WO2017200214A1 - 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치 - Google Patents

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WO2017200214A1
WO2017200214A1 PCT/KR2017/004059 KR2017004059W WO2017200214A1 WO 2017200214 A1 WO2017200214 A1 WO 2017200214A1 KR 2017004059 W KR2017004059 W KR 2017004059W WO 2017200214 A1 WO2017200214 A1 WO 2017200214A1
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viscous material
microneedle
hole
film
present
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김정동
정도현
김범준
김홍기
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주식회사 라파스
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    • A61M2037/0053—Methods for producing microneedles

Definitions

  • the present invention relates to a viscous material supply device for producing a microneedle, and more particularly, to a viscous material supply device for producing a microneedle used to manufacture microneedles inserted into the skin to supply drugs or nutrients to the body.
  • Drugs and bioactive substances are generally administered orally in tablet or capsule form, but cannot be effectively delivered by such a method of administration alone due to the large number of drugs being digested or absorbed in the gastrointestinal tract or lost by the mechanism of the liver. In addition, some drugs cannot effectively pass through the intestinal mucosa. Patient compliance is also a problem (for example, in critically ill patients who need to take medication at certain intervals or cannot take medication).
  • Another common technique for the delivery of drugs and bioactive substances is the use of conventional needles. While this method is effective compared to oral administration, there is a problem of causing pain at the injection site and local damage of the skin, bleeding and disease infection at the injection site, and the like.
  • Transdermal administration using a patch has the disadvantages of low side effects, high patient compliance, and easy maintenance of blood levels of the drug, while limited drugs capable of penetrating the skin and low drug delivery efficiency.
  • microneedles In order to solve the above problems, various microstructures including microneedles have been developed.
  • the microneedle developed to date has been mainly used for drug delivery, blood collection, and analyte detection in vivo.
  • microstructure manufacturing method in Korean Patent Application No. 10-2010-0130169 (name of the invention: microstructure manufacturing method, hereinafter prior art).
  • a droplet is spotted onto a substrate by using a nozzle, and then the viscous material is contacted with another substrate or a viscous material spotted on another substrate and then tensioned and solidified.
  • this manufacturing method there is an advantage that can reduce the loss of the functional material while implementing a sufficient hardness.
  • the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a viscous material supply device for producing a microneedle that can improve the product quality and production efficiency by shortening the viscous material spotting time.
  • a viscous material supply device for manufacturing a microneedle including a main body for accommodating the viscous material, the injection plate formed with a plurality of through holes and the pressing means for pressing the viscous material is discharged Supply the viscous material at the point of
  • the present invention since the time for spotting the viscous material is reduced, it is possible to prevent the quality deterioration due to the viscosity deviation of the viscous material, and also improve the production efficiency of the product.
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a method for manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a viscous material supply device for manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 are views illustrating a process of spotting a viscous material with the viscous material supply device for manufacturing the microneedle shown in FIG.
  • FIG. 5 and 6 are schematic cross-sectional views of a viscous material supply device for manufacturing a microneedle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a viscous material supply device for manufacturing a microneedle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view illustrating a process of spotting viscous material with a viscous material supply device for manufacturing microneedle shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a view for explaining a process of supplying a viscous material using a viscous material supply device for producing a microneedle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a spray plate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flow chart of a method for manufacturing a microneedle according to another embodiment of the present invention.
  • the viscous material supply apparatus for manufacturing a microneedle is for supplying viscous materials to a plurality of spaced points on a film to form a microneedle, and a main body portion in which the viscous material is received, and one end of the main body portion. It is coupled to the portion, characterized in that it comprises a spray plate for forming a plurality of through holes through which the viscous material is discharged, and pressing means for pressurizing the viscous material received in the body portion through the through hole.
  • the spray plate is preferably detachably coupled to the body portion.
  • the spray plate is surface treated so that the adhesive force between the spray plate and the viscous material is weakened.
  • the through hole of the injection plate has an inverted triangle shape that becomes narrower from the upper end to the lower end.
  • the through hole of the injection plate has a shape in which the width becomes narrower and wider from the upper end to the lower end.
