KR20220003800A - 멀티 레이어 마이크로니들 구조체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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정형일
유정윤
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Abstract

멀티 레이어 마이크로니들 구조체 및 이의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체는 지지체에 형성되는 베이스층, 베이스층 상에 형성되며 약물을 포함하는 코어층, 베이스층 상에서 코어층을 덮도록 형성되는 셸층을 포함한다. 여기서, 코어층 외부의 셸층의 두께(T)와 코어층의 높이(H2) 사이의 관계는 코어층을 이루는 물질에 따라 결정된다.

Description

멀티 레이어 마이크로니들 구조체 및 이의 제조 방법{Multilayer microneedles structure and method for manufacturing the same}
본 발명은 멀티 레이어 마이크로니들 구조체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
마이크로니들(DMN; Dissolving microneedle)은 의료 분야에서 약물 전달 시스템으로 가장 널리 사용되는 피하 주사 및 경구 투여의 유망한 대안적 접근법이다. 마이크로니들은 약물을 표피 또는 진피 영역으로 직접 유도하는 메커니즘을 통해 치료제의 전달 속도를 향상시키는 동시에 피하 주사보다 통증이 적어 환자의 편의성을 향상시킨다.
그러나 마이크로니들 구조체의 제조 및 저장 과정 동안 약물의 손실, 특히 바이오 약제 또는 산소 민감성 약물의 손실은 마이크로니들 구조체가 종래의 약물 전달 시스템을 대체하는데 상당한 장애를 야기한다.
아울러, 약물의 정량적 전달 및 유지를 달성하기 위해 많은 시도가 진행되었지만, 약물의 보전 기술과 약물의 정량 전달 기술은 각각에 대한 하나의 문제만을 해결하고 있다. 따라서 이들을 동시에 만족할 수 있는 새로운 전략이 요구된다.
KR 2019-0123642 A
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 정량의 약물을 전달하면서도 제조 과정에서 약물의 손실을 방지할 수 있는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 지지체에 형성되는 베이스층; 상기 베이스층 상에 형성되며 약물을 포함하는 코어층; 상기 베이스층 상에서 상기 코어층을 덮도록 형성되는 셸층;을 포함하며, 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)와 상기 코어층의 높이(H2) 사이의 관계는 상기 코어층을 이루는 물질에 따라 결정되는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 코어층은 친수성 물질로 이루어지고, 상기 코어층의 높이(H2)는 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)에 반비례할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코어층은 소수성 물질로 이루어지고, 상기 코어층의 높이(H2)는 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)에 무관하게 일정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)는 상기 코어층 및 상기 셸층을 형성하기 위한 유동화 공정 시간에 반비례할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)는 상기 코어층과 상기 베이스층의 접합면에서 가장 작을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)는 상기 코어층 전체에 걸쳐 균일할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스층, 상기 코어층 및 상기 셸층의 전체 높이(H) 및 상기 베이스층의 높이(H1)가 일정한 경우, 상기 코어층의 높이(H2)와 상기 코어층의 선단에서 상기 셸층의 선단까지의 높이(H3)는 반비례할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스층은 상측에 마이크로 캐비티가 구비되고, 상기 코어층은 파우더 또는 액상으로 이루어지며 상기 마이크로 캐비티에 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코어층의 높이(H2)는 상기 마이크로 캐비티의 높이에 의해 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스층은 상기 지지체 상에 형성되는 미세돌기 상에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지체는 개구가 형성되는 타공판이고, 상기 베이스층은 상기 개구에 충진되어 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 지지체에 제1조성물을 디스펜싱하는 제1디스펜싱 단계; 상기 제1조성물을 건조하여 베이스층을 형성하는 건조 단계; 상기 베이스층 상에 약물을 포함하는 제2조성물을 디스펜싱하는 제2디스펜싱 단계; 상기 베이스층 상에 상기 제2조성물을 덮도록 제3조성물을 디스펜싱하는 제3디스펜싱 단계; 및 상기 제2조성물에 의한 코어층 및 상기 제3조성물에 의한 셸층을 형성하는 성형 단계를 포함하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 성형 단계는 유동화, 상기 원심 리소그래피 기법 또는 송풍 인장 방식(DAB; droplet born air blowing)으로 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2조성물은 친수성 물질로 이루어지고, 상기 코어층의 높이(H2)는 유동화 공정 시간에 비례할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2조성물은 소수성 물질로 이루어지고, 상기 코어층의 높이(H2)는 유동화 공정 시간에 무관하게 일정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T) 및 상기 코어층의 선단에서 상기 셸층의 선단까지의 높이(H3)는 유동화 공정 시간에 반비례할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 건조하는 단계는 상기 베이스층 상에 마이크로 캐비티를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2조성물은 파우더 또는 액상으로 이루어지며, 상기 제2디스펜싱 단계는 상기 제2조성물을 상기 마이크로 캐비티에 디스펜싱할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지체는 미세돌기를 포함하고, 상기 제1디스펜싱 단계는 상기 미세돌기 상에 형성되는 상기 제1조성물을 디스펜싱할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지체는 개구가 형성되는 타공판이고, 상기 제1디스펜싱 단계는 상기 개구에 상기 제1조성물을 충진할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2디스펜싱 단계는 상기 제2조성물을 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체 및 이의 제조 방법은 멀티 레이어 구조로서 셸층에 의해 약물 포함하는 코어층을 덮도록 구비함으로써, 셸층에 의해 약물의 노출과 방출을 차단할 수 있으므로 제조 공정에서 약물의 손실을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 약물을 포함하지 않는 베이스층 상에 코어층을 형성함으로써, 약물을 포함하는 코어층이 피부 내에 충분히 삽입될 수 있으므로 약물의 정량 전달을 보장할 수 있다.
