KR20230023595A - 일체형 이온토포레시스 패치 및 이를 포함하는 이온토포레시스 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 이온토포레시스 패치 및 이온토포레시스 시스템에 관한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치는 하나 이상의 삽입구를 구비하는 지지부, 약물을 포함하며, 상기 삽입구에 삽입된 상태에서 사용자의 피부에 부착되는 하나 이상의 약물 공급부, 상기 약물 공급부의 상면에 배치되는 하나 이상의 전극부, 상기 전극부 상에 배치되며, 상기 전극부와 연통하는 하나 이상의 비아홀을 구비하는 기판부, 상기 기판부의 일측에 배치되며, 도선을 따라 상기 비아홀을 통해 상기 전극부와 연결되는 전원부 및 상기 기판부의 타측에 배치되며, 상기 전극부에 소정의 전위를 인가하도록 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

일체형 이온토포레시스 패치 및 이를 포함하는 이온토포레시스 시스템{Integrated iontophoresis patch and iontophoresis system including same}

본 발명은 일체형 이온토포레시스 패치 및 이를 포함하는 이온토포레시스 시스템에 관한 발명이다.

피부를 통해 약물을 전달하는 경피 약물 전달 방법은 일정한 혈중 농도를 유지할 수 있으며, 위나 장에 독성을 나타내는 약물이 위장에 영향을 주는 것을 방지할 수 있어 약물 부작용을 최소화할 수 있다. 또한 피부를 통해 직접 전신 순환계로 흡수되기 때문에 약물이 간의 해독 작용에 의해 분해 또는 대사되어 약효가 사라지는 것을 방지하여 간의 부담을 줄일 수 있다. 또한 생체 이용률을 증가시켜 총 투여량을 감소시킬 수 있으며 투여 부위가 체외 표면에 있기 때문에 환자의 상태에 따라 다양한 부위를 이용하거나 손쉽게 투여를 중지할 수 있다. 또한 투여하고자 하는 유효 성분을 포함하는 제제의 크기나 용량을 다양하게 제조할 수 있는 등 사용이 간편하고 환자의 약물 사용 순응도가 큰 장점이 있다.

그러나 다양한 장점에도 불구하고 경피 약물 전달 방법은 피부로 인해 일반 생체막에 비해 물질의 투과율이 현저히 낮아, 유효 혈중 농도가 매우 낮은 약물인 경우에만 효과적이라는 단점을 갖기 때문에 널리 사용되지 못하고 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해 다양한 경피 흡수 촉진 방법이 개발되고 있다.

경피 흡수 촉진 방법은 피부에 자극이나 손상을 입히지 않고 피부의 흡수 장벽에 직접적으로 영향을 미쳐 투과도를 변화시키는 방법이다. 대표적인 화학적 방법으로는 흡수 증강 화합물(skin permeation enhancer)을 약물과 동시에 투여하는 방법이 있다. 또한 물리적 방법으로서 전기충격(electroporasis), 미세주사바늘을 이용한 투여 방법(microneedle), 초음파영동법(sonophoresis), 피부처리(stripping of stratum corneum), 피부수화(hydration of stratum corneum) 및 열에너지 공급 방법 등이 있다. 또한 생화학적 방법으로는 피부 대사를 억제하는 제제(skin metabolism inhibitor)를 유효 성분과 동시에 투여하여, 분해나 대사 후 활성형으로 바뀌는 약물 및 약물이 피부를 통과하는 도중 대사에 의해 소실되는 것을 방지하는 방법이 있다.

이온토포레시스(iontophoresis)는 이들 경피 흡수 촉진 방법 중 피부에 미세전류를 흘려보내, 전기적 반발력을 이용하여 전하를 가진 유효 성분을 피부 속으로 침투하는 기술을 말한다. 예를 들어 유효 성분을 포함하는 패치를 피부에 부착하면 하나의 전기 회로가 형성되어 전류가 발생하고, 전기적 반발력에 의해 패치에 포함된 유효 성분이 피부 속으로 침투한다.

그러나 종래 기술은 유효 성분을 함유하는 패치, 전극, 전원부, 통신 모듈 및 이를 제어하기 위한 장치가 모두 개별적으로 구성되어 있어 소비자가 직접 구입하여 사용하기에는 비용이 많이 들고 사용하기 번거로우며, 사용자가 직접 제어하기 어려운 문제가 있다.

이와 같은 선행기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.

한국 등록특허공보 제10-0844103호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 발명으로 약물을 공급하는 구성과 이를 제어하는 구성이 일체로 구비된 이온토포레시스 패치 및 이를 포함하는 이온토포레시스 시스템을 제공한다.

다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치는 하나 이상의 삽입구를 구비하는 지지부, 약물을 포함하며, 상기 삽입구에 삽입된 상태에서 사용자의 피부에 부착되는 하나 이상의 약물 공급부, 상기 약물 공급부의 상면에 배치되는 하나 이상의 전극부, 상기 전극부 상에 배치되며, 상기 전극부와 연통하는 하나 이상의 비아홀을 구비하는 기판부, 상기 기판부의 일측에 배치되며, 도선을 따라 상기 비아홀을 통해 상기 전극부와 연결되는 전원부 및 상기 기판부의 타측에 배치되며, 상기 전극부에 소정의 전위를 인가하도록 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치에 있어서, 상기 지지부는 일측과 타측에 각각 제1 삽입구와 제2 삽입구를 구비하고, 상기 약물 공급부는 상기 제1 삽입구에 삽입되는 제1 약물 전달 요소 및 상기 제2 삽입구에 삽입되며 제2 약물 전달 요소를 포함하고, 상기 전극부는 상기 제1 삽입구에 삽입되며 상기 제1 약물 전달 요소의 상면에 배치되는 제1 전극 및 상기 제2 삽입구에 삽입되며 상기 제2 약물 전달 요소의 상면에 배치되는 제2 전극을 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 서로 다른 전위를 인가할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치에 있어서, 상기 제1 약물 전달 요소는 약물을 포함하는 약물 방출 요소이며, 상기 제2 약물 전달 요소는 약물을 포함하지 않는 버퍼 요소이고, 상기 제어부는 상기 제1 전극에 + 전위를 인가하며, 상기 제2 전극에 - 전위를 인가할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치에 있어서, 상기 제어부는 소정의 주기에 따라 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전위의 부호 또는 크기를 제어하여, 약물의 전달 속도 또는 전달 용량을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치에 있어서, 상기 약물 공급부는 서로 다른 약물을 함유하도록 복수 개 구비되며, 상기 제어부는 서로 다른 약물을 함유하는 상기 복수 개의 약물 공급부를 독립적으로 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치에 있어서, 상기 전극부는 서로 다른 2개 이상의 방향으로 신축 가능할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치에 있어서, 사용자의 피부와 직접 접촉하며, 소정의 약물을 함유하는 마스크를 더 포함하고, 상기 일체형 이온토포레시스 패치는 상기 마스크 상에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템은 스마트 디바이스 및 일체형 이온토포레시스 패치를 포함하는 이온토포레시스 시스템으로서, 상기 일체형 이온토포레시스 패치는 하나 이상의 삽입구를 구비하는 지지부, 약물을 포함하며, 상기 삽입구에 삽입된 상태에서 사용자의 피부에 부착되는 하나 이상의 약물 공급부, 상기 약물 공급부의 상면에 배치되는 하나 이상의 전극부, 상기 전극부 상에 배치되며, 상기 전극부와 연통하는 하나 이상의 비아홀을 구비하는 기판부, 상기 기판부의 일측에 배치되며, 도선을 따라 상기 비아홀을 통해 상기 전극부와 연결되는 전원부 및 상기 기판부의 타측에 배치되며, 상기 스마트 디바이스와 유무선으로 통신하여 상기 전극부에 소정의 전위를 인가하도록 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템에 있어서, 상기 지지부는 일측과 타측에 각각 제1 삽입구와 제2 삽입구를 구비하고, 상기 약물 공급부는 상기 제1 삽입구에 삽입되는 제1 약물 전달 요소 및 상기 제2 삽입구에 삽입되며 제2 약물 전달 요소를 포함하고, 상기 전극부는 상기 제1 삽입구에 삽입되며 상기 제1 약물 전달 요소의 상면에 배치되는 제1 전극 및 상기 제2 삽입구에 삽입되며 상기 제2 약물 전달 요소의 상면에 배치되는 제2 전극을 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 서로 다른 전위를 인가할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템에 있어서, 상기 제1 약물 전달 요소는 약물을 포함하는 약물 방출 요소이며, 상기 제2 약물 전달 요소는 약물을 포함하지 않는 버퍼 요소이고, 상기 제어부는 상기 제1 전극에 + 전위를 인가하며, 상기 제2 전극에 - 전위를 인가할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템에 있어서, 상기 제어부는 소정의 주기에 따라 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전위의 부호 또는 크기를 제어하여, 약물의 전달 속도 또는 전달 용량을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템에 있어서, 상기 약물 공급부는 서로 다른 약물을 함유하도록 복수 개 구비되며, 상기 제어부는 서로 다른 약물을 함유하는 상기 복수 개의 약물 공급부를 독립적으로 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템에 있어서, 상기 전극부는 서로 다른 2개 이상의 방향으로 신축 가능할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템에 있어서, 사용자의 피부와 직접 접촉하며, 소정의 약물을 함유하는 마스크를 더 포함하고, 상기 일체형 이온토포레시스 패치는 상기 마스크 상에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치 및 이온토포레시스 시스템은 약물을 함유하는 약물 공급부, 약물 공급부에 전위를 인가하기 위한 전극부, 전력을 공급하기 위한 전원부 및 제어부를 모두 구비함으로써 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한 스마트 디바이스를 이용해 일체형 이온토포레시스 패치를 제어함으로써 사용자가 직관적으로 약물이 방출되는 조건을 제어할 수 있다.