  • an opening and closing member for opening or blocking the through hole of the injection plate.
  • the opening and closing member is disposed in the main body portion, a plurality of opening and closing holes corresponding to the through hole is formed through, the opening and closing hole and the through hole facing each other to open the through hole It is preferable to move between an open position and a blocking position at which the through hole is blocked by the opening and closing member.
  • the present invention further comprises a stage on which the film is placed, the upper surface of the stage is preferably provided with a filling groove formed concave downward in a position corresponding to the through hole of the injection plate.
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a method for manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a method for manufacturing microneedles in a way to tension a viscous material.
  • the viscous material is preferably a "biocompatible or biodegradable material".
  • biocompatible material means a material that is not toxic to the human body and is chemically inert.
  • biodegradable substance means a substance that can be degraded by body fluids, enzymes or microorganisms in vivo.
  • the viscous material is dissolved in a suitable solvent to exhibit viscosity. That is, some of the materials exhibiting viscosity exhibit viscosity in a molten state by heat, but in order to maximize the advantage of the non-heating process, which is one of the provisions of the present invention, the viscous materials are preferably dissolved in a solvent and exhibit viscosity.
  • viscous substance hyaluronic acid and its salt, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, cellulose polymer, dextran, gelatin, glycerin, polyethylene glycol, polysorbate, propylene glycol, povidone, carbomer carbomer, gum ghatti, guar gum, glucomannan, glucosamine, dammer resin, rennet casein, locust bean gum, microfibrillated cellulose, silium Psyllium seed gum, xanthan gum, arabino galactan, arabino galactan, arabic gum, alginic acid, gellan gum, carrageenan, karaya gum, curdlan, chitosan, chitin , Tara gum, tamarind gum, tragacanth gum, percelleran, pectin or pullulan.
  • polyvinylpyrrolidone polyvinyl alcohol
  • cellulose polymer dextran
  • the viscous material used in the present invention is hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, alkyl cellulose and carboxymethyl cellulose, most preferably carboxymethyl cellulose.
  • the solvent for dissolving the above-mentioned viscous material is not particularly limited, and water, anhydrous or hydrous lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, acetone, ethyl acetate, chloroform, 1,3-butylene glycol, hexane, diethyl ether Or butyl acetate may be used as the solvent, preferably water or lower alcohol.
  • the microneedle manufacturing method includes a spotting step, a tensioning step, a solidification step, and a cutting step.
  • the spotting step is a step of spotting a viscous material at a plurality of points on the film.
  • the viscous material is spotted at a plurality of points of the film f at once.
  • the film (f) is made of a material having a flexible property to be attached to the skin, for example, various types of film, such as a film coated with polyurethane, polyvinyl alcohol, cellulose gum, gelatin or adhesive composition is used Can be.
  • this spotting step is an important feature of the present invention and has various embodiments, and will be described in detail later.
  • the spotted viscous material (0) is tensioned.
  • two films (f) spotted with a viscous material are disposed to face each other, and then the viscous materials (0) contact each other. After the film f is separated from each other, the viscous material may be stretched.
  • the films are separated from each other. It can be tensioned.
  • the tensioned viscous material is solidified.
  • the speed of solidification and the strength of the microneedle may be improved by performing blowing.
  • the film is cut by quickly moving away from each other in the state that the viscous material is completely solidified.
  • it can also cut using a laser, a cutting mechanism, etc.
  • the method may further include surface modifying the surface of the film f before spotting the viscous material on the film.
  • the microneedle is manufactured by spotting a viscous material on a film and then tensioning the viscous material.
  • the viscous material may be stretched only when the viscous material is attached to the film surface, and the adhesion force between the viscous material and the film surface is directly related to the degree to which the viscous material is stretched (ie, microneedle shape). Therefore, the adhesion between the film surface and the viscous material must be uniform throughout, and moreover, it is desirable to have a certain level or more.
  • the film is subjected to plasma treatment to modify the surface, thereby improving adhesion between the film and the viscous material and at the same time making the characteristics (ie, adhesion) of the film surface uniform.
  • the viscous material can then be stretched more uniformly in a subsequent tensioning step.