또한, 본 발명은 최외곽에 배치되는 셸층에 의해 멀티 레이어 마이크로니들 구조체를 제조할 수 있으므로 코어층에 포함되는 약물의 종류와 무관하게 동일한 제조 조건으로 동일 공정에 의해서 다양한 약물에 대한 마이크로니들 구조체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 코어층이 외부로 노출되지 않도록 제조함으로써, 약물의 종류에 따른 제조 공정의 최적화가 필요없기 때문에 제조 공정을 단순화할 수 있으므로 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 셸층에 대한 제조 조건을 변경함으로써, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체 전체에 대한 물리적 특성을 향상시킬 수 있고, 약물을 외부 환경으로부터 안전하게 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체를 나타내는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 적용예를 나타낸 도면이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 체외 실험 및 그 결과를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체에서 코어층의 예시를 나타낸 도면이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 셸층의 역할을 검증하는 실험결과를 나타내는 그래프이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 변형예를 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 다른 변형예를 나타낸 도면이며,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 또 다른 변형예를 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 공초점 레이저 주사 현미경 분석을 나타낸 도면이고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 각 팩터와 셸 구조를 나타낸 도면이며,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 코어층 물질에 따른 형성 높이를 나타낸 그래프이고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 유동화 공정 시간에 따른 코어층 높이와 코어층 외부의 셸층 두께를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 아래에 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 발명을 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 적용예를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 체외 실험 및 그 결과를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 베이스층(12), 코어층(13) 및 셸층(14)을 포함한다.
베이스층(12)은 지지체(11)에 일정한 높이로 형성된다. 베이스층(12)은 약물의 정량 전달은 돕기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 약물을 포함하는 코어층(13)이 피부에 충분히 삽입될 수 있도록 일정한 높이로 형성될 수 있다. 따라서 베이스층(12)은 약물을 포함하지 않는다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 약물을 포함하는 코어층(13)이 피부(1) 내에 충분히 삽입될 수 있으므로 약물의 정량 전달을 신뢰성 높게 보장할 수 있다.
코어층(13)은 유효한 약물을 탑재하는 부위로서, 베이스층(12) 상에 형성된다. 여기서, 코어층(13)은 친수성 물질 또는 수소성 물질로 이루어질 수 있다. 일례로, 코어층(13)은 히알루론산(HA; Hyaluronic Acid) 또는 PCL(Polycaprolactone)을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 아울러, 코어층(13)은 파우더(power) 또는 액상으로 이루어질 수 있다.
이때, 코어층(13)은 제조되는 물질에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 일례로, 코어층(13)은 친수성 물질로 이루어진 경우, 셸층(14)의 형상과 유사하게 형상을 가질 수 있다(도 6 참조). 즉, 코어층(13)은 유동화 공정에 의한 영향을 받기 때문에 셸층(14)의 팁부(14b)의 형상과 유사하게 형성될 수 있다.
이와 달리, 코어층(13)은 소수성 물질로 이루어진 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 셸층(14) 내에서 원형으로 구비될 수 있다. 여기서, 코어층(13)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 다만, 코어층(13)은 셸층(14)의 형상과 무관한 형상을 갖는다. 즉, 코어층(13)은 친수성 물질의 경우와는 다르게 유동화 공정에 의한 영향이 거의 없기 때문에 셸층(14)의 팁부(14b)의 형상과 유사하게 형성되지 않는다.
