KR20220034105A - 용해가능한 마이크로니들 - Google Patents

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티라눗 루트와리
티티포른 산스리렁시쿨
프라빗 아사와논다
위짓 반루나라
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Abstract

본 발명은 용해가능한 마이크로니들에 관한 것이며, 상기 용해가능한 마이크로니들은, 액체 투과성 공동을 갖는 시트 재료인 베이스의 일측 상에 조립된 수용성 재료로 제조된 니들을 포함하고, 여기서 니들은, 니들의 바닥부가 베이스에 직접 연결되도록 베이스에 조립되고, 베이스에의 니들의 바닥부의 연결은, 베이스의 일부 또는 모든 공동을 점유하면서 니들의 바닥부가 베이스 내로 침투하는 구조를 통해 형성된다. 니들을 베이스에 연결하는 침투 구조로서 사용하기에 편리한 본 발명에 따른 구조를 갖는 용해가능한 마이크로니들은 빠르고 효율적으로 용해될 수 있으며; 따라서, 피부 내에 매립된 니들은 빠지지 않으면서 베이스가 상부 피부로부터 제거될 수 있다. 따라서, 상부 피부 상에 명확히 가시적인 잔여물이 없고, 니들에 함유되거나 또는 니들 상에 코팅된 활성제 또한 더 효과적으로 방출될 수 있다.

Description

용해가능한 마이크로니들
의료 장치 및 의료 장치 설계, 특히 용해가능한 마이크로니들(dissolvable microneedle) 관련 공학
마이크로니들은, 이것이 각질층에 침투(penetration)할 수 있어 약제가 피부 내로 전달되는 것을 가능하게 하기 때문에, 경피적으로 약제를 전달하는 문제점을 해결할 수 있다. 일반적으로, 마이크로니들 길이는 목적하는 대로 결정될 수 있으며, 예를 들어 신경계에 도달할 정도로 길지 않은 마이크로니들의 니들 길이는 통증을 유발하지 않을 것이며, 혈관에 도달하지 않는 니들 길이는 무혈 적용(bloodless application)을 허용하고, 조직 중에 용해되며 생체독성이 없는 재료로 제조된 마이크로니들은 조직 중에 용해될 수 있는 마이크로니들을 제공하며, 이는 일반적으로 "용해가능한 마이크로니들"로서 지칭된다. 마이크로니들은 통상적으로 동일한 어레이 상에 다수의 니들을 갖는 어레이의 형태로 제조된다. "마이크로니들"은 때때로, 니들 및 니들 어레이 둘 모두를 함유하는 구조체를 포함할 수 있다. 활성제가 용해가능한 니들 내로 들어갈 때, 이어서 활성제는 니들과 동시에 피부 내로 전달될 수 있다.
용해가능한 마이크로니들 분야에서 주요한 문제점 중 하나는, 용이하게 보여질 수 있는 니들 어레이의 베이스가 피부 상에 긴 시간 동안 남아 있는 채로 마이크로니들이 적용되어야 한다는 것이다. 이는, 피부 상에 있는 베이스에 연결된 니들의 바닥부가 즉시 베이스로부터 분리될 수 없기 때문이며, 따라서 베이스는, 이것이 피부 내에 매립된(embedded) 니들이 용해되도록 하기 위한 충분히 긴 시간 동안 피부 상에서 명확히 보일 수 있도록 피부에 부착된 상태로 남아 있어야 한다. 이는, 베이스가 긴 시간 동안 피부에 부착된 상태로 남아 있어야 하기 때문에 불편함을 초래한다. 니들의 바닥부가 베이스로부터 완전히 분리되거나 또는 완전히 용해되기 전에 베이스가 제거되는 경우, 니들의 일부가 베이스와 함께 제거되어, 마이크로니들의 활성제 전달의 효율을 저해할 것이다.
더 우수한 성능을 얻기 위해 마이크로니들의 구조 및 특성을 개선하고자 하는 시도가 있다. 선행기술의 예는 하기와 같다.
미국 특허 번호 US 9,993,423은 니들의 선단부에만 약물을 함유하는 마이크로니들을 개시하고 있다. 용해가능한 마이크로니들의 니들 선단부는, 약물 및 고농축 수용성 중합체를 함유하는 용액 중에 침지된다.
미국 특허 공개 번호 US 2018/0078498은, 마이크로니들의 니들이 중합체의 2개의 개별 층으로 이루어진 마이크로니들을 개시하고 있다. 니들 선단부는, 니들이 피부 내에 매립된 후 적어도 2일 동안 지속적인 약물 방출을 제공할 수 있는 약물 및 중합체로 이루어진다. 니들의 바닥부는 신속 용해되는 중합체로 이루어진다. 따라서, 피부에의 마이크로니들의 적용 시, 니들의 바닥부는 용해되어 니들 선단부가 피부에 매립된 상태로 남아 있도록 할 것이다.
미국 특허 공개 번호 US 2018/0161252는 3개의 층으로 이루어지는 마이크로니들을 개시하고 있다: 제1 층은 마이크로니들의 니들이고, 제2 층은 수용성 중합체로 제조된 마이크로니들의 베이스이고, 제3 층은 투수성(water-permeable) 재료이다. 이 마이크로니들은, 제3 층에 액체를 공급하여 제2 층이 용해되도록 하고, 제2 층이 완전히 용해되어 마이크로니들의 남아 있는 베이스를 제거할 때까지 기다림으로써 사용된다.
그러나, 현재 사용되며 상기 선행기술에서 언급된 용해가능한 마이크로니들은 여전히 사용 시 단점을 가지며, 즉 니들을 피부 내에 매립함으로써 마이크로니들을 사용하는 경우, 니들의 바닥부는 피부 상에 위치한 베이스에 여전히 연결되어 있고, 피부 내에 매립된 니들이 완전히 용해될 때까지 긴 시간 동안 이러한 상태로 남아 있어야 한다. 그러면, 니들이 제거되지 않으면서 베이스가 피부로부터 제거될 수 있다. 니들에 여전히 연결되어 있는 베이스를 긴 시간 동안 피부 상에 방치하는 것은 부정적인 효과를 유발하며, 즉 피부 상에서의 개방(opening)을 더 오래 지속되게 하여, 감염의 위험성을 제기하고, 피부 재생(skin repair)을 요구하며, 이 후에 이는 사용자의 피부 상에 목적하지 않는 암점(dark spot)을 유발할 것이다.
본 발명은, 액체 투과성 공동(liquid-permeable cavity)을 갖는 시트 재료인 베이스의 일측 상에 조립된 수용성 재료로 제조된 니들을 포함하는 용해가능한 마이크로니들에 관한 것이다. 니들은, 니들의 바닥부가 베이스에 직접 연결되도록 베이스에 조립된다. 베이스에의 니들의 바닥부의 연결은, 니들의 바닥부가 베이스의 일부 또는 모든 공동을 점유하면서 베이스 내로 침투하는 구조를 통해 형성된다.
