 상기 분사 단계에서 제조된 스텐트 표면에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사되는 코팅 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅 단계에서는 초음파 스프레이 코팅이 수행될 수 있다.
또한, 상기 약물코팅 스텐트 제조방법은 상기 정렬 단계 및 분사 단계가 반복적으로 수행되어 상기 수집부 표면에 분사된 용액 가닥인 스트랜드가 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치를 이용하여 제조된 약물방출 스텐트는 생분해성 폴리머로 제조된 몸체부; 및, 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합되어 용융된 코팅액이 상기 몸체부 표면에 코팅되어 형성된 약물코팅층; 을 포함하여 형성된다.
또한, 상기 약물코팅 스텐트는 코팅되는 과정에서 상기 몸체부의 생분해성 폴리머와 상기 약물코팅층의 생분해성 폴리머 성분이 일부 서로 결합될 수 있다.
또한, 상기 약물코팅층의 약물은 인도메타존(indomethasone), 케토프로펜(ketoprofen), 덱사메타존(dexamethasone), 이부프로펜(ibuprofen), 독소루비신(doxorubicin), 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀(docetaxel), 미토마이신(mitomycin), 사이클로스포린(cyclosporine), 시롤리무스(sirolimus), 조타롤리무스(zotarolimus), 타크로리무스(tacrolimus), 에버로리무스(everolimus) 중 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치는 3D 프린팅 장치인 바이오플로팅 장치에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사될 수 있는 코팅수단이 일체로 형성됨으로써, 약물코팅 스텐트의 제조가 용이할 뿐만 아니라, 3차원 형상을 정교하게 제작하기 위해 재현성과 가공성이 높은 조형가공기술인 바이오 플로팅 기술을 이용함으로써, 신속하고 정확한 제조가 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조방법은 생분해성 폴리머로 제조된 원통형의 스텐트 표면에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사되어 코팅됨으로써, 약물코팅층의 결합력을 향상시켜 혈관의 재협착을 방지하되, 일정 기간 적당한 기계적 강도를 유지하다 생분해되고 흡수되어질 수 있고, 탄력적이면서도 적당한 기계적 강도를 갖는 약물코팅 스텐트를 제조할 수 있다는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 코팅액 제조시, 약물, 생분해성 폴리머 및 유기용매를 혼합하여 제조하는데, 생분해성 폴리머로 제조된 스텐트 표면에 코팅될 경우 기존의 금속 스텐트에 코팅되는 것보다 결합력이 더 향상될 수 있으며, 유기용매를 이용하여 생분해성 폴리머와 약물이 혼합될 수 있도록 함으로써, 사용될 수 있는 약물에 제한이 없고, 가열이 필요 없어 약물이 변성되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 본 발명은 생분해성 폴리머와 약물이 혼합되어 생분해성 폴리머로 제조된 스텐트의 표면에 골고루 코팅됨으로써, 전 영역에 걸쳐 약물 방출이 균일하게 이루어질 수 있어 혼합된 약물이 환부에 고르게 전달되어 치료 성공률을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 일정 기간 이후 생분해되고 흡수되어지므로 CT나 MRI 검사도 수행할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트 제조장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트 제조장치의 수집부를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 약물코팅 스텐트 제조장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트의 제조방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트의 단면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트의 몸체부 나타낸 평면도 및 사시도
도 9는 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트의 약물 방출량 변화를 나타낸 그래프.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트 제조장치 및 이를 이용한 약물코팅 스텐트 제조방법, 약물코팅 스텐트를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
실시예 1
실시예 1에서는 도 1 내지 3을 참고로 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트 제조장치(1)에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 3D 프린팅 장치인 바이오 플로팅 장치에 코팅수단(500)이 일체로 형성됨으로써, 생분해성 폴리머로 제조된 스텐트 표면에 약물과 생분해성 약물이 혼합된 코팅액이 분사되는 과정이 모두 한 가지 장비에서 이루어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 크게 분사수단(100), 분사위치조절부(300), 수집부(200), 수집위치조절부(400), 코팅수단(500), 코팅위치조절부(600) 및 제어부(700)를 포함하여 형성된다.