셸층(14)은 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 전체적인 모양을 형성하기 위한 것으로 베이스층(12) 상에서 코어층(13)을 덮도록 형성된다. 여기서, 셸층(14)은 약물이 탑재되지 않은 폴리머로 이루어질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 셸층(14)은 커버층(14a) 및 팁부(14b)를 포함할 수 있다.
커버층(14a)은 코어층(13)의 약물을 보호하기 위한 것으로 코어층(13)이 외부로 노출되지 않도록 완전히 덮을 수 있다.
팁부(14b)는 피부(1)에 삽입이 용이하도록 선단이 뾰족하게 형성될 수 있다. 이때, 셸층(14)은 물리적으로 높은 강도(strength)를 갖는 물질로 이루어지거나 이를 위한 제조 공정으로 제조될 수 있다.
이와 같이, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 코어층(13)이 외부로 노출되지 않기 때문에 외관상 베이스층(12) 및 셸층(14)만을 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 셸층(14)에 의해 코어층(13)에 포함되는 약물의 노출과 방출을 차단할 수 있으므로 제조 공정 및 저장 과정에서 약물의 손실을 방지할 수 있다.
여기서, 셸층(14)은 유동화 공정에 의한 원심 리소그래피 방법에 의해 형성될 수 있다. 따라서 셸층(14)은 유동화 공정 시간에 따라 모양이 변경될 수 있다.
이때, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)와 코어층(13)의 높이(H2) 사이의 관계는 코어층(13)을 이루는 물질에 따라 결정될 수 있다. 여기서, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)는 유동화 공정 시간에 영향을 받을 수 있다. 즉,코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)는 유동화 공정 시간에 반비례할 수 있다(도 11 참조).
일례로, 코어층(13)이 친수성 물질로 이루어진 경우, 코어층(13)의 높이(H2)는 유동화 공정 시간에 영향을 받을 수 있다. 보다 구체적으로, 코어층(13)의 높이(H2)는 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)에 반비례할 수 있다. 즉, 코어층(13)의 높이(H2)는 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)가 감소할수록 증가할 수 있다.
이때, 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)가 작을수록 감소할 수 있다. 따라서 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)에 비례할 수 있다.
여기서, 베이스층(12), 코어층(13) 및 셸층(14)의 전체 높이(H) 및 베이스층(12)의 높이(H1)가 일정한 경우, 코어층(13)의 높이(H2)와 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 유동화 공정 시간에 영향을 받을 수 있다. 이때, 코어층(13)의 높이(H2)에 유동화 공정 시간에 비례하여 증가하기 때문에 코어층(13)의 높이(H2)와 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 서로 반비례할 수 있다.
다른 예로서, 코어층(13)이 소수성 물질로 이루어진 경우, 코어층(13)의 높이(H2)는 유동화 공정 시간에 영향을 받지 않는다. 즉, 코어층(13)의 높이(H2)는 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)에 무관하게 일정할 수 있다.
이때, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)는 1~50㎛일수 있다. 여기서, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)가 1㎛ 미만인 경우, 셸층(14)은 충분한 강도를 제공하지 못하므로 코어층(13)의 외부로 노출되거나 커버층(14a)으로부터 누설될 수 있다. 따라서 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 약물의 안전한 보호를 보장하지 못한다.
반면, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)가 50㎛를 초과하는 경우, 필요 이상으로 셸층(14)이 형성되어 셸층(14)에 의한 효과의 향상없이 재료를 낭비할 수 있다.
또한, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)는 코어층(13)의 물성 또는 형상에 따라 위치별로 상이할 수 있다. 일례로, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)는 코어층(13)과 베이스층(12)의 접합면에서 가장 작을 수 있다(도 11 참조). 이에 의해, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 유동화 공정 조건을 최적화하지 않고도 용이하게 제조될 수 있다.
다른 예로서, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)는 코어층(13) 전체에 걸쳐 균일할 수 있다(도 6 참조). 이에 의해, 셸층(14)은 코어층(13)에 포함된 약물의 보호를 더 안전하게 보장할 수 있다.
도 2를 참조하면, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)가 피부(1)에 삽입되는 경우, 코어층(13)이 피부(1) 내에 위치한다((a) 참조). 이후, 베이스층(12)이 피부(1)에 의해 용해되거나 물리적으로 또는 화학적으로 지지체(11)로부터 분리되면((b) 참조), 셸층(14)의 커버층(14a)과 팁부(14b)가 피부(1)에서 용해되어 약물(13a)이 피부(1)로 전달된다((c) 참조). 이에 의해, 코어층(13)에 포함된 약물(13a)이 손실없이 정량적으로 피부(1)에 전달될 수 있다.
