KR20180062075A - 전기적 인력에 의한 압력으로 생리 활성 물질을 전달하는 마이크로니들 장치 - Google Patents

Abstract

금속박판; 지지부 및 지지부가 피부와 접촉하는 면에 형성된 니들을 포함하고, 적어도 일부가 전도성 재료로 형성된 마이크로니들부; 및 상기 금속박판과 마이크로니들부 사이에 형성된 동공을 포함하는 마이크로니들 장치를 제공한다.
일 양상에 따른 마이크로니들 장치에 따르면, 금속의 전위차에 의한 전기적 인력을 발생시킬 수 있고, 이러한 인력에 의해 생리 활성 물질을 피부 등에 효율적으로 주입할 수 있다.

Description

전기적 인력에 의한 압력으로 생리 활성 물질을 전달하는 마이크로니들 장치{Microneedle device for delivery of physiologically active substances driven by capacitive coulomic force}

금속의 전위차에 의해 발생하는 전기적 인력에 의한 압력으로 생리 활성 물질을 피부 등에 전달하는 마이크로니들 장치에 관한 것이다.

인체에 적용되는 의약들은 주로 경구 투입이 가능하도록 알약 또는 캡슐의 형태로 처방된다. 그러나, 대부분의 의약들은 소화 작용에 의한 열화되거나 간에 의해 분해 손실될 수 있기 때문에, 경구 투입이 바람직하지 않은 경우가 많다. 효과적인 약물 전달을 위한 다른 대안으로서, 피하 주사 바늘을 통해 의약을 액상 형태로 주입하는 방식이 널리 적용되고 있다. 그러나, 수 mm 내외의 직경을 갖는 피하 주사 바늘은 피부에 존재하는 다수의 통점을 자극하여 환자에게 통증을 줄 수 있으며, 이의 사용을 위해서는 고도의 숙련을 요구하는 문제점이 있다.

최근에는, 피하 주사 바늘이 갖는 상기 단점들을 극복하기 위해 직경이 수십 ㎛에 불과한 마이크로니들 장치를 이용한 약물의 경피 전달 방법이 활발하게 연구되고 있다. 마이크로니들 장치는 표면에 형성된 마이크로니들들에 의해 경피 약물 전달의 주요 장벽층인 피부의 각질층(stratum corneum layer)을 뚫는 수많은 마이크로 채널들을 한꺼번에 형성한다. 피부에 형성된 상기 마이크로 채널들을 통하여, 충분한 양의 약물이 표피층(epidermis layer) 또는 진피층(dermis layer)에 도달될 수 있으며, 이후, 약물은 혈관과 임파선을 통해 흡수되어 인체의 순환 시스템 내로 인입된다.

지속적인 투여가 필요한 인슐린 및 호르몬 제재와 같은 의약이나 비타민 제재와 같은 미용을 위한 활성 성분들은 마이크로니들 장치를 이용한 경피 전달 방법이 바람직하다. 그러나, 상기 인슐린 및 호르몬 제재와 같은 의약이나 비타민 제재와 같은 미용을 위한 활성 성분들은, 일반적으로 분자량이 500 이상으로 매우 커서, 피부층에 형성된 마이크로 채널들만으로는 체내로 충분히 전달되기 어려우며, 그 전달 유량(dosage)도 조절하기 어려운 점이 있다.

금속의 전위차에 의한 전기적 인력을 발생시켜, 생리 활성 물질을 피부 등에 능동적으로 전달하는 마이크로니들 장치를 제공한다.

일 양상은 금속박판; 지지부 및 지지부가 피부와 접촉하는 면에 형성된 니들을 포함하고, 적어도 일부가 전도성 재료로 형성된 마이크로니들부; 및 상기 금속박판과 마이크로니들부 사이에 형성된 동공을 포함하는 마이크로니들 장치를 제공한다.

상기 금속박판과 마이크로니들부 사이에는 절연막이 추가로 포함될 수 있다.

상기 동공을 밀봉하는 격벽이 추가로 포함될 수 있다.

상기 동공에는 생리 활성 물질이 충진될 수 있다. 충진되는 생리 활성 물질이 비전도성 물질인 경우, 별도의 절연막 없이도 그 자체가 절연막의 역할을 수행할 수 있다.

