KR20200106824A - 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 (a) 열가소성 기재를 성형하여 하나 이상의 음각부를 포함하는 이형 시트를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 마이크로니들을 성형하는 단계;를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 하나 이상의 음각부를 포함하는 열가소성 기재의 이형 시트; 및, 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질이 주입된 마이크로니들 어레이를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 하나 이상의 음각부를 포함하는 열가소성 기재의 이형 시트; 및, 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질이 주입된 마이크로니들 어레이를 제공한다.
Description
본 발명은 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정 공정을 통해 제조된 이형 시트를 마이크로니들 어레이의 제조에 필요한 몰드로 이용하고, 최종 제품에서 상기 이형 시트가 상기 마이크로니들로부터 제거되지 않은 상태로 존재하도록 하여 사용자에 의해 적용 전 제거되거나, 필요에 따라, 제조공정 중 제거되도록 함으로써 상기 마이크로니들의 변형, 손실, 오염 등을 방지할 수 있는 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로니들 제형은 피부를 통해 목적하는 효능을 달성하기 위한 성분의 전달을 목적으로 한다. 마이크로니들 제형은 피부를 통한 성분 전달의 주요 장벽층인 각질층을 뚫기 위해 직경과 높이가 수십에서 수천 마이크로미터에 불과한 마이크로니들을 이용한다. 상기 마이크로니들을 이용하여 목적으로 하는 성분이 표피층 또는 진피층에 도달하도록 하여 마이크로니들을 적용한 부위 또는 인체의 순환 시스템을 통해 전신에서 효능을 나타내게 된다.
마이크로니들의 재질은 크게 금속제 마이크로니들과 생분해성 소재 마이크로니들로 구분할 수 있다.
금속제 마이크로니들은 전달하고자 하는 성분이 이동할 수 있는 경로가 뚫린 일반 주사 니들과 같은 중공을 가진 중공형(hollow) 마이크로니들 형태와, 성분을 마이크로니들의 표면에 코팅하여 전달하는 솔리드(solid) 마이크로니들 형태가 있다.
한편, 생분해성 마이크로니들은 주로 솔리드 마이크로니들 형태로서, 성분을 마이크로니들의 표면에 코팅하거나 생분해성 고분자와 같이 마이크로니들을 형성하여 피부에 적용 후 적용된 마이크로니들이 분해되면서 성분을 전달하는 방식을 취한다.
상기 마이크로니들의 제조는 일반적으로 마이크로니들의 형상이 음각으로 형성된 금속제(철, 실리콘 등) 몰드에 니들을 구성하는 물질을 주입하여 형성하는 방식으로 제조된다.
이러한 금속제 몰드에서 마이크로니들을 형성하는 방법은 금속제 몰드가 마이크로니들 제조장비의 부속품이거나 비금속에 비해 무겁기 때문에 마이크로니들 형성 후 제조공정을 순환시키기 위해 마이크로니들을 몰드에서 분리해야 하는 과정이 필수적으로 수반된다.
이러한 제조방법으로 인해 마이크로니들을 금속제 몰드에서 분리 시, 또는 몰드 분리 후 추가의 제조 또는 유통과정에서 마이크로니들 외형의 변형 또는 손실이 생길 수 있다. 이러한 변형 또는 손실은 마이크로니들 개개의 함량 불균일을 초래할 수 있고 결과적으로 마이크로니들 어레이에 로딩된 약물의 전체 함량의 불균형을 초래할 수 있다. 또 금속제 몰드가 제조장비의 부속품이므로 대량생산을 위해서는 금속제 몰드가 커지는 만큼 제조장비가 대형화되어야 하고 제작비용 또한 높아지며, 연속생산을 위해서는 금속제 몰드의 완전한 세정이 필요하기 때문에 시간이 많이 소요되어 제조효율이 낮아지고 이로 인해 제조원가가 높아지는 문제가 있다.
또한 마이크로니들을 몰드에서 분리한 후에는 마이크로니들 각각을 보호할 수 있는 포장재가 절실하지만, 마이크로니들 각각을 감싸둘러싸는 포장재는 전무한 실정이다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 종래 마이크로니들을 형성한 후 이를 몰드에서 분리하는 공정이 수반됨에 따라 유발되는 마이크로니들의 변형, 손실, 오염을 방지하여 마이크로니들의 미용적, 약학적, 의학적 제품으로서의 용도를 최적화하고, 마이크로니들의 제조효율을 향상시킬 수 있는 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 마이크로니들의 몰드이면서 마이크로니들 각각을 보호할 수 있는 열가소성 기재의 이형시트를 포함하는 마이크로 니들 어레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, (a) 열가소성 기재를 성형하여 하나 이상의 음각부를 포함하는 이형 시트를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 마이크로니들을 성형하는 단계;를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 하나 이상의 제1 첨단 양각부를 포함하는 제1 몰드 및 상기 제1 몰드와 대향하는 제2 몰드 사이에 개재된 상기 열가소성 기재를 가압할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 몰드는 하나 이상의 첨단 음각부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 첨단 양각부는 하나 이상의 평탄 양각부의 상면에 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 몰드는 하나 이상의 평탄 음각부 및 상기 평탄 음각부의 하면에 형성된 하나 이상의 첨단 음각부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재의 일면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재의 성형은 사출 성형 또는 압출 성형 방법으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재를 하나 이상의 제 1 첨단 양각부를 포함하는 제 1 몰드에 분사하여 열가소성 기재를 도포한 후 건조할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재가 포함된 용액 또는 점성액에 하나 이상의 제 1 첨단 양각부를 포함하는 제 1 몰드를 딥핑(Dipping)한 후 건조할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재를 칼날 또는 가공기를 이용하여 1개 이상의 음각부를 제조할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재를 3D프린트를 이용하여 1개 이상의 음각부를 제조할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계 이후에, (c1) 상기 마이크로니들의 하면 및 상기 이형 시트의 일면을 포함하는 평탄면에 점착 시트를 합지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계 이후에, (c2) 상기 제1 첨단 양각부보다 직경이 작은 하나 이상의 제2 첨단 양각부를 포함하는 제3 몰드로 상기 마이크로니들의 하면을 가압하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들의 첨단까지 상기 마이크로니들을 관통하는 채널을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (c1) 단계 이후에, (c2) 상기 제1 첨단 양각부보다 직경이 작은 하나 이상의 제2 첨단 양각부를 포함하는 제3 몰드로 상기 마이크로니들의 하면을 가압하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들의 첨단까지 상기 마이크로니들을 관통하는 채널을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계 이후에, (c3) 상기 마이크로니들의 하면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들의 첨단까지 상기 마이크로니들을 관통하는 채널을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 채널은 상기 마이크로니들의 상기 하면에 형성된 제1 개방부, 및 상기 마이크로니들의 상기 첨단에 형성된 제2 개방부를 포함하고, 상기 제2 개방부는 상기 이형 시트에 의해 폐쇄될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (c2) 또는 (c3) 단계 이후에, (d) 상기 제1 개방부에 하나 이상의 약리 성분을 함유한 컨테이너를 연결하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이형 시트의 천공강도(puncture strength)가 상기 마이크로니들보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b)단계에서, 상기 마이크로니들 원료 물질의 주입후 0.5 기압 이하로 감압한 후 블레이드를 이용하거나, 또는 2기압 이상으로 가압하여 하여 상기 이형 시트의 음각부에 충진할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b)단계에서, 전달하고자 하는 유효 성분이 포함된 마이크로니들 원료 물질을 상기 이형 시트의 음각부에 충진하고 1차 건조한 후 그 상부에 기저부 원료 물질을 충진하고 2차 건조하여 마이크로니들을 성형할 수 있다.