도 3을 참조하면, 모든 코어층(13)이 피부(1) 내로 전달되는 것을 나타낸다. 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 각 층에 상이한 형광 물질을 탑재한 후 체외 삽입 실험(in vitro insertion test)을 수행하였다((a) 참조). 여기서, 코어층(13)은 적색 형광 물질을 탑재하고, 셸층(14)은 녹색 형광 물질을 탐재하였다((b) 참조). 피부 전달면 사진에 도시된 바와 같이, 모든 코어층(13)이 피부(1) 내에 전달되었음을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
일례로, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 미세돌기가 구비된 지지체(11) 상에 형성될 수 있다. 이때, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 미세돌기 상에 형성될 수 있다.
다른 예로서, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 어플리케이터에 장착되는 타공판에 구비될 수 있다. 이때, 타공판은 개구가 형성되고, 이 타공판을 지지체로 이용할 수 있다. 즉, 베이스층(12)은 타공판의 개구에 충진되어 형성될 수 있다. 결과적으로 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 타공판의 개구 상에 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체에서 코어층의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 약물을 포함하는 코어층(13)이 파우더 또는 액상으로 이루어질 수 있다.
이때, 베이스층(12)은 상측에 마이크로 캐비티(121)가 구비될 수 있다. 여기서, 파우더 코어층(131) 또는 액상의 코어층(132)은 마이크로 캐비티(121)에 구비될 수 있다. 마이크로 캐비티(121)는 베이스층(12)의 상측에서 중앙에 구비될 수 있다. 또한, 마이크로 캐비티(121)는 파우더 코어층(131) 또는 액상의 코어층(132)을 수용하기 위한 형상이면 특별히 한정되지 않는다.
여기서, 코어층(13)의 높이(H2)는 마이크로 캐비티(121)의 높이에 의해 결정될 수 있다. 즉, 파우더 코어층(131) 또는 액상의 코어층(132)은 마이크로 캐비티(121)에 충진되며 특성상 마이크로 캐비티(121)의 상측으로 높게 형성할 수 없기 때문에, 코어층(13)의 높이(H2)는 마이크로 캐비티(121)의 높이와 실질적으로 동일하거나 수㎛ 만큼 높을 수 있다.
이에 의해, 약물을 포함하는 코어층(13)은 셸층(14)뿐만 아니라 베이스층(12)에 의해서도 완전히 둘러싸기 때문에, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 약물을 안전하게 보호할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 셸층의 역할을 검증하는 실험결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명자는 셸층(14)의 역할을 확인하기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)를 준비하였다. 비교예로서, 셸층이 구비되지 않고, 베이스층 상에 약물을 포함하는 코어층(13)만을 구비한 마이크로니들 구조체를 준비하였다. 이때, 마이크로니들 구조체에 포함하는 약물로서 아스코르브산(ascorbic acid)을 사용하였다.
도 5에 도시된 바와 같이, 마이크로구조체를 형성하기 전 드롭렛의 경우, 셸층을 갖는 경우나 셸층을 갖지 않은 경우 모두 아스코르브산의 활성율이 100%이지만, 제조가 완료된 마이크로니들 구조체에서는 셸층을 갖는 경우의 아스코르브산 활성율이 91%이고, 셸층을 갖지 않는 경우의 아스코르브산 활성율이 65%로 나타났다. 결과적으로, 셸층에 의해 약물의 손실을 효과적으로 방지하는 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 공정은 먼저, 지지체(11)에 제1조성물(12')을 디스펜싱한다((a) 제1디스펜싱 단계). 여기서, 지지체(11)는 생체적합성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1조성물(12')은 약물을 탑재하지 않는다.
다음으로 제1조성물(12')을 건조하여 베이스층(12)을 형성한다((b) 건조 단계). 이때, 베이스층(12)은 약물의 정량 전달은 돕기 위한 것으로, 약물을 포함하는 코어층(13)이 피부에 충분히 삽입될 수 있도록 일정한 높이로 형성될 수 있다.
선택적으로, 제2조성물(13')이 파우더 또는 액상으로 이루어진 경우, 베이스층(12) 상에 마이크로 캐비티를 형성할 수 있다(도 4 참조). 이때, 마이크로 캐비티(121)는 베이스층(12)의 상측에서 중앙에 구비될 수 있다.
다음으로, 베이스층(12) 상에 제2조성물(13')을 디스펜싱한다((c) 제2디스펜싱 단계). 이때, 제2조성물(13')은 활성을 가진 약물이 탑재될 수 있다.