또한 지지부, 약물 공급부, 기판부가 유연하고 신장 가능한(flexible and stretchable) 특성을 가져, 굴곡이 있는 사용자의 피부에도 용이하게 부착될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템을 블록도로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극부의 예시를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치의 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치의 단면도를 나타낸다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 일체형 이온토포레시스 패치가 사용되는 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 디바이스를 나타낸다.
도 12는 스마트 디바이스를 이용해 일체형 이온토포레시스 패치를 조작하는 상태를 나타낸다.
도 13은 실험예 1에 따른 실험 결과를 나타낸다.
도 14는 실험예 2에 따른 실험 결과를 나타낸다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템(10)을 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템(10)을 블록도로 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 분해 사시도를 나타내고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극부(130)의 예시를 나타내고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 단면도를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템(10)은 스마트 디바이스(200)를 이용해 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 제어함으로써, 사용자의 피부에 약물 등 유효 성분을 효과적으로 침투시키는데 이용될 수 있다.

본 발명에서 사용하는 약물은 특정 약물에 한정하지 않는다. 예를 들어 비타민 C, 카페인, 니코틴 및 기타 의약품, 화장품의 유효 성분을 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템(10)은 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 스마트 디바이스(200)를 포함할 수 있다. 도 1에는 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 사용자의 얼굴 피부에 부착되는 경우를 나타냈으나 이에 한정하지 않는다. 예를 들어 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 사용자의 팔, 허벅지, 등, 두피 등 다양한 신체 부위에 부착될 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 지지부(110), 약물 공급부(120), 전극부(130), 기판부(140), 전원부(150), 센서부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.

지지부(110)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 골격을 형성하는 부재이다. 지지부(110)의 형상은 특별히 한정하지 않으며, 소정의 두께를 갖는 다면체, 예를 들어 직육면체일 수 있다. 지지부(110)의 재질은 특별히 한정하지 않으며, 사용자의 피부(S)에 부착됨을 고려해 생체적합성이 뛰어난 다양한 의료용 고분자 소재가 이용될 수 있다. 예를 들어 지지부(110)는 Ecoflex 또는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 계열의 폴리머 기판 엘라스토머로 이루어질 수 있다. 또는 지지부(110)는 폴리이미드(polyimide), 실록세인(siloxane) 계열의 폴리머 기반 엘라스토머 또는 폴리우레탄 계열의 엘라스토머 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.

지지부(110)의 크기는 특별히 한정하지 않으며, 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 부착되는 신체 부위나 적용되는 약물의 종류와 양 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 지지부(110)의 크기는 가로*세로가 1 mm*1 mm 내지 10 cm*10 cm일 수 있다. 또한 지지부(110)의 두께는 충분한 유연성을 확보하게 위해, 50 ㎛ 내지 1 mm일 수 있다.

일 실시예로 지지부(110)는 하나 이상의 삽입구(111)를 구비할 수 있다. 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 지지부(110)는 일측과 타측에 각각 제1 삽입구(111a)와 제2 삽입구(111b)를 구비할 수 있으며, 이들 삽입구(111)는 지지부(110)의 상면과 하면을 관통하여 형성될 수 있다.

도 3에는 각각의 삽입구(111)가 사각형으로 나타나 있으나, 삽입구(111)의 형상은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 삽입구(111)는 원형, 곡선과 직선이 혼합된 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 후술하는 약물 공급부(120)나 전극부(130)의 형상을 고려하여 적절한 형상을 선택할 수 있다.

일 실시예로 제1 삽입구(111a)와 제2 삽입구(111b)는 지지부(110)의 길이 방향으로 소정의 거리만큼 이격하여 배치될 수 있다. 여기서 제1 삽입구(111a)와 제2 삽입구(111b)의 이격 거리는 지지부(110)의 일단과 제1 삽입구(111a) 간의 거리 및 지지부(110)의 타단과 제2 삽입구(111b) 간의 거리보다 길 수 있다.

약물 공급부(120)는 약물을 포함하며 이를 사용자의 피부(S)로 공급하는 부재로서, 지지부(110)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어 약물 공급부(120)는 삽입구(111)에 삽입된 상태에서 일면이 사용자의 피부(S)와 부착될 수 있다.

약물 공급부(120)의 재질이나 형상은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 약물 공급부(120)는 원형 또는 다각형일 수 있으며, 삽입구(111)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한 약물 공급부(120)는 약물을 함유한 상태에서 소정의 전위가 인가되면 그에 따라 약물을 방출할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 약물 공급부(120)는 하이드로젤(hydrogel)로 이루어질 수 있다. 특히 약물 공급부(120)는 아가로스젤(agarose gel), 알지네이트젤(alginate gel), 키토산젤(chitosan gel), 카라기난젤(carageenan gel) 및 폴리비닐알콜 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한 약물 공급부(120)의 용매는 인산완충생리식염수(PBS) 또는 NaCl 수용액일 수 있다.

일 실시예로 약물 공급부(120)는 제1 약물 전달 요소(121) 및 제2 약물 전달 요소(123)를 포함할 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 약물 전달 요소(121)는 제1 삽입구(111a)에 삽입되며, 제2 약물 전달 요소(123)는 제2 삽입구(111b)에 삽입될 수 있다.

일 실시예로 제1 약물 전달 요소(121)는 피부로 전달하기 위한 대상 약물을 보유하는 약물 방출 요소일 수 있다. 약물의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 비타민 C, 카페인, 니코틴, 레스베라스톨(resveratrol), 나이아신아마이드(niacinamide) 및 아데노신(adenosine) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한 약물은 그 외에도 기타 의약품, 화장품의 유효 성분을 포함할 수 있다. 또한 제1 약물 전달 요소(121)는 인산완충생리식염수 또는 NaCl 수용액을 용매로서 포함할 수 있다. 제1 약물 전달 요소(121)는 아가로스젤, 알지네이트젤, 키토산젤, 카라기난젤 및 폴리비닐알콜 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.

