KR20170067637A - 마이크로구조체 제조방법 - Google Patents

마이크로구조체 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170067637A
KR20170067637A KR1020160081209A KR20160081209A KR20170067637A KR 20170067637 A KR20170067637 A KR 20170067637A KR 1020160081209 A KR1020160081209 A KR 1020160081209A KR 20160081209 A KR20160081209 A KR 20160081209A KR 20170067637 A KR20170067637 A KR 20170067637A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sheet
process substrate
patch
bottom layer
layer
Prior art date
Application number
KR1020160081209A
Other languages
English (en)
Inventor
김홍기
김정동
배정현
이양기
박소현
정도현
Original Assignee
주식회사 라파스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 라파스 filed Critical 주식회사 라파스
Priority to KR1020160081209A priority Critical patent/KR20170067637A/ko
Publication of KR20170067637A publication Critical patent/KR20170067637A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0015Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00023Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
    • B81C1/00111Tips, pillars, i.e. raised structures
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0015Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
    • A61M2037/0053Methods for producing microneedles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/05Microfluidics
    • B81B2201/055Microneedles

Abstract

본 발명에 따른 마이크로구조체 제조방법은, 상부에 바닥층(34)이 노출된 상태로 형성된 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 단계와; 상기 패취 제조용 시트(30)를 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60) 상에 제공하는 단계와; 상기 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 또는 상기 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60) 모두에 제공된 패치 제조용 시트(30)의 바닥층(34) 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성조성물을 스팟팅하는 단계와; 제2 공정기판(60)에 제공된 상기 패취 제조용 시트(30) 또는 제2 공정기판(60)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물을 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물에 접촉하는 단계와; 상기 제2 공정기판(60)을 상기 제1 공정기판(50)에 대하여 상대이동시켜 상기 점성조성물을 인장하고 상기 인장된 점성조성물을 응고시키는 단계와; 상기 응고된 점성조성물을 절단하는 단계를 포함한다.

Description

마이크로구조체 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF MICROSTRUCTURE}
본 발명은 송풍방식을 이용하여 마이크로니들과 같은 마이크로구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 종래의 마이크로구조체 제조 방법에서 마이크로구조체 형성의 기반이 되는 바닥층을 형성하는 공정을 개선한, 송풍방식을 이용하여 마이크로니들과 같은 마이크로구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
질병의 치료를 위한 수많은 약물 및 생리활성물질 등이 개발되었지만 약물 및 생리활성물질을 신체 내로 전달함에 있어서, 생물학적 장벽(biological barrier, 예를 들어, 피부, 구강점막 및 뇌-혈관 장벽 등) 통과 문제 및 약물 전달의 효율 문제는 여전히 개선되어야 할 점으로 남아 있다.
약물 및 생리활성물질은 일반적으로 정제제형 또는 캡슐제형으로 경구투여 되지만, 수 많은 약물들이 위장관에서 소화 또는 흡수되거나 간의 기전에 의하여 소실되는 등의 이유로 상기와 같은 투여 방법만으로는 유효하게 전달될 수 없다. 게다가, 몇몇 약물들은 장의 점막을 통과하여 유효하게 확산 될 수 없다. 또한 환자의 순응도 역시 문제가 된다(예를 들어, 특정 간격으로 약물을 복용해야 하거나, 약을 복용할 수 없는 중환자의 경우 등).
약물 및 생리활성물질의 전달에 있어서 또 다른 일반적인 기술은 종래의 주사바늘(needle)을 이용하는 것이다. 이 방법은 경구 투여에 비하여 효과적인 반면에, 주사부위에서의 통증 수반 및 피부의 국부적 손상, 출혈 및 주사부위에서의 질병 감염 등을 야기하는 문제점이 있다.
상기 경구 투여 및 피하 주사의 문제점을 해결하기 위하여, 패취제를 통한 경피 투여 방법이 이용된다. 패취제를 사용한 경피 투여는 부작용이 적고 환자의 순응도가 높으며 약물의 혈중 농도를 일정하게 유지하기 용이하다는 장점을 갖는 반면, 피부 투과가 가능한 약물이 제한적이고 약물 전달 효율이 낮은 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 마이크로니들(microneedle)을 포함하는 여러 가지 마이크로구조체들이 개발되었다. 현재까지 개발된 마이크로니들은 주로 생체 내 약물 전달, 채혈, 체내 분석물질 검출 등에 사용되어 왔다.
마이크로니들은 기존의 니들과 달리 무통증의 피부 관통과 무외상을 특징으로 하며, 무통증 피부 관통은 최소 침예성을 위한 상단부(top) 직경이 중요하다. 또한, 마이크로니들은 피부 중 가장 강력한 장애물인 10-20 ㎛의 각질층 (stratum corneum)을 관통하여야 하므로, 충분한 물리적 경도를 가질 것이 요구된다. 또한, 모세혈관까지 도달함으로써 약물 전달의 효율성을 높이기 위한 적정 길이도 고려되어야 한다.
종래에 In-plane 타입의 마이크로니들(“Silicon-processed Microneedles”, Journal of microelectrochemical systems 8, 1999)이 제안된 후, 다양한 유형의 마이크로니들이 개발되었다. 에칭 방법을 이용한 out-of-plane 타입의 솔리드 마이크로니들(미국특허출원 공개 제2002138049호 “Microneedle devices and methods of manufacture and use thereof”) 제작 방법은 50-100 ㎛ 직경, 500 ㎛의 길이로 솔리드 실리콘 마이크로니들을 제작하지만, 무통증 피부 관통을 실현하는 것이 불가능하였으며, 목적 부위로 약물 및 미용성분을 전달하는 데 어려움이 있었다.
한편, 미국 조지아 대학의 프라우스니츠(Prausnitz)는 유리를 에칭하거나 포토리소그래피(photolithography)로 주형을 만들어 생분해성 폴리머 마이크로니들의 제작방법을 제안한바 있다(Biodegradable polymer microneedles: Fabrication, mechanics and transdermal drug delivery, Journal of Controlled Release 104, 2005, 5166). 또한, 2006년에는 포토리소그래피 방법을 통해 제작한 주형의 끝에 캡슐 형태로 제작된 물질을 탑재하여 생분해성 솔리드 마이크로니들을 제작하는 방법이 제안되었다(Polymer Microneedles for Controlled-Release Drug Delivery, Pharmaceutical Research 23, 2006, 1008). 이 방법을 사용하면 캡슐형태로 제작 가능한 약물의 탑재가 자유롭다는 장점이 있지만 약물 탑재량이 많아지면 마이크로니들의 경도가 약해지므로 다량의 투약이 필요한 약물에는 적용의 한계가 나타났다.