본 발명의 목적은, 니들을 베이스에 연결하는 침투 구조로서 사용하기에 편리한 구조를 가지며, 신속하고 효과적으로 용해될 수 있는 용해가능한 마이크로니들을 제공하는 것이고; 따라서, 피부 내에 매립된 니들은 빠지지 않으면서 베이스가 피부로부터 제거될 수 있다. 따라서, 피부 상에 분명한 임의의 잔여물이 없고, 적용 후 피부 상에 개방이 없으며, 니들에 함유되거나 또는 니들 상에 코팅된 활성제는 또한 더 효과적으로 방출될 수 있다.
추가 구현예에서, 본 발명은 또한, 더 적은 층을 갖는 구조를 갖는 용해가능한 마이크로니들에 관한 것으로서, 상기 더 적은 층을 갖는 구조는 더 얇은 마이크로니들을 낳으며, 이는 따라서 사용자의 피부의 곡률에 적합화가능하고, 더 편리하며 효과적인 방식으로 피부의 넓은 영역에 걸쳐 사용될 수 있다.
대안적인 일 구현예에서, 본 발명에 따른 용해가능한 마이크로니들은 또한, 마이크로니들의 니들이 니들의 선단부에서 및/또는 니들의 측면부 상에서 후크(hook) 형상을 가져, 니들을 삽입한 후 조직이 후크에 걸려 조직으로부터 니들을 빼내는(pull out) 것을 더 어렵게 하도록 하는 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 또한, 상기 언급된 특징을 갖는 용해가능한 마이크로니들 (여기서, 니들은 임의의 활성제 및/또는 임의의 세포, 예컨대 살아있는 세포, 백신 보조제와 함께 백신, 비타민, 약물, RNA, DNA, 천연 추출물, 펩티드, 보툴리눔 독소(Botulinum toxin) A, 멜라닌 세포, 암 세포, 줄기 세포 또는 이들의 조합을 함유함), 뿐만 아니라 생리학적 요법 및/또는 개선 및/또는 변경 및/또는 재생(repair)을 위한 질환의 치료 및/또는 요법, 및/또는 인간 또는 동물에서 미용 용도(cosmetic use)에서의 본 발명에 따른 용해가능한 마이크로니들의 사용을 포함한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 구현예에 따른 용해가능한 마이크로니들을 나타내며, 여기서 도 1a는 용해가능한 마이크로니들의 사시도를 나타내고, 도 1b는 용해가능한 마이크로니들의 측면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 또 다른 예시적인 구현예에 따른 용해가능한 마이크로니들을 나타내며, 여기서 도 2a는 용해가능한 마이크로니들의 사시도를 나타내고, 도 2b는 용해가능한 마이크로니들의 측면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 예시적인 일 구현예에 따른 용해가능한 마이크로니들의 니들 및 베이스의 연결인 구조를 나타내며, 여기서 도 3a는, 베이스의 공동 내로 니들의 바닥부가 낮은 수준으로 침투하는 구조를 통해 형성되는, 니들 및 베이스의 연결을 나타내고; 도 3b는 베이스의 공동 내로 니들의 바닥부가 중간 수준으로 침투하는 구조를 통해 형성되는, 니들 및 베이스의 연결을 나타내고; 도 3c는 베이스의 공동 내로 니들의 바닥부가 침투하는 구조를 통해 형성되는, 니들 및 베이스의 연결을 나타내며, 여기서 니들의 바닥부는, 이것이 니들이 조립되는 베이스의 다른 측에 도달할 때까지 베이스의 공동을 침투한다.
도 4는, 적용 시 본 발명의 예시적인 일 구현예에 따른 용해가능한 마이크로니들의 모습을 나타내며, 여기서 도 4a는 사용자의 피부에 적용하기 시작할 때의 마이크로니들의 모습을 나타내고; 도 4b는 베이스에 물을 제공하기 시작할 때의 마이크로니들의 모습을 나타내고; 도 4c는, 베이스의 공동 내로 니들의 바닥부가 침투하는 구조가 용해될 때까지의 시간 동안 물이 제공된 후의 마이크로니들의 모습을 나타내고; 도 4d는, 베이스의 공동 내로 니들의 바닥부가 침투하는 구조가 거의 완전히 용해되고, 이어서 베이스가 사용자의 피부로부터 제거될 때의 마이크로니들의 모습을 나타낸다.
도 5는 가요성인 본 발명의 예시적인 일 구현예에 따른 용해가능한 마이크로니들의 모습을 나타내며, 여기서 도 5a는 용해가능한 마이크로니들의 사시도를 나타내고, 도 5b는 용해가능한 마이크로니들의 측면도를 나타낸다.
도 6은, 본 발명의 예시적인 일 구현예에 따른 용해가능한 마이크로니들의 구조의 일부를 나타내는, 도 6a 및 6b의 경우 350x 배율 및 도 6c의 경우 250x 배율의 주사 전자 현미경으로부터 얻은 이미지이며, 여기서 도 6a는 베이스에 연결된 니들의 바닥부의 모습을 나타내고, 도 6b는 도 6a에서 화살표에 의해 표시된 영역인, 베이스 내로 침투하는 구조의 확대도를 나타내고, 도 6c는 베이스의 측단면도를 나타내며, 이는 베이스를 침투하는 니들의 바닥부에 연결된 중합체 구조 (이는 공동을 갖는 얽힌 섬유 패치(entangled fibrous patch)임)를 드러낸다.
도 7은, 본 발명의 예시적인 일 구현예에 따른 용해가능한 마이크로니들의 니들 및 베이스의 구조의 일부의 측면도를 나타내는, 100x 배율의 주사 전자현미경으로부터 얻은 이미지이며, 여기서 도 7a는 베이스에 연결된 니들의 바닥부의 모습을 나타내고, 도 7b는 베이스를 침투하는 중합체 구조 (이는 얽힌 섬유임)를 갖는 니들의 바닥부의 영역에서의 도 7a의 확대도를 나타낸다.
도 8은, 사용자의 피부 상의 위축성 흉터(atrophic scar)의 모습을 나타내는, Canfield Scientific Inc. (Parsippany-Troy Hills, NJ, USA)의 VISIA 외관 분석 시스템(Complexion Analysis System)으로부터 얻은 이미지이며, 여기서 도 8a는 본 발명에 따른 용해가능한 마이크로니들의 적용 전의 위축성 상처의 모습을 나타내고, 도 8b는 3개월의 기간 동안 주 2회 본 발명에 따른 용해가능한 마이크로니들을 적용한 후의 위축성 흉터의 모습을 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 용해가능한 마이크로니들의 니들이 매립된 돼지의 귀 피부를 나타내는, 2x 배율의 입체현미경으로부터 얻은 이미지이다.