선택적으로, 제2조성물(13')이 파우더 또는 액상으로 이루어진 경우, 제2조성물(13')을 마이크로 캐비티에 디스펜싱할 수 있다(도 4 참조). 이때, 제2조성물(13')은 친수성 물질 또는 수소성 물질로 이루어질 수 있다.
이때, 제2조성물(13')을 건조할 수 있다. 이에 의해, 제2조성물(13')에 의해 형성되는 코어층(13)의 확산을 방지할 수 있다.
다음으로, 베이스층(12) 상에 제2조성물(13')을 덮도록 제3조성물(14')을 디스펜싱한다((d) 제3디스펜싱 단계). 이때, 제3조성물(14')은 약물이 탑재되지 않은 폴리머로 이루어질 수 있다.
다음으로, 유동화, 원심 리소그래피 기법 또는 송풍 인장 방식(DAB; droplet born air blowing)으로 제2조성물(13')에 의한 코어층(13) 및 제3조성물(14')에 의한 셸층(14)을 형성한다((e) 성형 단계). 일례로, 용매를 통해 제3조성물(14')을 유동화하고, 지지체(11)에 대향하는 측에 상판을 배치하여 원심 리소그래피 기법으로 셸층(14)을 형성할 수 있다.
다른 예로서, 지지체(11)에 대향하는 측에 상판을 배치하여 저온에서 바람에 의해 건조시키는 송풍 인장 방식(DAB)에 의해 셸층(14)을 형성할 수 있다.
여기서, 제2조성물(13')이 친수성인 경우, 유동화 공정에 영향을 받기 때문에, 코어층(13)은 셸층(14)과 유사한 형태로 제조될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법은 셸층(14)의 제조 조건에 따라 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)를 제조할 수 있고, 따라서 코어층(13)에 포함되는 약물의 종류와 무관하게 동일한 제조 조건으로 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)를 제조할 수 있으므로 동일 공정에 의해서 다양한 약물에 대한 마이크로니들 구조체를 제조할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법은 코어층(13)이 셸층(14)에 의해 외부로 노출되지 않기 때문에, 약물의 종류에 따른 제조 공정의 최적화가 필요없고 따라서 제조 공정을 단순화할 수 있으므로 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법은 셸층(14)에 대한 제조 조건을 변경함으로써, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10) 전체에 대한 물리적 특성을 향상시킬 수 있고, 약물을 외부 환경으로부터 안전하게 보호할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제조 방법은 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10-1~10-4)를 다양한 형성으로 제조할 수 있다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1디스펜싱 단계 및 건조 단계는 반원형 베이스층(12-1), 사다리꼴 베이스층(12-2), 중간이 오목한 베이스층(12-3) 및 원통형 베이스층(12-4)을 제조할 수 있다.
도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 각각의 베이스층(12-1~12-4) 상에 약물을 포함하는 제2조성물(13')을 디스펜싱한다.
도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 제3조성물(14')을 베이스층(12-1~12-4) 상에서 제2조성물(13')을 덮도록 디스펜싱한다. 이때, 제3조성물(14')은 베이스층(12-1~12-4)의 형태에 따라 다양한 디스펜싱되는 범위가 달라질 수 있다.
일례로, 반원형 베이스층(12-1)의 경우, 제3조성물(14')은 반원형 베이스층(12-1)의 일정 높이까지 형성될 수 있다. 즉, 제3조성물(14')은 반원형 베이스층(12-1)의 중앙을 중심으로 양측으로 일정한 각도까지 형성될 수 있다. 사다리꼴 베이스층(12-2)의 경우, 제3조성물(14')은 사다리꼴 베이스층(12-2)의 상면 전체에 형성될 수 있다. 중간이 오목한 베이스층(12-3)의 경우, 제3조성물(14')은 중간이 오목한 베이스층(12-3)의 양측을 제외한 일부에만 형성될 수 있다. 원통형 베이스층(12-4)의 경우, 제3조성물(14')은 원통형 베이스층(12-4)의 상면 전체에 형성될 수 있다.
도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 유동화 및 원심 리소그래피 기법에 의해 셸층(14-1~14-4)을 형성한다. 이때, 베이스층(12-1~12-4)의 형태에 따라 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10-1~10-4) 전체의 형태를 상이하게 제조할 수 있다.
일례로, 반원형 베이스층(12-1)의 경우, 셸층(14-1)은 반원형 베이스층(12-1)에 연이어 원뿔 형태로 형성될 수 있다. 따라서 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10-1)는 단면상 외부로 볼록한 하측과 중심측으로 오목한 상측의 연속적인 곡선을 갖는 형태로 제조될 수 있다.