2005년에는 흡수형 마이크로니들이 나노 디바이스 앤드 시스템즈사에 의해 제안되었다(일본특허출원공개 제2005154321호; 및 “Sugar Micro Needles as Transdermic Drug Delivery System”, Biomedical Microdevices 7, 2005, 185). 이와 같은, 흡수형 마이크로니들은 피부 내로 삽입된 마이크로니들을 제거하지 않고 약물전달 또는 미용에 사용하고자 하는 것이다. 이 방법에서는, 주형에 말토오스(maltose)와 약물을 혼합한 조성물을 가하고 이를 응고시켜 마이크로니들을 제작하였다. 상기 일본특허는 마이크로니들을 흡수형으로 제작하여 약물의 경피흡수를 제안하고 있으나, 피부 관통 시 통증을 수반하였다. 또한 주형제작의 기술적 한계로 인해, 무통증을 수반하는 적절한 상단부 직경을 지니면서, 효과적인 약물전달에 요구되는 수준의 길이 즉, 1 ㎜ 이상의 길이를 지닌 마이크로니들을 제작하는 것이 불가능하였다.
2008년 미국 조지아 대학의 프라우스니츠(Prausnitz)에서 제작한 생분해성 마이크로니들은 폴리다이메틸사일록세인(Polydimethylsiloxane: PDMS) 주형에서 폴리바이닐파이롤리돈(Polyvinylpyrrolidone: PVP)과 메타크릴릭 에시드(Methacrylic acid: MAA)를 혼합한 물질을 사용하여 제작되었다(Minimally Invasive Protein Delivery with Rapidly Dissolving Polymer Microneedles, Advanced Materials 2008, 1). 또한 카르복시메틸 셀룰로오스를 피라미드 구조의 주형에 넣어 마이크로니들을 제작하기도 하였다(Dissolving microneedles for transdermal drug delivery, Biomaterials 2007, 1). 그러나, 주형을 사용하여 제작하는 방법은 마이크로니들의 직경과 길이를 조절하기 위하여 복잡한 과정을 거쳐 새로운 주형과 틀을 제작해야 한다는 한계를 지니고 있으며, 주형 내에 물질을 넣어 마이크로니들을 제작하는 공정이 복잡하고, 장시간 소요된다는 단점이 존재한다.
2008년에는 일본의 Mukai et al. 이 등록한 US 특허를 통해 핀 구조를 사용하여 skin needle을 제작하는 장비 및 방법에 대해 발표하였다. (미국특허등록 US 20080157421A1) 이 방법은 기판 위의 베이스에서 가열, 점성물의 인장력을 이용하여 pin으로 잡아당기는 방법을 사용하고 있다. 이 방법은 열에 의해 녹거나 점성을 갖는 물질을 pin 구조물을 사용하여 당기는 방법을 사용하였기 때문에 원하는 패턴에 따라 pin 구조를 새롭게 제작해야 하는 과정이 필요하여 생산비용의 증가하고, 가열 공정으로 인해 열에 민감한 다양한 바이오 의약품(호르몬, 백신, 기타 단백질 의약품 등)의 탑재가 어렵다는 한계를 극복하지 못하고 있다.
*한편, 피부는 표피로부터 각질층 (< 20 ㎛), 외피(epidermis) (< 100 ㎛) 및 진피 (dermis) (300 ~ 2,500㎛)로 구성되어 있다. 따라서, 특정 피부층에 통증 없이 약물 및 생리활성물질을 전달하기 위해서는 마이크로니들 상단 부 직경을 30 ㎛ 이내, 유효길이는 200 ~ 2,000 ㎛, 피부관통을 위한 충분한 경도를 갖도록 제작하는 것이 약물과 피부미용성분의 전달에 효과적이다. 또한, 생분해성 솔리드 마이크로니들을 통해 약물 및 생리활성물질 등을 전달하기 위해서는 마이크로니들 제조공정 가운데 고열처리, 유기용매 처리 등 약물 및 생리활성물질의 활성을 파괴할 수 있는 공정을 배제할 수 있어야 한다.
종래 솔리드 마이크로니들은 제조방법상의 한계로 인해 실리콘, 폴리머, 금속, 유리 등의 소재로 한정되었고, 몰딩 기술을 통한 제작방법을 이용함으로써 복잡하고 오랜 제작 시간에 따른 약물의 변성, 불충분한 경도, 약물의 손실이 발생하는 등의 단점을 지녔다. 따라서, 피부 관통 시 무통증을 실현할 수 있을 정도의 가는 직경과 피부 깊숙이 침투할 수 있는 충분한 길이를 가지면서 소재에 특별한 제한 없이 충분한 경도를 구현하고, 약물의 손실을 최소화 할 수 있는 마이크로니들의 제조 방법에 대한 요구는 지속되고 있다.
상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자는 한국특허출원 제10-2010-0130169(발명의 명칭:마이크로구조체 제조방법)에서 완전히 새로운 마이크로구조체 제조방법을 제시한 바 있다. 상기 마이크로구조체 제조방법은 개략적으로 도1에 도시된 바와 같다. 이를 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 바닥층 형성단계에서는 제1 기판(10)에 제1 점성 물질(11)을 도포한 후 이를 건조(응고)하여 바닥층을 형성한다. 이 때, 응고를 원활하게 하기 위하여 기판을 향해 송풍을 실시할 수 있다. 여기서, 제1 기판(10)은 평판 형상으로 형성되며, 그 소재로 특별하게 제한은 없다. 예컨대, 폴리머, 유기화학 물질, 금속, 세라믹, 반도체 등의 물질로 기판이 제조될 수 있다. 다만, 의약용으로 사용되는 마이크로니들을 제작하는 경우에는, 인체에 유해하지 않은 소재로 제1 기판(10)이 제조되는 것이 바람직하다. 제1 기판(10)에 제1 점성 물질(11)을 도포하고 응고시켜 바닥층을 형성하는 단계(도1의 a 및 b 단계) 이후, 제2 점성 물질(12)을 스팟팅 하여 베이스 구조층을 형성한다. 베이스 구조층의 형성에 있어서도 바닥층의 경우와 마찬가지로 송풍에 의한 응고를 실시할 수 있다. 베이스 구조층은 그 위에 스팟팅 되는 또 다른 점성 물질, 즉 제3 점성 물질(13)이 의약품 등의 기능성 물질일 때 인체로 들어가게 되는 의약품 성분의 양을 정밀하게 조절할 목적으로 바닥층 위에 스팟팅 되어 형성되는 층이며, 경우에 따라서는 생략이 가능하다(도1의 c 및 d 단계). 베이스 구조층의 형성 이후, 인체로 침투하게 되는 마이크로니들의 재료가 되는 제3 점성 물질(13)이 베이스 구조층 위에 스팟팅 된다(도1의 e단계). 베이스 구조층이 생략되는 경우에, 제3 점성 물질(13)은 바닥층 위에 스팟팅 될 수 있다.