도 1 및 도 2는, 액체 투과성 공동을 갖는 시트 재료인 베이스(102)의 일측 상에 조립된 수용성 재료로 제조된 니들(101)을 포함하는, 본 발명의 예시적인 일 구현예에 따른 용해가능한 마이크로니들을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 니들(101)은, 비(non)생체독성 및 생체흡수성 및 생체적합성인 임의의 수용성 재료로 제조될 수 있다. 니들(101)의 제조에 사용되는 적절한 재료의 예는 가교 또는 비가교 생체흡수성 및 생체적합성 중합체, 바람직하게는 히알루론산, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알콜, 누에 세리신, 콜라겐, 생체흡수성 당 또는 이들의 조합이다. 바람직하게는, 니들(101)은, 히알루론산을 30 내지 60 중량%의 양으로 포함하며, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알콜, 누에 세리신, 콜라겐, 말토스, 갈락토스, 글루코스, 수크로스, 프룩토스, 자일로스, 자일리톨 및 이들의 조합 (이들은 당업계의 통상의 기술자에 의해 제한 없이 선택될 수 있음)으로부터 선택된 성분을 추가로 포함하는 재료로 제조된다.
니들(101)은, 니들(101)이 뾰족한 원통형 형상을 갖는 도 1에 도시된 바와 같은 또는 니들(101)이 정사각형 기반 피라미드 형상을 갖는 도 2에 도시된 바와 같은 임의의 형상일 수 있다. 그러나, 본 발명의 니들(101)의 형상은 이것이 마이크로니들의 적용에 적합하도록 개선되거나 또는 변경될 수 있다.
베이스(102) 상에 정렬된 각각의 니들(101) 사이의 거리는 목적하는 대로 될 수 있다. 예를 들어, 각각의 니들(101) 사이의 거리는 20 내지 10000 미크론 범위, 바람직하게는 100 내지 500 미크론 범위일 수 있다.
베이스(102) 상의 니들(101)의 수는, 이것이 목적하는 마이크로니들 크기 및 각각의 니들(101) 사이의 거리에 적합하도록 변경될 수 있다.
니들(101)의 길이는 이것이 적용에 적합하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 니들(101)의 길이는 50 내지 3,000 미크론 범위, 바람직하게는 50 내지 1,500 미크론 범위일 수 있다.
본 발명에 따르면, 베이스(102)는 바람직하게는, 물 또는 에탄올과 같은 액체의 투과를 허용하는 공동을 갖는 시트 재료이어야 한다. 상기 재료는 비생체독성이고, 접촉 시 피부 자극을 일으키지 않으며, 물 또는 적절한 액체를 공급 받았을 때 임의의 생체독성 화학물질 또는 섬유를 방출하지 않는다. 본 발명에 따른 베이스(102)로서 사용하기 위한 적절한 시트 재료의 예는 제직(woven) 패치, 부직포 패치, 액체 투과성 공동을 갖는 중합체 패치, 합성 직물 패치, 천연 직물 패치, 상이한 종류의 종이, 예컨대 생체독성 충전제 또는 결합제를 함유하지 않는 섬유로 이루어진 것, 및 이들의 조합 (이들은 당업계의 통상의 기술자에 의해 제한 없이 선택될 수 있음)이다.
예를 들어, 제직 패치는 합성 직물 패치 또는 천연 직물 패치이고, 부직포 패치는 종이이고, 액체 투과성 공동을 갖는 중합체 패치는 개방 셀 스폰지 패치(open-cell-sponge patch) 또는 다공성 친수성 중합체 패치이다.
베이스(102)는 본 발명의 다양한 구현예에서 마이크로니들의 적용 또는 설계에 따라 상이한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스(102)는 5 내지 10,000 미크론, 바람직하게는 100 내지 5,000 미크론, 보다 바람직하게는 100 내지 3,000 미크론 범위의 두께를 가질 수 있다.
도 3, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 베이스(102)에의 니들(101)의 조립은 니들(101)의 바닥부가 베이스(102)에 직접 연결되도록 하는 것이다. 베이스(102)에의 니들(101)의 바닥부의 연결은 베이스(102) 내로 니들(101)의 바닥부가 침투하는 구조를 통해 일어나며, 여기서 이러한 침투 구조는 베이스(102)의 일부 또는 모든 공동을 점유한다.
본 발명에 따른 베이스(102) 내로 니들(101)의 바닥부의 침투는 다양한 방식으로 일어나는데, 예컨대, 베이스(102) 내부의 공동 내로 부분적으로만 침투하면서, 니들(101)이 조립되는 측 상의 베이스(102)의 표면 영역에서의 모든 공동 내로 니들(101)의 바닥부가 침투하는 방식으로, 또는 베이스(102) 내부의 공동 내로 부분적으로만 침투하면서, 니들(101)이 조립되는 측 상의 베이스(102)의 표면 영역에서의 일부 공동 내로 니들(101)의 바닥부가 침투하는 방식으로, 또는 니들(101)의 바닥부가 베이스(102)의 모든 공동 (니들(101)이 조립되는 측 상의 베이스(102)의 표면 영역에서의 공동 및 베이스(102) 내부의 공동 둘 모두) 내로 침투하는 방식으로 일어난다. 도 3a 내지 3c는 각각, 베이스(102)의 공동 내로의 니들(101)의 바닥부의 낮은 수준 및 중간 수준의 침투, 및 니들(101)이 위치한 베이스(102)의 다른 측에 도달할 때까지 베이스(102)의 공동 내로의 침투를 나타낸다.
상세하게는, 본 발명에 따른 베이스(102)에 니들(101)을 조립하는 방식은, 니들(101)의 바닥부를 베이스(102)에 연결하는 재료가 베이스(102)의 모든 또는 일부 공동을 점유하면서, 침투 방식으로 베이스(102) 내로 니들(101)의 바닥부가 연결되는 것이다. 베이스(102)의 공동 내로의 니들(101)의 바닥부의 침투는, 니들(101)의 바닥부에 연결된 재료가, 니들(101)의 바닥부가 위치하며 베이스(102) 내로 약간 침투하는 측 상의 베이스(102)의 표면 영역의 공동을 점유하도록 하는 것일 수 있다 (도 3a에 도시된 바와 같음). 그러나, 더 큰 수준의 침투가 있을 수 있으며, 즉 니들(101)의 바닥부의 연결은, 니들(101)이 위치하는 측으로부터, 니들(101)이 위치하는 측 상의 표면 영역에서의 공동 및 베이스(102) 내부의 일부 공동 둘 모두 내로의 침투이지만, 침투는 베이스(102)의 공동을 완전히 채우지 않는다 (도 3b에 도시되어 있고, 도 7에 예시된 바와 같음). 침투는 높은 수준으로 이루어질 수 있으며, 즉 베이스(102) 내부의 공동을 침투하며 베이스 (102)의 다른 측을 통해 관통하는 니들(10)의 바닥부의 연결이다 (도 3c에 도시되어 있음). 베이스(102) 내로 침투하는 니들(101)의 바닥부의 연결은, 베이스(102)의 제조에 사용되는 시트 재료의 두께 및 니들(101)의 제조에 사용되는 재료의 유형과 같은 다수의 요인에 따라, 상기 임의의 방식으로 이루어질 수 있다. 또한, 마이크로니들의 제조 공정은 또한, 니들(101)의 바닥부를 베이스(102)에 연결하는 구조에 영향을 미칠 수 있다.