  • the type and intensity of the plasma can be appropriately changed according to the film type.
  • the viscous material can be spotted at a plurality of points on the film at the same time, the time required for spotting is greatly reduced as compared with the conventional art. Therefore, overall process time is shortened and productivity improves.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a viscous material supply device for manufacturing microneedle according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 3 and 4 are processes for spotting viscous material with a viscous material supply device for manufacturing microneedle shown in FIG. 2. It is a figure explaining.
  • the viscous material supply device 100 for manufacturing microneedle is to supply viscous material 0 to a plurality of points spaced apart from each other on the film f.
  • the viscous material supply device 100 for manufacturing a microneedle according to the present embodiment includes a main body 20, an injection plate 10, and a pressing means.
  • the interior of the main body 20 is provided with a space for accommodating the viscous material (0), one end is opened.
  • the injection plate 10 is formed in a flat plate shape, and a plurality of through holes are formed therethrough.
  • the injection plate 10 is coupled to one end (open part) of the main body 20.
  • the pressurizing means applies pressure to discharge the viscous material contained in the main body to the through hole.
  • a piston structure is employed as the pressing means. That is, the plate-like pressure plate 30 is disposed inside the main body 20, and when the pressure plate 30 moves downward by the drive shaft 31, the viscous material 0 is discharged through the through hole.
  • the form of the pressing means can be changed by various known means.
  • the injection plate 10 is preferably surface-treated to minimize the adhesion with the viscous material. This is because when the viscous material is strongly attached to the through hole of the injection plate, the viscous material is solidified in the state in which the viscous material is attached to block the through hole, thereby causing a deviation in the amount of the viscous material discharged.
  • the spray plate (particularly, the through hole portion) is surface treated, for example, the spray plate is coated with a hydrophobic material such as PU or Teflon.
  • a hydrophobic material such as PU or Teflon.
  • the reason for using a hydrophobic material is that many viscous materials are in the form of an aqueous solution, and the surface treatment method can be appropriately changed according to the characteristics of the viscous material.
  • the viscous material supply device 100 for manufacturing the microneedle may be pressed downward to be in close contact with the film f, or may be in close contact using electromagnetic force (electromagnetic force between the stage on which the film is placed (not shown) and the injection plate). It may be.
  • electromagnetic force electromagnettic force between the stage on which the film is placed (not shown) and the injection plate. It may be.
  • the viscous material is pressed in this state, the viscous material (0) is filled in the through hole, and part of it is attached to the upper surface of the film (f).
  • the viscous material 0 is spotted at a plurality of points on the film as shown in FIG.
  • the adhesion between the film f and the viscous material 0 is treated to be strong, and the adhesion between the spray plate 10 and the viscous material 0 is treated to be weak, More than the level of viscous material remains attached to the film (f) surface.
  • the size and shape of the through hole can be appropriately changed.
  • the viscous material supply device 100 for manufacturing a microneedle may be supplied in a manner to elevate 100.
  • precise pressurization means must be adopted so that the amount of viscous material discharged from the through hole is uniform.
  • FIG. 5 and 6 are schematic cross-sectional views of a viscous material supply device for manufacturing a microneedle according to another embodiment of the present invention.
  • the injection plate 10A is detachably coupled to the main body 20 by a screw n.
  • a groove is formed in the portion where the screw n is inserted in the injection plate 10A, and the head of the screw is completely inserted into the groove. Therefore, it becomes a structure which can fully adhere the injection plate 10A to a film.
  • the main body 20 is connected to a supply pipe 40 for supplying a viscous material. Then, a predetermined amount (or constant pressure) of the viscous material is supplied through the supply pipe, and thus the viscous material is discharged through the through hole.
  • the viscous material may be continuously supplied by a predetermined amount, but is preferably supplied in a pulse manner that is supplied only at a specific time point.
  • the method of supplying the viscous material to the film by the viscous material supply apparatus for manufacturing the microneedle disclosed in FIGS. 5 and 6 may be performed by the method described in FIGS. 3 and 4 described above.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a viscous material supply device for manufacturing microneedle according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 illustrates a process of spotting viscous material with the viscous material supply device for manufacturing microneedle shown in FIG. 7. It is a figure.
