KR20200094362A - 마이크로니들 패취를 이용한 최소 침습적 피부 생체 검사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최소 침습적 피부 생체 검사 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 최소 침습적 피부 생체 검사 방법은, 마이크로니들 패취를 준비하는 단계와; 상기 마이크로니들 패취를 대상체의 피부에 부착하는 단계와; 상기 마이크로니들 패취를 대상체의 피부에 부착한 상태에서 소정 시간 유지하는 단계와; 상기 소정 시간이 경과한 후 마이크로니들 패취를 대상체의 피부로부터 분리하여 마이크로니들에 묻어나온 대상체의 단백질 성분을 분석하는 단계를 포함한다. 상기 마이크로니들은 생체적합성 고분자 물질로 이루어진다.

Description

마이크로니들 패취를 이용한 최소 침습적 피부 생체 검사 방법{MINIMALLY INVASIVE SKIN BIOPSY METHOD USING MICRONEEDLE PATCH}

본 발명은 마이크로니들 패취를 이용한 최소 침습적 피부 생체 검사 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 야기 하는 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 용이하다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 마이크로니들(microneedle)을 포함하는 여러 가지 마이크로구조체들이 개발되었다. 마이크로니들의 재질로는 금속 및 다양한 고분자 물질이 사용되었다. 최근에는 마이크로니들의 재질로서 생분해성 고분자 물질이 각광을 받고 있다.

생분해성 재질의 마이크로구조체를 제작하기 위한 방법으로서 대표적인 것은 몰드를 이용한 방식이다. 반도체 제조공정을 응용하여 형성하고자 하는 마이크로구조체의 형태를 음각으로 갖춘 몰드를 먼저 제작하고 이러한 몰드에 마이크로구조체 재료를 부어 응고시킨 후 떼어내면 마이크로구조체, 즉 마이크로니들이 형성된다.

본 출원인은 이러한 몰딩 방식의 마이크로구조체 제작 방법을 대체할 수 있는 새로운 제작 방법으로서 송풍인장방식의 제작 방법에 대하여 국내외에 다수의 특허권을 획득한 바 있다. 송풍인장방식을 간단히 설명하면, 점성을 띈 생체친화성 고분자 물질을 기판 상에 위치한 패취의 바닥층 또는 패취에 결합되기 전의 바닥층에 스팟팅한 후 다른 기판 상에 위치한 패취의 바닥층 또는 패취에 결합되기 전의 바닥층에 동일한 생체친화성 고분자 물질을 스팟팅하거나 이를 생략하고, 상기 다른 기판을 반전시키고 상기 스팟팅된 생체친화성 고분자 물질쪽으로 접근시켜 최종적으로는 접촉되도록 하고, 그 이후 두 기판 사이의 상대적인 거리를 이격시켜 접촉된 점성을 가진 생체친화성 고분자 물질이 늘어나도록 하고, 이러한 인장 공정이 완료된 후 송풍을 실시하여 인장된 상태에서 형태가 고정되도록 하고 중간 부분을 절단하여 두 개의 다른 기판 상에 각각 동일한 마이크로구조체가 형성되도록 하는 방법이다.

이상 약물 및 생리활성물질 전달 수단으로서 마이크로구조체의 기술적 의미와 이를 제작하기 위한 방법 등에 대하여 간략히 설명하였다. 본 출원인은 본 발명에 이르러 마이크로구조체를 약물 및 생리활성물질의 전달이 아닌 새로운 용도로 활용하는 것을 제안하고자 한다. 그것은 마이크로구조체, 즉 마이크로니들을 포함하는 패취를 최소 침습적 피부 생체 검사에 활용하는 것이다. 도 1에는 피부 생체 검사의 종래기술이 도시되어 있다. 도 1에 따르면, 기존 피부 생체 검사 방식은 피부 내에 있는 단백질 조직을 신뢰성 있게 확보하여 검사에 제공할 수 있었으나, 매우 침습적인 방식이어서 환자에게 고통을 주었으며, 환자의 피부에 출혈을 유발하고 흉터를 남기는 등의 단점을 가지고 있었다.

피부 생체 검사의 다른 종래기술로서 테이핑 기술이 있다. 2018년 1월 26일에 SCIENTIFIC REPORTS에 실린 "Measurements of AMPs in stratum corneum of atopic dermatitis and healthy skin-tape stripping technique"이란 제호의 논문에는 점착성 있는 테이프를 소정시간 피부에 붙였다가 떼고, 테이프에 붙어 나온 피부 조직을 검사하는 피부 생체 검사 방법을 소개하고 있다.