본 발명의 일측면은, 하나 이상의 음각부를 포함하는 열가소성 기재의 이형 시트; 및, 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질이 주입된 마이크로니들 어레이를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 음각부는 첨단 음각부일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 음각부를 포함하는 열가소성 기재는 상기 마이크로니들의 몰드일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열가소성 기재는 금속, 비금속 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열가소성 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리프로필렌 (PP), 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열가소성 기재는 50㎛ 내지 10,000㎛ 두께의 시트 또는 시트형상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이형 시트는 상기 음각부에 주입된 마이크로니들 각각을 둘러쌀 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이형 시트는 상기 마이크로니들 어레이의 인체적용 직전 제거될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들 원료 물질은 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 및 약리 성분으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들 원료물질이 주입된 상기 음각부보다 작은 직경으로 상기 마이크로니들을 관통하는 채널이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이형 시트의 천공강도(puncture strength)가 상기 마이크로니들보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 채널은 상기 이형시트에 의해 폐쇄될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들의 상면에 기저부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기저부는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(HA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락틱산(PLA), 폴리락틱코글라이콜산(PLGA), 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들 어레이의 일면 및/또는 상기 기저부에 점착 시트가 합지될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 점착 시트는 금속, 고분자, 직물 등의 유연성 소재로 이루어진 시트 또는 시트의 일면에 점착제가 도포, 코팅될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들 원료물질은 약리성분이 아닐 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 채널은 약리성분의 이동 및 주입을 위한 경로일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 마이크로니들의 하면에 하나 이상의 약리성분을 함유한 컨테이너를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법은, 일정 공정을 통해 제조된 이형 시트를 마이크로니들 어레이의 제조에 필요한 몰드로 이용하고, 최종 제품에서 상기 이형 시트가 상기 마이크로니들로부터 제거되지 않은 상태로 존재하도록 하여 사용자에 의해 인체 적용 전 제거되거나, 필요에 따라, 제조공정 중 제거되도록 함으로써 상기 마이크로니들의 변형, 손실, 오염 등을 방지할 수 있다.
또한, 상기 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법에 따르면, 몰드의 형태와 일정 공정의 부가 여부에 따라 다양한 형태, 구체적으로, 솔리드 마이크로니들 뿐만 아니라 중공형 마이크로니들도 용이하게 제조할 수 있다.
그리고, 상기 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법에 따르면, 최종 제품에서 마이크로니들을 보호하는 기능을 가지는 이형 시트를 마이크로니들의 형성에 필요한 몰드로 사용하므로, 최대 제조수량을 제조장치의 크기에 관계없이 원료의 투입량에 따라 조절할 수 있고, 이에 따라 마이크로니들을 단시간 내에 대량으로 생산할 수 있다.
또한, 상기 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법에 따르면, 진공 블레이딩을 이용한 마이크로니들 충진방식을 적용함으로써 정교한 모양과 균등한 함량을 가진 마이크로니들을 제조할 수 있다.
그리고, 상기 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법에 따르면, 2단 몰딩 방법으로 마이크로니들을 성형함으로써 마이크로니들의 하단부에만 유효 성분이 존재하게 하여 정확하게 제어된 양만큼만 사용자에게 전달할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이형 시트를 제조하는 단계를 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 성형하는 단계를 도식화한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 2단 몰딩 방법으로 성형하는 단계를 도식화한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착 시트를 합지하는 단계를 도식화한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 솔리드 마이크로니들 어레이의 적용방법을 도식화한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 마이크로니들 어레이를 제조하는 단계를 도식화한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 마이크로니들 어레이에 약리 성분을 함유한 컨테이너를 연결하는 단계를 도식화한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 중공형 마이크로니들 어레이의 적용방법을 도식화한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 이형 시트의 사시도 및 부분 확대도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 및 대기압 블레이딩 충진 방식에 의해 제작된 마이크로니들 어레이의 비교 사진을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단 몰딩 방법으로 제작된 마이크로니들 어레이의 광학현미경 사진을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 어레이 사진을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 어레이의 몰드인 이형시트가 마이크로니들 어레이에서 제거된 사진을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 성형하는 단계를 도식화한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 2단 몰딩 방법으로 성형하는 단계를 도식화한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착 시트를 합지하는 단계를 도식화한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 솔리드 마이크로니들 어레이의 적용방법을 도식화한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 마이크로니들 어레이를 제조하는 단계를 도식화한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 마이크로니들 어레이에 약리 성분을 함유한 컨테이너를 연결하는 단계를 도식화한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 중공형 마이크로니들 어레이의 적용방법을 도식화한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 이형 시트의 사시도 및 부분 확대도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 및 대기압 블레이딩 충진 방식에 의해 제작된 마이크로니들 어레이의 비교 사진을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단 몰딩 방법으로 제작된 마이크로니들 어레이의 광학현미경 사진을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 어레이 사진을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 어레이의 몰드인 이형시트가 마이크로니들 어레이에서 제거된 사진을 나타낸다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 측면은, (a) 열가소성 기재를 성형하여 하나 이상의 음각부를 포함하는 이형 시트를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 마이크로니들을 성형하는 단계;를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법을 제공한다.
상기 (a) 단계에서, 일정 형상의 몰드를 이용하여 열가소성 기재를 가압하고/하거나 열가소성 기재의 일면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사하여 음각부(11)를 포함하는 이형 시트(10)을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이형 시트를 제조하는 단계를 도식화한 것이다. 도 1(a) 내지 도 1(d)는 일정 형상의 몰드를 이용한 이형 시트의 제조방법을, 도 1(e)는 열가소성 기재의 일면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사한 이형 시트의 제조방법을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 이형 시트의 사시도 및 부분 확대도를 나타낸다.
도 1(a)를 참고하면, 상기 (a) 단계에서, 하나 이상의 제1 첨단 양각부(110)를 포함하는 제1 몰드(100) 및 상기 제1 몰드(100)와 대향하는 제2 몰드(200) 사이에 개재된 상기 열가소성 기재를 가압할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, “첨단 양각부”는 통상의 마이크로니들(21)의 형상을 갖도록 평면인 하면으로부터 첨단을 이루는 상면까지 단면적이 감소하여 상기 하면으로부터 돌출된 양각을 의미한다. 또한, 본 명세서에 사용된 용어, “상면” 및/또는 “하면”은 각 구성의 상대적인 위치 관계를 특정하기 위한 것으로서, 이들의 절대적인 위치를 특정하는 것은 아니다. 또한 '시트'는 납작하게 되어 있는 판을 의미하는 것으로, 특정 형상을 한정하는 것은 아니다.