제1 약물 전달 요소(121)의 형상은 특별히 한정하지 않으며, 원통형이거나 직육면체 등 다면체 형상을 가질 수 있고, 제1 삽입구(111a)에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

일 실시예로 제1 약물 전달 요소(121)의 크기는 가로*세로가 1 mm*1 mm 내지 10 cm*10 cm일 수 있다. 또한 제1 약물 전달 요소(121)의 두께는 충분한 유연성을 확보하게 위해, 100 ㎛ 내지 1 mm일 수 있다.

일 실시예로 제1 약물 전달 요소(121)는 기판부(140)보다 작을 수 있다. 예를 들어 기판부(140)의 면적 대비 제1 약물 전달 요소(121)의 면적 비율은 0.3 내지 0.8일 수 있다.

일 실시예로 제1 약물 전달 요소(121)는 제2 약물 전달 요소(123)와 크기가 같거나 그보다 클 수 있다. 예를 들어 제2 약물 전달 요소(123)의 면적 대비 제1 약물 전달 요소(121)의 면적 비율은 1 내지 8일 수 있다. 이와 같이 제1 약물 전달 요소(121)의 크기를 제2 약물 전달 요소(123)의 크기보다 더 크게 확보함으로써, 안정적인 약물 전달이 가능하다.

일 실시예로 제2 약물 전달 요소(123)는 제1 약물 전달 요소(121)에 대해 완충 작용을 하는 버퍼 요소로서, 인산완충생리식염수 또는 NaCl 수용액을 보유할 수 있다. 제2 약물 전달 요소(123)는 아가로스젤, 알지네이트젤, 키토산젤, 카라기난젤 및 폴리비닐알콜 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.

제2 약물 전달 요소(123)의 형상은 특별히 한정하지 않으며, 원통형이거나 직육면체 등 다면체 형상을 가질 수 있고, 제2 삽입구(111b)에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

일 실시예로 제2 약물 전달 요소(123)의 크기는 가로*세로가 1 mm*1 mm 내지 10 cm*10 cm일 수 있다. 또한 제2 약물 전달 요소(123)의 두께는 충분한 유연성을 확보하게 위해, 100 ㎛ 내지 1 mm일 수 있다.

일 실시예로 제2 약물 전달 요소(123)는 기판부(140)보다 작을 수 있다. 예를 들어 제2 약물 전달 요소(123)의 면적은 기판부(140)의 면적 대비 0.1 내지 0.4일 수 있다.

다른 실시예로 제1 약물 전달 요소(121)가 버퍼 요소로 기능하고, 제2 약물 전달 요소(123)가 약물 방출 요소로 기능할 수 있다.

일 실시예로 각각의 약물 공급부(120)의 높이는 삽입구(111)의 높이보다 작을 수 있다. 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 삽입구(111a)는 제1 높이 H1을 갖고, 제2 삽입구(111b)는 제2 높이 H2를 가질 수 있다. 또한 제1 약물 전달 요소(121) 및 제2 약물 전달 요소(123)는 각각 제1 삽입구(111a)와 제2 삽입구(111b)에 삽입된 상태에서 저면이 지지부의 저면과 동일한 평면 상에 배치될 수 있으며, 상면은 제1 삽입구(111a) 및 제2 삽입구(111b)의 개방된 상면보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.

이에 따라 제1 약물 전달 요소(121) 및 제2 약물 전달 요소(123)가 제1 삽입구(111a) 및 제2 삽입구(111b)의 내부에 견고하게 지지될 수 있으며, 후술하는 전극부(130)와 양호한 접촉 상태를 유지할 수 있다

일 실시예로 제1 약물 전달 요소(121)와 제2 약물 전달 요소(123)는 약물 포함 여부가 상이할 수 있다. 보다 구체적으로 제1 약물 전달 요소(121)는 공급하고자 하는 유효 성분(또는 약물)을 포함하고, 제2 약물 전달 요소(123)는 공급하고자 하는 유효 성분(또는 약물)을 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 전극부(130)에 의해 제1 약물 전달 요소(121)와 제2 약물 전달 요소(123)에 소정의 전위가 인가되면 제1 약물 전달 요소(121)에서 유효 성분이 방출되어 사용자의 피부(S)로 이동할 수 있다. 또한 전자가 제1 약물 전달 요소(121)에서 사용자의 피부(S)를 거쳐 제2 약물 전달 요소(123)로 이동하면서 전기 회로가 형성될 수 있다.

전극부(130)는 약물 공급부(120)에 소정의 전위를 인가하여, 약물 공급부(120)로부터 사용자의 피부(S)로 약물이 공급되도록 한다. 예를 들어 전극부(130)는 약물 공급부(120)의 상면에 배치되며, 후술하는 제어부(170)에 의해 소정의 전위가 인가될 수 있다.

전극부(130)의 형상과 재질은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 전극부(130)는 원형 또는 다각형일 수 있으며, 약물 공급부(120) 또는 삽입구(111)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한 전극부(130)는 금속으로서 예를 들어 백금일 수 있다. 또는 전극부(130)는 Ag/Agcl, 텅스텐, Pt/Ir, 스테인리스, 탄소 전극 중 어느 하나일 수 있다.

일 실시예로 전극부(130)의 크기는 가로*세로가 1 mm*1 mm 내지 10 cm*10 cm이고, 두께는 충분한 유연성을 확보하게 위해, 100 ㎛ 내지 1 ㎛일 수 있다.

일 실시예로 전극부(130)는 메시 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 전극부(130)는 금속 와이어가 소정의 패턴을 이루도록 배치되어 이루어질 수 있다. 또한 전극부(130)는 금속 와이어가 내부 공간(공극)을 형성하도록 배치되어 메시 구조를 이룰 수 있다. 이와 같은 구조를 통해 전극부(130)는 종래의 금속 플레이트 형상의 전극에 비해 무게를 훨씬 줄일 수 있으며, 외력이 가해질 경우 보다 부드럽고 형상이 변할 수 있다. 이에 따라 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 사용자의 피부에 장착된 상태에서 외력에 따라 형상이 유연하게 가변될 수 있다.

일 실시예로 전극부(130)는 여러 가닥의 와이어가 꼬여진 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 전극부(130)는 여러 가닥의 와이어가 서펜타인(serpentine) 구조를 가질 수 있다. 또는 전극부(130)는 여러 가닥의 와이어가 어제틱(auxetic) 구조를 가질 수 있다.

보다 구체적으로 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 전극부(130)는 복수 개의 와이어가 반복되는 곡선 패턴을 갖는 서펜타인 구조를 가질 수 있다. 또는 도 4의 (b) 내지 (e)에 나타낸 바와 같이, 전극부(130)는 복수 개의 와이어가 소정의 기하학적 패턴을 갖는 어제틱 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 도 4의 (b)와 같이, 전극부(130)는 복수 개의 와이어가 모래시계와 유사한 형상을 갖는 재진입(re-entrant) 패턴을 가질 수 있다. 또는 도 4의 (c)와 같이, 전극부(130)는 복수 개의 와이어가 소정의 간격을 두고 배치되는 복수 개의 사각형을 포함하는 회전 유닛(rotating unit) 패턴을 가질 수 있다. 또는 도 4의 (d)와 같이, 전극부(130)는 복수 개의 와이어가 "卍"자 형상을 갖고 서로 이어지는 회전 유닛 패턴을 가질 수 있다. 또는 도 4의 (e)와 같이, 전극부(130)는 복수 개의 와이어가 원형 중심부에서 세 가닥으로 연장되는 카이랄(chiral) 패턴을 가질 수 잇다.