  • the viscous material supply device 200 for manufacturing a microneedle includes a main body 20, an injection plate 10, a pressing means, and an opening and closing member 50.
  • the body 20 is provided with a space for accommodating a viscous material, one end is open.
  • the injection plate 10 is formed in a flat plate shape, and a plurality of through holes are formed therethrough.
  • the injection plate is coupled to one end (open part) of the body portion.
  • the pressurizing means applies pressure to discharge the viscous material contained in the main body to the through hole.
  • the pressing means is not shown on the drawing, as shown in FIG. 6, a structure of a supply pipe for supplying the viscous material into the main body may be employed as the pressing means.
  • the opening and closing member 50 is for opening and closing the through hole.
  • the opening and closing member 50 is formed in a disc shape, it is disposed on the upper side of the injection plate 10 in the body portion 20.
  • a plurality of opening and closing holes are formed in the opening and closing member 50 at positions corresponding to the through holes of the injection plate.
  • the opening and closing member 50 is connected to the rotating shaft 51, and is moved between the open position and the blocking position in conjunction with the rotation of the rotating shaft.
  • the open position is a position where the opening and closing holes and the through-holes face each other, as shown in Figure 7 (a), whereby the viscous material in the body portion can be discharged through the through-holes as shown in the figure Means.
  • the blocking position is a position where the opening and closing holes and the through holes are alternately disposed so that the through holes are blocked by the opening and closing member. In this blocking position, the viscous material is not supplied to the through holes.
  • the invention is configured such that the through hole is opened or blocked according to the rotation of the opening and closing member, but the invention may be configured such that the through hole is opened or blocked as the opening and closing member slides.
  • a process of supplying a viscous material to the viscous material supply device for manufacturing microneedle according to the present embodiment will be described.
  • the spray plate 10 is completely adhered to the film f, and the viscous material is supplied through the pressing means while the opening and closing member 50 is positioned at the open position.
  • the viscous material is completely filled in the through hole of the injection plate 10 so that a part of the viscous material is in contact with the film f.
  • the amount of viscous material spotted at one time is determined by the volume of the injection plate through-holes (most preferably the viscous material is supplied by the same amount as the volume of the through-holes) and is therefore always constant You can spot positive viscous material.
  • the volume of the injection plate through-holes most preferably the viscous material is supplied by the same amount as the volume of the through-holes
  • pressure that is injected that is, pressurizing means
  • the precise control of the injection volume through the control requires not only very advanced techniques but also is not easy.
  • the present embodiment has the advantage that the amount of the viscous material is injected uniformly and accurately by the shape (volume) of the through hole.
  • FIG. 9 is a view for explaining a process of supplying a viscous material using a viscous material supply device for producing a microneedle according to another embodiment of the present invention.
  • the viscous material supply device 100C for manufacturing a microneedle further includes a stage 60.
  • the stage 60 is where the film f is placed, and a plurality of filling grooves 61 are provided on the upper surface of the stage.
  • the filling groove 61 is formed to be concave downward, and is formed at a position corresponding to each through hole of the injection plate 10.
  • the spray plate 10 is completely adhered to the film f while the film f is placed on the stage 60. Let's do it.
  • the film f is pushed into the filling groove 61 by the pressure supplied with the viscous material 0, as shown in FIG. It will be filled with viscous material.
  • the viscous material is spotted as shown in FIG. 9 (c).
  • the film f may be pushed back into the filling groove 61 and then restored to its original state.
  • the viscous material is spotted by the volume of the through hole.
  • the viscous material can be spotted further by the volume of the filling groove 61, the amount of the viscous material spotted through the shape of the filling groove can be changed.
  • the present invention is to solve this problem by changing the shape of the through-holes.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a spray plate according to another embodiment of the present invention.
  • the through hole of the injection plate 10B is formed in an inverted triangle shape that is narrower from the upper end to the lower end.