상기 열가소성 기재의 일면을 상기 제2 몰드(200)의 평탄면 상에 위치시키고, 상기 열가소성 기재의 타면을 상기 제1 몰드(100)의 상기 제1 첨단 양각부(110)와 대향하도록 하여 상기 제1 몰드(100)로 가압한 후, 상기 제1 몰드(100)를 제거하면 상기 열가소성 기재가 하나 이상의 음각부(11)를 포함하는 이형 시트(10)으로 성형될 수 있다. 이 때, 성형된 상기 이형 시트(10)의 일면은 하나 이상의 음각부(11)를 포함할 수 있고, 타면은 평탄할 수 있다.
상기 음각부(11)는 후속 단계에서 형성되는 마이크로니들(21)에 대한 몰드로 작용하는 것으로, 상기 마이크로니들(21)과 동일한 형상이되, 상하 방향으로의 역상을 가질 수 있다.
상기 제1 첨단 양각부(110)의 첨단과 제2 몰드(200)가 접촉하면 상기 이형 시트(10)의 첨단에 불필요한 천공이 발생하여 상기 이형 시트(10)이 후속 단계에서 형성되는 마이크로니들(21)을 보호할 수 없으므로, 바람직하게는, 상기 제1 몰드(100) 및/또는 상기 제2 몰드(200)의 상하 방향 이동 거리를 일정 범위로 조절하거나, 상기 제1 첨단 양각부(110)의 높이를 상기 열가소성 기재의 두께보다 작게 조절할 수 있다.
도 1(b)를 참고하면, 상기 (a) 단계에서, 상기 제2 몰드(200)는 하나 이상의 첨단 음각부(210)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 (a) 단계에서, 하나 이상의 제1 첨단 양각부(110)를 포함하는 제1 몰드(100) 및 상기 제1 몰드(100)와 대향하고 하나 이상의 첨단 음각부(210)를 포함하는 제2 몰드(200) 사이에 개재된 상기 열가소성 기재를 가압할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, “첨단 음각부”는 통상의 마이크로니들(21)의 형상을 갖도록 평면인 상면으로부터 첨단을 이루는 하면까지 단면적이 감소하여 상기 상면으로부터 요입된 음각을 의미한다.
상기 열가소성 기재의 양면이 각각 상기 제1 몰드(100)의 상기 제1 첨단 양각부(110) 및 상기 제2 몰드(200)의 상 기 첨단 음각부(210)와 대향하도록 상기 열가소성 기재를 상기 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200) 사이에 위치시키고, 상기 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200)로 상기 열가소성 기재의 양면을 가압한 후, 상기 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200)를 제거하면 상기 열가소성 기재가 하나 이상의 음각부(11)를 포함하는 이형 시트(10)으로 성형될 수 있다. 이 때, 성형된 상기 이형 시트(10)의 일면은 하나 이상의 음각부(11)를 포함할 수 있고, 타면은 상기 음각부(11)에 상응하는 하나 이상의 양각부(13)를 포함할 수 있다.
상기 제1 첨단 양각부(110)와 상기 첨단 음각부(210)가 접촉하면 상기 열가소성 기재가 손상, 파손되어 상기 이형 시트(10)이 후속 단계에서 형성되는 마이크로니들(21)을 보호할 수 없으므로, 바람직하게는, 상기 가압 시 상기 제1 몰드(100) 및/또는 제2 몰드(200)가 상호 접촉하지 않도록 이들의 상하 방향 이동 거리를 일정 범위로 조절할 수 있다.
도 1(c)를 참고하면, 상기 제1 첨단 양각부(110)는 하나 이상의 평탄 양각부(120)의 상면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 (a) 단계에서, 하나 이상의 평탄 양각부(120)의 상면에 형성된 하나 이상의 제1 첨단 양각부(110)를 포함하는 제1 몰드(100) 및 상기 제1 몰드(100)와 대향하는 제2 몰드(200) 사이에 개재된 상기 열가소성 기재를 가압할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, “평탄 양각부”는 평면인 하면으로부터 상면까지 실질적으로 동일한 단면적 및 일정 높이로 돌출된 양각을 의미한다. 상기 평탄 양각부(120)의 상면은 실질적으로 평탄할 수 있고, 상기 평탄 양각부(120)의 상면에 상기 제1 첨단 양각부(110)가 형성될 수 있다.
상기 열가소성 기재의 일면을 상기 제2 몰드(200)의 평탄면 상에 위치시키고, 상기 열가소성 기재의 타면을 상기 제1 몰드(100)의 상기 평탄 양각부(120) 및 상기 제1 첨단 양각부(110)와 대향하도록 하여 상기 제1 몰드(100)로 상기 열가소성 기재의 타면을 가압한 후, 상기 제1 몰드(100)를 제거하면 상기 열가소성 기재가 하나 이상의 음각부를 포함하는 이형 시트(10)으로 성형될 수 있다. 이 때, 성형된 상기 이형 시트(10)의 일면은 상기 제1 몰드(100)의 상기 평탄 양각부(120)에 의해 형성된 평탄 음각부(12) 및 상기 평탄 음각부(12)의 하면에 상기 제1 첨단 양각부(110)에 의해 형성된 하나 이상의 음각부(11)를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, “평탄 음각부”는 평면인 상면으로부터 하면까지 실질적으로 동일한 단면적 및 일정 깊이로 요입된 음각을 의미한다. 상기 평탄 음각부(12)의 하면은 실질적으로 평탄할 수 있다.
상기 제1 첨단 양각부(110)의 첨단과 제2 몰드(200)가 접촉하면 상기 이형 시트(10)의 첨단에 불필요한 천공이 발생하여 상기 이형 시트(10)이 후속 단계에서 형성되는 마이크로니들(21)을 보호할 수 없으므로, 바람직하게는, 상기 제1 몰드(100) 및/또는 제2 몰드(200)의 상하 방향 이동 거리를 일정 범위로 조절하거나, 상기 평탄 양각부(120) 및 상기 제1 첨단 양각부(110)의 총 높이를 상기 열가소성 기재의 두께보다 작게 조절할 수 있다.
도 1(d)를 참고하면, 상기 제2 몰드(200)는 하나 이상의 평탄 음각부(220) 및 상기 평탄 음각부(220)의 하면에 형성된 하나 이상의 첨단 음각부(210)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 (a) 단계에서, 하나 이상의 평탄 양각부(120)의 상면에 형성된 하나 이상의 제1 첨단 양각부(110)를 포함하는 제1 몰드(100) 및 상기 제1 몰드(100)와 대향하고 하나 이상의 평탄 음각부(220) 및 상기 평탄 음각부(220)의 하면에 형성된 하나 이상의 첨단 음각부(210)를 포함하는 제2 몰드(200) 사이에 개재된 상기 열가소성 기재를 가압할 수 있다.