이와 같이 전극부(130)가 양 방향(예를 들어 x축 방향 및 y축 방향)으로 모두 신축 가능한 구조를 가짐으로써 이온토포레시스 패치(100)가 사용자의 피부에 보다 견고하게 밀착하여 배치될 수 있다. 와이어가 형성하는 패턴은 특별히 한정하지 않으나, 복수 개의 와이어는 일 방향(예를 들어 x축 방향)으로 힘을 받아 신장될 때, 타 방향(예를 들어 y축 방향)으로도 신장될 수 있는 패턴을 가질 수 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 전극부(130)의 와이어는 소정의 패턴을 형성하는 복수 개의 단위셀(U)을 포함할 수 있다. 각각의 단위셀(U)의 크기는 가로*세로 10 ㎛*10 ㎛ 내지 100 ㎛*100 ㎛의 크기를 가질 수 있다.

여기서 와이어는 Ag/Agcl, 텅스텐, Pt/Ir 또는 스테인리스와 같은 금속 와이어거나, 탄소 복합체로 이루어진 와이어 중 어느 하나 또는 이들의 결합체일 수 있다.

일 실시예로 전극부(130)는 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)을 포함할 수 있다.

제1 전극(131)은 제1 삽입구(111a)에 삽입되며, 제1 약물 전달 요소(121)의 상면에 배치될 수 있다. 또한 제2 전극(133)은 제2 삽입구(111b)에 삽입되며, 제2 약물 전달 요소(123)의 상면에 배치될 수 있다.

일 실시예로 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)은 단선된 상태일 수 있다. 즉 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)은 전기적으로 연결되지 않아 서로 독립된 상태일 수 있다.

일 실시예로 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)은 각각 제1 삽입구(111a)와 제2 삽입구(111b)에 삽입된 상태에서 상면이 제1 삽입구(111a) 및 제2 삽입구(111b)의 개방된 상면과 동일한 높이에 위치하거나 그보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.

기판부(140)는 전극부(130) 위에 배치되며, 전극부(130)와 연통하는 하나 이상의 비아홀(141, 143)을 구비할 수 있다. 도 3에는 비아홀(141, 143)이 제1 전극(131) 및 제2 전극(133) 상에 배치되는 것으로 나타냈으나, 그 위치는 특별히 한정하지 않는다. 비아홀(141, 143)은 전극부(130)를 기판부(140)에 형성된 회로와 연통할 수 있으면 충분하며, 예를 들어 비아홀(141, 143)은 제1 삽입구(111a)와 제2 삽입구(111b) 사이의 영역에 대응되도록 기판부(140) 상에 형성될 수 있다. 기판부(140)의 종류는 특별히 한정하지 않으며, PCB 기판일 수 있다.

일 실시예로 기판부(140)는 에폭시 수지를 이용한 기판으로서, 특히 양방향으로 스트레처블(strechable)한 특성을 가질 수 있다. 보다 구체적으로 기판부(140)는 폴리이미드(polyimide), 실록세인(siloxane) 계열의 폴리머 기반 엘라스토머 또는 폴리우레탄 계열의 엘라스토머 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.

기판부(140)의 크기는 특별히 한정하지 않으며, 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 부착되는 신체 부위나 적용되는 약물의 종류와 양 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 기판부(140)는 가로*세로가 1 mm*1 mm 내지 10 cm*10 cm일 수 있다. 또한 지지부(110)의 두께는 충분한 유연성을 확보하게 위해, 1 ㎛ 내지 1 mm일 수 있다.

일 실시예로 비아홀(141)은 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)에 대응되도록 기판부(140)의 일측과 타측에 각각 형성될 수 있다. 비아홀(141)은 기판부(140)를 관통하여 형성되는 홀로서 전원부(150)와 연결되는 배선(W)이 배치되는 통로이다.

도 5에는 기판부(140)가 지지부(110)의 상면, 또한 전극부(130)의 상면에 배치되는 것으로 나타냈으나 이에 한정하지 않는다. 예를 들어 전극부(130)는 삽입구(111)에 삽입된 상태에서 상면이 삽입구(111)의 개방된 상면보다 아래에 배치될 수 있다. 이에 따라 기판부(140)의 하면은 지지부(110)의 상면과 접촉하되, 전극부(130)의 상면과는 유격을 형성할 수 있다.

전원부(150)는 기판부(140)의 일측에 배치되며, 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 다른 구성에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전원부(150)는 기판부(140)의 상면에 배치되며, 배선(W)을 통해 전극부(130)와 연결될 수 있다. 전원부(150)에서 연결된 배선(W)은 각각의 비아홀(141)을 통해 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)과 연결될 수 있다.

전원부(150)의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 다양한 종류의 배터리를 이용할 수 있다. 예를 들어 전원부(150)는 리튬 폴리머(Li-Po) 배터리일 수 있다. 또한 전원부(150)는 양방향으로 휘어질 수 있는 플렉서블한 배터리일 수 있다.

제어부(170)는 기판부(140)의 타측에 배치되며, 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 다른 구성의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(170)는 무선 회로(wireless circuit)로서 기판부(140)의 상면 타측에 배치되며, 배선(W)을 통해 전원부(150)와 연결될 수 있다. 일 실시예로 제어부(170)는 외부 장치, 예를 들어 후술하는 스마트 디바이스(200)로부터 신호를 전달 받아 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 또는 제어부(170)는 메모리에 미리 저장된 프로그램 또는 알고리즘에 따라 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 동작을 제어할 수 있다.

일 실시예로 제어부(170)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 스마트 디바이스(200)와 통신하며, 스마트 디바이스(200)를 통해 입력된 신호에 기초해 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 제어할 수 있다.

보다 구체적으로 제어부(170)는 전원부(150)를 통해 제1 전극(131)과 제2 전극(133)에 서로 다른 전위를 인가할 수 있다. 예를 들어 제1 전극(131)에 + 전위를 인가하고, 제2 전극(133)에 - 전위를 인가하거나, 제어부(170)는 제1 전극(131)에 - 전위를 인가하고, 제2 전극(133)에 + 전위를 인가할 수 있다. 이에 따라 제1 약물 전달 요소(121) 및 제2 약물 전달 요소(123) 중 하나에 함유된 약물이 방출되고, 나머지 약물 전달 요소는 버퍼 요소로 동작하게 된다.

일 실시예로 제1 약물 전달 요소(121)가 약물 방출 요소이고, 제2 약물 전달 요소(123)가 버퍼 요소일 때, 제어부(170)는 제1 약물 전달 요소(121)에 대응되는 제1 전극(131)에 - 전위를 인가하고, 제2 전극(132)에 + 전위를 인가할 수 있다. 즉, 제어부(170)는 제1 전극(131)을 양극으로, 제2 전극(132)을 음극으로 하여 약물 전달을 실시할 수 있다. 이에 따라 아무런 전위가 인가되지 않은 상태에서 약물이 농도 구배 차이에 의해 전달되는 확산에 더하여, + 전위가 인가된 제1 약물 전달 요소(121)에서 사용자의 피부를 거쳐 - 전위가 인가된 제2 약물 전달 요소(123)의 방향으로 전기장이 형성될 수 있다. 이러한 구성을 통해 제1 약물 전달 요소(121)에 저장된 약물을 사용자의 피부로 보다 빠르게 전달할 수 있다.

일 실시예로 제어부(170)는 제1 전극(131)과 제2 전극(133)에 인가되는 전위를 소정의 주기에 따라 바꿀 수 있다. 예를 들어 제어부(170)는 제1 전극(131)에 - 전위를 인가하고 제2 전극(133)에 + 전위를 인가 후, 기 설정된 시간이 지나면 제1 전극(131)에 + 전위를 인가하고 제2 전극(133)에 - 전위를 인가하거나, 각각의 전극에 아무런 전위를 인가하지 않을 수 있다.