베이스(102)를 침투하는 니들(101)의 바닥부는, 비생체독성 및 생체흡수성 및 생체적합성인 임의의 수용성 재료로 제조될 수 있으며, 상기 언급된 니들(102)의 제조에 사용되는 재료로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따라 니들(101)의 바닥부의 연결부가 베이스(102)를 침투하도록 베이스(102)에 니들(101)을 직접 부착하는 것은, 베이스(102)로부터의 니들(101)의 분리 속도에 대해 상당히 유리한 효과를 갖는 특성이다. 따라서, 본 발명에 따른 마이크로니들은, 편리하고 매우 효과적인 방식으로 사용될 수 있다.
니들(101)은, 본 발명에 따른 마이크로니들이 생리학적 요법 및/또는 개선 및/또는 변경 및/또는 재생을 위한 질환의 치료 및/또는 요법에서, 및/또는 인간 또는 동물에서 미용 용도로 사용될 수 있도록 임의의 비특이적 활성제를 함유할 수 있다. 니들(101)에 함유된 활성제는, 이것이 니들(101)의 제조에 사용되는 재료 내로 균질하게 용해되도록 또는 니들(101)의 제조에 사용되는 재료 내로 균질하게 용해되지 않도록 하는 것일 수 있다. 활성제는 니들(101) 전체에 걸쳐 분산되거나 또는 니들(101)의 선단부와 같은 특정 영역에 축적될 수 있다. 활성제는 캡슐화되지 않은 단독 활성제의 형태이거나 또는 다른 첨가제와 함께 임의의 화합물로서 형성될 수 있거나, 또는 활성제는 임의의 담체 내에 캡슐화될 수 있으며, 즉 활성제는 임의의 재료의 입자 내에 캡슐화될 수 있다. 활성제는, 시클로덱스트린 또는 리포솜에 저장된 재료와의 복합 화합물 또는 캡슐화 형태일 수 있다. 활성제는 활성제 자체의 작은 입자 형태일 수 있다. 활성제는 약물, 보충제 또는 임의의 생물활성제일 수 있다. 활성제의 예는 비타민 C 및/또는 이의 임의의 유도체 및/또는 비타민 A 및/또는 이의 임의의 유도체 및/또는 미녹시딜 및/또는 보툴리눔 독소 A 및/또는 글루타티온 및/또는 트리암시놀론 및/또는 임의의 마취제 및/또는 항염증 약물 및/또는 임의의 항생제, RNA, DNA, 천연 추출물, 펩티드 또는 이들의 조합이다. 그러나, 본원에 언급된 활성제의 예는 단지 본 발명의 이해를 용이하게 하도록 의도되며, 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다.
니들(101)은 임의의 세포를 함유할 수 있다. 니들에 함유된 세포의 예는 멜라닌 세포, 줄기 세포, 백혈구, 각질세포(keratinocyte), 섬유아세포, 상이한 유형의 암 세포, 약화를 일으키는 임의의 병원체, 임의의 사멸 병원체, 임의의 살아있는 병원체이다. 니들(101) 내의 세포는 세포 배지와 함께 또는 세포 배지 없이 함유될 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 니들(101)은, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 100 내지 1,000,000개 세포의 양의 살아있는 세포, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 1 단위 내지 50,000 단위의 양의 보툴리눔 독소 A, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 10 내지 1,000,000개 세포의 양의 멜라닌 세포, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 10 내지 1,000,000개 세포의 양의 암 세포, 또는 니들 어레이의 제곱 센티미터당 10 내지 1,000,000개 세포의 양의 줄기 세포 등을 함유할 수 있다. 본 발명에 따르면, 용어 "니들 어레이"는 니들-조립된 구역을 갖는 모든 영역뿐만 아니라, 니들이 없는 구역, 즉 피부에 적용되는 패치의 모든 영역을 의미한다.
유리하게 대안적인 일 구현예에서, 본 발명은 또한, 마이크로니들의 니들(101)이 니들(101)의 선단부에서 및/또는 니들(101)의 측면부 상에서 후크 형상을 가져, 니들(101)을 삽입한 후 조직이 후크에 걸려 조직으로부터 니들(101)을 빼내는 것을 더 어렵게 하는 것을 특징으로 하는 마이크로니들을 포함한다. 본원에 기술된 니들의 특징은 마이크로니들의 상기 언급된 특징과 함께 사용될 수 있다. 후크는 곡선형 또는 각진(angled) 후크일 수 있다. 후크는 측방 측 상에 위치하거나 또는 임의의 수로 존재할 수 있다. 이 후크 구현예는, 일반적으로 니들(101)의 인출을 더 어렵게 하는, 니들(101)의 표면으로부터 돌출된 미늘(barb) 또는 돌출부(protrusion)를 갖는 니들을 포함해야 한다.
본 발명에 따른 용해가능한 마이크로니들은 사용자의 편의에 따라 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 마이크로니들을 적용하고, 니들(101)을 가압하여 이들이 피부를 침투하도록 할 때, 식염수 또는 정제수 또는 임의의 적합한 액체로 적신 면(cotton)을 피부 상에 위치한 베이스(102)에 적용하고, 니들(101)의 바닥부가 용해되도록 이를 잠시 동안 유지할 수 있다. 이어서, 니들(101)은 피부에 매립된 상태로 남아 있으면서 베이스(102)가 피부로부터 제거될 수 있다. 액체로 적신 면을 베이스(102)에 대해 가압하는 것은 적용의 단지 일례이다. 사용자는 물로 분무하거나 또는 상기 베이스(102) 상에 물을 적하하는 것과 같은 임의의 편리한 수단을 사용함으로써 베이스(102)를 습윤시킬 수 있다. 베이스(102)를 습윤시키는 방법은, 비제한적이며 다양한 방식으로 수행될 수 있다.
도 4는, 마이크로니들의 니들(101) 측을 피부(103)에 적용하고 니들(101)을 가압하여, 이들이 피부(103) 내에 매립되도록 하고, 이어서 피부(103) 상에 위치한 베이스(102)에 물 또는 적합한 액체를 제공함으로써 본 발명에 따른 마이크로니들을 사용하는 경우의 일 측면을 나타낸다. 물 또는 액체가 베이스(102) 내로 흡수된 후, 니들(101)을 베이스(102)에 부착시키며 베이스(102)의 공동을 침투하는 구조에 물 또는 액체가 제공될 것이고, 따라서 용해될 것이다. 이 연결 구조가 용해된 후, 니들(101)은 더 이상 베이스(102)에 부착되지 않는다. 따라서, 피부(103) 내에 매립된 니들(101)은 인출되지 않으면서, 피부(103) 상의 베이스(102)가 제거될 수 있다. 따라서, 적용 시 피부(103) 상에 남아 있는 가시적인 패치가 없다.