상기 용액저장부(110)에는 스텐트용 재료인 생분해성 폴리머가 용해 또는 용융되어 저장되는데, 열선과 같은 가열부(120)가 구비되어 내부에 저장된 생분해성 폴리머가 용해 또는 용융되어 상기 분사노즐(130)을 통해 분사될 수 있도록 한다.
상기 분사노즐(130)의 사이즈는 다양하게 변경가능하며, 이에 따라 스텐트용 재료가 분사되는 스트랜드의 직경이 달라지는데, 이 직경에 따라 스텐트의 기공 및 강도가 달라질 수 있으므로, 필요에 따라 적절히 선택되는 것이 바람직하다.
상기 분사수단(100)에는 가압수단이 더 구비될 수 있는데, 상기 가압수단은 상기 용액저장조의 용액을 가압하기 위한 것으로서 공압장치가 이용될 수 있다.
본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 상기 분사수단(100)을 x, y, z 방향으로 이동하여 분사 위치를 조절하는 분사위치조절부(300)를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 분사위치조절부(300)는 상기 분사수단(100)을 x축으로 이송시키는 x축 이송부와, y축으로 이송시키는 y축 이송부와, z축으로 이송시키는 z축 이송부를 포함하여 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 분사위치조절부(300)는 상기 분사수단(100)을 z축 방향으로 이동되도록 하는 z축 가이드레일(320)이 각각 형성된 고정브라켓(310)과, 상기 고정브라켓(310)을 각각 x축 및 y축으로 이동되도록 하는 x축 가이드레일(330) 및 y축 가이드레일(340)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 수집부(200)는 원통 형태로 형성되어 상기 분사수단(100)의 분사노즐(130)을 통해 분사되는 용액이 수집되도록 상기 분사수단(100)의 하부에 구비된다.
상기 수집위치조절부(400)는 상기 수집부(200)의 양측 단부에 결합 고정되는 고정축(410)과, 상기 고정축(410)을 회전시키는 구동부(420)를 포함하여 형성된다.
도 3에 도시된 것처럼, 상기 수집위치조절부(400)는 상기 고정축(410)의 단부가 원뿔 형태로 형성되고, 상기 수집부(200)는 양측 단부가 상기 고정축(410)에 삽입 고정되도록 상기 고정축(410)과 대응되는 형태로 내측으로 파여져 형성된다.
이때, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 서로 다른 직경을 갖는 수집부(200)가 복수개 구비되어 제조하고자 하는 스텐트의 직경에 따라 교체하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 상기 분사위치조절부(300)에 의해 상기 분사수단(100)을 이동시킴으로써 분사위치를 조절할 수도 있지만, 상기 수집부(200)를 x, y, z 방향으로 이동함으로써 분사위치를 조절할 수도 있다.
특히, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 분사수단(100) 외, 코팅수단(500)이 일체로 형성됨으로써, 하나의 장비에서 스텐트 제조와 코팅이 모두 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
상기 코팅수단(500)은 생분해성 폴리머, 약물 및 유기용매가 혼합되어 제조된 코팅액이 저장되는 코팅액 저장부(510)와, 상기 코팅액 저장부(510)로부터 공급받은 코팅액이 스프레이 형태로 분사되도록 형성되는 스프레이 노즐(520)을 포함하여 형성된다.
이때 ,상기 스프레이 노즐(520)은 초음파 스프레이 노즐(520)로, 초음파를 이용해 코팅액을 미세하게 떨어주면서 상기 수집부(200) 표면에 코팅액이 스프레이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 상기 코팅수단(500)은 상기 분사수단(100)과 x축 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성될 수 있다.