이러한 상태에서 동일한 방식으로 바닥층이 형성된 제2 기판(20)이 도1의 f단계에 도시되는 바와 같이, 그 바닥층을 아래로 지향한 상태에서 하강 이동하여 제3 점성 물질(13)에 접촉하였다가, 도1의 g 및 h 단계에 도시되는 바와 같이, 상승이동 하면서 제3 점성 물질(13)을 인장시킨다. 인장된 제3 점성 물질(13)은 송풍 등의 방식으로 응고된다. 그 이후, 도1의 I 단계에 도시되는 바와 같이, 제3 점성 물질(13)이 완전 응고된 상태에서 인장된 제3 점성 물질이 컷팅되어 마이크로니들 구조체가 생성된다.
이와 같은 본 발명자의 기존 마이크로구조체 제조방법에 따르면, 충분한 경도를 구현하면서도 기능성 물질의 손실을 줄일 수 있어서 상술한 종래기술의 문제를 상당부분 해결하는 것이 가능했다.
그런데, 상기한 바와 같은 본 발명자의 기존 마이크로구조체 제조방법에서는 피부에 점착될 수 있는 패취 형태의 제품에 바닥층 상에 형성된 마이크로니들 구조를 부착시키기 위해 제1 및 제2 기판(10, 20)으로부터 바닥층을 분리하는 과정에서 바닥층이 손상되거나 또는 마이크로니들 구조가 손상되는 경우가 발생하였다.
또한, 바닥층의 두께가 일정하게 유지되지 않는 단점이 있었다. 바닥층의 두께가 의도된 두께보다 두꺼우면 동일한 길이의 인장을 실시하였을 때, 바닥층 위에 스팟팅되어 인장 형성되는 제3 점성 물질(13)로 이루어지는 마이크로니들의 상하 길이가 의도된 상하 길이보다 짧아질 수 있고, 이 경우 마이크로니들의 상단부가 각질층에 도달하지 못하여 약물 전달 효율성이 감소할 수 있다. 또한 동시에 마이크로니들 상단부의 단면 직경이 커질 수 있으므로(동일한 용량의 점성 물질이 스팟팅되었는데 상하로 늘어나는 길이가 줄어들어 나타나는 현상) 피부 부착시에 통증을 유발 할 수 있다. 반대로, 바닥층의 두께가 의도된 두께보다 얇으면 동일한 길이의 인장을 실시하였을 때, 마이크로니들의 단면 직경이 의도된 단면 직경보다 감소할 수 있다. 그러면, 상하 길이가 의도된 상하 길이보다 길어져서 물리적 경도가 감소할 수 있으므로 피부 투과에 적합한 직경과 강도를 갖지 못할 수 있고, 결국 약물 전달 효율성이 감소할 수 있다.
또한, 바닥층의 두께는 균일하게 유지되어야 한다. 바닥층의 두께가 균일하게 형성되지 않을 경우, 마이크로니들의 위치에 따라 마이크로니들의 단면 직경과 상하 길이가 달라질 수 있으므로, 상기 언급한 바와 같이 물리적 경도 및 상하 길이가 균일하지 않을 수 있고, 결국 사용자가 피부에 부착하였을 때 통증을 유발하거나 약물 전달 효율성이 감소할 수 있다.
그런데, 상술한 본 발명자의 마이크로구조체 제조 방법에서는 바닥층을 제1 점성 물질(11)을 기판(10) 상에 도포한 후 응고시켜 형성하고, 그 이후 바로 바닥층 위에 제2 및 제3 점성 물질(12, 13)을 스팟팅 하므로, 바닥층의 두께가 의도된 두께로 형성되었는지를 검사할 여지 없이 바로 다음 단계가 진행된다. 따라서, 바닥층의 두께가 의도된 두께로부터 벗어나는 경우에도 바로 불량 판정을 할 수 없고 불필요하게 바닥층 상에 마이크로니들 구조를 형성하는 단계를 거친 후에야 불량 판정이 가능한 문제가 있었다.
또 한가지 추가적인 문제점은 공정 시간이 길어진다는 것이다. 이것 역시 바닥층의 형성과 관련된다. 통상 점성 물질을 건조시켜 층을 형성시키는 데에는 최소 1 시간 내지 수 시간 이상이 소요될 수 있으므로, 바닥층의 형성을 위한 제1 점성 물질(11)의 도포와 연이은 송풍 등에 의한 응고 과정으로 인해 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 바닥층을 기판으로부터 분리한 후 점착제가 도포된 패취 지지층 상에 부착시키는 공정을 따로 실행할 필요 없는 마이크로구조체 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 마이크로니들이 형성되는 기반이 되는 바닥층의 두께를 일정하게 형성할 수 있고 그 두께의 균일성 여부를 공정 진행 전에 검사할 수 있도록 하는 마이크로구조체 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 마이크로니들이 형성되는 기반이 되는 바닥층의 제조를 위하여 소요되는 공정 시간을 대폭 감축시킬 수 있는 마이크로구조체 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로구조체 제조방법은, 상부에 바닥층(34)이 노출된 상태로 형성된 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 단계와; 상기 패취 제조용 시트(30)를 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60) 상에 제공하는 단계와; 상기 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 또는 상기 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60) 모두에 제공된 패치 제조용 시트(30)의 바닥층(34) 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성조성물을 스팟팅하는 단계와; 제2 공정기판(60)에 제공된 상기 패취 제조용 시트(30) 또는 제2 공정기판(60)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물을 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물에 접촉하는 단계와; 상기 제1 공정기판(50)과 상기 제2 공정기판(60) 사이의 수직 방향 거리를 상대적으로 이격시켜 상기 점성조성물을 인장하고 상기 인장된 점성조성물을 응고시키는 단계와; 상기 응고된 점성조성물을 절단하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같은 단계로 구성되는 본 발명에 따른 마이크로구조체 제조방법에서, 상기 상부에 바닥층(34)이 노출된 상태로 형성된 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 단계는, 지지층(31)과 점착제층(32)과 박리 필름(33)을 포함하는 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 단계와; 상기 패취 제조용 시트(30)의 박리 필름(30)의 일부를 제거하여 점착제층(32)을 노출시키는 단계와; 상기 노출된 점착제층(32)에 대응되는 크기와 형상으로 제조된 바닥층(34)을 상기 노출된 점착제층(32)에 부착하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 바닥층(34)이 부착된 패취 제조용 시트(30)를 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60)에 제공하는 단계에서는 시트보관 기판(40)에 보관된 바닥층(34)이 부착된 패취 제조용 시트(30)를 로봇암으로 진공흡착하여 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60)으로 이동시킬 수 있다.