상기 금속박판과 상기 마이크로니들부를 전기적으로 연결할 수 있는 배선부가 추가로 포함될 수 있다.

상기 금속박판과 상기 마이크로니들부의 전도성 재료는 서로 다른 전위를 갖는 금속일 수 있다.

상기 마이크로니들부는 상기 지지부의 일측면에 금속으로 형성된 전극층을 포함할 수 있다.

상기 동공에 생리 활성 물질을 흡수 및 방출할 수 있는 막이 삽입될 수 있다.

상기 막은 생리 활성 물질을 포함하고 있는 담지체를 포함할 수 있다.

상기 담지체는 압력에 의해 파괴되는 것일 수 있다. 또한, 상기 담지체는 막 내의 격막에 의해 구분된 영역을 의미하는 것일 수 있다.

상기 금속박판 및 지지부는 유연성을 갖는 것이고, 압력에 의해 금속박판 및 지지부 사이의 거리가 변하는 것일 수 있다. 이에 의해 압력에 의해 거리가 가까워진 지점부터 전기적 인력에 의한 약물 주입이 시작될 수 있다. 한번 전기적 인력에 의한 마이크로니들 장치의 모양 변형이 발생하면, 그 지점부터 시작하여 다른 지점의 모양의 변화까지 시작되며, 전체적인 약물 주입이 발생하게 된다.

일 양상에 따른 마이크로니들 장치에 따르면, 금속의 전위차에 의한 전기적 인력을 발생시킬 수 있고, 이러한 인력에 의해 생리 활성 물질을 피부 등에 효율적으로 주입할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들 장치의 전극층을 포함하는 마이크로 니들부를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들 장치의 전극층을 포함하는 마이크로 니들부를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속박판과 마이크로니들부가 전하를 공급하는 전원과 배선부로 연결된 마이크로 니들 장치를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 막이 포함된 마이크로 니들 장치를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 판상 전지가 포함된 마이크로 니들 장치를 도시하는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하의 설명에서 어떤 층이 다른 층의 위에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 층의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "포함"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 조합이 존재하는 것을 의미할뿐, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것을 의미하지 않는다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되는 것이 아니다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위한 것으로 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 제2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들(1)을 도시하는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 마이크로니들(1)은 가장 하부에 형성된 마이크로니들부(100), 가장 상부에 위치하는 제1 금속박판(200), 제1 금속박판(200) 하부에 위치하는 절연막(300), 절연막(300)과 금속 마이크로니들부(100) 사이에 생리 활성 물질(s)이 충진되기 위한 동공(400), 및 동공(400) 내부에 생리 활성 물질(s)이 밀봉 충진되도록 하는 동시에 절연막(300)과 마이크로니들부(100)를 접착시키는 격벽(500)이 형성되어 있다. 또한, 마이크로니들(1)은 피부 부착시 피부의 굴곡을 따라 마이크로니들부(100)가 균일하게 피부에 밀착하도록 유연성(filexibility)을 가지는 재질 또는 두께로 제조될 수 있다.

마이크로니들부(100)는 일부 또는 전부가 전도성 재료로 형성될 수 있다. 전도성 재료는 금속을 포함하며, 제1 금속박판(200)과 전기적으로 연결되어 양극 또는 음극으로서 기능하는 것일 수 있다.

용어 "양극(anode)"은 음극에 비하여 높은 전위를 가지고 산화 반응으로 전자를 생성하여 음극에 전자를 빼앗기는 전극을 의미할 수 있다.

용어 "음극(cathode)"은 양극에 비하여 낮은 전위를 가지고 양극의 전자를 흡수하여 환원 반응이 일어나는 전극을 의미할 수 있다.

상기 "전기적으로 연결"된 것은 각 전극 사이에 전자가 이동할 수 있도록 연결된 것을 의미하여, 직접적인 전극 간의 접촉 및 전도체 등을 매개로 한 간접적인 연결을 모두 포함한다.