본 발명에 따르면, 니들(101)을 베이스(102)에 연결하고 베이스(102) 내부에 위치하는 침투 구조는, 베이스(102)의 액체 보유 성질로 인하여 신속하고 효과적으로 용해되며, 이는, 피부(103) 내에 매립된 니들(101)은 인출되지 않고 피부(103) 내에 매립된 상태로 남아 있으면서 베이스(102)가 짧은 기간에 피부(103)로부터 제거되도록 한다. 따라서, 활성제 또는 세포가 효과적으로 방출될 수 있다.
니들(101)이 짧은 기간에 베이스(102)로부터 분리되도록 하는 것 이외에, 본 발명에 따른 베이스(102)에의 니들(101)의 직접 연결은 또한, 마이크로니들을 사용하는 경우, 즉 물 또는 액체 투과성 공동을 갖는 베이스(102)에 물을 제공하는 경우 물 또는 액체의 유출을 감소시키며, 물 또는 액체는, 니들(101)을 베이스(102)에 직접 연결하는 침투 구조가 베이스(102)의 액체 수용 공동에 위치하기 때문에, 이러한 구조를 파괴할 것이다. 따라서, 베이스(102)는, 이러한 침투 구조가 위치하는 영역 내에 물 또는 액체를 보유하는 용기로서 작용한다. 특히, 친수성 재료, 즉 물을 빠르게 흡수할 수 있는 재료로 제조된 베이스(102)를 선택하는 것은, 이러한 연결 침투 구조가 물에 의해 더 빠르게 파괴되도록 할 것이다. 베이스(102)의 공동 내에 물을 보유하는 능력은 또한, 용해되는 연결 구조로부터 생성된 용액을 보유하는 것을 도우며, 따라서 마이크로니들을 사용하는 경우 유출을 감소시킨다.
본 발명에 따른 마이크로니들은 선행기술의 것보다 더 편리하게, 즉, 니들(101)은 피부(103) 내에 매립되고, 베이스(102)는 피부(103) 위에 있는 상태로 본 발명에 따른 마이크로니들을 피부(103)에 적용한 다음, 베이스(102)에 물 또는 적합한 액체를 제공하여 니들(101)이 인출되거나 또는 많이 시간을 소비하지 않으면서 베이스(102)의 제거를 허용함으로써 사용될 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 구현예에서, 베이스(102)에 물 또는 적합한 액체를 제공한 후 마이크로니들이 피부(103)에 대해 가압되는 데 요구되는 시간은 1초 내지 3분 범위이거나 또는 더 길 수 있다. 바람직하게는, 니들(101)을 베이스(102)에 부착시키는 구조인 재료의 유형에 따라, 시간의 길이가 달라질 수 있다. 일반적으로, 이는 니들(101)의 제조에 사용되는 것과 동일한 재료이거나 또는 상이한 재료일 수 있다. 바람직하게는, 이는 물 중에 잘 용해되는 재료이어야 한다. 적합한 재료의 예는 니들(101)의 제조에 사용되는 재료, 니들(101)의 제조에 사용되는 것과 동일할 수 있는 속용성(fast-dissolving) 중합체이다. 이러한 재료가 물 중에서 빠르게 용해될 수 있는 경우, 베이스(102)는 3 내지 30초 이내에 제거될 수 있으며, 이는 사용자에게 매우 편리하고, 피부 상의 개방된 모공이 짧은 시간에 폐쇄되는 것을 허용한다.
본 발명의 또 다른 이점은, 베이스(102)의 제조에 사용되는 재료가 가요성 시트 재료인 경우 마이크로니들이 가요성일 수 있다는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 베이스(102) 상에 직접 조립된 니들(101)을 갖는 마이크로니들의 특성은, 니들 어레이가 피부 곡률에 적합화될 수 있는 대형 마이크로니들의 제조를 가능하게 한다.
실험
상이한 마이크로니들의 적용을 비교함으로써 실험을 수행하였다.
1) 동일한 재료로 제조된 니들 및 베이스를 갖는, 상업적으로 입수가능한 종래 마이크로니들 (이하, 이는 "마이크로니들 a)"로서 지칭됨),
2) 니들 (이는 마이크로니들 어레이를 투수성 재료 시트에 부착하는 연결 재료 층 또는 중합체 층을 통해 투수성 재료 시트에 연결됨)에 단일 재료로서 연결되는 베이스를 갖는 비교예의 마이크로니들 (이하, 이는 "마이크로니들 b)"로서 지칭됨), 및
3) 투수성 공동을 갖는 시트 재료로 제조된 베이스(102) 상에 조립된 니들(101)을 갖는, 본 발명에 따른 마이크로니들 (이하, 이는 "마이크로니들 c)"로서 지칭됨).
시험된 니들 어레이는 1 X 3 cm2의 치수를 갖는다. 니들 어레이의 특성은 하기와 같다:
-니들 사이의 거리는 500 미크론이고,
-니들의 수/cm2는 441개 니들/cm2이고,
-니들은, 50:50 중량비의 히알루론산 및 수크로스의 중합체 혼합물로 제조되고,
-니들은 100 x 100 제곱 미크론 피라미드 베이스를 갖는 정사각형 기반 피라미드 형상을 갖고,
-니들은 300 미크론 높이이고,
-마이크로니들 a)는 1,000 미크론 두께의 베이스를 갖고,
-마이크로니들 b)는 니들과 동일한 재료로 제조된 300 미크론 두께의 베이스, 및 베이스를 300 미크론 두께의 투수성 시트 재료 (이는 정제(pills) 및 형광물질(fluorescent)을 함유하지 않은 직물이며, 폴리에스테르/목재 펄프의 합성 섬유로부터 제직됨)에 연결하는 100 미크론 두께의 중합체 층을 갖고,
-마이크로니들 c)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않으며, 폴리에스테르/목재 펄프의 합성 섬유로부터 제직된 300 미크론 두께의 직물 베이스를 갖는다.
3종의 마이크로니들 모두를 새끼 돼지의 신선한 털이 없는 배 피부(belly skin) 상에서 시험하였다. 비커의 곡선형 측방 표면을 형성하는 3.5 cm 반경의 둥근 베이스 및 5 cm 높이의 측방 측을 갖는 유리 비커의 곡면에 대해 3 X 5 cm2의 돼지 피부를 위치시켰다. 접착 테이프를 사용하여 돼지 피부의 측방 엣지를 비커 표면에 부착하여, 신체를 따라 곡선을 이루는 피부를 시뮬레이션하도록 돼지 피부가 비커의 측방 곡면에 부착되도록 하였다. 시험 결과는 하기 표에 나타냈다.