상기 열가소성 기재의 양면이 각각 상기 제1 몰드(100)의 평탄 양각부(120) 및 제1 첨단 양각부(110)와, 상기 제2 몰드(200)의 평탄 음각부(220) 및 첨단 음각부(210)와 대향하도록 상기 열가소성 기재를 상기 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200) 사이에 위치시키고, 상기 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200)로 상기 열가소성 기재의 양면을 가압한 후, 상기 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200)를 제거하면 상기 열가소성 기재가 하나 이상의 음각부를 포함하는 이형 시트(10)으로 성형될 수 있다. 이 때, 성형된 상기 이형 시트(10)의 일면은 상기 제1 몰드(100)의 상기 평탄 양각부(120)에 의해 형성된 평탄 음각부(12) 및 상기 평탄 음각부(12)의 하면에 상기 제1 첨단 양각부(110)에 의해 형성된 하나 이상의 음각부(11)를 포함할 수 있고, 상기 평탄 음각부(12) 및 음각부(11)에 각각 상응하는 평탄 양각부(14) 및 양각부(13)를 포함할 수 있다.
상기 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200)가 접촉하면 상기 열가소성 기재가 손상, 파손되어 상기 이형 시트(10)이 후속 단계에서 형성되는 마이크로니들(21)을 보호할 수 없으므로, 바람직하게는, 상기 가압 시 상기 제1 몰드(100) 및/또는 제2 몰드(200)가 상호 접촉하지 않도록 이들의 상하 방향 이동 거리를 일정 범위로 조절할 수 있다.
도 1(a) 및 도 1(b)의 방법으로 성형된 이형 시트(10)의 음각부(11)는 상호 연결되지 않고 독립적으로 존재한다. 이러한 이형 시트(10)을 몰드로 이용하여 마이크로니들(21)을 제조하는 경우, 제조된 마이크로니들(21) 또한 상호 연결되지 않고 독립적으로 존재하므로, 후속 단계에서 마이크로니들(21)이 점착 시트(30)에 균일하게 부착되기 어려운 문제가 있다. 예를 들어, 10*10(가로*세로)으로 상호 독립적으로 존재하는 100개의 마이크로니들(21)을 후속 단계에서 점착 시트(30)과 합지하는 경우, 상기 점착 시트(30)에 부착된 단일의 마이크로니들(21)의 하면의 단면적이 불충분하므로 상기 점착 시트(30)으로부터 쉽게 떨어져 사용자에게 불편을 유발할 수 있다.
이에 대해, 도 1(c) 및 도 1(d)의 방법으로 성형된 이형 시트(10)은 평탄 음각부(12) 및 상기 평탄 음각부(12)의 하면에 형성된 하나 이상의 음각부(11)를 포함하고, 후속 단계에서 마이크로니들 원료 물질(20)이 상기 음각부(11) 뿐만 아니라 상기 평탄 음각부(12)에도 채워져 상기 음각부(11)에 의해 형성된 마이크로니들(21)과 상기 평탄 음각부(12)에 의해 형성된 지지체(22)가 일체로 형성되므로, 상기와 같이 점착 시트(30)으로부터 단일의 마이크로니들(21)이 임의로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1(e)를 참고하면, 상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재의 일면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사할 수 있다. 즉, 상기 이형 시트(10)은 도 1(a) 내지 도 1(d)에서와 같이 일정 형상의 몰드를 사용하여 기계적, 물리적으로 성형될 수 있고, 상기 열가소성 기재의 일면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사하여 화학적, 물리화학적으로 성형될 수도 있다. 상기 열 및/또는 레이저를 조사하기 위한 열원 및/또는 광원을 제조하고자 하는 마이크로니들(21) 어레이에 포함된 마이크로니들(21)의 수와 이들의 간격에 상응하도록 배치할 수 있다.
열 및/또는 레이저를 사용하여 마이크로니들(21) 형상의 음각부(11)를 포함하는 이형 시트(10)을 제조하는 경우, 상기 음각부(11)가 상면으로부터 하면까지 단면적이 감소하는 형상을 가지므로 열 및/또는 레이저의 조사 면적과 강도를 조절할 필요가 있다. 예를 들어, 동일한 강도의 열 및/또는 레이저를 조사하는 경우 조사 면적을 단계적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 필요에 따라, 상기 열가소성 기재에 열 및/또는 레이저를 조사하기 전에 상기 열가소성 기재의 일면 중 마이크로니들(21) 어레이의 횡단면 형상만이 노출되도록 마스킹, 포토레지스트 등의 방법으로 전처리하거나, 열 및/또는 레이저를 조사하기 위한 열원 및/또는 광원과 상기 열가소성 기재 사이에 마이크로니들(21) 어레이의 횡단면 형상의 필터를 개재시킴으로써, 단일의 열원 및/또는 광원을 사용하여 공정 효율 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
나아가, 상기 (a) 단계에서, 열가소성 기재의 성형은 사출 성형 또는 압출 성형 방법으로 이루어질 수 있다. 또한, 열가소성 기재를 하나 이상의 제 1 첨단 양각부(110)를 포함하는 제 1 몰드(100)에 분사(Spray)하여 상기 열가소성 기재를 도포한 후 건조하여 성형할 수 있다. 또한, 열가소성 기재가 포함된 용액 또는 점성액에 하나 이상의 제 1 첨단 양각부(110)를 포함하는 제 1 몰드(100)를 딥핑(Dipping)한 후 건조하여 성형할 수 있다. 또한, 열가소성 기재에 칼날 또는 가공기를 이용하여 1개 이상의 음각부(11)를 제조할 수 있다. 또한, 열가소성 기재에 3D프린트를 이용하여 1개 이상의 음각부(11)를 제조할 수 있다.
이처럼, 상기 이형 시트(10)은 도 1(a) 내지 도 1(e)에서 설명하는 성형 방법뿐만 아니라 사출 성형 또는 압출 성형, 분사(Spray), 딥핑(Dipping), 칼날 또는 가공기, 3D 프린팅 등의 방법을 이용하여 다양하게 제작될 수도 있다.