상기 전도성 재료는 PA, PPy, PT, PPP, PEDOT, PPS, PPV, PANI 등의 전도성 고분자를 포함하며, 금속일 경우에는 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Fe, Si, Ti, V, Sn, Zn, Li, Sr, Ba, Nb, Ta, W, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Pt, Bi, Se, Ge, Ga, B, Be, As, Zr, Cr 또는 이들의 합금, 또는 이들에 준하는 금속을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속박판(200)은 단층, 또는 전도성 재료들의 복층 구조로 형성될 수 있다.

제1 금속박판(200)은 일부 또는 전부가 전도성 재료로 형성될 수 있고, 마이크로니들부(100)와 전기적으로 연결되어 양극 또는 음극으로서 기능하는 것일 수 있다. 마이크로니들부(100)에 별도의 전극층(103)이 형성되는 경우에는 마이크로니들부(100)의 전극층과 제1 금속박판(200)이 전기적으로 연결된다. 이때 마이크로니들부(100)가 양극으로서 기능한다면 제1 금속박판(200)은 음극으로서 기능하고, 그 반대의 경우도 가능하다. 제1 금속박판(200)의 상층면은 금속박판의 보호를 위해 코팅이 되어 있을 수 있다.

절연막(300)은 상기 제1 금속박판(200)의 산화물 또는 질화물 코팅이거나, 또는 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN)과 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리에틸렌 수지; 염화 폴리비닐 수지; 폴리카보네이트(PC); 폴리에틸렌 술폰(PES); 폴리에테르 에테르케톤(PEEK); 및 황화 폴리페닐렌(PPS); 바셀린 등의 절연성이 있는 약물(또는 생리 활성 물질(s)) 중 어느 하나, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 절연막(300)은 동공(400)에 충진되는 생리 활성 물질(s) 및/또는 격벽(500)이 비전도성 물질인 경우, 마이크로니들(1)에 별도로 형성되지 않을 수 있고, 생리 활성 물질(s) 및/또는 격벽(500)이 절연막(300)으로서의 역할을 동시에 수행할 수 있다.

동공(400)의 내부에는 생리 활성 물질(s)이 충진될 수 있다. 생리 활성 물질(s)은 숙주, 동물 및 인간에 적용되어 생물학적 반응을 유도하는 화합물, 분자 등을 지칭하며, 예를 들면, 백신, 항체, 항종양, 인슐린, 진통제 및 발모제와 같은 치료적 물질(therapeutic substances), 또는 노화 방지 및 미백 효과가 있는 레티놀과 같은 미용용 물질(cosmetic substances)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 생리 활성 물질(s)는 다이어트를 위한 리포라이시스(lypolysis) 물질 또는 마취제와 같은 비치료적 물질을 포함할 수도 있다. 생리 활성 물질(s)은 전해질 또는 비전해질 용액 또는 겔 형태일 수 있다. 생리 활성 물질(s)은 담지체에 담지되어 있는 형태일 수 있다.

격벽(500)은 압력에 의해 모양이 변형될 수 있는 유연성(filexibility) 있는 전도성 또는 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 유연성을 갖는 비도전성 재료에는, 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN)과 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리에틸렌 수지; 염화 폴리비닐 수지; 폴리카보네이트(PC); 폴리에틸렌 술폰(PES); 폴리에테르 에테르케톤(PEEK); 및 황화 폴리페닐렌(PPS) 중 어느 하나 또는 이들의 조합이 포함될 수 있다. 또한 격벽(500)은 절연막(300) 또는 마이크로니들부(100)의 일부로서 이들에 통합되어 있는 것일 수 있다. 격벽(500)은 동공(400)에 충진되는 생리 활성 물질(s) 또는 다른 물질이 격벽(500) 없이도 잘 충진될 수 있는 경우에는 형성되지 않을 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들부(100)를 도시하는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 마이크로니들부(100)의 일부가 전도성 재료로 형성된 경우로서, 지지부(101), 지지부(101) 하측면에 배열된 니들(102)들, 및 지지부(101)의 상측면에 전도성 재료로 형성된 전극층(103)을 포함한다. 도 3과 같이 지지부(101)의 하측면에 전극층(103)이 형성되는 것 또한 가능하다. 지지부(101)는 니들(102)들이 배열되기 위한 평면을 제공할 수 있으며, 비도전성 재료로 형성될 수 있다. 또한, 지지부(101) 및 전극층(103)은 피부의 굴곡을 따라 니들들(102)이 균일하게 피부에 밀착하여, 대부분의 마이크로니들(102)이 피부의 각질층을 지나 표피층 또는 진피층에 도달할 수 있도록 유연성을 가지는 재질로 제조될 수 있다. 아울러, 지지부(101)는 유리 섬유 또는 폴리우레탄 등, 또는 원적외선 방출 효능이 있는 맥반석, 황토, 옥, 규산염 광물, 세라믹 재료로 형성될 수도 있다. 또한, 지지부(101)는 전술한 예들이 혼합된 재료로 형성될 수도 있다. 지지부(101)의 상측 또는 하측면에는 필요하다면 접착성을 갖는 별도의 제제가 도포될 수 있다. 지지부(101) 또는 전극층(103)의 두께는 용도에 따라 적절한 두께, 예를 들면 50 μm 내지 10 mm의 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다.