보관 상태인 패취 제조용 시트(30)를 로봇암으로 진공흡착하여 기판 상으로 이동시키는 구성에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 바닥층(34)이 부착된 패취 제조용 시트(30)에는 구멍이 형성되고, 상기 바닥층(34)이 부착된 패취 제조용 시트(30)는 그 구멍이 상기 시트보관 기판(40)에 수직방향으로 형성된 바(41)에 관통되어 상기 시트보관 기판(40) 상에 적층식으로 보관될 수 있다. 이러한 보관 상태에서 상기 로봇암이 상기 바닥층(34)이 부착된 패취 제조용 시트(30)를 진공흡착한 후 수직 이동 시, 상기 바(41)가 상기 바닥층(34)이 부착된 패취 제조용 시트(30)의 수직 이동을 가이드하면, 안전하고 정밀하게 패취 제조용 시트(30)를 파지하여 이동시키는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로구조체 제조방법은, 상부에 점착제층(32)이 노출된 상태로 형성된 하나 이상의 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 단계와; 상기 패취 제조용 시트(30)를 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60)에 제공하는 단계와; 상기 제1 공정기판(50) 및/또는 제2 공정기판(60)에 제공된 상기 패취 제조용 시트(30)의 점착제층(32) 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성조성물을 스팟팅하는 단계와; 제2 공정기판(60)에 제공된 상기 패취 제조용 시트(30) 또는 제2 공정기판(60)에 제공된 상기 패취 제조용 시트(30)의 점착제층(32) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물을 제1 공정기판(50) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물에 접촉하는 단계와; 상기 제2 공정기판(60)을 상기 제1 공정기판(50)에 대하여 상대이동시켜 상기 점성조성물을 인장하고 상기 인장된 점성조성물을 응고시키는 단계와; 상기 응고된 점성조성물을 절단하는 단계를 포함한다. 중요한 점은, 여기서 상기 점착제층(32)을 구성하는 점착제가 친수성 물질이어야 한다는 것이다.
본 실시예의 단계 중, 상기 상부에 점착제층(32)이 노출된 상태로 복수개 형성된 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 단계는, 지지층(31)과 점착제층(32)과 박리 필름(33)을 포함하는 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 단계와; 상기 패취 제조용 시트(30)의 박리 필름(30)의 일부를 제거하여 점착제층(32)을 노출시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 배경기술 부분에 설명한 종래기술의 문제점이 해결된다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따르면 바닥층을 기판으로부터 분리한 후 점착제가 형성되어 피부에 부착되는 패취에 부착시키는 공정을 따로 실행할 필요 없는 마이크로구조체 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면 마이크로니들이 형성되는 기반이 되는 바닥층의 두께를 일정하게 형성할 수 있고 그 두께의 균일성 여부를 공정 진행 전에 검사할 수 있도록 하는 마이크로구조체 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면 마이크로니들이 형성되는 기반이 되는 바닥층의 제조를 위하여 소요되는 공정 시간을 대폭 감축시킬 수 있는 마이크로구조체 제조방법이 제공된다.
도1은 본 발명자가 개발한 종래기술의 마이크로구조체 제조공정을 도시하는 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패취 제조용 시트의 제조공정을 도시하는 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패취 제조용 시트의 제조공정 중 바닥층을 패취 제조용 시트의 노출된 점착제층에 집단적으로 부착하는 방식을 설명하는 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 패취 제조용 시트가 마이크로구조체 제조공정에 투입되기 전 상태에서 보관되고 상기 제조공정에 투입되는 방식을 설명하는 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패취 제조용 시트 상에 마이크로구조체가 형성되는 공정을 도시하는 도면이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패취 제조용 시트의 제조공정을 도시하는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도2는 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 패취 제조용 시트(30) 제조 공정을 도시한다.
도2에는 패취 제조용 시트(30)를 위에서 본 모습과 단면도가 도시되어 있다. 패취 제조용 시트(30)의 구성요소로서 지지층(31)이 제공된다. 지지층(31)은 약물 또는 생리활성물질이 투과되지 아니하고 투습성과 신축성이 우수한 재질로 구성되며, 예컨대 종이, 부직포, 직포, 천연 또는 합성 고무, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 글리콜, 에틸렌 비닐 알코올, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 및 나일론 중에서 선택되는 하나 이상의 소재로 구성되는 필름이 사용될 수 있다.
지지층(31) 상면에는 점착제층(32)이 위치한다. 점착제층(32)에 사용되는 점착제는 의약적으로 사용이 가능한 감압성 점착성 성분으로 구성되며 수계 또는 유기용매 물질들이 사용될 수 있다. 이런 점착성 고분자 물질로는 아크릴레이트 중합체, 비닐아세테이트-아크릴레이트 공중합체 등의 아크릴계 수지, 폴리이소부틸렌, 폴리스티렌 또는 폴리부타디엔 공중합체 수지, 또는 로진계 수지, 폴리테르펜 수지, 석유계 수지, 테르펜 페놀 수지, 실리콘 중합체, 천연 또는 합성고무류 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 점착성 고분자 물질은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
점착제층(32)의 상면에는 박리 필름(33)이 형성된다. 도2에 도시된 바와 같이 대략적으로 이중 타원형(이러한 형상으로 제한되는 것은 아님)의 절단선이 박리 필름(33)에 형성된 채로 박리 필름(33)이 점착제층(32)에 부착되어 있으면, 절단선이 형성되어 나머지 부분과 분리될 수 있는 박리 필름(33)의 부분, 예컨대 이중 타원형 중 가운데 작은 타원 부분을 손쉽게 분리 가능하다.