상기 열가소성 기재는 일정 두께에서 열가소성을 가지는 시트 또는 시트 형상의 기재로서, 금속 또는 비금속, 바람직하게는, 비금속, 더 바람직하게는, 고분자로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 열가소성 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리프로필렌 (PP), 알루미늄으로 이루어진 시트일 수 있으며 PVC/PE/PVDC 시트, PVC/Aclar, PVC/ecozen 등 여러 겹의 폴리머로 이루어진 시트일 수 있고, 또한 PVC/Alu-Alu 시트과 같이 금속소재(Alu)가 코팅된 시트일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편 상기 열가소성 기재는 50 내지 10,000㎛ 두께의 시트 또는 시트형상인 것이 좋다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따라 도 1(b)에 의해 제작된 10*10(가로*세로)으로 상호 독립적으로 존재하는 100개의 음각부(11)를 포함하는 이형 시트(10)을 확인할 수 있다. 상기 음각부(11)는 후속 단계에서 형성되는 마이크로니들(21)에 대한 몰드로 작용하는 것으로 최종 제품에서 상기 이형 시트(10)이 상기 마이크로니들(21)로부터 제거되지 않은 상태로 존재하도록 하여 사용자에 의해 인체 적용 전 제거되거나, 필요에 따라, 제조공정 중 제거되도록 함으로써 상기 마이크로니들(21)의 변형, 손실, 오염 등을 방지할 수 있다.
상기 (b) 단계에서, 상기 음각부(11)에 마이크로니들 원료 물질(20)을 주입하여 마이크로니들(21)을 성형할 수 있다. 상기 마이크로니들 원료 물질(20)은 상기 마이크로니들(21)의 형태에 따라 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 및 약리 성분(active pharmaceutical ingredients)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 마이크로니들 원료 물질(20)은, 상기 마이크로니들(21)이 솔리드 마이크로니들인 경우 약리 성분을 포함하는 조성물일 수 있고, 상기 마이크로니들(21)이 중공형 마이크로니들인 경우, 즉, 상기 마이크로니들(21)이 약리 성분의 주입을 위한 경로를 제공하는 경우에는 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 또는 이들 중 2 이상의 조합을 포함하는 조성물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 성형하는 단계를 도식화한 것이다. 도 2(a) 내지 도 2(d)는 각각 도 1(a) (또는 1(e)) 내지 도 1(d)의 방법을 통해 성형된 각각의 이형 시트를 이용하여 마이크로니들을 성형하는 단계를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 및 대기압 블레이딩 충진 방식에 의해 제작된 마이크로니들 어레이의 비교 사진을 나타낸다.
도 2를 참고하면, 마이크로니들 원료 물질(20)을 저장조로부터 단일의 토출구를 통해 상기 이형 시트(10)에 공급하여 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)에 주입할 수 있으나, 마이크로니들 원료 물질(20)의 공급 및 주입 방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 상기 마이크로니들 원료 물질(20)을 복수의 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12) 각각에 인접하여 위치한 복수의 토출구를 통해 상기 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)에 직접 주입하거나, 롤 코팅, 바 코팅, 스프레이 코팅과 같은 코팅 방법을 이용하여 상기 마이크로니들 원료 물질(20)을 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)에 주입할 수도 있다.
이 때, 감압 챔버 내에서 0.5 기압 이하, 바람직하게는 0.1 기압 이하로 감압한 후 상기 마이크로니들 원료 물질(20)을 상기 이형 시트(10)의 평탄면에 투입한 다음 블레이드를 이용하여 상기 이형 시트(10)의 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)에 충진할 수 있다. 이처럼, 감압 챔버 내부를 진공 상태에 가깝도록 감압 후 블레이드를 이용한 충진 방식은 이형 시트(10)의 음각부(11) 내 기포발생을 억제하여 마이크로니들(21)이 약학적 사용을 위한 정교한 모양과 균등한 함량을 가지게 함으로써 일반적인 화장품으로의 적용 한계를 극복할 수 있다. 한편, 마이크로니들의 원료 물질(20) 주입 후 2기압 이상, 바람직하게는 2기압 이상 50기압 이하로 가압하여 충진할 수도 있다. 높은 압력이 월료물질을 가압하여 공기를 밀어내어 이형 시트(10)의 음각부(11) 내 기포발생을 억제하는 것이 가능하다.
도 10을 참조하면, 상기와 같이 진공 블레이딩 방식으로 충진하여 제작된 마이크로니들 어레이의 경우 마이크로니들이나 마이크로니들의 끝단이 손실된 경우가 거의 관찰되지 않았지만, 일반적인 대기압 블레이딩 방식으로 충진하여 제작된 마이크로니들 어레이의 경우 마이크로니들이나 마이크로니들의 끝단이 손실된 경우가 상당수 관찰되었다. 이를 통해, 진공 블레이딩 방식으로 충진하는 경우에는 보다 정교하고 균질한 품질의 마이크로니들 어레이 제작이 가능한 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 마이크로니들 원료 물질(20)이 상기 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)의 깊이를 초과하여 공급되면, 상기 이형 시트(10) 중 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)를 제외한 영역에 상기 마이크로니들 원료 물질(20)이 잔류하여 후속 단계에서 점착 시트(30)이 원활하게 합지될 수 없고/없거나 마이크로니들(21)을 관통하는 채널을 형성하기 위한 제3 몰드(300)를 이용한 가압 시 잔량의 마이크로니들 원료 물질(20)이 몰드 외측으로 이탈하여 몰드의 오염을 유발할 수 있으며, 과량의 마이크로니들 원료 물질(20)이 사용됨에 따라 경제적으로도 불리하다.
이에 대해, 마이크로니들 원료 물질(20)을 공급한 후, 스퀴징(squeezing) 등의 방법을 이용하여 상기 이형 시트(10) 중 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)를 제외한 영역에 잔류하는 마이크로니들 원료 물질(20)을 제거할 수 있고, 상기 이형 시트(10) 중 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)를 제외한 영역과 마이크로니들(21)의 하면 간의 임의의 단차를 제거하여 이들이 실질적으로 평탄면을 이루도록 함으로써 상기와 같이 후속 단계에서 발생할 수 있는 문제를 방지할 수 있다.
상기 마이크로니들(21) 어레이의 제조방법은, 상기 (a) 단계에서 제조된 상기 이형 시트(10)을 상기 (b) 단계에서 마이크로니들(21) 어레이의 제조에 필요한 몰드로 이용하고, 최종 제품에서 상기 이형 시트(10)이 상기 마이크로니들(21)로부터 제거되지 않은 상태로 존재하도록 하여 사용자에 의해 인체 적용 전 제거되거나, 필요에 따라, 제조공정 중 제거되도록 함으로써 상기 마이크로니들(21)의 변형, 손실, 오염 등을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들을 2단 몰딩 방법으로 성형하는 단계를 도식화한 것이다. 도 3(a) 내지 도 3(d)는 각각 도 1(a) (또는 1(e)) 내지 도 1(d)의 방법을 통해 성형된 각각의 이형 시트를 이용하여 마이크로니들을 2단 몰딩 방법으로 성형하는 단계를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단 몰딩 방법으로 제작된 마이크로니들 어레이의 광학현미경 사진을 나타낸다.