지지부(101) 상에 형성된 니들(102)은 비도전성 재료로 형성될 수 있다. 상기 비도전성 재료들은, 예를 들면, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에스터(polyester) 및 폴리메틸아크릴레이트(polymethylacrylate)와 같은 열가소성 수지 또는 에폭시, 폴리우레탄 및 실리콘과 같은 열경화성 수지 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 니들(102)은 금속 산화물과 같은 세라믹으로 형성될 수도 있다.

니들(102)들의 밀도는 1-1000 개/cm²일 수 있다. 니들(102)은 도 2에 도시된 바와 같이 원뿔의 형태를 가질 수 있다. 또는, 니들(102)은 피라미드 형태를 갖거나, 소정의 곡률을 갖는 원뿔형, 사선으로 절단된 원통형, 또는 기저부로부터 대체로 일정한 직경을 가지면서 말단부가 표족한 일반적인 니들 형태 등 여러 형태로 형성될 수 있다. 니들(102)의 높이(h)는 피부 각질층 아래의 표피층에 도달하거나 진피층에 도달하도록 50 μm 내지 1000 μm 범위내에서 적절히 선택될 수 있다. 만약 피부 각질층에 생리 활성 물질(s)을 전달하고자 하는 용도라면 50 μm 이내의 높이(h)를 가질 수 있다. 니들(102)의 기저부 직경(d)은 10 μm 내지 1 cm 범위일 수 있다. 니들(20)의 밀도, 형상, 높이 및 직경은 예시적이며, 가공성 및 기계적 강도 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 마이크로니들부(100)의 일부 또는 전부는 마이크로니들(1)과 분리될 수 있다. 예를 들어, 니들(102)은 마이크로니들(1)을 피부로부터 제거시 자연스럽게 지지부(101)로부터 분리되는 정도의 점착력으로 부착되어 있거나, 혹은 부러지는 구조일 수 있다. 다른 예시로는 지지부(101)가 전극층(103)은으로부터 자연스럽게 분리되는 정도의 점착력으로 부착되어 있는 것일 수 있다. 이러한 경우 마이크로니들부(100)의 일부는 마이크로니들(1)의 제거시 피부에 남아있게 되며, 따라서 피부에 남아 있게 되는 마이크로니들부(100)의 일부, 적어도 니들(102)은 마그네슘, 아연, 철 등의 생체 적합성 금속 또는 이들의 합금, 생체 적합성 고분자, 또는 니들(102) 자체가 생리 활성 물질(s)로서 기능하도록 생리 활성 물질(s)의 고형화된 형태가 니들(102)로서 형성될 수 있다.