본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 먼저, 상기 분사수단(100)으로부터 분사된 생분해성 폴리머가 상기 수집부(200)에 일정 형태로 수집되면서 스텐트가 제조된 다음, 상기 코팅수단(500)에 의해 코팅이 이루어지는데, 코팅액이 스프레이 노즐(520)에 의해 분사되므로 인접한 분사수단(100) 측으로도 분사될 수도 있다.
따라서 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 상기 코팅수단(500)에 의해 코팅액이 분사될 때, 코팅액이 분사수단(100) 측으로 넘어가는 것이 차단되도록, 상기 코팅수단(500) 및 분사수단(100) 사이에 개폐가 가능한 차단도어(800)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 차단도어(800)는 상기 수집부(200)가 상기 코팅수단(500) 하부에 위치된 다음 차단되는 것으로, 상기 수집부(200)에 형성된 스텐트 상에 분사되는 코팅액이 상기 분사수단(100) 측으로 넘어가지 않도록 한다.
이외에도, 상기 코팅수단(500)은 탈착 가능하도록 형성되어 수동으로 조작이 가능할 수도 있으며, 상기 수집부(200)의 측면 또는 전면에 장착 가능하도록 형성될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조장치(1)는 3D 프린팅 장치인 바이오플로팅 장치에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사될 수 있는 코팅수단(500)이 일체로 형성됨으로써, 약물코팅 스텐트(10)의 제조가 용이할 뿐만 아니라, 3차원 형상을 정교하게 제작하기 위해 재현성과 가공성이 높은 조형가공기술인 바이오 플로팅 기술을 이용함으로써, 신속하고 정확한 제조가 가능하다는 장점이 있다.
실시예 2
실시예 2에서는 도 4를 참고로 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트 제조장치(1)를 이용한 약물코팅 스텐트 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 약물코팅 스텐트 제조방법은 재료 준비 단계(S100), 정렬 단계(S200), 분사 단계(S300) 및 코팅 단계(S400)를 포함한다.
먼저, 상기 재료 준비 단계(S100)는 상기 용액저장부(110)에 생분해성 폴리머가 저장되고, 상기 코팅액 저장부(510)에 생분해성 폴리머, 약물 및 유기용매가 혼합되어 저장된다.
이때, 상기 용액저장부(110)에 저장되는 생분해성 폴리머는 상기 가열부(120)에 의해 가열되어 용융된 상태로 준비되며, 상기 코팅액 저장부(510)에 저장되는 생분해성 폴리머 및 약물은 유기용매에 의해 골고루 혼합되어 녹아 저장된다.
상기 정렬 단계(S200)는 상기 분사수단(100) 또는 수집부(200)가 x, y, z 방향으로 이송되도록 하여 분사위치에 정렬되도록 하는 단계로서, 제조하고자 하는 약물코팅 스텐트(10)의 형태에 따라 상기 분사수단(100) 또는 수집부(200)가 이송되는 속도, 거리 및 방향이 적절히 조절되도록 한다.
이후, 상기 분사 단계(S300)에서는 상기 용액저장부(110)에 소정의 압력을 가하여 상기 분사수단(100)을 통해 용액이 분사되도록 하고, 상기 분사수단(100)에 대해 상기 수집부(200)가 일정 속도로 회전 또는 병진 이동되도록 한다.
이때, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조방법은 분사노즐(130)의 직경을 조절하여 스트랜드의 직경과 공극 사이즈(pore size)를 조절할 수도 있으며, 이송거리 및 분사간격을 조절하여 조절할 수도 있다.
또한, 본 발명의 약물코팅 스텐트 제조방법은 상기 정렬 단계(S200) 및 분사 단계(S300)가 반복적으로 수행되어 상기 수집부(200) 표면에 분사된 용액 가닥인 스트랜드가 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
상기 용액저장부(110)에 저장된 스텐트용 재료가 부족하거나, 상기 코팅액 저장부(510)에 저장된 코팅액이 부족한 경우, 공정 중간에 재료 준비 단계가 추가적으로 더 수행될 수도 있다.