일 실시예로 제어부(170)는 설정된 총 약물 전달 시간에 걸쳐 일정 주기에 따라 전극부(130)에 인가되는 전위를 제어할 수 있다. 예를 들어 약물 전달 초기에 사용자의 피부에 빠르게 약물을 전달하기 위해, 제어부(170)는 먼저 제1 시간 동안 약물 전달 요소로서 제1 약물 전달 요소(121)에 대응되는 제1 전극(131)에 + 전위를 인가하고 제2 전극(133)에 - 전위를 인가할 수 있다. 여기서 설정된 약물 전달 시간은 0.1시간 내지 5시간일 수 있다. 바람직하게는 설정된 약물 전달 시간은 0.5시간 내지 3시간일 수 있다. 보다 바람직하게는 설정된 약물 전달 시간은 1시간 내지 2시간일 수 있다. 또한 총 약물 전달 시간 대비 제1 시간의 비율은 0.01 내지 0.8, 바람직하게는 0.1 내지 0.6, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.5일 수 있다.

또한 제어부(170)는 제1 시간이 종료된 후 제2 시간 동안 제1 전극(131)에 - 전위를 인가하고 제2 전극(133)에 + 전위를 인가할 수 있다. 총 약물 전달 시간 대비 제2 시간의 비율은 0.01 내지 0.8, 바람직하게는 0.1 내지 0.6, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.5일 수 있다.

또한 제어부(170)는 제2 시간이 종료된 후 제3 시간 동안 제1 전극(131)과 제2 전극(133)에 아무런 전위를 인가하지 않을 수 있다. 총 약물 전달 시간 대비 제3 시간의 비율은 0.01 내지 0.8, 바람직하게는 0.1 내지 0.6, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.5일 수 있다.

일 실시예로 제어부(170)는 제1 시간, 제2 시간 및 제3 시간을 하나의 주기로 하여, 해당 주기가 반복되도록 전극부(130)를 반복하여 제어할 수 있다. 총 약물 전달 시간 대비 해당 주기의 비율은 0.1 내지 0.9, 바람직하게는 0.3 내지 0.7, 보다 바람직하게는 0.4 내지 0.6일 수 있다.

일 실시예로 제어부(170)는 설정된 총 약물 전달 시간에 걸쳐 전극부(130)에 일정한 전위를 인가할 수 있다.

일 실시예로 제어부(170)는 전극부(130)에 인가되는 전위가 시간에 따라 특정 함수의 패턴을 갖도록 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(170)는 전위가 선형적 또는 지수적으로 증가하여 일정하게 증가하는 패턴을 갖도록 전극부(130)를 제어할 수 있다. 또는 제어부(170)는 전위가 사인파와 같이 마루와 골이 반복되는 패턴을 갖도록 전극부(130)를 제어할 수 있다.

이와 같이 제어부(170)는 각각의 전극에 인가되는 전위를 소정의 주기에 따라 변경함으로써, 사용자의 피부에 주입되는 약물의 전달 속도, 용량 및/또는 패턴을 조절할 수 있다. 즉, 약물 전달 속도를 높이고자 할 경우, 제어부(170)는 약물 방출 요소에 대응되는 전극에 + 전위를 인가할 수 있다. 또한 약물 전달 속도를 낮추고자 할 경우, 제어부(170)는 각 전극에 전위를 인가하지 않거나, 약물 방출 요소에 대응되는 전극에 - 전위를 인가할 수 있다.

일 실시예로 제어부(170)는 전극부(130)에 인가되는 전위, 즉 제1 전극(131)과 제2 전극(133) 간의 전위 차이를 0.1V 내지 10V 사이로 제어할 수 있다. 바람직하게는 제어부(170)는 전극부(130)에 0.5V 내지 5V 사이의 전위를 인가할 수 있다. 보다 바람직하게는 제어부(170)는 전극부(130)에 1V 내지 3V 사이의 전위를 인가할 수 있다.

일 실시예로 제어부(170)는 통신 모듈(171), 제어 모듈(173), 알람 모듈(175) 및 신호 처리 모듈(177)을 포함할 수 있다.

통신 모듈(171)은 스마트 디바이스(200)를 포함하는 외부 장치와 통신하기 위한 모듈일 수 있다. 통신 모듈(171)의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 무선 랜, 블루투스, IrDA, HomeRF, WiFi, RFID, 비콘, NFC 등 다양한 종류의 통신 모듈(171)을 이용할 수 있다. 일 실시예로 통신 모듈(171)은 블루투스 모듈로서 스마트 디바이스(200)와 블루투스를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신 모듈(171)은 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 다른 구성과 통신하는데 이용할 수 있다.

제어 모듈(173)은 통신 모듈(171)을 통해 수신한 스마트 디바이스(200)의 신호(데이터)를 전달 받아, 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 다른 구성을 제어하기 위한 프로세서(CPU, GPU 등)를 포함할 수 있다.

일 실시예로 사용자가 스마트 디바이스(200)를 조작하여, 일체형 이온토포레시스 패치(100)에서 방출되는 약물의 용량이나 시간을 제어하면, 블루투스 등을 통해 통신 모듈(171)이 스마트 디바이스(200)로부터 신호를 수신하여 이를 제어 모듈(173)로 전달한다. 제어 모듈(173)은 이에 기초하여 전원부(150)를 제어함으로써 전극부(130)에 인가되는 전위의 크기를 제어하거나 전극부(130)에 인가되는 전위의 패턴을 제어할 수 있다. 이에 따라 약물 공급부(120)에서 방출되는 약물의 용량이나 방출 시간 등을 제어할 수 있다.

알람 모듈(175)은 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 상태를 빛이나 소리 또는 진동 등 다양한 형태로 알릴 수 있다. 예를 들어 알람 모듈(175)은 LED와 같은 발광체나 스피커 또는 진동체를 구비하며, 스마트 디바이스(200)로부터 신호를 입력 받으면 이를 빛이나 소리 또는 진동으로 표시할 수 있다.

일 실시예로 알람 모듈(175)은 후술하는 센서부(160)에서 특정값을 감지하면 이를 다양한 형태로 표시할 수 있다. 예를 들어 센서부(160)에서 감지한 사용자의 피부 온도, 임피던스 등이 기 설정된 값에 도달하면 이를 알릴 수 있다.

일 실시예로 알람 모듈(175)은 디스플레이 패널로서 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 현재 상태를 디지털화하여 숫자나 문자로 표시할 수 있다. 예를 들어 알람 모듈(175)은 현재 인가된 전위의 크기 또는 약물의 방출 시간이나 패턴 또는 용량 등을 숫자나 문자로 표시할 수 있다.

신호 처리 모듈(177)은 후술하는 센서부(160)가 감지하는 생체 신호(예를 들어 임피던스, 온도 등)에 포함되는 노이즈를 제거할 수 있다.

스마트 디바이스(200)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 실시간으로 통신할 수 있는 기기이다. 예를 들어 스마트 디바이스(200)는 스마트폰, 태블릿, 랩탑, 데스크탑일 수 있다.

일 실시예로 스마트 디바이스(200)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 제어할 수 있는 다양한 형태의 어플리케이션 또는 프로그램을 포함하는 기기일 수 있다. 이를 통해 사용자는 스마트 디바이스(200)를 조작하여 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 제어할 수 있다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 디바이스(200)는 전원 제어부(210), 약물 선택부(220), 방출 시간 선택부(230), 방출 용량 선택부(240), 방출 모드 선택부(250), 입력부(260), 출력부(270) 및 통신부(280)를 포함할 수 있다.

전원 제어부(210)는 통신부(280)를 통해 스마트 디바이스(200)와 연결된 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 전원을 제어한다. 전원 제어부(210)가 on 또는 off 신호를 입력하면, 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 제어부(170)가 전원부(150)의 전원을 on 또는 off할 수 있다.