위에 설명한 바와 같은 구조의 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 것을 제조공정의 첫단계라고 하면, 미리 형성된 박리 필름(33)의 절단선을 이용하여 박리 필름(33)의 중앙부를 제거하는 것이 두번째 단계이고, 이는 도2의 좌측에서 두번째 그림에 해당한다. 박리 필름(33)의 중앙부가 제거되면 그 부위에서 점착제층(32)이 노출된 상태에 이르게 된다.
다음으로, 노출된 점착제층(32)에 바닥층(34)이 덮인다. 바닥층(34)이란 용어는 마이크로구조체가 형성되는 바닥이라는 의미에서 사용된다. 바닥층(34)은 점착제층(32)의 점착제와 접촉하여 견고한 결합상태를 유지한다. 바닥층(34)은 그 위에 마이크로구조체가 형성될 수 있도록 친수성 표면을 갖는 임의의 필름일 수 있다. 바람직하게는, 바닥층(34)은 일정하고 균일한 두께를 갖고 표면 상에 친수성 기를 갖는 임의의 필름일 수 있다. 더 바람직하게는, 바닥층(34)은 곡면 부위에 밀착될 수 있도록 적정 수준의 신축성을 갖는 친수성 고분자 중합체 필름일 수 있다.
상술한 종래기술에서와 같이 바닥층(34)이 마이크로구조체 형성 공정에서 친수성 점성 물질의 도포와 연이은 건조 공정에 의하여 형성되지 않고, 마이크로구조체 형성 공정과 별도의 공정에서 미리 제조되어 패취 제조용 시트(30)에 부착될 수 있다는 점이 본 발명의 특징 중 하나이다.
본 발명에 따른 방법에서 바닥층(34)이 개별적으로 패취 제조용 시트(30)에 형성된 복수개의 노출된 점착제층(32)에 결합되도록 실시될 수도 있으나, 공정에 소요되는 시간을 단축하기 위해, 또한 결합의 정확성을 높이기 위해 도3에 도시된 방법으로 바닥층(34)과 노출된 점착제층(32)의 결합이 이루어질 수 있다.
도3에서 바닥층(34)은 패취 제조용 시트(30)와 동일한 크기로 제작된 시트 상에 형성되어 있다. 바닥층(34)의 형상과 크기는 노출된 점착제층(32)의 형상과 크기에 대응하며, 시트 상의 위치도 패취 제조용 시트(30)의 노출된 점착제층(32)에 대응한다. 이와 같은 상태로 바닥층(34)이 형성된 시트를 준비한 이후, 이러한 시트를 상하 반전시켜 바닥층(34)이 아래를 지향하는 상태에서 노출된 점착제층(32)을 갖는 패취 제조용 시트(30)에 접촉시킨다. 상술한 바와 같은 바닥층(34)의 형상, 크기, 위치의 대응 상태가 정확히 이루어진 상황에서 바닥층(34)이 형성된 시트를 패취 제조용 시트(30)에 접촉시키면, 각 바닥층(34)은 대응하는 노출된 점착제층(32)에 결합되고, 이러한 결합 상태는 점착제층(32)의 점착 결합력에 의해 견고하게 유지된다. 그 이후, 바닥층(34)이 형성된 시트를 패취 제조용 시트(30)로부터 접촉 해제하면 복수개의 바닥층(34)들이 한꺼번에 정확히 패취 제조용 시트(30)에 형성된 모든 노출된 점착제층(32)에 결합될 수 있다.
한편, 상술한 방식에서 바닥층(34)이 복수개 형성된 시트를 반전시켜 노출된 점착제층(32)을 갖는 패취 제조용 시트(30)에 접촉시킨 후 가압 장치를 사용하여 상기 바닥층(34)이 복수개 형성된 시트의 반전된 시트면(바닥층이 형성되어 있는 면의 반대쪽 면)을 가압시킴으로써 접촉 상태를 보다 확실하게 만들 수도 있다. 상기 가압 장치는 예컨대 롤러형 또는 평판형일 수 있다. 이러한 가압 방식을 사용하면 확실한 접촉 상태 형성을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 균일한 두께로 형성됨이 중요한 바닥층(34)을 전체적으로 일정한 압력으로 가압해줌으로써 마이크로구조체 제조공정에 투입되기 전에 패취 제조용 시트(30)에 결합되는 바닥층(34)의 두께에 혹시 존재할지 모르는 비균일성을 일정정도 제거하는 기능도 아울러 수행한다.
바닥층(34)은 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 패취 제조용 시트(30)의 제조 공정에 제공되기 이전에 그 두께 등이 미리 결정된 기준에 부합하도록 제조되었는지 여부를 검사하는 품질 관리(QC) 과정을 거칠 수 있다. 이로써, 마이크로구조체 형성의 바탕이 되는 바닥층의 두께가 미리 결정된 기준을 만족시키지 못하는 것에 의해 발생할 수 있는 마이크로구조체의 결함을 사전에 예방할 수 있다.
바닥층(34)이 결합되어 형성된 패취 제조용 시트(30)는 복수개 제조되어 하나씩 순차적으로 또는 복수개가 동시에 마이크로구조체 형성 공정에 제공될 수 있다. 예컨대 도4에 도시한 바와 같은 상태로 마이크로구조체 형성 공정에 제공될 수 있다. 도4를 참조하면, 복수개의 패취들이 형성되어 있는 패취 제조용 시트(30)의 상하에 각 1개씩의 구멍이 제공되어 이를 각각 관통하는 바(41)에 의하여 정확하게 위치설정한 상태로 시트보관 기판(40) 상에 복수개가 적층된 상태로 마이크로구조체 형성 공정에 제공될 수 있다.
이와 같은 상태로 마이크로구조체 형성 공정에 제공되면 마이크로구조체 형성 공정의 첫단계로서 예컨대 진공 흡착부(42)를 포함하는 로봇암이 하강하여 보관된 패취 제조용 시트(30)의 상부면을 진공 흡착한 후 상승할 때 개별 패취 제조용 시트(30)는 상하부에 형성된 구멍에 의하여 바(41)들을 따라 가이드되며 상승이동하면서 보관된 상태에서 벗어나게 된다. 상기 로봇암은 상하좌우의 이동을 행하게 하는 액츄에이터(43)가 제어부에 의해 제어되면서 마이크로구조체 형성 공정의 기판(40)의 설정된 위치에 정확히 패취 제조용 시트(30)를 전달하는 것이 가능하다. 한편, 상술한 바와 같이 패취 제조용 시트(30)가 복수 개 적층된 상태에서 공정에 제공되는 것 외에도 다양한 형태의 공정 제공 방식이 적용 가능하다는 점이 이해되어야 한다. 예컨대, 패취 제조용 시트(30)가 단층으로 시트보관 기판(40) 상에 보관된 상태로 공정에 제공되도록 실시될 수도 있다.