사다리꼴 베이스층(12-2)의 경우, 셸층(14-2)은 사다리꼴 베이스층(12-2)의 상면에 연이어 원뿔 형태로 형성될 수 있다. 따라서 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10-2)는 단면상 일정 높이까지 직선으로 이루다가 중심에 수렴하는 곡선의 형태로 형성될 수 있다.
중간이 오목한 베이스층(12-3)의 경우, 셸층(14-3)은 중간이 오목한 베이스층(12-3)의 상측에서 원뿔 형태로 형성될 수 있다. 따라서 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10-3)는 단면상 중간이 오목한 넥부에 이어 중심에 수렴하는 곡선의 형태로 형성될 수 있다.
원통형 베이스층(12-4)의 경우, 셸층(14-4)은 원통형 베이스층(12-4)의 상면에 연이어 원뿔 형태로 형성될 수 있다. 따라서 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10-4)는 일정 높이로 직선상 하부에 이어 곡선으로 중심에 수렴하는 곡선의 형태로 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 다른 변형예를 나타낸 도면이다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(20)는 어플리케이터(100)에 장착되는 타공판(21)에 구비될 수 있다. 여기서, 어플리케이터(100)는 미세돌기(110) 및 피스톤(120)을 포함할 수 있다. 피스톤(120)이 하강함에 따라 미세돌기(110)가 타공판(21)의 개구(21a)로 삽입되어 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(20)가 피부(1)에 삽입될 수 있다.
도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 지지체는 개구(21a)가 구비된 타공판(21)이다. 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조의 제조 방법에서, 제1디스펜싱 단계는 개구(21a)에 제1조성물(22')을 충진할 수 있다.
도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 건조 단계에서 제1조성물(22')은 개구(21a)에 형성되는 베이스층(22)을 형성할 수 있다.
도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조의 제조 방법과 유사하게, 제2디스펜싱 단계는 베이스층(22) 상에 제2조성물(23')을 디스펜싱한다.
도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조의 제조 방법과 유사하게, 제3조성물을 디스펜싱한 후 유동화 및 원심 리소그래피에 의해 베이스층(22), 코어층(23) 및 셸층(24)을 포함하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(20)를 타공판(21)에 형성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 또 다른 변형예를 나타낸 도면이다.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체는 미세돌기(31a)가 구비된 지지체(31) 상에 형성될 수 있다. 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조의 제조 방법과 유사하게, 지지체(31)의 미세돌기(31a) 상에 제1조성물, 제2조성물 및 제3조성물을 순차적으로 디스펜싱할 수 있다.
도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 미세돌기(31a) 상에 조성물들(34')에 대한 유동화 및 원심 리소그래피를 수행할 수 있다.
도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 지지체(31)로부터 돌출 형성된 미세돌기(31a) 상에 셸층(34)을 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 공초점 레이저 주사 현미경 분석을 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 각 팩터와 셸 구조를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 상술한 방법에 따라 제조된 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)를 공초점 레이저 주사 현미경으로 분석하였다.
도 10의 (a)에 도시된 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 각 높이에 대한 단면 이미지가 도 10의 (b)에 도시된다. 이때, 도 10의 (c)와 같이 멀티 레이어 마이크로니들 구조체를 상단에서 바라본 경우의 거리를 기초로 하였다. 도 10 및 도 11에서, 녹색은 셸층(14)을 나타내고, 적색은 약물을 포함하는 코어층(13)을 나타낸다. 셸층(14)과 약물을 포함하는 코어층(13)의 혼합부분은 황색으로 나타난다.
멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 상단부(0㎛ 및 200㎛)는 약물을 포함하지 않고, 하단부(400㎛ 및 600㎛)는 약물을 포함한다. 600㎛의 단면 이미지를 통해 코어층(13)이 셸층(14)에 의해 완전히 둘러싸인 형상을 확인할 수 있다.
도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 부위별 팩터(factor)를 정의한다. 여기서, H는 베이스층(12), 코어층(13) 및 셸층(14)의 전체 높이이고, H1은 베이스층(12)의 높이이며, H2는 코어층(13)의 높이이고, H3은 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이이다. 또한, D1은 베이스층(12)의 직경이고, D2는 코어층(13)의 하면의 직경이다.
도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 셸층(14)은 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 외형을 형성한다. 이때, 셸층(14)은 코어층(13)을 둘러싸기 때문에 코어층(13)에 대응하는 내부 공간을 갖는다.