또 다른 논문으로서, 2016년 9월 2일에 Allergy and Immunology에 실린 "Stratum Corneum Tape Stripping: Monitoring of Inflammatory Mediators in Atopic Dermatitis Patients Using Topical Therapy"라는 제호의 논문에도 atopic dermatitis, 즉 아토피 피부염 환자의 피부 생체 검사에 있어서 점착성 있는 테이프를 활용하는 방법을 소개하고 있다.

이와 같은 테이핑 방식은 간편하고, 침습적인 방식이 아니어서 출혈, 흉터 등의 문제를 전혀 일으키지 않는다는 장점이 있으나, 생체 검사를 위한 단백질 조직의 획득 측면에서는 도 1의 생체 검사 방법에 비하여 그 신뢰성이 매우 낮다는 문제가 있었다.

본 발명자는 상술한 두 가지의 피부 생체 방법의 단점을 보완하여 신뢰성 있는 검사 결과를 제공할 수 있을 정도로 충분한 피부 단백질을 얻을 수 있으면서도 최소 침습적이어서 환자의 고통을 유발하지 않고 간편한 피부 생체 방법을 제공할 목적으로 연구를 지속하였으며, 그 결과 본 발명에 이르게 되었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것을 목적으로 한다.

보다 구체적으로, 본 발명은 신뢰성 있는 검사 결과를 제공할 수 있을 정도로 충분한 피부 단백질을 얻을 수 있으면서도 최소 침습적이어서 환자의 고통을 유발하지 않고 간편한 피부 생체 방법을 제공할 수 있는, 마이크로니들 패취를 이용한 피부 생체 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 최소 침습적 피부 생체 검사 방법은, 마이크로니들 패취를 준비하는 단계와; 상기 마이크로니들 패취를 대상체의 피부에 부착하는 단계와; 상기 마이크로니들 패취를 대상체의 피부에 부착한 상태에서 소정 시간 유지하는 단계와; 상기 소정 시간이 경과한 후 마이크로니들 패취를 대상체의 피부로부터 분리하여 마이크로니들에 묻어나온 대상체의 단백질 성분을 분석하는 단계를 포함한다. 상기 마이크로니들은 생체적합성 고분자 물질로 이루어진다.

상기 마이크로니들의 재질인 생체적합성 고분자 물질은 히알루론산 또는 키토산일 수 있다.

상기 마이크로니들의 재질이 히알루론산인 경우, 상기 소정 시간은 분자량에 따른 용해속도를 고려하여 사전에 결정되는 것이 바람직하다.

히알루론산의 분자량이 저분자량에서 고분자량으로 갈수록 대상체의 피부로의 부착 시간을 길게 할 수 있고, 생체 검출 성능이 향상될 수 있다.

이외에도 추가적인 구성이 본 발명에 따른 최소 침습적 피부 생체 검사 방법에 더 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상술한 종래기술의 문제점이 해결될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 신뢰성 있는 검사 결과를 제공할 수 있을 정도로 충분한 피부 단백질을 얻을 수 있으면서도 최소 침습적이어서 환자의 고통을 유발하지 않고 간편한 피부 생체 검사 방법을 제공할 수 있는, 마이크로니들 패취를 이용한 피부 생체 검사 방법이 제공될 수 있다.