Figure pct00001
Figure pct00002
본 발명에 따른 마이크로니들의 적용을 위한 샘플 및 시험 결과
실시예 1: 마이크로니들은 1 x 1 cm2의 치수를 갖는다. 이의 니들(101)은, 50:50의 히알루론산 대 수크로스의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 수크로스의 혼합물로 제조된다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되며, 상기 베이스(102)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않고 폴리에스테르/목재 펄프의 합성 섬유로부터 제직된 직물이다. 직물은 약 200 미크론의 두께이다. 니들(101)은 100 x 100 제곱 미크론의 정사각형 베이스를 갖는 원통형 형상을 갖는다. 니들 선단부는 선단부에서 후크 형태로 뾰족하다. 니들은 300 미크론의 높이이다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 베이스(102)에의 니들(101)의 바닥부의 연결은 니들(101)의 바닥부의 직접 연결이며, 여기서 니들의 바닥부의 재료는 직물 섬유 사이의 일부 공동 (직물 표면 상의 공동 및 직물 내의 공동 둘 모두)을 계속 채운다 (도 6에 도시된 바와 같음). 마이크로니들을 피부에 적용하였다. 이어서, 물로 적신 면을 마이크로니들 위에 위치시키고, 5초 동안 가압한 후, 제거하였다. 이어서, 베이스(102)를 제거하고, 조사하였다. 베이스(102)에 부착된 니들(101)은 발견되지 않았다.
실시예 2: 마이크로니들은 1 x 1 cm2의 치수를 갖는다. 니들(101)은, 50:50의 히알루론산 대 누에 세리신의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 누에 세리신의 혼합물로 제조된다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되고, 상기 베이스(102)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않고 폴리에스테르/목재 펄프로 제조된 직물이다. 니들(101)은, 100 x 100 제곱 미크론의 정사각형 베이스 및 300 미크론의 높이를 갖는 피라미드 형상을 갖는다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 베이스(102)에의 니들(101)의 바닥부의 연결은, 직물 섬유 사이의 공동 (직물 표면 상의 공동 및 직물 내의 공동 둘 모두)을 계속 채우는 니들의 바닥부의 직접 연결이다. 니들(101)을 직물에 연결하는 구조는, 니들이 직물의 다른 측을 통해 관통할 때까지 직물을 침투한다. 마이크로니들을 피부에 적용하였다. 베이스(102)에 물을 분무하고, 30초 동안 가압하였다. 이어서, 베이스(102)를 제거하고, 조사하였다. 베이스(102)에 부착된 니들(101)은 발견되지 않았다.
실시예 3: 마이크로니들은 5 x 5 cm2의 치수를 갖는다. 니들(101)은, 60:40의 히알루론산 대 수크로스의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 수크로스의 혼합물로 제조된다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되며, 상기 베이스(102)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않고 폴리에스테르/목재 펄프로 제조된 직물이다. 직물은 약 300 미크론의 두께이다. 니들(101)은, 100 x 100 제곱 미크론의 정사각형 베이스 및 300 미크론의 높이를 갖는 피라미드 형상을 갖는다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 베이스(102)에의 니들(101)의 바닥부의 연결은, 직물 섬유 사이의 공동 (직물 표면 상의 공동 및 직물 내의 공동 둘 모두)을 계속 채우는 니들의 바닥부의 직접 연결이다. 니들을 직물에 연결하는 구조는 직물을 침투하지만, 직물의 다른 측을 통해 관통하지 않는다. 마이크로니들을 피부에 적용하였다. 이어서, 물로 적신 면을 마이크로니들 위에 위치시키고, 5초 동안 가압한 후, 제거하였다. 이어서, 베이스(102)를 제거하고, 조사하였다. 베이스(102)에 부착된 니들(101)은 발견되지 않았다.
실시예 4: 원형 마이크로니들은 1.5 cm의 직경을 갖는다. 니들(101)은, 50:30:20의 히알루론산 대 폴리비닐피롤리돈 대 수크로스의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 폴리비닐피롤리돈 및 수크로스의 혼합물로 제조된다. 각각의 니들 어레이는 레틴알데히드, 비타민 C 및 비타민 E를 각각 100 μg, 1.5 mg 및 2.0 mg의 양으로 함유하였다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되며, 상기 베이스(102)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않고 폴리에스테르/목재 펄프로 제조된 직물이다. 직물은 약 300 미크론의 두께이다. 니들은, 100 x 100 제곱 미크론의 정사각형 베이스 및 300 미크론의 높이를 갖는 원통형 형상을 갖는다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 뾰족한 선단부는 조직에 후크를 거는 것을 돕는 후크 형상을 갖는다. 베이스(102)에의 니들(101)의 바닥부의 연결은, 직물 섬유 사이의 공동 (직물 표면 상의 공동 및 직물 내의 공동 둘 모두)을 계속 채우는 니들의 바닥부의 직접 연결이다. 니들(101)을 직물에 연결하는 구조는 직물을 침투하지만, 직물의 다른 측을 통해 관통하지 않는다. 마이크로니들을 피부에 적용하였다. 이어서, 물로 적신 면을 마이크로니들 위에 위치시키고, 5초 동안 가압한 후, 제거하였다. 이어서, 베이스(102)를 제거하고, 조사하였다. 베이스(102)에 부착된 니들(101)은 발견되지 않았다. 이 마이크로니들을, 니들 어레이를 3개월 동안 매주 주름에 적용함으로써 주름 치료에 대해 시험하였다. 주름이 명확히 더 얕아진 것이 발견되었다.
실시예 5: 정사각형 마이크로니들은 1 x 1 cm2의 치수를 갖는다. 니들(101)은, 50:30:20의 히알루론산 대 폴리비닐피롤리돈 대 말토오스의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 폴리비닐피롤리돈 및 말토오스의 혼합물로 제조된다. 각각의 니들 어레이는 니들 어레이의 제곱 센티미터당 0.6 mg의 레틴알데히드와 등가의 양으로 200 내지 600 nm의 프로레틴알데히드 입자를 함유하였다. 프로레틴알데히드 입자는 레틴알데히드-결합 키토산에 의해 생성되는 입자이다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되며, 상기 베이스(102)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않고 폴리에스테르/목재 펄프로 제조된 직물이다. 직물은 200 미크론의 두께이다. 니들은, 100 x 100 제곱 미크론의 정사각형 베이스 및 300 미크론의 높이를 갖는 피라미드 형상을 갖는다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 베이스(102)에의 니들(101)의 바닥부의 연결은, 직물 섬유 사이의 공동 (직물 표면 상의 공동 및 직물 내의 공동 둘 모두)을 계속 채우는 니들의 바닥부의 직접 연결이다. 니들을 직물에 연결하는 구조의 침투는 직물 내로 깊다. 마이크로니들을 위축성 흉터 영역 내의 피부에 적용하였다. 이어서, 물로 적신 면을 마이크로니들 위에 위치시키고, 5초 동안 가압한 후, 제거하였다. 이어서, 베이스(102)를 제거하고, 조사하였다. 베이스(102)에 부착된 니들(101)은 발견되지 않았다. 이 마이크로니들을, 니들 어레이를 3개월 동안 매주 주 2회 위축성 흉터 영역에 적용함으로써 위축성 흉터 치료에 대해 시험하였다. 위축성 흉터가 명확히 더 얕아진 것이 발견되었다 (도 8에 도시되어 있음).