도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, T는 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께이다. 즉, T는 수평 단면상 코어층(13)을 둘러싸고 있는 셸층(14)의 두께이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 코어층 물질에 따른 형성 높이를 나타낸 그래프이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 유동화 공정 시간에 따른 코어층 높이와 코어층 외부의 셸층 두께를 나타낸 그래프이다.
제조 공정의 조건이 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)에 미치는 영향을 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다.
먼저, 제조 공정에 따른 코어층(13)의 형태의 변화를 확인하기 위해 서로 상이한 코어층(13)을 갖는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)를 준비하였다. 여기서, 코어층(13)은 히알루론산(HA), PCL 및 파우더를 사용하였다.
도 12에 도시된 바와 같이, 히알루론산(HA)의 경우, 친수성이므로 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 제조 공정(특히, 유동화 공정)에 의해 코어층(13)의 높이의 변화가 있었다. 이는 유동화 공정 시간에 의해 달라지지만 유동화 공정 시간을 30초로 고정한 경우 코어층(13)의 높이는 280㎛ 이었다.
PCL의 경우, 소수성이므로 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 제조 공정(특히, 유동화 공정)에 의해 코어 높이 변화가 거의 없었다. 유동화 공정 시간을 30초로 고정한 경우, 코어층(13)의 높이는 250㎛였다.
파우더의 경우, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 제조 공정(특히, 유동화 공정)에 의해 코어 높이 변화가 거의 없었다. 이 경우, 베이스층(12)의 마이크로 캐비티의 높이에 의해 결정된다. 코어층(13)의 높이는 200㎛ 이었다.
이를 통해 알 수 있는 바와 같이, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)는 코어층(13)의 조성물에 따라 제조 공정의 영향을 받는다. 특히, 코어층(13)이 친수성인 경우, 제조 공정은 코어층(13)의 형태에 영향을 줄 수 있다.
다음으로, 유동화 공정에 큰 영향을 받는 친수성 코어층(13)에 대한 형태 변화를 실험하였다. 이때, 코어층(13)으로 히알루론산(HA)을 사용하였다. 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 전체 높이(H), 베이스층(12)의 높이(H1) 및 베이스층(12)의 직경(D1)을 고정시킨 상태에서, 유동화 공정 시간을 10초에서 60까지 증가시키면서 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)를 제조하였다.
여기서, 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 전체 높이(H)는 800㎛, 베이스층(12)의 높이(H1)는 200㎛, 베이스층(12)의 직경(D1)은 400㎛로 하였다.
도 13에 도시된 바와 같이, 코어층(13)의 높이(H2)는 유동화 공정 시간에 비례하는 것으로 나타났다. 반면, 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)는 유동화 공정 시간에 반비례하는 것으로 나타났다.
즉, 유동화 공정 시간이 길어지면, 코어층(13)이 셸층(14)과 유사하게 변형하기 때문에 코어층(13)의 높이(H2)는 점차적으로 증가한다. 또한, 유동화 공정 시간이 길어지면, 셸층(14)이 높이방향을 변형되므로 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)는 점차적으로 감소하다. 따라서 코어층(13)의 높이(H2)는 코어층(13) 외부의 셸층(14)의 두께(T)에 반비례한다.
이때, 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 전체 높이(H) 및 베이스층(12)의 높이(H2)가 고정되기 때문에, 코어층(13)의 높이(H2)에 영향을 받음을 알 수 있다.
즉, 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체(10)의 전체 높이(H)에서 베이스층(12)의 높이(H1)와 코어층(13)의 높이(H2)를 뺀 값이다. 따라서 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 코어층(13)의 높이(H2)가 증가할수록 감소한다. 즉, 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 코어층(13)의 높이(H2)에 반비례한다. 결과적으로, 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 유동화 공정 시간에 반비례한다.