도 1은 종래기술의 피부 생체 검사 방법을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 피부 생체 검사 방법을 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에서 실험 대상이 된 네 가지의 대조군을 도시하는 도면으로서, 1) 마이크로니들이 형성되지 않은 공패취, 2) 금속 재질의 중실(solid) 마이크로니들, 3) 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취, 4) 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서 사용한 네 가지의 대조군을 사용하여 30대 연령 환자군과 60대 연령 환자군에 대하여 Pro-Collagen 1 검출 시험한 결과를 도시하는 표이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에서 사용한 네 가지의 대조군을 사용하여 30대 연령 환자군과 60대 연령 환자군에 대하여 Pro-Collagen 1 검출 시험한 결과를 도시하는 표로서 y축이 흡광도로 도시된 표이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에서 사용한 네 가지의 대조군 중 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취와 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취의 생체 검사 적용 전후의 길이 변화 측정 결과를 도시한 표이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 실험 결과를 도시한 표로서, 여기서 사용된 대조군은 1) 마이크로니들이 형성되지 않은 공패취, 2) 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취, 3) 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취이며, 각각의 대조군은 20대 연령 환자군과 60대 연령 환자군에 대하여 5초와 60초 동안 피부에 적용된 후 떼어져 Pro-Collagen 1 검출 결과가 측정되었다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대조군이 20대 연령 환자군과 60대 연령 환자군에 대하여 각각 10초와 30초 동안 피부에 적용된 후 떼어져 Pro-Collagen 1 검출 결과가 측정된 결과를 도시한 표이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예의 실험 결과를 도시한 표로서, 여기서 사용된 대조군은 1) 저분자량의 키토산 마이크로니들 패취, 2) 고분자량의 키토산 마이크로니들 패취이며, 각각의 대조군은 5초, 60초 및 300초 동안 피부에 적용된 후 떼어져 Pro-Collagen 1 검출 결과가 측정되었다.

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.

도 2는 본 발명에 따른 피부 생체 검사 방법을 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 2의 좌측 상단에는 제품명 "Therapass"인 시판 중인 마이크로니들 패취가 도시되어 있다. 이 제품은 본 출원인 회사에서 시장에 출시하여 판매 중인 제품으로서, 분자량이 1000kDa인 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취이다. 도 2의 좌측 하단에는 이러한 마이크로니들 패취가 피부에 적용된 모습이 도시되어 있으며, 보다 구체적으로는 패취의 마이크로니들이 피부의 진피층까지 침투된 모습을 도시한다. 도 2의 우측 부분에는 피부염 환자에게 마이크로니들 패취가 적용된 후 패취의 마이크로니들에 묻어나온 피부 내 단백질을 활용하여 생체 검사를 실시하는 본 발명의 대표적인 기술적 사상이 개념적으로 도시되어 있다. 여기에 표시된 용어인 바이오 마이닝(Bio-Mining)은 생체 검사를 위하여 대상체 피부 내의 단백질을 캐낸다는 의미로 사용되었다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에서 실험 대상이 된 네 가지의 대조군을 도시하고 있다. 이 네 가지의 대조군 중 제1 군은 마이크로니들이 형성되지 않은 공패취이다. 제2 군은 금속 재질의 중실(solid) 마이크로니들이다. 제3 군은 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취이다. 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취에 사용된 히알루론산 분자량은 110kDa이다. 제4 군은 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취이다. 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취에 사용된 히알루론산 분자량은 1000kDa이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에서 사용한 네 가지의 대조군을 사용하여 30대 연령 환자군과 60대 연령 환자군에 대하여 Pro-Collagen 1 검출 시험한 결과를 도시하는 표이다.

도 4의 x축에는 공패취, 저분자량 히알루론산 패취와 고분자량 히알루론산 패취가 표시되어 있다. y축은 검출된 Pro-Collagen 1의 단위 부피당 질량이 밀리리터 당 피코그램의 단위로 표시되어 있다. 네 가지 대조군 중 금속 재질의 중실(solid) 마이크로니들은 표시되지 않았다. 그 이유는 단백질 정량 자체가 전혀 되지 않았기 때문이다. 도 4에 표시된 ELISA라는 표기는 항체나 항원에 효소를 표지하여 효소의 활성을 측정하여 항원-항체 반응의 강도와 그 양을 정량적으로 측정하는 방법으로 현대 생명공학에서 이용되고 있는 방법을 일컬으며, 본 발명의 실험 전반에 사용되었다.

도 4의 표에서 주의 깊게 보아야 하는 것은 제1 대조군인 공패취와의 실질적인 차별성 여부이다. 공패취는 본 발명의 출원 이전에 존재하던 종래기술로서, 검출 결과가 공패취와 실질적으로 차별화되지 않는다면 본 발명이 생체 검출 효과 향상에 이바지하는 바가 없다는 것이기 때문이다. 도 4의 결과를 보면, 저분자량(110kDa) 히알루론산 패취에서의 Pro-Collagen 1 검출량은 공패취의 경우와 실질적으로 차별화되지 않았다. 그러나, 고분자량(1000kDa) 히알루론산 패취에서에서의 Pro-Collagen 1 검출량은 공패취 및 저분자량 히알루론산 패취의 경우와 대비하여 현격히 늘어났음을 알 수 있다.