약물 선택부(220)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 다양한 종류의 약물을 포함하는 경우, 사용자에게 전달하고자 하는 약물을 선택할 수 있다.

방출 시간 선택부(230)는 약물이 방출되는 시간을 설정할 수 있다. 방출 시간 선택부(230)는 입력된 시간 동안 일체형 이온토포레시스 패치(100)에 방출 신호를 전달하고 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 제어부(170)를 통해 약물을 전달하도록 기판부(140)를 제어한다. 이후 해당 시간이 지나면 방출 시간 선택부(230)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)로 방출 중단 신호를 전달하고 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 알람 모듈(175)을 통해 사용자에게 이를 알린다.

방출 용량 선택부(240)는 약물이 방출되는 용량을 설정할 수 있다. 예를 들어 방출 용량 선택부(240)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 전원이 켜진 시점부터 꺼질 때까지 방출되는 약물의 총 용량을 제어할 수 있다. 방출 용량 선택부(240)는 입력된 용량값에 기초하여 필요한 전압과 시간을 계산하고 이를 일체형 이온토포레시스 패치(100)에 전달할 수 있다. 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 전달받은 전압과 시간에 기초해 약물을 방출하도록 기판부(140)를 제어할 수 있다.

방출 모드 선택부(250)는 약물이 방출되는 모드 또는 패턴, 주기 등을 설정할 수 있다. 예를 들어 방출 모드 선택부(250)는 약물이 일정한 속도로 연속적으로 방출되도록 하거나, 약물 전달 속도가 소정의 주기에 따라 변동되도록 하거나, 약물이 간헐적으로 방출되도록 제어할 수 있다. 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 각각의 방출 모드에 대응되도록 기판부(140)를 제어할 수 있다.

입력부(260) 및 출력부(270)는 사용자가 데이터를 입력하고 결과값을 확인하기 위한 장치로서, 사용자 단말에 일반적으로 채용될 수 있는 입출력 수단일 수 있다. 예를 들어 입력부(260)는 터치 스크린, 터치 패드, 마우스, 키보드 등일 수 있다. 또한 출력부(270)는 디스플레이, 스피커, LED 등일 수 있다.

이와 같은 구성을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템(10)은 약물을 함유하는 약물 공급부(120), 약물 공급부(120)에 전위를 인가하기 위한 전극부(130), 전력을 공급하기 위한 전원부(150) 및 스마트 디바이스(200)와 통신하고 다른 구성을 제어하기 위한 제어부(170)를 모두 구비하는 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 이용함으로써 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한 스마트 디바이스(200)를 이용해 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 제어함으로써 사용자가 직관적으로 약물이 방출되는 조건을 제어할 수 있다.

또한 지지부(110), 약물 공급부(120), 기판부(140)가 유연하고 신장 가능한(flexible and stretchable) 특성을 가져, 굴곡이 있는 사용자의 피부(S)에도 용이하게 부착될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100')의 단면도를 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100')는 전술한 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 비교하여 제3 삽입구(111c), 센서부(160), 접착부(180), 제1 커넥터(191), 제2 커넥터(193) 및 봉지부(E)를 포함할 수 있다. 그 외 다른 구성은 전술한 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 동일하며, 이에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 6을 참조하면 지지부(110)는 제3 삽입구(111c)를 더 구비할 수 있다. 제3 삽입구(111c)는 지지부(110)의 중심부 근처에 형성되며, 전원부(150) 및/또는 제어부(170)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

또한 기판부(140)는 제3 삽입구(111c)에 대응되는 비아홀(145)을 더 구비할 수 있으며, 비아홀(145)은 제3 삽입구(111c)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라 전원부(150) 및/또는 제어부(170)에서 연장된 배선(W)이 비아홀(145)과 제3 삽입구(111c)로 배치될 수 있다.

센서부(160)는 제3 삽입구(111c)에 삽입될 수 있다. 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이, 센서부(160)는 저면이 피부(S)와 접촉하도록 지지부(110)의 저면과 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 센서부(160)는 사용자의 피부(S)와 접촉한 상태에서 피부(S)의 상태, 예를 들어 온도나 임피던스 또는 습도 등을 측정하여 제어부(170)로 전달할 수 있다.

제어부(170)는 통신 모듈(171)을 통해 센서부(160)에서 측정한 피부(S)의 상태를 스마트 디바이스(200)로 전달하거나, 알람 모듈(175)을 통해 표시할 수 있다.

접착부(180)는 지지부(110)의 저면에 배치되며, 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 사용자의 피부(S)에 부착하도록 접착성 또는 흡착성 물질로 이루어질 수 있다.

일 실시예로 접착부(180)는 제1 삽입구(111a), 제2 삽입구(111b) 및 제3 삽입구(111c)에 대응되는 영역이 절개되어, 제1 약물 전달 요소(121), 제2 약물 전달 요소(123) 및 센서부(160)를 사용자의 피부(S)를 향해 노출시킬 수 있다.

제1 커넥터(191) 및 제2 커넥터(193)는 배선(W)과 전극부(130) 간의 전기적 연결을 양호하게 유지하기 위한 부재이다. 예를 들어 제1 커넥터(191) 및 제2 커넥터(193)는 각각 제1 삽입구(111a) 및 제2 삽입구(111b)에 삽입되며, 제1 전극(131) 및 제2 전극(133)의 상면에 배치될 수 있다. 또한 제1 커넥터(191) 및 제2 커넥터(193)는 배선(W)과 연결되어, 전원부(150)에서 공급되는 전류를 전극부(130)로 공급할 수 있다.

일 실시예로 제1 약물 전달 요소(121)는 제1 삽입구(111a)에 삽입된 상태에서 일부가 외부로 돌출되어 사용자의 피부(S)와 접촉할 수 있다. 또한 제1 삽입구(111a)의 높이 H1과 접착부(180)의 높이의 합은 제1 약물 전달 요소(121), 제1 전극(131) 및 제1 커넥터(191)의 높이의 합과 동일할 수 있다.

일 실시예로 제2 약물 전달 요소(123)는 제2 삽입구(111b)에 삽입된 상태에서 일부가 외부로 돌출되어 사용자의 피부(S)와 접촉할 수 있다. 또한 제2 삽입구(111b)의 높이 H2와 접착부(180)의 높이의 합은 제2 약물 전달 요소(123), 제2 전극(133) 및 제2 커넥터(193)의 높이의 합과 동일할 수 있다.

봉지부(E)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 형상을 유지하며, 외부 충격으로부터 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 보호하고, 외부 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

일 실시예로 봉지부(E)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 측면과 상면을 커버하도록 배치되며, 약물 공급부(120)가 노출되도록 하면에는 배치되지 않을 수 있다.

봉지부(E)의 재질은 특별히 한정하지 않으며, 폴리이미드, PDMS, 에폭시 등 다양한 재질을 이용할 수 있다.

도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 일체형 이온토포레시스 패치가 사용되는 예를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 사용자의 피부(S)에 직접 접촉할 수도 있으나, 마스크(300)를 통해 간접적으로 접촉할 수 있다.

보다 구체적으로 도 7은 사용자의 피부에 부착되는 마스크(300)의 일부를 나타내며, 마스크(300)의 일면에는 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 배치될 수 있다. 즉 사용자는 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 부착된 마스크(300) 자체를 피부(S)에 부착할 수 있다.

일 실시예로 마스크(300)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 함유하는 약물과 동일 또는 상이한 약물을 함유할 수 있다. 따라서 사용자는 이를 이용해 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 마스크(300)를 모두 이용하여 피부(S)로 약물을 공급하여, 약물 공급의 상승 효과를 도모할 수 있다.

예를 들어 마스크(300)는 비타민 C, 카페인, 니코틴, 레스베라스톨(resveratrol), 나이아신아마이드(niacinamide) 및 아데노신(adenosine) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이 외에도 마스크(300)는 기타 의약품 또는 화장품의 유효 성분을 포함할 수 있다.