본 발명에 따른 패취 제조용 시트(30) 상의 마이크로구조체 형성 공정이 도5에 도시된다.
먼저, 시트보관 기판(40) 상에 보관되며 바닥층(34)이 결합된 상태의 패취 제조용 시트(30)에 로봇암이 접근하여 진공 흡착부를 이용하여 패취 제조용 시트(30)를 파지한다 (a단계).
그 다음으로, 로봇암은 마이크로구조체 형성 공정이 진행되는 위치로 이동하고, 하강하여 제1 공정기판(50) 상에 바닥층(34)이 결합된 상태의 패취 제조용 시트(30)를 안착시킨다 (b단계).
그 다음으로, 베이스 구조층 형성단계가 진행된다. 베이스 구조층은 점성물질이 바닥층(34)이 결합된 상태의 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅 됨으로써 형성된다. 본 실시예에 따른 마이크로니들과 같이 의학적 용도로 사용되는 마이크로구조체를 제조하는 경우, 점성물질은 "생체적합성 또는 생분해성 물질"인 것이 바람직하다. 여기서, "생체적합성 물질"이란 인체에 독성 이 없고 화학적으로 불활성인 물질을 의미한다. 그리고, "생분해성 물질"은 생체 내에서 체액, 효소 또는 미 생물등에 의해서 분해될 수 있는 물질을 의미한다.
또한, 본 실시예에 따르면 점성물질은 적합한 용매에 용해되어 점성을 나타내는 것이 바람직하다. 즉, 점성을 나타내는 물질들 중에는 열에 의해 용융된 상태에서 점성을 나타내는 것이 있으나, 용매에 용해되어 점성을 나타낼 수도 있다.
점성물질로는 히알루론산과 그의 염, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 셀룰로오스 폴리머 (cellulose polymer), 덱스트란, 젤라틴, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 폴리소르베이트, 프로필렌글리콜, 포 비돈, 카보머(carbomer), 가티검(gum ghatti), 구아검, 글루코만난, 글루코사민, 담마검(dammer resin), 렌넷 카제인(rennet casein), 로커스트콩검(locust bean gum), 미소섬유상셀룰로오스(microfibrillated cellulose), 사일리움씨드검(psyllium seed gum), 잔탄검, 아라비노갈락탄(arabino galactan), 아라비아검, 알긴산, 젤라틴, 젤란검(gellan gum), 카라기난, 카라야검(karaya gum), 커드란(curdlan), 키토산, 키틴, 타 라검(tara gum), 타마린드검(tamarind gum), 트라가칸스검(tragacanth gum), 퍼셀레란(furcelleran), 펙틴 (pectin) 또는 풀루란(pullulan)을 등이 있다.
보다 바람직하게는, 본 발명에서 이용되는 점성 물질은 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 하이드록시알킬 셀룰로오스, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로오스, 알킬셀룰로오스 및 카르복시메틸셀룰로오스이며, 가장 바람직하게는 카르복시메틸셀룰로오스이다.
또한, 상술한 점성물질을 용해하는 용매는 특별하게 제한되지 않으며, 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 1,3-부틸렌글리콜, 헥산, 디에틸에테르 또는 부틸아세테이트가 용매로 이용될 수 있으며, 바람직하게는 물 또는 저급 알코올이고, 가장 바람직하게는 물이다.
베이스 구조층 형성단계에서는 도5의 I 및 (d) 단계에서와 같이, 바닥층(34)을 포함하여 형성되는 패취 제조용 시트(30)의 상부에 노출된 바닥층(34) 상의 서로 이격된 지점에 베이스 구조층(35)을 형성하는 점성물질을 스팟팅하고, 이를 응고시켜 베이스 구조층(35)을 형성한다. 이때, 점성물질의 응고를 원활하게 하기 위하여 송풍을 실시할 수 있다. 도5의 (d) 단계에서 화살표시는 송풍이 실시됨을 표현한 것이다.
베이스 구조층(35) 형성을 위해 사용되는 점성물질의 양이 많아질수록 베이스 구조층(35)의 직경은 넓어지게 된다. 그리고, 후술하는 바와 같이 베이스 구조층(35) 위에 기능성 물질을 포함하는 점성조성물을 많이 스팟팅하기 위해서는 베이스 구조층(35)의 직경을 크게 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 베이스 구조층(35)의 직경이 작은 상태에서 많은 양의 점성조성물을 스팟팅 하게 되면 점성조성물이 베이스 구조층(35) 밖으로 넘치게 되고, 이는 생체 내로 전달하고자 하는 기능성 물질의 손실을 가져오기 때문이다. 한편, 점성물질의 응고를 통해 베이스 구조층(35)을 형성한 후 그 위에 다시 베이스 구조층(35)의 형성을 위한 점성물질을 스팟팅하여 응고하는 방법을 반복함으로서 베이스 구조층(35)을 원하는 높이만큼 형성할 수도 있다.
도5의 실시예에서는 베이스 구조층(35)을 형성하고 그 위에 점성조성물을 스팟팅하여 기능성 물질층(36)을 형성하도록 하고 있지만, 경우에 따라서는 이중으로 스팟팅을 실시하여 베이스 구조층(35)과 기능성 물질층(36)의 두개 층을 바닥층(34) 상에 형성하지 않고 기능성 물질층(36)의 단일층을 바닥층(34) 상에 형성하도록 하는 형태의 실시도 가능하다.
점성조성물 중에 약물이 혼합되는 경우, 베이스 구조층(35) 형성 단계를 생략하고 기능성 물질층(36)만으로 마이크로니들을 형성하게 되면 약물이 마이크로니들 전체에 균일하게 분포된다. 이 경우, 마이크로니들 하단에 함유된 약물이 미처 피부에 흡수되지 않고 바닥층(34) 상에 잔류하게 됨으로써 약물 투여량이 감소할 수 있으므로, 약물의 흡수율을 최대화시키기 위하여 베이스 구조층(35)을 형성시키는 것이 바람직하다. 반면 점성조성물에 약물이 함유되지 않거나 또는 투여량을 통제해야 할 필요성이 상대적으로 낮은 경우, 공정의 간소화 및 효율성 증대를 위해 베이스 구조층(35) 형성 단계를 생략할 수 있다.