또 다른 실험 결과가 도 5에 도시된다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에서 사용한 네 가지의 대조군을 사용하여 30대 연령 환자군과 60대 연령 환자군에 대하여 Pro-Collagen 1 검출 시험한 결과를 도시하는 표로서 y축이 흡광도(OD)로 도시된 표이다. 도 4의 표에서 y축이 검출된 Pro-Collagen 1의 단위 부피당 질량인 것과 대비하여 도 5의 표에서는 흡광도(OD)라는 점이 차이가 있다. 표준물질을 이용한 검량곡선을 토대로 생체 조직이 추출되는 정량을 유추할 수 있다. 따라서, 각군의 흡광도(OD) 값을 측정하여 Pro-Collagen 1의 정량을 유추할 수 있다. 도 5의 결과를 보면 저분자량 히알루론산 패취에서의 흡광도 값이 공패취와 다소 구분되는 결과를 보이나, 여전히 공패취와 저분자량 히알루론산 패취에서의 결과가 대동소이하며, 고분자량 히알루론산 패취에서의 결과가 현격히 차별화된다.

마이크로니들 패취의 성분이 되는 히알루론산의 분자량에 따라 어떻게 이와 같이 현격한 결과의 차별성이 나타나는 것인지에 대하여 본 발명자들은 실험을 지속하며 그 원인을 분석하였고, 그 원인을 분자량의 차이에 따른 피부 내로의 용해 속도에서 찾았다. 현재 상용화되고 있는 마이크로니들 패취의 마이크로니들 성분은 생체적합성이며 생분해성 고분자 물질이 대세이다. "생체적합성 물질"이란 인체에 독성이 없고 화학적으로 불활성인 물질을 의미한다. 그리고, "생분해성 물질"은 생체 내에서 체액, 효소 또는 미생물등에 의해서 분해될 수 있는 물질을 의미한다. 또한, 생분해성 물질들 중에서는 분자량이 작을수록 생체내로의 용해 속도가 빨라지고 분자량이 클수록 생체내로의 용해 속도가 느려지는 경향성이 알려져 있다. 한편, 생체적합성 고분자(biocompatible polymer)로는 다음과 같은 물질들이 알려져 있다:

히알루론산(hyaluronicacid; HA), 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan), 콜라겐(collagen), 알긴산, 펙틴, 카라기난, 콘드로이틴(설페이트), 덱스트란(설페이트), 폴리라이신(polylysine), 카르복시메틸티틴, 피브린, 아가로스, 풀루란, 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐알콜(PVA), 히드록시프로필셀룰로스(HPC), 히드록시에틸셀룰로스(HEC), 히드록시프로필메틸셀룰로스(HPMC), 나트륨카르복시메틸셀룰로스, 폴리알콜, 아라비아검, 알기네이트, 시클로덱스트린, 덱스트린, 포도당, 과당, 녹말, 트레할로스, 글루코스, 말토스, 락토스, 락툴로스, 프럭토스, 투라노스, 멜리토스, 멜레지토스, 덱스트란, 소르비톨, 크실리톨, 팔라티니트, 폴리락트산(polylactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아마이드, 폴리메타아크릴산, 폴리말레인산, 폴리에틸렌글리콜-폴리에스터공중합체(poly(ethyleneglycol)/polyester), 키토산-글리세롤포스페이트(Chitosan/glycerol phosphate), 폴리포스파젠(Polyphosphazene), 폴리카프로락톤 (Polycaprolactone), 폴리카르보네이트(Polycarbonate), 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜(Poly(ethylene glycol)/poly(propylene glycol), 폴리시아노아크릴레이트 (Polycyanoacrylate), 폴리오르소에스터(Polyorthoester), 폴리하이드록시에틸메타크릴아미드락테이트 (Poly(N-(2-hydroxyethyl) methacrylamide-lactate), 폴리프로필렌포스페이트 (Poly(propylene phosphate) 등.