도 7에는 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 피부와 간접적으로 접촉하기 위해 배치되는 부재의 일 예로서 마스크(300)를 나타냈으나 이에 한정하지 않는다. 예를 들어 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 패드, 박막, 섬유 등에도 배치될 수 있다.

일 실시예로 도 8에 나타낸 바와 같이, 마스크(300)에는 복수 개의 일체형 이온토포레시스 패치가 배치될 수 있다. 도 8에는 3개의 일체형 이온토포레시스 패치(100a, 100b, 100c)를 나타냈으나, 개수와 배열은 특별히 한정하지 않는다.

일 실시예로 사용자는 스마트 디바이스(200)를 이용해 각각의 일체형 이온토포레시스 패치(100a, 100b, 100c)를 독립적으로 제어하거나 일괄적으로 제어할 수 있다.

일 실시예로 각각의 일체형 이온토포레시스 패치(100a, 100b, 100c)는 서로 동일 또는 상이한 약물을 함유할 수 있다. 예를 들어 각각의 일체형 이온토포레시스 패치(100a, 100b, 100c)는 약물로서 모두 카페인을 함유하거나, 각각 카페인, 비타민 C 및 니코틴을 함유할 수 있다.

일 실시예로 도 9에 나타낸 바와 같이, 마스크(300)에는 일체형 이온토포레시스 패치(100d)가 배치될 수 있다. 일체형 이온토포레시스 패치(100d)는 전술한 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 비교했을 때, 복수 개의 약물 공급부(120) 및 전극부(130)를 포함할 수 있다.

일 실시예로 일체형 이온토포레시스 패치(100d)에 포함된 복수 개의 약물 공급부(120)는 서로 동일하거나 상이한 약물을 포함할 수 있다.

이러한 구성을 통해 사용자는 스마트 디바이스(200)를 이용하여 일체형 이온토포레시스 패치(100d)에 포함된 복수 개의 전극부(130)를 독립적으로 제어하거나 일괄적으로 제어할 수 있다. 또한 복수 개의 약물 공급부(120)가 서로 다른 약물을 포함하는 경우, 서로 다른 약물을 모두 방출하도록 제어하거나 특정 약물만을 방출하도록 제어할 수 있다.

일 실시예로 도 10에 나타낸 바와 같이, 마스크(300)에는 일체형 이온토포레시스 패치(100e)가 배치될 수 있다. 일체형 이온토포레시스 패치(100e)는 전술한 실시예에 따른 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 비교했을 때, 복수 개의 약물 공급부(120), 전극부(130), 전원부(150) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.

일 실시예로 일체형 이온토포레시스 패치(100e)에 포함된 복수 개의 약물 공급부(120)는 서로 동일하거나 상이한 약물을 포함할 수 있다.

이러한 구성을 통해 사용자는 각각의 제어부(170)를 독립적으로 제어할 수 있다.

도 12는 스마트 디바이스(200)를 이용해 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 조작하는 상태를 나타낸다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 사용자는 스마트 디바이스(200)에 설치된 어플리케이션 또는 프로그램을 이용해 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 조작할 수 있다.

예를 들어 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 사용자 단말의 일종인 스마트 디바이스(200)에 구현된 어플리케이션을 이용해 사용자는 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 조작할 수 있다. 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 사용자의 피부에 부착된 상태에서, 사용자가 전원 버튼을 누르면 스마트 디바이스(200)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)를 작동한다. 여기서 스마트 디바이스(200)는 사용자가 전원 버튼을 누르면 장치의 네트워크 기능을 활성화하여, 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 연결될 수 있다. 또한 전원 버튼은 전원 제어부(210)에 대응될 수 있다. 예를 들어 스마트 디바이스(200)는 블루투스 기능을 활용해 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 연결될 수 있다. 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 전원부(150)를 제어하여 장치를 작동한다.

그리고 사용자가 입력 전압값을 스마트 디바이스(200)에 직접 입력하면, 스마트 디바이스(200)는 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 기판부(140)는 전극부(130)에 입력된 전압값에 따른 전위를 인가하여, 약물 전달량 및/또는 약물 전달 속도를 제어한다.

또는 도 12의 (b) 내지 (d)에 나타낸 바와 같이, 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 서로 다른 종류의 약물을 포함하는 경우에 있어서, 전달하고자 하는 약물의 종류와 방출 시간, 방출 용량 및 방출 모드를 직접 선택할 수 있다. 도 12에는 약물의 예시로서 니코틴, 비타민 C 및 카페인만을 나타냈으나 약물의 종류와 개수는 이에 한정하지 않는다.

일 실시예로 사용자는 스마트 디바이스(200)의 약물 선택부(220), 방출 시간 선택부(230), 방출 용량 선택부(240) 및 방출 모드 선택부(250)를 이용해 제어하고자 하는 일체형 이온토포레시스 패치(100)의 동작을 선택할 수 있다. 예를 들어 사용자는 일체형 이온토포레시스 패치(100)가 약물을 방출하는 시간, 약물이 방출되는 용량 또는 방출 모드(시간에 따른 약물 방출 패턴)를 선택할 수 있다. 사용자가 스마트 디바이스(200)를 제어하면, 일체형 이온토포레시스 패치(100)는 그에 따라 전압을 조절하여 약물의 양을 조절할 수 있다.

보다 구체적으로 사용자는 스마트 디바이스(200)를 통해 복수 개의 방출 시간을 나타내는 메뉴 중 어느 하나를 선택하거나, 시간을 직접 입력하여 약물을 방출하는 시간을 제어할 수 있다.

또한 사용자는 스마트 디바이스(200)를 통해 복수 개의 방출 용량을 나타내는 메뉴 중 어느 하나를 선택하거나, 용량을 직접 입력하여 약물이 방출되는 용량을 제어할 수 있다.

또한 사용자는 스마트 디바이스(200)를 통해 복수 개의 방출 모드를 나타내는 메뉴 중 어느 하나를 선택하거나, 모드를 직접 입력하여 약물이 방출되는 모드를 제어할 수 있다. 예를 들어 사용자는 약물이 일정한 속도와 양으로 방출되도록 하거나 소정의 주기에 따라 약물이 방출되는 양 및/또는 속도가 변동되도록 하거나, 약물이 소정의 주기에 따라 간헐적으로 방출되도록 제어할 수 있다.

일 실시예로 스마트 디바이스(200)는 사용자에게 권장 사용 시간을 알려줄 수 있다. 예를 들어 스마트 디바이스(200)는 미리 저장된 사용자의 건강 정보, 체중 등을 바탕으로 약물마다 권장 용량, 최소 용량 및 최대 용량 등을 계산하고, 이에 기초하여 최소 사용 시간, 최대 사용 시간 및 권장 사용 시간을 표시할 수 있다.

일 실시예로 스마트 디바이스(200)는 일체형 이온토포레스 패치(100)의 현재 배터리 용량을 실시간으로 표시할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온토포레시스 시스템(10)은 일체형 이온토포레시스 패치(100)와 스마트 디바이스(200)를 이용함으로써 사용자가 손쉽게 약물 공급 상태를 제어할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

실시예 1: 인가된 전기장의 방향에 따른 약물 전달 속도 평가

약물 전달 요소에 인가되는 전위에 따라 형성되는 전기장의 방향과 약물의 전달 속도를 평가하기 위해 실험을 실시했다.

약물을 전달하기 위한 대상체로서 타겟 젤(Agar 1 wt%, 0.1M PBS)을 준비하고, 타겟 젤의 일단과 타단에 각각 약물 전달 요소로서 약물 젤(Agar 1 wt%, 0.1M PBS, Magenta ink)과 버퍼 젤(Agar 1 wt%, 0.1M PBS)를 배치했다. 또한 약물 젤을 약물 용액(0.1 PBS, Magenta ink)에 침지시킨 상태에서, 각각의 겔을 전극(백금)과 연결했다. 이후 각각의 겔에 서로 다른 전위를 인가하고 그에 따른 약물 전달 속도를 평가했다.