용어 "생체 적합성 고분자(biocompatible polymer)"('생분해성' 또는 '생체 흡수성'과 호환적으로 사용됨)는 생체 내에서 흡수될 수 있는 임의의 물질을 의미할 수 있다. 생분해성 물질은 생체 내에서 화학적으로 분해되거나, 또는 화학적으로 분해될 필요는 없지만, 약물의 정상적인 생체 내 수명보다 상당히 긴 기간 동안 약물의 치료 효과량을 방출할 수 있는 방식으로 생체 내에서 분산되거나 용해되거나 또는 분해되는 물질을 포함할 수 있다. 생분해성 물질은 생체 내에서 분해될 수 있는 무독성 고분자라면 모두 사용할 수 있는데, 예로는 폴리락트산, 폴리락타이드, 폴리락틱-코-글리콜산, 폴리락타이드-코-글리콜라이드(PLGA), 폴리포스파진, 폴리이미노카보네이트, 폴리포스포에스테르, 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘에스테르, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시발레이트, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리아미노산, 그들의 공중합체 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 생분해성 물질은 단일 중합체 또는 공중합체, 또는 중합체들의 임의의 조합 또는 블렌드일 수 있다. 생분해성 중합체 물질의 예는 분해시 생리학적으로 허용되는 분해 생성물을 생성하는 에스터, 에테르, 무수물, 아마이드, 또는 오르쏘에스터와 같은 단량체로 이루어지는 중합체를 포함할 수 있다. 중합체 물질은 가교 결합되거나 비-가교 결합될 수 있다. 가교 결합되는 경우, 이들은 약하게 예를 들면, 5% 또는 1% 미만으로 가교 결합될 수 있다.

전극층(103)은 하나의 전도성 재료의 단층 구조, 또는 여러 전도성 재료의 복층 구조로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 별도의 전극층(103) 없이 마이크로니들부(100) 전체가 유연성을 갖는 전도성 재료로 형성될 수 있다. 이때는 마이크로니들부(100) 전체가 전극층(103)으로서 기능할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들(1)로서, 마이크로니들부(100), 전지 및 제1 금속박판(200)이 배선부(a)를 통해 전기적으로 연결된 모습을 도시한다.

배선부(a)는 전도성 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 백금, 금 및 은과 같은 귀금속으로 형성되거나, 이들을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.

전기적으로 절연된 두 개의 금속판, 즉 마이크로니들부(100)와 제1 금속박판(200)은 커패시터(capacitor, 축전기)를 형성하게 되며, 이때 두 금속판은 한쌍의 전극이 된다. 양 전극에 각각 양전하 및 음전하가 축전되게 되면 반대 전하를 띠는 두 개의 금속판 사이에 인력이 작용하며, 아래 공식과 같이 인력은 두 금속판 사이의 전압의 제곱에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례한다.

두 금속판 사이의 인력을 고려할 때 생리 활성 물질(s)이 히알루론산(hyaluronic acid) 등 전도성을 가지는 전해질 용액인 경우 절연막(300)의 두께가 상기 식의 거리 d이고, 생리 활성 물질(s)의 전도성을 무시할 수 있는 경우에는 절연막(300) 및 격벽(500)의 두께의 합이 상기 식의 거리 d로 볼 수 있다. 상기와 같이 발생한 인력에 의하여 생리 활성 물질(s)은 니들(102) 방향으로 압력을 받게되며, 이 압력에 의해 생리 활성 물질(s)이 니들(102)을 따라 피부 내로 주입될 수 있다.

상기 식의 d의 값이 커서 제1 금속박판(200), 절연막(300) 및/또는 격벽(500)에 변형을 줄 수 있는 인력이 발생하지 않는 경우에는, 마이크로니들(1)의 특정 부위에서의 상기 d의 값을 제1 금속박판(200), 절연막(300) 및/또는 격벽(500)에 변형을 줄 수 있는 인력이 발생하기에 충분하도록 작게하거나, 혹은 사용자가 마이크로니들(1)을 인위적으로 압축하여 d의 값을 줄임으로써, 두 금속판 사이의 인력에 의하여 마이크로니들(1)의 형상 변화가 일어나도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 마이크로니들(1)의 사용 전에 생리 활성 물질(s)이 모두 증발하거나 니들(102)로부터 새는 현상을 방지할 수 있다.

배선부(a)는 두 금속판 사이의 불필요한 방전을 방지하기 위하여, 최초 제작시에는 마이크로니들부(100)와 제1 금속박판(200)을 전기적으로 연결하지 않지만, 이후 사용자가 인위적으로 연결할 수 있도록 제조되는 것일 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들(1)로서, 동공(400) 및 격벽(500)을 대체하여 제1 막(600)이 삽입된 것을 도시한다.