마지막으로, 상기 코팅 단계에서는 상기 분사 단계에서 제조된 스텐트 표면에 코팅액이 분사되어 약물코팅 스텐트(10)가 완성된다.
상기 코팅 단계(S400)에서 수행되는 코팅법은 초음파 스프레이 코팅법이 이용될 수도 있으며, 필요에 따라 상기 코팅액이 담긴 용기 안에 상기 스텐트가 담가지는 딥 코팅법(dip coating method) 방법으로 코팅이 수행될 수도 있다.
상술한 바와 같은 방법으로 제조된 약물코팅 스텐트(10)는 기존의 금속 표면에 약물이 코팅된 스텐트에 비해 약물이 표면에 잘 결합되어 있을 수 있다.
도 9의 그래프는 생분해성 폴리머로 제조된 스텐트 표면에 상기의 코팅액을 초음파 스프레이 방법으로 코팅한 것인데, 기존 금속 스텐트의 경우 31일이 지난 이후 약물의 80%가 방출된 반면, 본 발명의 약물코팅 스텐트(10)는 50%정도만 방출되어 혈관의 재협착 방지에 더 탁월하다.
실시예 3
실시예 3에서는 도 5 내지 8을 참고로 본 발명에 따른 약물코팅 스텐트 제조장치(1)를 이용한 약물코팅 스텐트(10)에 대해 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 약물코팅 스텐트(10)는 생분해성 폴리머로 제조된 몸체부(11)와, 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합되어 용융된 코팅액이 상기 몸체부(11) 표면에 코팅되어 형성된 약물코팅층(12)을 포함하여 형성된다.
본 발명의 약물코팅 스텐트(10)는 코팅되는 과정에서 상기 몸체부(11)의 생분해성 폴리머와 상기 약물코팅층(12)의 생분해성 폴리머 성분이 일부 서로 결합되어 기존의 금속스텐트 표면에 약물이 코팅되는 것보다 더 효과적으로 혈관의 재협착을 방지할 수 있다.
생분해성 폴리머의 구체적인 예로는 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락타이드(PLA), 폴리글리콜리드(PGA), 폴리락티코글리콜리드(PLGA), 폴리디옥사논(PDO), 폴리유산(PLLA)일 수 있으며, 이 외에도 다양하게 변경 실시가 가능하다.
상기 약물코팅층(12)의 약물은 인도메타존(indomethasone), 케토프로펜(ketoprofen), 덱사메타존(dexamethasone), 이부프로펜(ibuprofen), 독소루비신(doxorubicin), 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀(docetaxel), 미토마이신(mitomycin), 사이클로스포린(cyclosporine), 시롤리무스(sirolimus), 조타롤리무스(zotarolimus), 타크로리무스(tacrolimus), 에버로리무스(everolimus) 중 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
기존에 약물과 폴리머가 혼합되어 바이오플로팅 방법으로 스텐트가 제조될 경우에는 생분해성 폴리머를 용융시키기 위해 가열되는 과정에서 약물의 변성이 발생될 수 있어 사용될 수 있는 약물에 제한이 많았던 반면, 본 발명의 약물코팅 스텐트(10)는 유기용매를 이용하여 생분해성 폴리머와 약물이 혼합되기 때문에, 사용될 수 있는 약물에 제한이 없고, 약물이 변성되는 문제를 방지할 수 있다.
따라서 본 발명의 약물코팅 스텐트(10)의 재료로 사용되는 약물은 다양하게 변경 실시가 가능하며, 반드시 한 가지 약물이 사용되는 것으로 제한되지 않으며, 필요에 따라 2종 이상의 약물이 혼합되어 사용될 수도 있다.