마이크로니들 패취를 피부에 부착하면 패취의 마이크로니들이 피부의 진피층까지 진입하는 과정에서 그리고 진입 후 유지되는 과정에서 생체적합성 마이크로니들 구조에 단백질이 달라붙었다가 추출될 수 있다. 그런데, 저분자량의 히알루론산 마이크로니들은 생체의 단백질이 그 표면에 달라붙더라도 용해 속도가 상대적으로 빨라 장시간 피부에 부착하는 경우 그 자신이 용해되면서 표면에 붙은 단백질이 유실될 수 있다. 이러한 원인으로 도 4의 실험 결과가 얻어진 것으로 분석되었다. 이를 뒷받침하는 결과가 도 6에 도시되어 있다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에서 사용한 네 가지의 대조군 중 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취와 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취의 생체 검사 적용 전후의 길이 변화 측정 결과를 도시한 표이다.

도 6의 결과에 따르면, 110kDa의 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취의 마이크로니들은 인체의 피부에 부착되어 있는 동안 대략 30%의 길이 감소를 보였다. 한편, 1000kDa의 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취의 마이크로니들은 피부에 부착되어 있는 동안 대략 10%만의 길이 감소를 보였다. 이러한 실험 결과는 저분자량의 히알루론산 마이크로니들은 생체의 단백질이 그 표면에 달라붙더라도 용해 속도가 상대적으로 빨라 장시간 피부에 부착하는 경우 그 자신이 용해되면서 표면에 붙은 단백질이 유실될 수 있으며, 이것이 도 4 및 도 5에 도시된 실험 결과의 원인이라는 점을 뒷받침한다. 도 4 내지 도 6에 도시된 제1 실시예의 실험에서 각 대조군의 피부 부착 시간은 5분이었다. 이에, 본 발명자들은 피부로의 부착 시간을 5분보다 줄여 각기 다른 시간 길이 동안 실험을 수행할 필요를 발견하였고, 실시예2의 실험들을 기획하였다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예의 실험 결과를 도시한 표로서, 여기서 사용된 대조군은 1) 마이크로니들이 형성되지 않은 공패취, 2) 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취, 3) 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취이며, 각각의 대조군은 20대 연령 환자군과 60대 연령 환자군에 대하여 5초와 60초 동안 피부에 적용된 후 떼어져 Pro-Collagen 1 검출 결과가 측정되었다. 저분자량 히알루론산의 분자량 및 고분자량 히알루론산의 분자량은 실시예1의 실험과 동일하다. 저분자량 히알루론산 마이크로니들 패취로서는 본 출원인이 시판 중인 미용 용도의 마이크로니들 패취가 사용되었으며, 고분자량 히알루론산 마이크로니들 패취로서는 본 출원인이 시판 중인 의료기기 용도의 마이크로니들 패취(상품명: "Therapass")가 사용되었다. 실시예1의 실험 결과 금속 재질의 중실 마이크로니들은 생체 단백질 추출 성능이 크게 미흡하였으므로, 본 실시예에서 대조군으로 사용하지 않았다.

도 7의 실험 결과로부터 다음의 사실을 알 수 있다. 첫째, 5초의 부착 시간에서는 마이크로니들 패취의 공패취 대비 유의미한 결과 향상을 기대할 수 없다. 둘째, 60초의 부착 시간에서는 마이크로니들 패취들(저분자량 및 고분자량)이 공패취 대비 현격히 뛰어난 생체 단백질 추출 성능을 보인다. 셋째, 60초의 부착 시간에서도 고분자량 마이크로니들 패취의 생체 단백질 추출 성능이 저분자량 마이크로니들 패취의 생체 단백질 추출 성능보다 뛰어나다. 본 발명자들은 도 7의 실험 결과를 토대로 부착 시간이 5초를 초과하고 60초보다는 짧은 시간대에 대하여 추가적인 결과를 얻기 위하여 도 8의 실험을 추가적으로 진행하였다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대조군이 20대 연령 환자군과 60대 연령 환자군에 대하여 각각 10초와 30초 동안 피부에 적용된 후 떼어져 Pro-Collagen 1 검출 결과가 측정된 결과를 도시한 표이다.

공패취의 경우에는 10초 부착시나 30초 부착시나 결과의 유의미한 변화가 없었고, 도 8의 표에는 30초 부착시의 결과만 표기하였다. 도 8의 결과로부터 알 수 있는 사실은 다음과 같다. 첫째, 10초의 부착 시간으로도 공패취 대비 대폭 향상된 마이크로니들 패취들(저분자량 및 고분자량)의 생체 단백질 추출 성능을 확인 가능하다. 둘째, 10초의 부착 시간에서는 저분자량 마이크로니들 패취와 고분자량 마이크로니들 패취의 단백질 추출 성능이 대동소이하다. 셋째, 30초의 부착 시간에서는 고분자량 마이크로니들 패취의 단백질 추출 성능이 저분자량 마이크로니들 패취의 단백질 추출 성능을 눈에 띄게 능가한다.