제1 막(600)은 생리 활성 물질(s)을 흡수 및 방출할 수 있는 재질일 수 있다. 제1 막(600)은, 예를 들면 천연 재질로는 면, 마, 목재 펄프, 모, 견섬유와 같은 섬유가 사용될 수 있다. 또한, 합성 섬유로는 아크릴, 폴리아미드(예를 들어, 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 12, 폴리아스파라긴산, 폴리글루타민산 등), 폴리아민, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아크릴(예를 들어,폴리아크릴아미드,폴리아크릴로니트릴, 메타크릴산 및 아크릴산의 에스테르 등), 폴리카보네이트(예를 들어, 폴리비스페놀 A 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트 등), 폴리디엔(예를 들어, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리노르보멘 등),폴리에폭시드, 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜라이드, 폴리락타이드, 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시발러레이트, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리프로필렌 숙시네이트 등), 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜(폴리에틸렌 옥사이드), 폴리부틸렌 글리콜, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리옥시메틸렌 (파라포름알데히드), 폴리테트라메틸렌 에테르(폴리테트라히드로푸란), 폴리에피클로로히드린 등), 폴리플루오로카본, 포름알데히드 폴리머(예를 들어, 우레아-포름알데히드, 멜라민-포름알데히드,페놀 포름알데히드 등), 천연폴리머(예를 들어, 셀룰로스, 키토산, 리그닌, 왁시 등), 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리부텐, 폴리옥텐 등), 폴리페닐렌(예를 들어, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 에테르 설폰 등), 실리콘 함유 폴리머(예를 들어, 폴리디메틸 실록산, 폴리카보메틸 실란 등), 폴리우레탄, 폴리비닐(예를 들어, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 알콜의 에스테르 및 에테르, 폴리비닐 아세테이트, 폴리스티렌, 폴리메틸스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리메틸 비닐 에테르, 폴리에틸 비닐 에테르, 폴리비닐 메틸 케톤 등), 폴리아세탈, 폴리아릴레이트, 및 코폴리머(예를 들어, 폴리에틸렌-코-비닐 아세테이트, 폴리에틸렌-코-아크릴산, 폴리부틸렌 테레프탈레이트-코-폴리에틸렌 테레프탈 레이트, 폴리라우릴락탐-블록-폴리테트라히드로푸란 등) 등도 사용될 수 있다.

제1 막(600)에는 생리 활성 물질(s)을 담지하고 있는 하나 이상의 담지체가 포함되어 있을 수 있다. 담지체는 마이크로니들(100)이 사용되기 전 생리 활성 물질(s)을 보호하고 있다가, 사용시에 그 봉인을 해제하여 생리 활성 물질(s)을 제1 막(600)으로 방출하는 것일 수 있다. 예를 들면, 쉽게 파괴되는 젤라틴, 변형 전분, 카라기난 등 고분자 재질의 캡슐에 생리 활성 물질(s)이 담지되어 있거나, 또는 생리 활성 물질(s)을 제1 막(600)과 격리 구분하고 있는 격막이 형성되어 있고, 이를 사용자가 손으로 누르는 등 인위적인 행위로 담지체의 봉인을 해제하는 방식일 수 있다.

제1 막(600)이 비전도성 물질인 경우, 별도의 절연막(300)이 형성되지 않고 제1 막(600) 자체가 절연막(300)으로서의 역할을 동시에 수행할 수 있다.

도 6은 제2 금속박판(700) 및 제2 막(800)을 제1 금속박판(200) 상측면에 위치시킨 것을 도시한다.