상기 몸체부(11)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수집부(200) 표면에 분사된 용액 가닥인 하나의 스트랜드가 지그재그 형태로 수회 절곡되어 연속적으로 형성되고, 단층으로 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 몸체부(11)는 상기 분사수단(100)으로부터 분사되는 용액이 연속적으로 이어져 형성되되, 상기 분사수단(100) 또는 수집부(200)를 적절히 이동시켜 최종적으로 단층의 튜브 형태를 이루게 된다.
이때, 상기 몸체부(11)는 절곡되는 형태에 있어 도 5의 형태로 반드시 한정되지 않으며, 상기 수집부(200)의 원주방향을 따라 절곡될 수도 있고, 축방향을 따라 절곡되는 등 얼마든지 다양하게 변경실시가 가능하다.
또 다른 실시예로 , 상기 몸체부(11)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 생분해성 폴리머와 약물이 혼합되어 상기 수집부(200) 표면에 분사된 용액 가닥인 스트랜드가 서로 일정 각도로 교차되어 적층됨으로써 다층으로 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 상기 몸체부(11)는 첫 번째 층을 이루는 스트랜드가 상기 수집부(200)의 외주면을 따라 원주방향으로 연속 또는 불연속적으로 형성된 다음, 두 번째 층을 이루는 스트랜드가 상기 수집부(200)의 외주면을 따라 x축 방향으로 직선 형태로 형성되되, 원주방향으로 일정 거리 이격되도록 형성되어 서로 수직으로 교차하며 사각형태의 기공이 형성되도록 한다.
도 8에 도시된 상기 몸체부(11)는 첫 번째 층을 이루는 스트랜드가 상기 수집부(200)의 외주면을 따라 원주방향으로 연속 또는 불연속적으로 형성되되, 일정 각도 기울어져 형성된다.
다음으로, 두 번째 층을 이루는 스트랜드가 상기 수집부(200)의 외주면을 따라 x축 방향으로 직선 형태로 형성되되, 원주방향으로 일정 거리 이격되도록 형성되어 서로 대략 45도의 각도로 교차하며 마름모 형태의 기공이 형성되도록 한다.
이때, 본 발명의 약물코팅 스텐트(10)는 홀수 층의 스트랜드와 짝수 층의 스트랜드가 교차되는 각도에 따라 상기 몸체부(11)의 유연성 및 강도가 조절될 수 있으며, 동일한 굵기의 스트랜드를 갖는다면, 도 8의 몸체부(11)가 도 7보다 유연성이 더 높다.
이에 따라, 본 발명의 약물방출 스텐트는 생분해성 폴리머와 약물이 혼합되어 생분해성 폴리머로 제조된 스텐트의 표면에 골고루 코팅됨으로써, 전 영역에 걸쳐 약물 방출이 균일하게 이루어질 수 있어 혼합된 약물이 환부에 고르게 전달되어 치료 성공률을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 일정 기간 이후 생분해되고 흡수되어지므로 CT나 MRI 검사도 수행할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 약물코팅 스텐트 제조장치
10 : 약물방출 스텐트
11 : 몸체부 12 : 약물코팅층
100 : 분사수단
110 : 용액저장부 120 : 가열부
130 : 분사노즐
200 : 수집부
300 : 분사위치조절부
310 : 고정브라켓 320 : z축 가이드레일
330 : x축 가이드레일 340 : y축 가이드레일
400 : 수집위치조절부
410 : 고정축 420 : 구동부
500 : 코팅수단
510 : 코팅액 저장부 520 : 스프레이 노즐
600 : 코팅위치조절부
700 : 제어부
800 : 차단도어
S100~S400 : 약물코팅 스텐트 제조방법의 각 단계.