실험예 1에 대해서는 약물 젤에 + 전위, 버퍼 젤에 - 전위를 인가했다.

실험예 2에 대해서는 약물 젤과 버퍼 젤 모두에 전위를 인가하지 않았다.

실험예 3에 대해서는 약물 젤에 - 전위, 버퍼 젤에 + 전위를 인가했다.

실험예 1 내지 3 모두 인가된 전위값은 3V이며, 전위를 인가 후 6시간이 지나고 나서 타겟 젤로 전달된 약물(여기서는 magenta ink)의 양을 측정하여 약물 전달 속도를 평가했다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 약물 전달 속도는 실험예 1, 실험예 2 및 실험예 3 순으로 느림을 알 수 있었다.

실시예 2: 이온토포레시스와 확산의 약물 전달 속도 평가

실험예 1과 유사하게, 전위를 인가하여 약물을 전달하는 이온토포레시스와 약물의 농도 구배 차이에 따른 확산의 약물 전달 속도를 평가하기 위해 실험을 실시했다. 약물을 전달하기 위한 대상체로서 돼지 표피(porcine skin)를 준비했다.

실험예 4는 돼지 표피에 약물 젤(약물: 카페인)과 버퍼 젤을 배치하였다. 이후 약물 젤에 + 전위를 인가하고, 버퍼 젤에 - 전위를 인가(전위차 2V)하였다.

실험예 5는 돼지 표피에 약물 젤만을 배치하고 별도의 전위를 인가하지 않았다.

1시간 후 평가 결과는 도 14와 같이 나타났다. 약물 젤에 + 전위를 인가한 실험예 4(약물 농도 1.7mg/L)가 실험예 5(약물 농도 0.4mg/L)보다 약물 전달 속도가 약 4배 빠른 것을 확인할 수 있었다.

이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.

실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

10: 이온토포레시스 시스템
100: 일체형 이온토포레시스 패치
110: 지지부
120: 약물 공급부
130: 전극부
140: 기판부
150: 전원부
160: 센서부
170: 제어부
200: 스마트 디바이스

Claims (16)

1. 하나 이상의 삽입구를 구비하는 지지부;
   약물을 포함하며, 상기 삽입구에 삽입된 상태에서 사용자의 피부에 부착되는 하나 이상의 약물 공급부;
   상기 약물 공급부의 상면에 배치되는 하나 이상의 전극부;
   상기 전극부 상에 배치되며, 상기 전극부와 연통하는 하나 이상의 비아홀을 구비하는 기판부;
   상기 기판부의 일측에 배치되며, 도선을 따라 상기 비아홀을 통해 상기 전극부와 연결되는 전원부; 및
   상기 기판부의 타측에 배치되며, 상기 전극부에 소정의 전위를 인가하도록 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는, 일체형 이온토포레시스 패치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는 일측과 타측에 각각 제1 삽입구와 제2 삽입구를 구비하고,
   상기 약물 공급부는 상기 제1 삽입구에 삽입되는 제1 약물 전달 요소 및 상기 제2 삽입구에 삽입되며 제2 약물 전달 요소를 포함하고,
   상기 전극부는 상기 제1 삽입구에 삽입되며 상기 제1 약물 전달 요소의 상면에 배치되는 제1 전극 및 상기 제2 삽입구에 삽입되며 상기 제2 약물 전달 요소의 상면에 배치되는 제2 전극을 구비하는, 일체형 이온토포레시스 패치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 서로 다른 전위를 인가하는, 일체형 이온토포레시스 패치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 약물 전달 요소는 약물을 포함하는 약물 방출 요소이며, 상기 제2 약물 전달 요소는 약물을 포함하지 않는 버퍼 요소이고,
   상기 제어부는 상기 제1 전극에 + 전위를 인가하며, 상기 제2 전극에 - 전위를 인가하는, 일체형 이온토포레시스 패치.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 제어부는 소정의 주기에 따라 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전위의 부호 또는 크기를 제어하여, 약물의 전달 속도 또는 전달 용량을 제어하는, 일체형 이온토포레시스 패치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 약물 공급부는 서로 다른 약물을 함유하도록 복수 개 구비되며,
   상기 제어부는 서로 다른 약물을 함유하는 상기 복수 개의 약물 공급부를 독립적으로 제어하는, 일체형 이온토포레시스 패치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 전극부는 서로 다른 2개 이상의 방향으로 신축 가능한, 일체형 이온토포레시스 패치.
8. 제1 항에 있어서,
   사용자의 피부와 직접 접촉하며, 소정의 약물을 함유하는 마스크를 더 포함하고,
   상기 일체형 이온토포레시스 패치는 상기 마스크 상에 적어도 하나 이상 배치되는, 일체형 이온토포레시스 패치.
9. 스마트 디바이스 및 일체형 이온토포레시스 패치를 포함하는 이온토포레시스 시스템으로서,
   상기 일체형 이온토포레시스 패치는
   하나 이상의 삽입구를 구비하는 지지부;
   약물을 포함하며, 상기 삽입구에 삽입된 상태에서 사용자의 피부에 부착되는 하나 이상의 약물 공급부;
   상기 약물 공급부의 상면에 배치되는 하나 이상의 전극부;
   상기 전극부 상에 배치되며, 상기 전극부와 연통하는 하나 이상의 비아홀을 구비하는 기판부;
   상기 기판부의 일측에 배치되며, 도선을 따라 상기 비아홀을 통해 상기 전극부와 연결되는 전원부; 및
   상기 기판부의 타측에 배치되며, 상기 스마트 디바이스와 유무선으로 통신하여 상기 전극부에 소정의 전위를 인가하도록 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는, 이온토포레시스 시스템.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 지지부는 일측과 타측에 각각 제1 삽입구와 제2 삽입구를 구비하고,
    상기 약물 공급부는 상기 제1 삽입구에 삽입되는 제1 약물 전달 요소 및 상기 제2 삽입구에 삽입되며 제2 약물 전달 요소를 포함하고,
    상기 전극부는 상기 제1 삽입구에 삽입되며 상기 제1 약물 전달 요소의 상면에 배치되는 제1 전극 및 상기 제2 삽입구에 삽입되며 상기 제2 약물 전달 요소의 상면에 배치되는 제2 전극을 구비하는, 이온토포레시스 시스템.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 서로 다른 전위를 인가하는, 이온토포레시스 시스템.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 약물 전달 요소는 약물을 포함하는 약물 방출 요소이며, 상기 제2 약물 전달 요소는 약물을 포함하지 않는 버퍼 요소이고,
    상기 제어부는 상기 제1 전극에 + 전위를 인가하며, 상기 제2 전극에 - 전위를 인가하는, 이온토포레시스 시스템.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 제어부는 소정의 주기에 따라 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전위의 부호 또는 크기를 제어하여, 약물의 전달 속도 또는 전달 용량을 제어하는, 일체형 이온토포레시스 패치.
14. 제9 항에 있어서,
    상기 약물 공급부는 서로 다른 약물을 함유하도록 복수 개 구비되며,
    상기 제어부는 서로 다른 약물을 함유하는 상기 복수 개의 약물 공급부를 독립적으로 제어하는, 이온토포레시스 시스템.
15. 제9 항에 있어서,
    상기 전극부는 서로 다른 2개 이상의 방향으로 신축 가능한, 일체형 이온토포레시스 패치.
16. 제9 항에 있어서,
    사용자의 피부와 직접 접촉하며, 소정의 약물을 함유하는 마스크를 더 포함하고,
    상기 일체형 이온토포레시스 패치는 상기 마스크 상에 적어도 하나 이상 배치되는, 이온토포레시스 시스템.

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