도 3(a) 내지 도3(d)를 참조하면, 일 실시예에 따라 마이크로니들(21) 성형은 다음과 같은 2단계로 진행될 수도 있다. 먼저, 전달하고자 하는 약리 성분 등의 유효 성분이 포함된 마이크로니들 원료 물질(20)을 상술한 바와 같이 이형 시트(10)의 음각부(11)에 충진한 후 1차 건조한다. 그러면, 건조된 마이크로니들(21)은 부피가 줄어들어 상기 음각부(11)의 하단부에만 존재하게 된다. 그 다음, 기저부 원료 물질(23)을 상술한 바와 같이 건조된 상기 마이크로니들(21)의 상부에 충진한 후 2차 건조한다.
이를 통해, 마이크로니들(21)과 기저부(24)가 각각 따로 제작된 마이크로니들 어레이를 형성할 수 있다. 이 때, 상기 마이크로니들(21)과 기저부(24)는 각각 다른 재질로 제작 가능하며, 바람직하게 상기 마이크로니들(21)과 상기 기저부(24)는 각각 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(HA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락틱산(PLA), 폴리락틱코글라이콜산(PLGA), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 등에서 선택된 적어도 하나로 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이처럼, 2단 몰딩 방법으로 제작된 마이크로니들 어레이는 필요에 따라 마이크로니들(21)의 하단부에만 약리 성분 등의 유효 성분이 존재하도록 하여 정확하게 제어된 양만큼만 사용자에게 전달 가능하도록 제작될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상술한 바와 같은 2단 몰딩 방법으로 제작된 마이크로니들(21)과 기저부(24)를 각각 일반 광학현미경(bright-field microscope), 암시야현미경(dark-field microscope) 및 로다민(rhodamine) 필터를 장착하고 촬영한 OM image(Optical Microscope image)를 나타낸다. 이 때, 육안 확인을 위해 약리 성분 등의 유효 성분 대신 발광 물질인 로다민을 사용하였으며, 이를 통해, 마이크로니들(21)의 하단부에만 로다민이 존재하여 발광하는 것을 확인할 수 있다.
상기 (b) 단계 이후에, (c1) 상기 마이크로니들 어레이의 일면에 점착 시트를 합지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착 시트를 합지하는 단계를 도식화한 것이다. 도 4(a) 및 도 4(b)는 각각 도 2(b) 및 도 2(d)에서 제조된 마이크로니들 어레이의 일면, 즉, 평탄면에 점착 시트를 합지하는 단계를 나타낸다.
상기 평탄면은 상기 마이크로니들(21)의 하면 및 상기 이형 시트(10)의 일면을 포함할 수 있고(도 4(a)), 상기 마이크로니들(21)과 일체로 형성된 지지체(22)의 하면 및 상기 이형 시트(10)의 일면을 포함할 수 있다(도 4(b)).
상기 점착 시트(30)은 금속, 고분자, 직물 등의 열가소성 기재로 이루어진 시트 또는 시트의 일면에 점착제가 도포, 코팅된 것일 수 있다. 상기 점착제는 1회 이상의 부착 및 박리가 가능한 이형성 점착제일 수 있다.
상기 점착 시트(30)에서 점착제가 도포된 일면은 상기 마이크로니들(21) 어레이의 일면, 즉, 평탄면에 합지되어 상기 마이크로니들(21)의 하면을 부착, 고정시킬 수 있고, 상기 이형 시트(10)의 일면과 부착된 영역은 피부 적용을 위해 상기 이형 시트(10)이 제거된 후에도 점착력을 유지하여 마이크로니들(21)에 포함된 약리 성분이 전달되는데 필요한 기간 동안 피부에 부착될 수 있다.
상기 점착 시트(30)이 합지된 마이크로니들(21) 어레이에서, 상기 마이크로니들(21)의 측면과 상기 이형 시트(10)의 결합력이 상기 점착 시트(30)과 상기 마이크로니들(21)의 하면의 결합력에 비해 큰 경우, 피부 적용을 위해 상기 이형 시트(10)을 제거할 때 상기 마이크로니들(21)이 상기 이형 시트(10)에 결합된 상태에서 상기 점착 시트(30)으로부터 박리되어 필요한 양의 약물이 투여될 수 없다. 따라서, 상기 점착 시트(30)과 상기 마이크로니들(21)의 하면의 결합력이 상기 마이크로니들(21)의 측면과 상기 이형 시트(10)의 결합력에 비해 크도록 점착제의 조성과 그에 따른 부착력을 조절하고/하거나 상기 이형 시트(10) 중 상기 마이크로니들 원료 물질(20)과 접촉하는 일면을 일정 물질로 코팅하고/하거나 표면 처리하여 일정 수준의 조도(roughness)를 부여함으로써 상기 마이크로니들(21)의 측면과 상기 이형 시트(10)의 결합력을 낮추어 상기 이형 시트(10)이 용이하게 제거되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 솔리드 마이크로니들 어레이의 적용방법을 도식화한 것이다. 도 5(a) 및 도 5(b)는 각각 도 4(a) 및 도 4(b)에서 제조된 솔리드 마이크로니들 어레이의 적용방법을 나타낸다.
도 5를 참고하면, 피부 적용 시 상기 솔리드 마이크로니들 어레이로부터 상기 이형 시트(10)만 제거될 수 있고, 상기 점착 시트(30)에 부착된 복수의 마이크로니들(21)이 피부로 침투하여 상기 마이크로니들(21)에 포함된 약리 성분이 체내로 전달될 수 있으며, 상기 점착 시트(30) 중 상기 마이크로니들(21)이 부착되지 않은 부분은 약리 성분이 전달되는데 필요한 기간 동안 피부에 부착될 수 있다.
한편, 상기 (b) 및/또는 (c1) 단계 이후에 제조된 솔리드 마이크로니들 어레이에 일정 공정을 부가하여, 예를 들어, 일정 형상의 몰드를 이용하여 상기 솔리드 마이크로니들 어레이를 가압하고/하거나 상기 솔리드 마이크로니들 어레이의 일면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사하여 중공형 마이크로니들 어레이를 제조할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 마이크로니들 어레이를 제조하는 단계를 도식화한 것이다. 도 6(a) (또는 도6(d)) 내지 도 6(c)는 각각 도 2(b), 도 2(d), 및 도 4(a)에서 제조된 마이크로니들 어레이를 추가로 가공하여 중공형 마이크로니들 어레이를 제조하는 단계를 나타낸다.
도 6(a) 및 도 6(b)를 참고하면, 상기 (b) 단계 이후에, (c2) 상기 제1 첨단 양각부(110)보다 직경이 작은 하나 이상의 제2 첨단 양각부(310)를 포함하는 제3 몰드(300)로 상기 마이크로니들(21)의 하면을 가압하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들(21)의 첨단까지 상기 마이크로니들(21)을 관통하는 채널(40)을 형성할 수 있다.
도 6(c)를 참고하면, 상기 (c1) 단계 이후에, (c2) 상기 제1 첨단 양각부(110)보다 직경이 작은 하나 이상의 제2 첨단 양각부(310)를 포함하는 제3 몰드(300)로 상기 마이크로니들(21)의 하면을 가압하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들(21)의 첨단까지 상기 마이크로니들(21)을 관통하는 채널(40)을 형성할 수 있다.