실시예 6: 마이크로니들은, 60:30:10의 히알루론산 대 폴리비닐피롤리돈 대 말토오스의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 폴리비닐피롤리돈 및 말토오스의 혼합물로 제조된 니들(101)을 갖는다. 보툴리눔 독소 A (Botox®, Allergan, Inc. (California)에 의해 공급됨)를 니들 어레이의 제곱 센티미터당 1 내지 50,000 단위의 양으로 니들(101) 내로 로딩하였다. 니들(101)은, 300 x 300 제곱 미크론의 베이스 및 850 미크론의 높이를 갖는 정사각형 기반 피라미드 형상을 갖는다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되며, 상기 베이스(102)는 여과지이다. 마이크로니들을 4℃의 온도에서 유지하였다. 제조된 마이크로니들 모두는 보툴리눔 독소 A가 이러한 범위에서 소량 또는 다량으로 함유되어 있는지 여부에 관계 없이 돼지 귀 피부를 통해 효과적으로 관통할 수 있음이 발견되었다. 비정상적으로 과도하게 땀이 나는 다한증을 갖는 지원자의 겨드랑이에 마이크로니들 어레이 제곱 센티미터당 5 단위의 보툴리눔 독소 A를 함유하는 니들 어레이를 적용하였다. 2 x 3 cm2의 면적 (이는 총 30 단위의 양의 보툴리눔 독소 A의 적용을 요구함) 내의 보툴리눔 독소 A를 함유하는 마이크로니들이 적용되어야 하는 겨드랑이에서 땀이 가장 많이 나는 부위를 찾기 위해 아이오딘 전분 방법을 사용하여 적용 부위를 결정함으로써, 상기 니들 어레이를 겨드랑이에 적용하였다. 지원자들은 마이크로니들이 적용되는 것을 느낄 수 있었지만, 통증을 느끼지 않는 것으로 확인되었다. 발한 억제의 결과를 추적하였을 때, 5개월 동안 겨드랑이에서 땀이 나지 않은 것으로 확인되었다. 정보를 수집하기 위해 지원자들을 인터뷰하였을 때, 지원자들은 본 발명에 따른 마이크로니들의 적용으로부터의 통증을, 통증이 없거나 또는 통증이 0인 것을 의미하는 가장 낮은 통증으로서 점수를 매겼고, 피하 주사 니들을 적용하여 보툴리눔 독소 A를 높은 수준의 땀이 나는 영역을 가로질러 겨드랑이 피부 내로 방출하는 것으로부터의 통증을, 10인 가장 높은 통증으로서 점수를 매겼다.
실시예 7: 마이크로니들은, 60:30:10의 히알루론산 대 폴리비닐피롤리돈 대 말토오스의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 폴리비닐피롤리돈 및 말토오스의 혼합물로 제조되며, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 100 내지 1,000,000개 세포의 양으로 멜라닌 세포를 함유하는 니들(101)을 갖는다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되며, 상기 베이스(102)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않고 폴리에스테르/목재 펄프의 합성 섬유로 제조된 직물이다. 니들(101)은, 100 x 100 제곱 미크론의 베이스 및 250 미크론의 높이를 갖는 사각형 기반 피라미드 형상을 갖는다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 니들 어레이는 1 x 1 cm2의 치수를 갖는다. 이를 72시간 이하 동안 4℃의 온도에서 유지하였다. 함유된 모든 세포 양은 마이크로니들의 니들(101)이 어떠한 문제점 없이 돼지 귀 피부 내로 관통하도록 한다는 것이 확인되었다. 20 내지 25 g 범위의 체중을 갖는 1개월령 BALB/cMlac-nu 누드 마우스(nude mice)의 등에, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 50,000개 세포의 양으로 멜라닌 세포를 함유하는 니들 어레이를 적용하고, 추가 30일 동안 BALB/cMlac-nu 누드 마우스에 적합한 조건에서 마우스를 돌보았을 때, 이러한 마이크로니들이 적용된 영역 내의 진피 및 표피 사이의 접합부에서 멜라닌 세포가 명확히 발견되었다.
실시예 8: 마이크로니들은, 60:30:10의 히알루론산 대 폴리비닐피롤리돈 대 말토오스의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 폴리비닐피롤리돈 및 말토오스의 혼합물로 제조되며, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 100 내지 1,000,000개 세포의 양으로 B16F0 흑색종 암 세포주를 함유한 니들(101)을 가졌다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되며, 상기 베이스(102)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않고 폴리에스테르/목재 펄프의 합성 섬유로 제조된 직물이다. 니들(101)은, 200 x 200 제곱 미크론의 베이스 및 850 미크론의 높이를 갖는 정사각형 기반 피라미드 형상을 갖는다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 니들 어레이는 1 x 1 cm2의 치수를 갖는다. 마이크로니들을 48시간 동안 4℃의 온도에서 유지하였다. 마이크로니들의 니들(101)은 함유된 모든 세포 양에 대해 어떠한 문제점 없이 돼지의 귀 피부 내로 관통할 수 있다는 것이 확인되었다. 20 내지 25 g 범위의 체중을 갖는 1개월령 BALB/cMlac-nu 누드 마우스의 등에, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 50,000 내지 100,000개 세포의 양으로 이러한 암 세포를 함유하는 니들 어레이를 적용하고, 추가 45일 동안 BALB/cMlac-nu 누드 마우스에 적합한 조건에서 마우스를 돌보았을 때, 이러한 마이크로니들이 적용된 영역 내의 표피 및 진피 사이의 접합부에서 암 덩어리가 명확히 발견되었다. 발견된 덩어리는 실제로 진피 아래에 기저가 형성된 암성 덩어리임이 생검에 의해 확인되었다.