도5의 (e)단계에서는 베이스 구조층(35) 상에 기능성 물질을 포함하는 점성조성물을 스팟팅하여 기능성 물질층(36)을 형성한다. 여기서, 점성조성물은 앞서 설명한 점성물질과 기능성 물질을 혼합하여 이루어질 수 있다. 특히, 본 실시예와 같이 마이크로니들의 경우에는 점성조성물이 피부 내로 침투하기 때문에, 생체적합성 및 생분해성이 우수한 점성물질이 사용되는 것이 바람직하다. 여기서, 기능성 물질이란 피부 내에 침투되어 약리효과와 같은 특정기능을 행하는 물질, 예를 들어 화학 약물, 단백질 의약, 펩 타이드 의약, 유전자 치료용 핵산 분자 및 나노입자 미용성분(예컨대, 주름개선제, 피부노화 억제제 및 피부 미백제) 등을 포함한다.
도5의 (f)단계에서는 제2 공정기판(60)과 여기에 안착된 패취 제조용 시트(30)가 사용된다. 제2 공정기판(60)에 안착된 패취 제조용 시트(30)에도 마찬가지 방식으로 바닥층(34)이 미리 형성되어 있다.
제2 공정기판(60) 상의 패취 제조용 시트(30)의 안착도 제1 공정기판(50) 상으로의 패취 제조용 시트(30)의 안착과 마찬가지로 로봇암에 의하여 이루어질 수 있다. 로봇암은 시트보관 기판(40) 상에 하나씩 또는 복수개가 적층식으로 보관된 패취 제조용 시트(30)를 흡착 지지하여 제2 공정기판(60) 상의 미리 결정된 정확한 위치에 안착시킬 수 있다. 도5의 (f)단계에 도시된 바와 같이, 제2 공정기판(60)과 그 위에 안착된 패취 제조용 시트(30)는 상하 반전되어 제1 공정기판(50) 및 그 위에 안착된 패취 제조용 시트(30) 상으로 이동된다. 이와 같은 상하 반전 시에도 패취 제조용 시트(30)가 안착된 위치가 변경되지 않도록 하기 위하여 제2 공정기판(60)은 진공흡착구조 등의 구조를 포함할 수 있다. 진공흡착 구조 외에도 패취 제조용 시트(30)의 안착된 위치를 유지할 수 있는 모든 구조가 본 발명의 범주에 포함된다는 점이 이해되어야 한다.
도5의 (g) 단계에서 제2 공정기판(60)이 하강하여 제2 공정기판(60)에 안착된 패취 제조용 시트(30)가 제1 공정기판(50) 상에 스팟팅 된 기능성 물질층(36)에 접촉한다. 보다 정확하게는, 제2 공정기판(60)에 안착된 패취 제조용 시트(30)의 바닥층(34)이 제1 공정기판(50)에 안착된 패취 제조용 시트(30)의 바닥층(34) 상에 형성된 베이스 구조층(35)을 베이스로 하는 기능성 물질층(36)에 접촉한다. 한편, 본 발명에서는 제2 공정기판(60)에 안착된 패치 제조용 시트(30) 상에도 제1 공정기판(50)에 안착된 패치 제조용 시트(30)와 마찬가지로 점성조성물이 스팟팅되도록 실시 가능하다. 이 경우 제2 공정기판(60)의 반전에 이은 하강이 이루어지면, 제2 공정기판(60)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 점성조성물이 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 점성조성물, 즉 기능성 물질층(36)에 접촉하게 된다.
도5의 (g) 및 (h) 단계에 해당하는 인장 및 응고단계에서는 제2 공정기판(60)을 제1 공정기판(50)에 대하여 상대적으로 이동(또는, 제1 공정기판을 제2 공정기판에 대하여 이동)시켜 기능성 물질층(36)을 인장시키고, 이 상태에서 응고시킨다. 인장 및 응고의 조건은 본 발명이 선행기술로서 언급하는 한국특허출원 제10-2010-0130169(발명의 명칭: 마이크로구조체 제조방법)의 명세서에 자세히 설명되어 있고, 본 발명의 상응하는 단계에서의 인장 및 응고의 실시는 위 한국특허출원의 명세서에 기재된 조건에 따라 실시될 수 있다.
기능성 물질층(36)의 인장 및 완전 응고 이후, 도5의 (i) 단계에 도시되는 바와 같이, 기능성 물질층(36)의 직경이 최소가 되는 부분이 절단된다. 이러한 절단은 기능성 물질층(36)이 응고된 상태에서 제1 공정기판(50)과 제2 공정기판(60)의 상대적 이동을 더 진행시킴으로써 이루어진다. 응고된 상태에서의 추가 인장에 의해 기능성 물질층(36)의 최소 직경 부위는 양호하게 절단될 수 있음이 본 발명자의 반복 실험 결과 밝혀졌다. 이로써, 제1 공정기판(50) 상에 안착된 패취 제조용 시트(30)와 제2 공정기판(60) 상에 안착된 패취 제조용 시트(30) 모두에 마이크로니들 구조체가 형성된다.
도5와 관련하여 설명한 공정이 마무리되어 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60) 각각으로부터 패취 제조용 시트(30)를 제거하면, 마이크로구조체(마이크로니들)가 형성된 패취 제조용 시트(30)가 제공될 수 있다.
이러한 마이크로구조체가 형성된 패취 제조용 시트(30)는 시트 상에 형성된 마이크로구조체를 보호하기 위한 패키징 처리를 행한 후 바로 상품화될 수 있다.
종래기술에서는 기판으로부터 바닥층을 분리하는 과정에서 바닥층이 매우 얇고 구조적으로 연약한 이유로 인해 바닥층 자체의 파손 또는 바닥층 위에 형성된 마이크로구조체의 파손이 자주 발생하였다. 반면, 본 발명에 따른 방법에서는 향후 패취 제품으로 사용될 때 패취 제품의 본체를 이루게 되는 패취본체층(31)이 패취 제조용 시트(30) 상에 복수개 형성되고, 그 위에 바닥층(34)이 미리 결합된 상태로 마이크로구조체 제조공정에 제공되며, 그 견고한 바탕 위에서 마이크로구조체가 형성되므로, 마이크로구조체 형성 공정이 마무리된 후 기판(50)으로부터의 분리 과정에서 바닥층(34)이나 마이크로구조체가 파손될 위험은 거의 없다.