아울러, 코어층(13)의 선단에서 셸층(14)의 선단까지의 높이(H3)는 셸층(14)의 두께(T)에 비례한다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 멀티 레이어 마이크로니들 구조체
11 : 지지체 12 : 베이스층
13 : 코어층 14 : 셸층
14a : 커버층 14b : 팁부

Claims (20)

  1. 지지체에 형성되는 베이스층;
    상기 베이스층 상에 형성되며 약물을 포함하는 코어층;
    상기 베이스층 상에서 상기 코어층을 덮도록 형성되는 셸층;을 포함하며,
    상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)와 상기 코어층의 높이(H2) 사이의 관계는 상기 코어층을 이루는 물질에 따라 결정되는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어층은 친수성 물질로 이루어지고,
    상기 코어층의 높이(H2)는 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)에 반비례하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코어층은 소수성 물질로 이루어지고,
    상기 코어층의 높이(H2)는 상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)에 무관하게 일정한 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)는 상기 코어층 및 상기 셸층을 형성하기 위한 유동화 공정 시간에 반비례하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)는 상기 코어층과 상기 베이스층의 접합면에서 가장 작은 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T)는 상기 코어층 전체에 걸쳐 균일한 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 베이스층, 상기 코어층 및 상기 셸층의 전체 높이(H) 및 상기 베이스층의 높이(H1)가 일정한 경우, 상기 코어층의 높이(H2)와 상기 코어층의 선단에서 상기 셸층의 선단까지의 높이(H3)는 반비례하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 상측에 마이크로 캐비티가 구비되고,
    상기 코어층은 파우더 또는 액상으로 이루어지며 상기 마이크로 캐비티에 구비되는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코어층의 높이(H2)는 상기 마이크로 캐비티의 높이에 의해 결정되는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 상기 지지체 상에 형성되는 미세돌기 상에 형성되는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는 개구가 형성되는 타공판이고,
    상기 베이스층은 상기 개구에 충진되어 형성되는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체.
  12. 지지체에 제1조성물을 디스펜싱하는 제1디스펜싱 단계;
    상기 제1조성물을 건조하여 베이스층을 형성하는 건조 단계;
    상기 베이스층 상에 약물을 포함하는 제2조성물을 디스펜싱하는 제2디스펜싱 단계;
    상기 베이스층 상에 상기 제2조성물을 덮도록 제3조성물을 디스펜싱하는 제3디스펜싱 단계; 및
    유동화 및 원심 리소그래피 기법으로 상기 제2조성물에 의한 코어층 및 상기 제3조성물에 의한 셸층을 형성하는 성형 단계를 포함하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 성형 단계는 유동화, 상기 원심 리소그래피 기법 또는 송풍 인장 방식(DAB; droplet born air blowing)으로 수행되는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2조성물은 친수성 물질로 이루어지고,
    상기 코어층의 높이(H2)는 유동화 공정 시간에 비례하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2조성물은 소수성 물질로 이루어지고,
    상기 코어층의 높이(H2)는 유동화 공정 시간에 무관하게 일정한 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 코어층 외부의 상기 셸층의 두께(T) 및 상기 코어층의 선단에서 상기 셸층의 선단까지의 높이(H3)는 유동화 공정 시간에 반비례하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 건조하는 단계는 상기 베이스층 상에 마이크로 캐비티를 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2조성물은 파우더 또는 액상으로 이루어지며
    상기 제2디스펜싱 단계는 상기 제2조성물을 상기 마이크로 캐비티에 디스펜싱하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 지지체는 미세돌기를 포함하고,
    상기 제1디스펜싱 단계는 상기 미세돌기 상에 형성되는 상기 제1조성물을 디스펜싱하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 지지체는 개구가 형성되는 타공판이고,
    상기 제1디스펜싱 단계는 상기 개구에 상기 제1조성물을 충진하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 제2디스펜싱 단계는 상기 제2조성물을 건조하는 단계를 더 포함하는 멀티 레이어 마이크로니들 구조체의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023214751A1 (ko) * 2022-05-02 2023-11-09 연세대학교 산학협력단 국소 마취용 용해성 마이크로 니들 및 이를 포함하는 국소 마취용 패치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190123642A (ko) 2018-04-24 2019-11-01 주식회사 엠씨넷 피부투과성이 우수한 다층 마이크로니들, 이를 포함하는 패치 및 패치의 제조방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101254240B1 (ko) * 2010-12-17 2013-04-12 주식회사 라파스 마이크로구조체 제조방법
CA2914539C (en) * 2013-06-13 2016-11-01 Microdermics Inc. Metallic microneedles
JP6622818B2 (ja) * 2014-12-16 2019-12-18 チュビック インコーポレイテッドJuvic Inc. 微細ルームマイクロ構造体及びその製造方法
KR101808066B1 (ko) * 2015-07-13 2017-12-14 주식회사 주빅 고형물의 유동화를 이용한 마이크로구조체 및 이의 제조방법
KR101878414B1 (ko) * 2016-08-12 2018-07-13 연세대학교 산학협력단 마이크로니들 패치, 이의 제조방법 및 이를 이용한 알레르기 질환 진단방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190123642A (ko) 2018-04-24 2019-11-01 주식회사 엠씨넷 피부투과성이 우수한 다층 마이크로니들, 이를 포함하는 패치 및 패치의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023214751A1 (ko) * 2022-05-02 2023-11-09 연세대학교 산학협력단 국소 마취용 용해성 마이크로 니들 및 이를 포함하는 국소 마취용 패치

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