Claims (10)

  1. 생분해성 폴리머가 저장되는 용액저장부, 상기 용액저장부에 저장된 생분해성 폴리머를 용융시키는 가열부, 상기 용액저장부로부터 공급받은 용액을 분사하는 분사노즐, 를 포함하여 형성되는 분사수단;
    상기 분사수단의 분사노즐을 통해 분사되는 용액이 수집되도록 상기 분사수단의 하부에 구비되며, 원통 형태의 수집부;
    상기 분사수단을 x, y, z방향으로 이동하여 분사 위치를 조절하는 분사위치조절부;
    상기 수집부의 양측 단부에 결합 고정되는 고정축과, 상기 수집부 및 상기 고정축을 회전시키는 구동부를 포함하는 수집위치조절부;
    생분해성 폴리머, 약물 및 유기용매가 혼합되어 제조된 코팅액이 저장되는 코팅액 저장부와, 상기 코팅액 저장부로부터 공급받은 코팅액이 스프레이 형태로 분사되도록 형성되는 스프레이 노즐을 포함하는 코팅수단;
    상기 코팅수단을 x, y, z방향으로 이동하여 코팅액 분사 위치를 조절하는 코팅위치조절부; 및
    상기 분사위치조절부 및 코팅위치조절부를 제어하는 제어부; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수집위치조절부는
    상기 고정축의 단부가 원뿔 형태이며,
    상기 수집부의 양단에 상기 고정축이 삽입 고정되도록 상기 수집부의 양단이 상기 고정축에 대응되는 형태로 내측으로 파여져 형성되는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅수단은
    상기 분사수단과 x축 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트 제조장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 약물코팅 스텐트 제조장치는
    상기 코팅수단에 의해 코팅액이 분사될 때, 코팅액이 분사수단 측으로 넘어가는 것이 차단되도록
    상기 코팅수단 및 분사수단 사이에 개폐가 가능한 차단도어가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트 제조장치.
  5. 제 1항 내지 4항에 의한 약물코팅 스텐트 제조장치를 이용하여 약물코팅 스텐트를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 상기 용액저장부에 생분해성 폴리머가 저장되는 재료 준비 단계;
    b) 상기 분사수단 또는 수집부가 x, y, z 방향으로 이송되도록 하여 분사위치에 정렬되는 정렬 단계;
    c) 상기 용액저장부에 소정의 압력을 가하여 상기 분사수단을 통해 용액이 분사되도록 하고, 상기 분사수단에 대해 상기 수집부가 일정 속도로 회전 또는 병진 이동되는 분사 단계;
    d) 상기 분사 단계에서 제조된 스텐트 표면에 생분해성 폴리머 및 약물이 혼합된 코팅액이 분사되는 코팅 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 코팅 단계에서는
    초음파 스프레이 코팅이 수행되는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 약물코팅 스텐트 제조방법은
    상기 정렬 단계 및 분사 단계가 반복적으로 수행되어
    상기 수집부 표면에 분사된 용액 가닥인 스트랜드가 단층 또는 다층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트 제조방법.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 의한 약물코팅 스텐트 제조장치를 이용하여 제조된 약물방출 스텐트에 있어서,
    생분해성 폴리머로 제조된 몸체부; 및
    생분해성 폴리머 및 약물이 혼합되어 용융된 코팅액이 상기 몸체부 표면에 코팅되어 형성된 약물코팅층; 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 약물코팅 스텐트는
    코팅되는 과정에서 상기 몸체부의 생분해성 폴리머와 상기 약물코팅층의 생분해성 폴리머 성분이 일부 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 약물코팅층의 약물은
    인도메타존(indomethasone), 케토프로펜(ketoprofen), 덱사메타존(dexamethasone), 이부프로펜(ibuprofen), 독소루비신(doxorubicin), 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀(docetaxel), 미토마이신(mitomycin), 사이클로스포린(cyclosporine), 시롤리무스(sirolimus), 조타롤리무스(zotarolimus), 타크로리무스(tacrolimus), 에버로리무스(everolimus) 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 약물코팅 스텐트.
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