상기 제1 금속박판(200) 및 제2 금속박판(700)은 그 사이에 비전도체로 구성된 제2 막(800)을 두고 서로 절연된 상태일 수 있다. 상기 제1 금속박판(200) 및 제2 금속박판(700)은 전위가 다른 금속일 수 있다. 상기 제2 막(800)은 전해질을 포함하는 담지체를 포함하고 있을 수 있다. 상기 전해질을 포함하는 담지체는 마이크로니들(100)이 사용되기 전 전해질을 상기 제2 막(800)으로부터 격리하고 있다가, 사용시에 그 봉인을 해제하여 전해질을 제2 막(800)으로 방출하는 것일 수 있다. 예를 들면, 쉽게 파괴되는 젤라틴, 변형 전분, 카라기난 등 고분자 재질의 캡슐에 전해질이 담지되어 있거나, 또는 전해질을 제2 막(800)과 격리 구분하고 있는 격막이 형성되어 있고, 이를 사용자가 손으로 누르는 등 인위적인 행위로 담지체의 봉인을 해제하는 방식일 수 있다. 상술한 방법에 따르면, 담지체의 봉인을 해제하는 순간부터 전해질이 제2 막(800)에 퍼지게 된다. 이때 전해질로 인해 제1 금속박판(200) 및 제2 금속박판(700)이 전지를 구성할 수 있고, 제2 금속박판(700)과 마이크로니들(100)은 동일한 종류의 전하를 가지게 되므로, 제1 금속박판(200)과 다른 전하로 축전되게 되며, 이에 따라 제1 금속박판(200)과 마이크로니들(100) 사이에 인력이 작용하게 된다. 따라서, 마이크로니들(1)의 유통 중 전지의 성능이 저하되거나 전해질이 건조되는 것을 방지할 수 있다. 상기 전해질 용액은 피부에 접촉할 수 있는 것으로 생리식염수, 행크 염평형용액 등 인체에 해가 없으면서 금속을 부식시키는 성질의 상업적으로 유통되는 임의의 것을 사용할 수 있다.

이상에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 개시된 특징들은 단독으로, 대체하여 또는 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 이상 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 또한, 상기 설명에서 이미 언급된 용어 또는 요소에 대해서는 따로 언급하는 것이 없는 한 이미 상술한 바와 같다.

1 마이크로니들
100 마이크로니들부 101 지지부
102 니들 103 전극층
200 제1 금속박판 300 절연막
400 동공 500 격벽
600 제1 막 700 제2 금속박판
800 제2 막
s 생리 활성 물질 a 배선부

Claims (16)

1. 제1 금속박판;
   지지부 및 지지부가 피부와 접촉하는 면에 형성된 니들을 포함하고, 적어도 일부가 전도성 재료로 형성된 마이크로니들부; 및
   상기 제1 금속박판과 마이크로니들부 사이에 형성된 동공을 포함하는 마이크로니들 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 금속박판과 마이크로니들부 사이에 절연막을 추가로 포함하는 마이크로니들 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 동공을 밀봉하는 격벽을 추가로 포함하는 마이크로니들 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 동공에 생리 활성 물질이 충진된 것인 마이크로니들 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 금속박판과 상기 마이크로니들부를 전기적으로 연결할 수 있는 배선부 및 전지를 추가로 포함하는 마이크로니들 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 금속박판과 상기 마이크로니들부의 전도성 재료는 서로 다른 전위를 갖는 금속인 마이크로니들 장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 마이크로니들부는 상기 지지부의 일측면에 금속으로 형성된 전극층을 포함하는 마이크로니들 장치.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 동공에 생리 활성 물질을 흡수 및 방출할 수 있는 제1 막이 삽입된 마이크로니들 장치.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 제1 막은 생리 활성 물질을 포함하고 있는 담지체를 포함하는 마이크로니들 장치.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 담지체는 압력에 의해 파괴될 수 있는 마이크로니들 장치.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 금속박판 및 지지부는 유연성을 갖는 마이크로니들 장치.
12. 청구항 11에 있어서, 압력에 의해 제1 금속박판 및 지지부 사이의 거리가 변할 수 있는 마이크로니들 장치.
13. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 금속박판 및 마이크로니들부 사이의 인력에 의해 상기 동공의 모양이 변형되는 마이크로니들 장치.
14. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 금속박판의 상측면에 제2 막이 더 형성되고, 상기 제2 막의 상측면에 제2 금속박판이 더 형성된 마이크로니들 장치.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 제2 막은 전해질을 포함하고 있는 담지체를 포함하는 마이크로니들 장치.
16. 청구항 15에 있어서, 상기 담지체는 압력에 의해 파괴될 수 있는 마이크로니들 장치.

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