  • the viscous material When pressure is applied to the viscous material, the viscous material is pushed out through the through hole, and when the applied pressure is released, the viscous material in the through hole is sucked up by its own viscosity, and the width of the lower part of the through hole is greater than the upper part. Because of the narrowness, even if the viscous material is sucked up slightly from the upper end side, the viscous material is sucked up to a much larger width from the lower end side of the through hole. Therefore, it is possible to prevent the phenomenon that the viscous material leaks to the outside and is buried on the lower surface of the injection plate.
  • the through holes of the injection plates 10C and 10D become narrower from the upper end to the lower end thereof, and are formed to have a structure widening again from the specific position P.
  • FIG. When the through-holes are formed in this way, after supplying the viscous material to the film through the through-holes, when the spray plate is raised while the supply is stopped, the viscous material remaining in the through-holes is based on a specific position (P). Separately, the viscous material below the specific location is attached to the film f, and the viscous material above the specific location remains in the through hole. When the viscous material leaks out through the through hole, the viscous material leaks out through the inner wall of the through hole. In this embodiment, the viscous material is widened since the inner wall of the through hole becomes wider after a specific position. It is prevented from flowing down.
  • FIG. 11 is a flow chart of a method for manufacturing a microneedle according to another embodiment of the present invention.
  • the method of manufacturing a microneedle according to the present embodiment includes a spotting step, a tensioning step, a solidification step, and a cutting step.
  • the remaining steps except for the spotting step are the same as the steps described above with reference to FIG. 1. Therefore, the spotting step will be mainly described.
  • a mask m having a plurality of through holes formed on the film f is disposed, and plasma treatment is performed in this state. Then, only the film surface corresponding to the position exposed to the plasma, that is, the through hole, is surface-modified, thereby improving adhesion to only this portion (ie, the surface-modified portion) viscous material.
  • the microneedle may be manufactured by performing the stretching step, the solidification step, and the cutting step.
  • the viscous material can be spotted on the surface of the film very easily and simply (that is, without the viscous material supply device for preparing the microneedle described above).

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Abstract

본 발명은 점성물질 스팟팅 시간을 단축함으로써 제품 품질 및 생산효율을 향상시킬 수 있는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치는 마이크로니들을 형성하기 위하여 필름 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성물질을 공급하기 위한 것으로, 내부에 점성물질이 수용되는 본체부와, 상기 본체부의 일단부에 결합되며, 상기 점성물질이 토출되는 복수의 관통공이 형성되어 있는 분사 플레이트와, 상기 본체부에 수용된 점성물질이 상기 관통공을 통해 배출되도록 가압하는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치
본 발명은 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부 내로 삽입되어 약물이나 영양분을 체내로 공급하는 마이크로니들을 제조하는데 사용되는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치에 관한 것이다.
질병의 치료를 위한 수많은 약물 및 생리활성물질 등이 개발되었지만 약물 및 생리활성물질을 신체 내로 전달함에 있어서, 생물학적 장벽(biological barrier, 예를 들어, 피부, 구강점막 및 뇌-혈관 장벽 등) 통과 문제 및 약물 전달의 효율 문제는 여전히 개선되어야 할 점으로 남아 있다.
약물 및 생리활성물질은 일반적으로 정제제형 또는 캡슐제형으로 경구투여 되지만, 수 많은 약물들이 위장관에서 소화 또는 흡수되거나 간의 기전에 의하여 소실되는 등의 이유로 상기와 같은 투여 방법만으로는 유효하게 전달될 수 없다. 게다가, 몇몇 약물들은 장의 점막을 통과하여 유효하게 확산 될 수 없다. 또한 환자의 순응도 역시 문제가 된다(예를 들어, 특정 간격으로 약물을 복용해야 하거나, 약을 복용할 수 없는 중환자의 경우 등).
약물 및 생리활성물질의 전달에 있어서 또 다른 일반적인 기술은 종래의 주사바늘(needle)을 이용하는 것이다. 이 방법은 경구 투여에 비하여 효과적인 반면에, 주사부위에서의 통증 수반 및 피부의 국부적 손상, 출혈 및 주사부위에서의 질병 감염 등을 야기하는 문제점이 있다.