도 6(d)를 참고하면, 상기 (b) 단계 이후에, (c3) 상기 마이크로니들(21)의 하면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들(21)의 첨단까지 상기 마이크로니들(21)을 관통하는 채널(40)을 형성할 수 있다.
상기 채널(40)은 약리 성분의 이동 및 주입을 위한 경로로서, 상기 마이크로니들(21)의 상기 하면에 형성된 제1 개방부, 및 상기 마이크로니들(21)의 상기 첨단에 형성된 제2 개방부를 포함하고, 상기 제2 개방부는 상기 이형 시트(10)에 의해 폐쇄될 수 있다. 상기 제2 개방부가 상기 이형 시트(10)에 의해 폐쇄되지 않고, 공기 중에 노출되면 추가의 제조 또는 유통과정에서 마이크로니들(21)의 변형, 손실, 또는 오염이 발생할 수 있다.
피부 적용 전 상기 제2 개방부가 상기 이형 시트(10)에 의해 폐쇄된 상태를 유지하기 위해, 바람직하게는, 상기 제2 첨단 양각부(310)의 높이를 상기 이형 시트(10)에 형성된 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)의 깊이 이상으로 조절하되, 상기 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)의 깊이와 상기 이형 시트(10)의 두께를 합한 깊이 미만, 또는 상기 음각부(11) 및/또는 평탄 음각부(12)의 깊이, 상기 이형 시트(10)의 두께 및 상기 점착 시트(30)의 두께를 합한 깊이 미만으로 조절할 수 있다. 상기 열 및/또는 레이저를 조사하여 채널(40)을 형성하는 경우, 조사 강도 및/또는 시간을 일정 범위로 조절할 수 있다.
상기 제2 첨단 양각부(310)의 길이를 조절하는 것 외에, 상기 이형 시트(10)으로 상기 마이크로니들(21)에 비해 천공강도(puncture strength)가 큰 것을 사용할 수도 있다. 상기 천공강도는 테스트 샘플에 구멍을 뚫는데 필요한 힘으로서, ASTM D3763 등의 방법에 기초하여 측정될 수 있다. 상기 이형 시트(10)의 천공강도가 상기 마이크로니들(21)에 비해 큰 경우, 상기 제2 첨단 양각부(310)의 길이가 상기 범위를 초과하더라도 일정 압력의 가압 및/또는 일정 강도의 조사 시 상기 마이크로니들(21)을 관통하되, 상기 이형 시트(10)을 관통하지 않는 채널(40)을 형성할 수 있다.
도 6의 방법을 통해 제조된 중공형 마이크로니들 어레이는, 일반적으로 그 자체가 약리 성분을 포함하는 것은 아니며, 약리 성분의 이동 및 주입을 위한 경로를 제공하는 기능을 가진다. 따라서, 상기 (c2) 또는 (c3) 단계 이후에, (d) 상기 제1 개방부에 하나 이상의 약리 성분(60)을 함유한 컨테이너(50)를 연결할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 마이크로니들 어레이에 약리 성분을 함유한 컨테이너를 연결하는 단계를 도식화한 것이다. 도 7(a) 내지 도 7(c)는 각각 도 6(a) (또는 도 6(d)), 도 6(c), 및 도 6(b)에서 제조된 중공형 마이크로니들의 상기 제1 개방부에 하나 이상의 약리 성분을 함유한 컨테이너를 연결하는 단계를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 중공형 마이크로니들 어레이의 적용방법을 도식화한 것이다. 도 8은 도 7(b)에서 제조된 중공형 마이크로니들 어레이의 적용방법을 나타낸다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 피부 적용 시 상기 중공형 마이크로니들 어레이로부터 상기 이형 시트(10)만 제거될 수 있고, 상기 점착 시트(30)에 부착된 복수의 중공형 마이크로니들(21)이 피부로 침투하여 상기 컨테이너(50)에 담지된 약리 성분(60)이 이동할 수 있는 경로를 제공하며, 사용자가 상기 컨테이너(50)를 가압하면 상기 컨테이너(50)에 담지된 약리 성분이 상기 중공형 마이크로니들(21)의 채널(40)을 통해 체내로 전달될 수 있다. 상기 점착 시트(30) 중 상기 마이크로니들(21)이 부착되지 않은 부분은 약리 성분(60)이 전달되는데 필요한 기간 동안 피부에 부착될 수 있다.
도 12 는 이형시트가(10)이 마이크로니들 어레이(21, 22)에서 제거되지 아니한 사시도이며, 도 13은 이형시트(10)이 마이크로니들 어레이에서 제거된 사진이다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 이형시트(10)은 마이크로니들 어레이의 몰드이면서, 개개의 마이크로니들을 둘러싸 보호하는 포장재로서 존재한다. 인체적용 전에는 도 12의 마이크로니들 어레이의 형태로 개개의 마이크로니들(21)이 이형시트(10)에 의해 보호되다가 인체적용 직전 이형시트(10)을 마이크로니들 어레이로부터 제거하여 인체에 적용하게 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100
제1 몰드
110 제1 첨단 양각부
120 평탄 양각부
200 제2 몰드
210 첨단 음각부
220 평탄 음각부
300 제3 몰드
310 제2 첨단 양각부
10 이형 시트
11 음각부
12 평탄 음각부
13 양각부
14 평탄 양각부
20 마이크로니들 원료 물질
21 마이크로니들
22 지지체
23 기저부 원료 물질
24 기저부
30 점착 시트
40 채널
50 컨테이너
60 약리 성분
110 제1 첨단 양각부
120 평탄 양각부
200 제2 몰드
210 첨단 음각부
220 평탄 음각부
300 제3 몰드
310 제2 첨단 양각부
10 이형 시트
11 음각부
12 평탄 음각부
13 양각부
14 평탄 양각부
20 마이크로니들 원료 물질
21 마이크로니들
22 지지체
23 기저부 원료 물질
24 기저부
30 점착 시트
40 채널
50 컨테이너
60 약리 성분
Claims (39)
- (a) 열가소성 기재를 성형하여 하나 이상의 음각부를 포함하는 이형 시트를 제조하는 단계; 및
(b) 상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질을 주입하여 마이크로니들을 성형하는 단계;를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 하나 이상의 제1 첨단 양각부를 포함하는 제1 몰드 및 상기 제1 몰드와 대향하는 제2 몰드 사이에 개재된 상기 열가소성 기재를 가압하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 제2 몰드는 하나 이상의 첨단 음각부를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 제1 첨단 양각부는 하나 이상의 평탄 양각부의 상면에 형성된, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 제2 몰드는 하나 이상의 평탄 음각부 및 상기 평탄 음각부의 하면에 형성된 하나 이상의 첨단 음각부를 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재의 일면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재의 성형은 사출 성형 또는 압출 성형 방법으로 하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재를 하나 이상의 제 1 첨단 양각부를 포함하는 제 1 몰드에 분사하여 열가소성 기재를 도포한 후 건조하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재가 포함된 용액 또는 점성액에 하나 이상의 제 1 첨단 양각부를 포함하는 제 1 몰드를 딥핑(Dipping)한 후 건조하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재를 칼날 또는 가공기를 이용하여 1개 이상의 음각부를 제조하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 열가소성 기재를 3D프린트를 이용하여 1개 이상의 음각부를 제조하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후에,
(c1) 상기 마이크로니들의 하면 및 상기 이형 시트의 일면을 포함하는 평탄면에 점착 시트를 합지하는 단계;를 더 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후에,
(c2) 상기 제1 첨단 양각부보다 직경이 작은 하나 이상의 제2 첨단 양각부를 포함하는 제3 몰드로 상기 마이크로니들의 하면을 가압하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들의 첨단까지 상기 마이크로니들을 관통하는 채널을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 (c1) 단계 이후에,
(c2) 상기 제1 첨단 양각부보다 직경이 작은 하나 이상의 제2 첨단 양각부를 포함하는 제3 몰드로 상기 마이크로니들의 하면을 가압하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들의 첨단까지 상기 마이크로니들을 관통하는 채널을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후에,
(c3) 상기 마이크로니들의 하면에 열, 레이저, 또는 이들의 조합을 조사하여 상기 하면으로부터 상기 마이크로니들의 첨단까지 상기 마이크로니들을 관통하는 채널을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 채널은 상기 마이크로니들의 상기 하면에 형성된 제1 개방부, 및 상기 마이크로니들의 상기 첨단에 형성된 제2 개방부를 포함하고,
상기 제2 개방부는 상기 이형 시트에 의해 폐쇄된, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c2) 또는 (c3) 단계 이후에,
(d) 상기 제1 개방부에 하나 이상의 약리 성분을 함유한 컨테이너를 연결하는 단계;를 더 포함하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 이형 시트의 천공강도(puncture strength)가 상기 마이크로니들보다 큰, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (b)단계에서, 상기 마이크로니들 원료 물질의 주입후 0.5 기압 이하로 감압한 후 블레이드를 이용하거나, 또는 2기압 이상으로 가압하여 상기 이형 시트의 음각부에 충진하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (b)단계에서, 전달하고자 하는 유효 성분이 포함된 마이크로니들 원료 물질을 상기 이형 시트의 음각부에 충진하고 1차 건조한 후 그 상부에 기저부 원료 물질을 충진하고 2차 건조하여 마이크로니들을 성형하는, 마이크로니들 어레이의 제조방법.
- 하나 이상의 음각부를 포함하는 열가소성 기재의 이형 시트; 및,
상기 음각부에 마이크로니들 원료 물질이 주입된 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 음각부는 첨단 음각부인 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 음각부를 포함하는 열가소성 소재는 상기 마이크로니들의 몰드인 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 열가소성 기재는 금속, 비금속 중 어느 하나인 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 열가소성 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리프로필렌 (PP), 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 마이크로니들 어레이.
- 제25항에 있어서,
상기 열가소성 기재는 50㎛ 내지 10,000㎛ 두께의 시트 또는 시트형상인 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 이형 시트는 상기 음각부에 주입된 마이크로니들 각각을 둘러싸는 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 이형 시트는 상기 마이크로니들 어레이의 인체적용 직전 제거되는 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 마이크로니들 원료 물질은 금속, 비금속, 생분해성 고분자, 및 약리 성분으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 마이크로니들 원료물질이 주입된 상기 음각부보다 작은 직경으로 상기 마이크로니들을 관통하는 채널이 형성된 마이크로니들 어레이.
- 제30항에 있어서,
상기 이형 시트의 천공강도(puncture strength)가 상기 마이크로니들보다 큰, 마이크로니들 어레이.
- 제30항에 있어서,
상기 채널은 상기 이형시트에 의해 폐쇄된 마이크로니들 어레이.
- 제21항에 있어서,
상기 마이크로니들의 상면에 기저부를 더 포함하는 마이크로니들 어레이.
- 제33항에 있어서,
상기 기저부는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히알루론산(HA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락틱산(PLA), 폴리락틱코글라이콜산(PLGA), 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 마이크로니들 어레이.
- 제21항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로니들 어레이의 일면 및/또는 상기 기저부에 점착 시트가 합지된 마이크로니들 어레이.
- 제35항에 있어서,
상기 점착 시트는 금속, 고분자, 직물 등의 유연성 소재로 이루어진 시트 또는 시트의 일면에 점착제가 도포, 코팅된 마이크로니들 어레이.
- 제30항에 있어서,
상기 마이크로니들 원료물질은 약리성분이 아닌 마이크로니들 어레이.
- 제30항에 있어서,
상기 채널은 약리성분의 이동 및 주입을 위한 경로인 마이크로니들 어레이.
- 제30항에 있어서,
상기 마이크로니들의 하면에 하나 이상의 약리성분을 함유한 컨테이너를 더 포함하는 마이크로니들 어레이.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2020/002632 WO2020180033A1 (ko) | 2019-03-04 | 2020-02-24 | 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법 |
| KR1020220013392A KR102592223B1 (ko) | 2019-03-04 | 2022-01-28 | 마이크로니들 어레이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190024752 | 2019-03-04 | ||
| KR20190024752 | 2019-03-04 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220013392A Division KR102592223B1 (ko) | 2019-03-04 | 2022-01-28 | 마이크로니들 어레이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200106824A true KR20200106824A (ko) | 2020-09-15 |
Family
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Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200016332A KR20200106824A (ko) | 2019-03-04 | 2020-02-11 | 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법 |
| KR1020230136619A KR20230148800A (ko) | 2019-03-04 | 2023-10-13 | 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230136619A KR20230148800A (ko) | 2019-03-04 | 2023-10-13 | 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법 |
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102382088B1 (ko) * | 2021-12-14 | 2022-04-04 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 제조방법 |
| WO2022102976A1 (ko) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법 |
| WO2022102977A1 (ko) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 어레이 및 이의 제조방법 |
| KR102425556B1 (ko) * | 2021-12-07 | 2022-07-29 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 조립체 |
| KR102427901B1 (ko) * | 2022-01-28 | 2022-08-02 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2020
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-
2023
- 2023-10-13 KR KR1020230136619A patent/KR20230148800A/ko active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2023106639A1 (ko) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 조립체 |
| KR102382088B1 (ko) * | 2021-12-14 | 2022-04-04 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 제조방법 |
| WO2023113108A1 (ko) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 제조방법 |
| WO2023113233A1 (ko) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 제조방법 |
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| WO2023146093A1 (ko) * | 2022-01-28 | 2023-08-03 | 주식회사 대웅테라퓨틱스 | 마이크로니들 제조방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230148800A (ko) | 2023-10-25 |
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