실시예 9: 1 x 1 cm2 정사각형 마이크로니들은, 50:30:20의 히알루론산 대 폴리비닐피롤리돈 대 말토오스의 중량비를 갖는, 히알루론산 및 폴리비닐피롤리돈 및 말토오스의 혼합물로 제조된 니들(101)을 갖는다. 각각의 니들 어레이는, 니들 어레이의 제곱 센티미터당 0.8 mg의 레틴알데히드와 등가의 양으로 200 내지 600 nm의 프로레틴알데히드 입자를 함유하였다. 프로레틴알데히드 입자는 레틴알데히드-결합 키토산에 의해 생성되는 입자이다. 니들(101)은 베이스(102) 상에 조립되며, 상기 베이스(102)는, 정제 및 형광물질을 함유하지 않고 폴리에스테르/목재 펄프로 제조된 직물이다. 니들은, 200 x 200 제곱 미크론의 정사각형 베이스 및 650 미크론의 높이를 갖는 피라미드 형상을 갖는다. 각각의 니들은 서로 500 미크론 떨어져 위치한다. 베이스(102)에의 니들(101)의 바닥부의 연결은, 직물 섬유 사이의 공동 (직물 표면 상의 공동 및 직물 내의 공동 둘 모두)을 계속 채우는 니들의 바닥부의 직접 연결이다. 니들을 직물에 연결하는 구조의 침투는 직물 내로 깊다. 이 마이크로니들을 돼지의 신선한 털이 없는 귀 피부에 적용하였다. 이어서, 물로 적신 면을 마이크로니들 위에 위치시키고, 3초 동안 가압한 후, 제거하였다. 이어서, 베이스(102)를 제거하고, 조사하였다. 베이스(102)에 부착된 니들(101)이 발견되지 않았다. 돼지 피부를 니들 선을 따라 절개하였으며, 도 9에 도시된 바와 같이 같이, 내부가 보일 수 있도록 절개 개방된 피부의 이미지를 촬영하였다. 니들(101)의 매립은 황색으로 명확히 표시된 프로레틴알데히드 입자와 함께 발견되었다. 피부 상에 개방이 관찰되지 않았다.
발명의 최적의 방식
본 발명의 최적의 방식은 본 발명의 상세한 설명에 기술된 바와 같다.

Claims (18)

  1. 용해가능한 마이크로니들(dissolvable microneedle)로서, 상기 용해가능한 마이크로니들은 액체 투과성 공동(liquid-permeable cavity)을 갖는 시트 재료인 베이스(102)의 일측 상에 조립된 수용성 재료로 제조된 니들(101)을 포함하고, 상기 니들(101)은, 상기 니들(101)의 바닥부가 상기 베이스(102)에 직접 연결되도록 상기 베이스(102)에 조립되고, 상기 베이스(102)에의 상기 니들(101)의 상기 바닥부의 연결은, 상기 베이스(102)의 일부 또는 모든 공동을 점유하면서 상기 니들(101)의 상기 바닥부가 상기 베이스(102) 내로 침투(penetration)하는 구조를 통해 형성되는, 용해가능한 마이크로니들.
  2. 제1항에 있어서, 상기 니들(101)의 상기 바닥부가, 상기 베이스(102) 내부의 공동 내로의 부분적인 니들 침투를 가지면서, 상기 니들(101)이 조립되는 측 상의 상기 베이스(102)의 표면 영역에서의 모든 공동 내로 침투하는, 용해가능한 마이크로니들.
  3. 제1항에 있어서, 상기 니들(101)의 상기 바닥부가, 상기 베이스(102) 내부의 공동 내로의 부분적인 니들 침투를 가지면서, 상기 니들(101)이 조립되는 측 상의 상기 베이스(102)의 표면 영역에서의 일부 공동 내로 침투하는, 용해가능한 마이크로니들.
  4. 제1항에 있어서, 상기 니들(101)의 상기 바닥부가 상기 베이스(102)의 모든 공동 내로 침투하며, 상기 베이스(102)의 모든 공동은, 상기 니들(101)이 조립되는 측 상의 상기 베이스(102)의 상기 표면 영역에서의 공동 및 상기 베이스(102) 내부의 공동 둘 모두인, 용해가능한 마이크로니들.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스(102)가 제직 패치(woven patch), 부직포 패치, 액체 투과성 공동을 갖는 중합체 패치, 합성 직물 패치, 천연 직물 패치, 종이 패치 및 이들의 조합으로부터 선택된 재료로 제조된, 용해가능한 마이크로니들.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제직 패치가 합성 또는 천연 직물 패치이고, 상기 부직포 패치가 종이 패치이고, 상기 액체 투과성 공동을 갖는 중합체 패치가 개방 셀 스폰지 패치(open-cell-sponge patch) 또는 다공성 친수성 중합체 패치인, 용해가능한 마이크로니들.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스(102)가 5 내지 10,000 미크론, 바람직하게는 100 내지 5,000 미크론, 보다 바람직하게는 100 내지 3,000 미크론 범위의 두께를 갖는, 용해가능한 마이크로니들.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이 가교 또는 비가교, 생체흡수성 및 생체적합성 중합체 재료, 바람직하게는 히알루론산, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알콜, 누에 세리신, 콜라겐, 생체흡수성 당 또는 이들의 조합으로 제조된, 용해가능한 마이크로니들.
  9. 제8항에 있어서, 상기 니들(101)이, 히알루론산을 30 내지 60 중량%의 양으로 포함하는 재료로 제조된, 용해가능한 마이크로니들.
  10. 제9항에 있어서, 상기 니들(101)이, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알콜, 누에 세리신, 콜라겐, 말토오스, 갈락토스, 글루코스, 수크로스, 프룩토스, 자일로스, 자일리톨 및 이들의 조합으로부터 선택된 성분을 추가로 포함하는 재료로 제조된, 용해가능한 마이크로니들.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이 상기 니들(101)의 선단부에서 및/또는 상기 니들(101)의 측면부 상에서 후크(hook) 형상을 갖는, 용해가능한 마이크로니들.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이 상기 니들 어레이의 제곱 센티미터당 10 내지 1,000,000개 세포의 양으로 생존 세포를 함유하는, 용해가능한 마이크로니들.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이 백신 보조제와 함께 백신을 함유하는, 용해가능한 마이크로니들.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이, 비타민, 약물, RNA, DNA, 천연 추출물, 펩티드 또는 이들의 조합인 활성제를 함유하는, 용해가능한 마이크로니들.
  15. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이 상기 니들 어레이의 제곱 센티미터당 1 단위 내지 50,000 단위의 양으로 보툴리눔 독소(Botulinum toxin) A를 함유하는, 용해가능한 마이크로니들.
  16. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이 상기 니들 어레이의 제곱 센티미터당 100 내지 1,000,000개 세포의 양으로 멜라닌 세포를 함유하는, 용해가능한 마이크로니들.
  17. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이 상기 니들 어레이의 제곱 센티미터당 100 내지 1,000,000개 세포의 양으로 암 세포를 함유하는, 용해가능한 마이크로니들.
  18. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니들(101)이 상기 니들 어레이의 제곱 센티미터당 100 내지 1,000,000개 세포의 양으로 줄기 세포를 함유하는, 용해가능한 마이크로니들.
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