10초 이상의 부착 시간을 유지하는 경우 마이크로니들 패취의 생체 검사 성능이 유의미하게 발휘될 수 있다는 점, 저분자량 마이크로니들이 피부로 용해될 정도의 시간이 경과하기 전인 10초 정도의 부착 시간에서는 저분자량 마이크로니들 패취가 고분자량 마이크로니들 패취와 대동소이한 생체 검사 성능을 보인다는 점을 확인한 것에 도 8의 실험의 기술적 의의가 있다고 평가된다.

마지막으로 본 발명자들은 히알루론산 외에 다른 생체적합성 고분자물질로 이루어진 마이크로니들 패취가 생체 검사 용도로 활용되기에 적합한지 알아보기 위하여 키토산 재질의 마이크로니들 패취를 사용하여 도 9의 실험을 진행하였다. 키토산은 히알루론산과 마찬가지로 생체적합성 고분자 물질이긴 하지만, 생분해성은 아니다. 키토산은 갑각류에 함유되어 있는 키틴을 인체에 흡수가 쉽도록 가공한 물질로서, 노폐해진 세포를 활성화하여 노화를 억제하고 면역력을 강화시켜 주는 효과가 알려져 있다. 피부 세포의 활성화 측면에서도 효과가 입증되어 화장품 성분 물질로 널리 사용되고 있으며, 피부 미용 목적의 마이크로니들 패취의 성분으로도 사용되고 있다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예의 실험 결과를 도시한 표로서, 여기서 사용된 대조군은 1) 저분자량의 키토산 마이크로니들 패취, 2) 고분자량의 키토산 마이크로니들 패취이며, 각각의 대조군은 5초, 60초 및 300초 동안 피부에 적용된 후 떼어져 Pro-Collagen 1 검출 결과가 측정되었다.

도 9의 실험에서 저분자량 키토산1의 분자량은 50 내지 100kDa이다. 고분자량 키토산2의 분자량은 250 내지 350kDa이다. 20대 연령 환자군에 대하여 5초, 1분, 5분 부착 후 Pro-Collagen I의 발현을 확인하였다. 도 9에 표시한 실시예3의 실험 결과로부터 본 발명자들은 생체적합성 고분자 물질 중 하나인 키토산도 히알루론산과 마찬가지로 생체 검사를 위한 단백질 추출 기능을 발휘할 수 있다는 점이다. 본 명세서에 예시한 히알루론산과 키토산 이외의 다양한 다른 생체적합성 고분자 물질들도 최소 침습적 피부 생체검사를 위한 마이크로니들 패취 재질의 후보군이 될 가능성은 충분히 열려 있다고 볼 수 있다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 최소 침습적 피부 생체 검사 방법이고,
   마이크로니들 패취를 준비하는 단계와;
   상기 마이크로니들 패취를 대상체의 피부에 부착하는 단계와;
   상기 마이크로니들 패취를 대상체의 피부에 부착한 상태에서 소정 시간 유지하는 단계와;
   상기 소정 시간이 경과한 후 마이크로니들 패취를 대상체의 피부로부터 분리하여 마이크로니들에 묻어나온 대상체의 단백질 성분을 분석하는 단계를 포함하고,
   상기 마이크로니들은 생체적합성 고분자 물질로 이루어지는,
   최소 침습적 피부 생체 검사 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 마이크로니들의 재질인 생체적합성 고분자 물질은 히알루론산 또는 키토산인,
   최소 침습적 피부 생체 검사 방법.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 마이크로니들의 재질이 히알루론산인 경우, 상기 소정 시간은 분자량에 따른 용해속도를 고려하여 사전에 결정되는 것을 특징으로 하는,
   최소 침습적 피부 생체 검사 방법.
   
4. 제3항에 있어서, 히알루론산의 분자량이 저분자량에서 고분자량으로 갈수록 대상체의 피부로의 부착 시간을 길게 할 수 있고, 생체 검출 성능이 향상되는,
   최소 침습적 피부 생체 검사 방법.

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