다음으로, 도6과 관련하여, 본 발명의 다른 실시예가 설명된다. 도6의 실시예는 바닥층(34)이 별도로 형성되지 않는다는 측면에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 바닥층(34)은 마이크로구조체가 형성되는 바닥으로서의 기능을 수행하는 구성요소이고, 그 위에 마이크로구조체가 형성될 수 있도록 친수성 표면을 갖는 임의의 필름일 수 있다. 또한, 이러한 바닥층(34)은 앞서 설명한 실시예에서 패취 제조용 시트(30)의 구성요소인 박리 필름(33)에 형성된 절단선을 따라 박리 필름(33)의 중앙부를 제거하고, 이로 인해 노출된 점착제층(32) 상에 부착되었다.
본 실시예에서는 바닥층(34)을 별도로 형성하지 않는 대신 점착제층(32)을 이루는 점착물질을 그 위에 마이크로구조체의 형성을 가능케 하는 친수성 물질로 구성함에 특징이 있다.
도2의 실시예와의 대비를 위하여 도6에는 앞서 설명한 도2와 관련된 실시예가 상부에, 본 실시예가 하부에 도시되어 있다.
도2의 실시예에서 패취 제조용 시트(30)의 제조단계가 1단계의 시트의 제공, 2단계의 박리 필름(33) 중앙부의 제거 및 3단계의 바닥층(34)의 결합으로 이루어졌던 것에 반해, 도6의 실시예에서는 패취 제조용 시트(30)의 제조단계가 1단계의 시트의 제공, 2단계의 박리 필름(33) 중앙부의 제거만으로 이루어진다.
이와 같이, 점착제층(32)을 이루는 점착물질을 그 위에 마이크로구조체의 형성을 가능케 하는 친수성 물질로 구성하는 경우 패취 제조용 시트(30)의 제조단계가 단순화되는 이점이 생긴다.
본 실시예에서 사용될 수 있는 점착제층(32)을 이루는 친수성 점착물질은 친수성 기를 갖는 점착성 고분자 물질이다. 바람직하게는, 본 실시예에서 사용될 수 있는 점착제층(32)을 이루는 친수성 점착물질은 의약적으로 사용이 가능하고 압력 감수성을 갖는 친수성 점착성 고분자 물질일 수 있다. 예컨대 아크릴레이트 중합체, 비닐아세테이트-아크릴레이트 공중합체 등의 아크릴계 수지를 함유하는 시판 제품이 사용될 수 있다.
이와 같이 바닥층(34)을 별도로 형성하지 않는 패취 제조용 시트(30)는 베이스 구조층(35)을 형성한 후 그 위에 마이크로니들이 되는 기능성물질을 적층하여 베이스 구조층(35)과 기능성 물질층(36)의 이중 층으로 실시 가능하며, 기능적으로 베이스 구조층(35)이 생략되도록 실시될 수도 있다.
30: 패취 제조용 시트
31: 지지층
32: 점착제층
33: 박리 필름
34: 바닥층
35: 베이스 구조층
36: 기능성 물질층
40: 시트보관 기판
41: 바
42: 진공 흡착부
43: 액츄에이터
50: 제1 공정기판
60: 제2 공정기판

Claims (1)

  1. 바닥층(34)이 노출된 상태로 형성된 패취 제조용 시트(30)를 제공하는 단계와,
    상기 패취 제조용 시트(30)를 제1 공정기판(50) 및 제2 공정기판(60) 상에 제공하는 단계와,
    상기 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30)에 대해서만 그 바닥층(34) 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성조성물을 스팟팅하거나, 상기 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30)와 상기 제2 공정기판(60)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 모두에 대하여 그 바닥층(34) 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성조성물을 스팟팅하는 단계와,
    상기 제2 공정기판(60)에 제공된 상기 패취 제조용 시트(30)를 상기 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물에 접촉하거나, 상기 제2 공정기판(60)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물을 상기 제1 공정기판(50)에 제공된 패취 제조용 시트(30) 상에 스팟팅된 상기 점성조성물에 접촉하는 단계와,
    상기 제1 공정기판(50)과 상기 제2 공정기판(60) 사이의 수직 방향 거리를 상대적으로 이격시켜 상기 점성조성물을 인장하고 상기 인장된 점성조성물을 응고시키는 단계와,
    상기 응고된 점성조성물을 절단하는 단계를 포함하는,
    마이크로구조체 제조방법.
KR1020160081209A 2016-06-28 2016-06-28 마이크로구조체 제조방법 KR20170067637A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160081209A KR20170067637A (ko) 2016-06-28 2016-06-28 마이크로구조체 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160081209A KR20170067637A (ko) 2016-06-28 2016-06-28 마이크로구조체 제조방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150174066A Division KR101636069B1 (ko) 2015-12-08 2015-12-08 마이크로구조체 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170067637A true KR20170067637A (ko) 2017-06-16

Family

ID=59278849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160081209A KR20170067637A (ko) 2016-06-28 2016-06-28 마이크로구조체 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170067637A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11065428B2 (en) 2017-02-17 2021-07-20 Allergan, Inc. Microneedle array with active ingredient

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11065428B2 (en) 2017-02-17 2021-07-20 Allergan, Inc. Microneedle array with active ingredient

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101636069B1 (ko) 마이크로구조체 제조방법
KR101747099B1 (ko) 생체적합성 고분자를 이용한 마이크로니들의 제조방법
JP6159770B2 (ja) マイクロプロジェクションのアレイの製造のためのプロセス
KR101254240B1 (ko) 마이크로구조체 제조방법
EP2934660B1 (en) Microarray for delivery of therapeutic agent and method of making same
CA2686093C (en) Solvent-cast microneedle arrays containing active
JP2019076752A (ja) 治療剤の送達のためのマイクロアレイ、使用方法および製造方法
EP2283809A1 (en) Microneedle array using porous substrate and process for producing same
JP2016511014A5 (ko)
KR101754309B1 (ko) 음압을 이용한 마이크로구조체의 제조방법 및 그로부터 제조된 마이크로구조체
KR20170132087A (ko) 사마귀 치료를 위한 블레오마이신을 함유하는 마이크로니들 패치 및 이의 제작방법
KR20170067637A (ko) 마이크로구조체 제조방법
AU2014200648B2 (en) Solvent-cast microneedle arrays containing active
KR102127123B1 (ko) 마이크로구조체 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent