KR20220003368A - 약물 전달 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 약물 전달 장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 고압에 전달될 수 있는 약물 투입 장치에 대한 것이다.
본 발명에 따른 약물 전달 장치는 상부몸체와, 하부몸체와, 탄성막과, 결합수단을 포함한다. 상기 상부몸체는 내부에 고에너지가 제공되어 팽창되는 비압축성유체를 수용하기 위한 유체수용부가 형성되고 상기 유체수용부와 연통된 삽입홈이 형성된다. 상기 하부몸체는 상기 유체수용부와 연통되고 약물을 수용하기 위한 약물수용부가 형성되고 상기 약물을 분사시키기 위한 노즐을 구비하여 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 상부몸체에 장착된다. 상기 탄성막은 상기 비압축성유체와 상기 약물이 혼합되지 않도록 상기 유체수용부와 상기 약물수용부와 분리하고 상기 비압축성유체가 팽창되면 상기 약물을 상기 노즐로 분사시키도록 상기 약물을 가압할 수 있게 상기 하부몸체의 일단에 의해 고정된다. 상기 결합수단은 상기 약물이 분사될 때 상기 하부몸체가 상기 삽입홈에서 이탈되지 않도록 상기 삽입홈에 삽입되어 일측은 상기 하부몸체를 지지하고 타측은 상기 상부몸체를 지지한다.
본 발명에 의하면, 상부몸체와 하부몸체는 안내통로가 형성되도록 일정간격 이격된다. 결합수단의 볼은 링부의 장착공에 제1테이퍼부 및 제2테이퍼부를 지지할 수 있도록 반경방향으로 이동할 수 있게 내외부로 돌출되어 장착된다. 이 경우, 외부에서 볼이 안내통로를 통하여 제1테이퍼부 및 제2테이퍼부 사이로 삽입되면 볼의 일측은 제1테이퍼부를 축방향으로 지지하고, 볼의 타측은 제2테이퍼부를 축방향으로 지지한다. 그래서 약물을 분사시키기 위한 힘이 축방향으로 작용하더라도 결합수단이 하부몸체를 지지하므로 하부몸체가 상부몸체의 삽입홈에서 일탈하는 것을 방지할 수 있다. 그래서 약물 전달 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

Description

약물 전달 장치{Drug delivery apparatus}
본 발명은 약물 전달 장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 고압에 전달될 수 있는 약물 투입 장치에 대한 것이다.
체내에 약물을 주입하는 약물 전달 시스템(Drug Delivery System)으로는, 전통적으로 바늘을 가진 주사기를 사용하여 왔다. 그러나, 이러한 전통적인 주사기는 주사 시의 통증으로 인해 환자들에게 공포의 대상이 되어 왔으며, 상처로 인한 감염 우려 등의 피할 수 없는 문제점을 안고 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 바늘없는 주사기(Needle-free injector)와 같은 약물 전달 시스템의 개발이 진행되고 있으며, 이러한 연구의 일환으로 약물을 마이크로젯 방식으로 고속 분사하여 피부의 표피를 통해 직접 체내에 침투시키는 방식의 약물 전달 시스템이 제시되고 있다.
마이크로젯 방식으로 약물을 고속분사하는 종래의 약물 전달 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 상부몸체(1)와, 하부몸체(3)를 구비한다. 상부몸체(1)에는 비압축성유체(1a)가 수용되고, 하부몸체(3)에는 약물(3a)가 수용된다. 그리고 하부몸체(3)에는 약물(3a)이 분사되기 위한 노즐(4)이 형성된다. 비압축성유체(1a)와 약물(3a)은 탄성막(5)에 의하여 분리된다. 상부몸체(1)의 비압축성유체(1a)내에 장착된 전극(미도시)으로 전기 에너지가 공급되면 전기 에너지에 의한 고온 스파크가 발생된다. 그러면 이를 통해 발생되는 플라즈마 압력이 비압축성유체(1a)를 팽창시킨다. 그러면 비압축성유체(1a)가 팽창되면서 탄성막(5)을 가압하여 약물(3a)을 노즐(4)로 분사시킨다. 여기서 상부몸체(1)와 하부몸체(3)는 알루미늄 재질로 형성되고, 상부몸체(1)와 하부몸체(3)를 결합시키는 볼트(7)는 스테인리스강 재질로 형성된다.
공개특허 제10-2019-0117919호 (공개일 2019.10.17) 등록특허 제10-1549966호 (등록일 2015.08.28)
약물(3a)을 분사시키기 위하여 비압축성유체(1a)가 팽창되면 상부몸체(1)와 하부몸체(3)의 내부에는 고압이 작용한다. 이 경우, 상부몸체(1)와 볼트(7)의 결합부분(A)에 하중이 집중되고, 알루미늄 재질의 상부몸체(1)가 이를 견디질 못하므로 하부몸체(3)가 상부몸체(1)에서 분리된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 고압에 견딜 수 있는 약물 전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 약물 전달 장치는 상부몸체와, 하부몸체와, 탄성막과, 결합수단을 포함한다. 상기 상부몸체는 내부에 고에너지가 제공되어 팽창되는 비압축성유체를 수용하기 위한 유체수용부가 형성되고 상기 유체수용부와 연통된 삽입홈이 형성된다. 상기 하부몸체는 상기 유체수용부와 연통되고 약물을 수용하기 위한 약물수용부가 형성되고 상기 약물을 분사시키기 위한 노즐을 구비하여 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 상부몸체에 장착된다. 상기 탄성막은 상기 비압축성유체와 상기 약물이 혼합되지 않도록 상기 유체수용부와 상기 약물수용부와 분리하고 상기 비압축성유체가 팽창되면 상기 약물을 상기 노즐로 분사시키도록 상기 약물을 가압할 수 있게 상기 하부몸체의 일단에 의해 고정된다. 상기 결합수단은 상기 약물이 분사될 때 상기 하부몸체가 상기 삽입홈에서 이탈되지 않도록 상기 삽입홈에 삽입되어 일측은 상기 하부몸체를 지지하고 타측은 상기 상부몸체를 지지한다.
또한, 상기의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 하부몸체는 상기 결합수단의 일측을 지지하기 위한 제1테이퍼부가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 상부몸체는 상기 결합수단의 타측을 지지하기 위한 제2테이퍼부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 결합수단은 복수의 볼과, 삽입부재를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 볼은 일측은 상기 제1테이퍼부를 축방향으로 지지하고 타측은 상기 제2테이퍼부를 축방향으로 지지한다. 상기 삽입부재는 상기 볼을 상기 제1테이퍼부와 상기 제2테이퍼부에 삽입시킨다.
또한, 상기의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 상부몸체 및 상기 하부몸체는 외부에서 상기 볼이 상기 제1테이퍼부와 상기 제2테이퍼부 사이로 안내되기 위한 안내통로가 형성되도록 일정간격 이격되는 것이 바람직하며, 상기 삽입부재는 상기 볼이 장착되며 상기 볼을 상기 안내통로를 통하여 상기 제1테이퍼부 및 상기 제2테이퍼부로 삽입시키기 위한 링을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 링은 장착공이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 장착공은 상기 볼이 상기 제1테이퍼부 및 상기 제2테이퍼부를 지지할 수 있도록 반경방향으로 이동할 수 있게 내외부로 돌출되어 삽입된다.
또한, 상기의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 결합수단은 상기 링이 상기 볼을 가압하여 상기 안내통로를 통하여 상기 제1테이퍼부 및 상기 제2테이퍼부로 삽입시키도록 상기 하부몸체와 나사결합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 상부몸체와 하부몸체는 안내통로가 형성되도록 일정간격 이격된다. 결합수단의 볼은 링부의 장착공에 제1테이퍼부 및 제2테이퍼부를 지지할 수 있도록 반경방향으로 이동할 수 있게 내외부로 돌출되어 장착된다. 이 경우, 외부에서 볼이 안내통로를 통하여 제1테이퍼부 및 제2테이퍼부 사이로 삽입되면 볼의 일측은 제1테이퍼부를 축방향으로 지지하고, 볼의 타측은 제2테이퍼부를 축방향으로 지지한다. 그래서 약물을 분사시키기 위한 힘이 축방향으로 작용하더라도 결합수단이 하부몸체를 지지하므로 하부몸체가 상부몸체의 삽입홈에서 일탈하는 것을 방지할 수 있다. 그래서 약물 전달 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 약물 전달 장치의 일 실시예의 개념도이고,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 분해도이고,
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 결합수단의 삽입부재의 개념도이고,
도 4는 도 1에 도시된 실시예의 결합순서도이고,
도 5는 종래의 약물 전단 장치의 개념도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 약물 전달 장치의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 약물 전달 장치는 상부몸체(10)와, 하부몸체(20)와 탄성막(30) 및 결합수단(40)을 포함한다.
상부몸체(10)는 고에너지를 제공받아 약물을 분사시키기 위한 비압축성유체를 팽창시키는 역할을 한다. 이를 위하여 상부몸체(10)는 유체수용부(11)와, 삽입홈(13)과, 제1테이퍼부(15)가 형성된다.
유체수용부(11)는 고에너지를 제공받기 위한 전극(미도시)이 설치되며, 전극에 고에너지가 제공될 때 팽창되기 위한 비압축성유체를 수용한다.
삽입홈(13)은 상부몸체(10)의 하단(10a)에서 결합수단(40)이 삽입될 수 있도록 상부몸체(10)의 하단(10a)에서 유체수용부(11)와 연통되도록 형성된다. 이때, 삽입홈(13)은 유체수용부(11)의 단부에서 내경이 확장되도록 형성된다.
제1테이퍼부(15)는 삽입홈(13)에 삽입된 결합수단(40)의 일측을 지지하도록 삽입홈(13)의 내주면에 테이퍼지게 형성된다.
하부몸체(20)는 상단(20a)이 삽입홈(13)에 삽입되어 상부몸체(10)와 결합되며, 약물을 분사시키는 역할을 한다. 이를 위하여 하부몸체(20)는 약물수용부(21)와, 노즐(23)과, 제2테이퍼부(25)가 형성된다. 이때, 하부몸체(20)는 외부에서 결합수단(40)이 상부몸체(10)의 제1테이퍼부(15)와 하부몸체(20)의 제2테이퍼부(25) 사이로 안내되기 위한 안내통로(L)가 형성되도록 상부몸체(10)와 일정간격 이격되게 외경이 삽입홈(13)의 내경보다 작게 형성된다.
약물수용부(21)는 약물을 수용하며, 유체수용부(11)와 연통된다.
노즐(23)은 약물수용부(21)에 수용된 약물이 분사될 수 있게 하부몸체(20)의 하단에 형성된다. 이때, 노즐(23)을 통해 외부로 유출되는 약물은 마이크로젯 형태로 분사된다.
제2테이퍼부(25)는 삽입홈(13)에 삽입된 결합수단(40)의 타측을 지지하도록 외주면에 테이퍼지게 형성된다.
탄성막(30)은 비압축성유체와 약물이 혼합되지 않도록 유체수용부(11)와 약물수용부(21)를 분리시키고, 비압축성유체가 팽창되면 약물을 노즐(23)로 분사시키도록 약물을 가압하는 역할을 한다. 이를 위하여 탄성막(30)은 상부몸체(10)의 유체수용부(11)의 단부에 장착되어 하부몸체(20)의 상단(20a)에 의해 고정된다.
결합수단(40)은 상부몸체(10)의 삽입홈(13)에 삽입되어 약물이 분사될 때 하부몸체(20)가 삽입홈(13)에서 이탈되지 않도록 일측은 하부몸체(20)를 지지하고 타측은 상부몸체(10)를 지지하는 역할을 한다. 이를 위하여 결합수단(40)은 볼(41)과 삽입부재(43)를 구비하여 하부몸체(10)와 나사결합된다.
볼(41)은 일측(41a)은 하부몸체(20)의 제2테이퍼부(25)를 축방향으로 지지하고, 타측은 상부몸체(10)의 제1테이퍼부(15)를 축방향으로 지지한다. 이때, 볼(41)은 상부몸체(10)의 제1테이퍼부(15)와 하부몸체(20)의 제2테이퍼부(25)를 지지할 수 있게 하부몸체(20)의 원주방향을 따라 일정간격 이격하여 복수개가 구비된다.
삽입부재(43)는 볼(41)을 상부몸체(10)의 제1테이퍼부(15)와 하부몸체(20)의 제2테이퍼부(25) 사이에 삽입시키는 역할을 한다. 이를 위하여 삽입부재(43)는 링부(44)와 체결부(46)를 구비한다. 링부(44)는 볼(41)을 안내통로(L)를 통하여 제1테이퍼부(15) 및 제2테이퍼부(25) 사이로 삽입시키는 역할을 한다. 이를 위하여 링부(44)는 안내통로(L)로 사이에 삽입될 수 있게 상하가 개방된 원통형이며, 볼(41)이 장착될 수 있게 원주방향을 따라 복수개의 장착공(45)이 형성된다. 볼(41)이 장착공(45)에 장착되면 볼(41)은 링부(44)의 외부와 내부로 돌출된다. 그리고 장착공(45)은 볼(41)이 이탈되지 않지만 반경방향으로 일정거리만큼 이동할 수 있게 유격이 생기도록 볼(41)의 직경보다 크게 형성된다. 체결부(46)는 링부(44)가 볼(41)을 가압할 수 있게 하부몸체(20)에 결합된다. 이를 위하여 체결부(46)는 하부몸체(20)의 하단에 나사결합될 수 있게 내주면에 나사산(미도시)이 형성되며, 링부(44)의 하부를 지지하도록 상하가 개방된 원통형으로 형성된다. 체결부(46)가 하부몸체(20)의 하단에 나사결합되면 링부(44)를 가압하고, 그러면 링부(44)가 볼(41)을 가압하여 안내통로(L)를 통하여 제1테이퍼부(15) 및 제2테이퍼부(25) 사이로 삽입시킨다. 그러면 볼(41)의 일측(41a)이 하부몸체(20)의 제2테이퍼부(25)에 지지되어 상부몸체(10)의 반경방향(화살표 A방향)으로 이동하여 타측은 상부몸체(10)의 제1테이퍼부(15)에 지지된다.
본 실시예의 경우, 상부몸체(10)의 유체수용부(11)에 비압축성유체를 수용하고 유체수용부(11)의 단부에 탄성막(30)을 장착한다. 그리고 도 4의 (a)와 같이, 약물수용부(21)에 약물이 수용된 하부몸체(20)의 상단(20a)을 상부몸체(10)의 삽입홈(13)에 삽입한다. 이때, 상부몸체(10)의 삽입홈(13)에 삽입된 하부몸체(20)는 상부몸체(10)와 일정간격 이격되어 안내통로(L)가 형성된다. 그리고 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 결합수단(40)을 하부몸체(20)에 결합시키면 링부(44)에 의하여 볼(41)이 안내통로(L)를 통하여 삽입되어 도 4의 (c)와 같이 제2테이퍼부(25)에 도달한다. 볼(41)의 일측(41a)이 제2테이퍼부(25)에 도달되면 도 1에 도시된 바와 같이 볼(41)은 링부(44)이 장착공(45)에서 상부몸체(10)의 반경방향(화살표 A방향)으로 이동하여 제1테이퍼부(15)와 제2테이퍼부(25) 사이로 삽입되어 볼(41)이 제1테이퍼부(15) 및 제2테이퍼부(25)를 지지한다. 이때, 복수개의 볼(41)은 제1테이퍼부(15) 및 제2테이퍼부(25)를 축방향으로 지지하여 하부몸체(20)가 삽입홈(13)에서 이탈되지 않도록 지지한다. 그래서 하부몸체(20)의 제2테이퍼부(25)는 결합수단(40)의 볼(41)의 일측(41a)에 축방향으로 지지되고, 상부몸체(10)의 제1테이퍼부(15)는 결합수단(40)의 볼(41)의 타측에 축방향으로 지지되어 고정된다.
약물 전달 장치의 조립이 완료되면, 비압축성유체가 수용된 유체수용부(11)에 고전압의 전기 에너지가 공급된다. 그러면 전기 에너지에 의해 유체수용부(11) 내의 압력이 순간적으로 상승하여 비압축성유체를 팽창시킨다. 그러면 비압축성유체의 팽창에 의해 탄성막(30)이 약물을 가압하게 된다. 그러면 약물이 노즐(23)을 통해 급속히 분사된다. 이때, 비압축성유체의 팽창된 힘은 축방향으로 작용된다. 이 경우, 상부몸체(10)의 삽입홈(15)에 삽입된 결합수단(40)은 볼(41)의 일측(41a)이 하부몸체(20)의 제2테이퍼부(25)를 축방향으로 지지하고, 볼(41)의 타측이 상부몸체(10)의 제1테이퍼부(15)를 축방향으로 지지한다. 그래서 약물을 분사시키기 위한 힘이 축방향으로 작용되더라도 하부몸체(20)가 상부몸체(10)의 삽입홈(13)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 그래서 약물 전달 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
반면, 도 4에 도시된 종래의 약물 전달 장치는 비압축성유체(1a)가 팽창되면 상부몸체(1)와 볼트7)의 결합부분(A)에 하중이 집중되고, 알루미늄 재질의 상부몸체(1)가 이를 견디질 못하므로 하부몸체(3)가 상부몸체(1)에서 분리된다는 문제점이 있었다. 반면, 본 발명에 의하면 약물을 분사시키기 위한 힘이 축방향으로 작용되더라도 결합수단(40)이 하부몸체(20)를 지지하므로 하부몸체(20)가 상부몸체(10)의 삽입홈(13)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 그래서 약물 전달 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
1 : 상부몸체 1a : 비압축성유체
3 : 하부몸체 3a : 약물
4 : 노즐 5 : 탄성막
7 : 볼트 10 : 상부몸체
10a : 하단 11 : 유체수용부
13 : 삽입홈 15 : 제1테이퍼부
20 : 하부몸체 20a : 상단
21 : 약물수용부 23 : 노즐
25 : 제2테이퍼부 30 : 탄성막
40 : 결합수단 41 : 볼
41a : 일측 43 : 삽입부재
44 : 링부 45 : 장착공
46 : 체결부

Claims (6)

  1. 내부에 고에너지가 제공되어 팽창되는 비압축성유체를 수용하기 위한 유체수용부가 형성되고, 상기 유체수용부와 연통된 삽입홈이 형성된 상부몸체와,
    상기 유체수용부와 연통되고 약물을 수용하기 위한 약물수용부가 형성되고,상기 약물을 분사시키기 위한 노즐을 구비하여 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 상부몸체에 장착되는 하부몸체와,
    상기 비압축성유체와 상기 약물이 혼합되지 않도록 상기 유체수용부와 상기 약물수용부와 분리하고, 상기 비압축성유체가 팽창되면 상기 약물을 상기 노즐로 분사시키도록 상기 약물을 가압할 수 있게 상기 하부몸체의 일단에 의해 고정되는 탄성막과,
    상기 약물이 분사될 때 상기 하부몸체가 상기 삽입홈에서 이탈되지 않도록 상기 삽입홈에 삽입되어 일측은 상기 하부몸체를 지지하고 타측은 상기 상부몸체를 지지하는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부몸체는 상기 결합수단의 일측을 지지하기 위한 제1테이퍼부가 형성되고,
    상기 상부몸체는 상기 결합수단의 타측을 지지하기 위한 제2테이퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 전달 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 결합수단은
    일측은 상기 제1테이퍼부를 축방향으로 지지하고, 타측은 상기 제2테이퍼부를 축방향으로 지지하는 복수의 볼과,
    상기 볼을 상기 제1테이퍼부와 상기 제2테이퍼부에 삽입시키는 삽입부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 약물 전달 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부몸체 및 상기 하부몸체는 외부에서 상기 볼이 상기 제1테이퍼부와 상기 제2테이퍼부 사이로 안내되기 위한 안내통로가 형성되도록 일정간격 이격되며,
    상기 삽입부재는 상기 볼이 장착되며 상기 볼을 상기 안내통로를 통하여 상기 제1테이퍼부 및 상기 제2테이퍼부로 삽입시키기 위한 링을 구비하는 것을 특징으로 하는 약물 전달 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 링은 상기 볼이 상기 제1테이퍼부 및 상기 제2테이퍼부를 지지할 수 있도록 반경방향으로 이동할 수 있게 내외부로 돌출되어 삽입되는 장착공이 형성되는 것을 특징으로 하는 약물 전달 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 결합수단은 상기 링이 상기 볼을 가압하여 상기 안내통로를 통하여 상기 제1테이퍼부 및 상기 제2테이퍼부로 삽입시키도록 상기 하부몸체와 나사결합되는 것을 특징으로 하는 약물 전달 장치.
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