상기 경구 투여 및 피하 주사의 문제점을 해결하기 위하여, 패취제를 통한 경피 투여 방법이 이용된다. 패취제를 사용한 경피 투여는 부작용이 적고 환자의 순응도가 높으며 약물의 혈중 농도를 일정하게 유지하기 용이하다는 장점을 갖는 반면, 피부 투과가 가능한 약물이 제한적이고 약물 전달 효율이 낮은 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 마이크로니들(microneedle)을 포함하는 여러 가지 마이크로구조체들이 개발되었다. 현재까지 개발된 마이크로니들은 주로 생체 내 약물 전달, 채혈, 체내 분석물질 검출 등에 사용되어 왔다.
한편, 본 출원인은 한국특허출원 제10-2010-0130169(발명의 명칭:마이크로구조체 제조방법, 이하 선행기술)에서 완전히 새로운 마이크로구조체 제조방법을 제시한 바 있다. 선행기술에서는 노즐을 이용하여 기판에 점성물질을 한 방울씩 스팟팅 한 후, 이 점성물질을 또 다른 기판 또는 또 다른 기판상에 스팟팅 된 점성물질과 접촉한 후 이를 인장시켜 응고시키는 방식이다. 그리고, 이러한 제조방법에 따르면, 충분한 경도를 구현하면서도 기능성 물질의 손실을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
하지만, 종래의 경우에는 점성물질을 한 방울씩 기판에 스팟팅하기 때문에, 기판에 많은 수의 점성물질을 스팟팅 하기 위하여 많은 시간이 소요되고, 이로 인해 전체 공정시간이 늘어나서 생산성이 감소되는 문제점이 있다..
또한, 스팟팅 시간이 길어지면, 미리 스팟팅 되어 있던 점성물질의 일부가 증발되기 때문에, 점성물질들 간에 점도 차이가 발생하게 되고, 이에 따라 인장과정에서 마이크로니들의 길이나 상단의 두께 등의 편차가 심해져 제품 불량률이 증가하게 된다. 특히, 마이크로니들 상단의 두께가 증가하면 피부를 투과하는 효율이 낮아져 결국 약물전달효율이 낮아지고, 나아가 상단의 두께가 늘어날수록 사용자가 느끼는 통증이 커지기 때문에 제품을 사용하는 사람들이 불편함을 느낄 수 있다.
또한 본 발명자의 기존 마이크로구조체 제조방법에 따르면 기판 표면과 점성물질이 서로 결합하는 힘이 있어야 인장 및 분리가 가능하기 때문에, 마이크로니들이 형성되는 기판의 표면 특성에 따라 사용할 수 있는 점성물질의 특징이 제한되는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 점성물질 스팟팅 시간을 단축함으로써 제품 품질 및 생산효율을 향상시킬 수 있는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치를 제공하는 것이다.
기술적 과제를 해결하기 위하여 점성물질을 수용하는 본체부와 복수의 관통공이 형성된 분사 플레이트와 점성물질이 배출되도록 가압하는 가압수단을 포함하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치를 통하여, 필름 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성물질을 공급한다.
본 발명에 따르면, 점성물질을 스팟팅 하는 시간이 감소되므로 점성물질의 점도 편차에 의한 품질저하를 방지할 수 있고, 또한 제품의 생산효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조방법의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치의 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치로 점성물질을 스팟팅하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치의 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치로 점성물질을 스팟팅하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치를 이용하여 점성물질을 공급하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분사 플레이트의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로니들 제조방법의 흐름도이다.
본 발명에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치는 마이크로니들을 형성하기 위하여 필름 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성물질을 공급하기 위한 것으로, 내부에 점성물질이 수용되는 본체부와, 상기 본체부의 일단부에 결합되며, 상기 점성물질이 토출되는 복수의 관통공이 형성되어 있는 분사 플레이트와, 상기 본체부에 수용된 점성물질이 상기 관통공을 통해 배출되도록 가압하는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 분사 플레이트는 상기 본체부에 착탈 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 분사 플레이트와 상기 점성물질 사이의 접착력이 약화되도록 상기 분사 플레이트가 표면처리되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 분사 플레이트의 관통공은 상단부로부터 하단부로 갈수록 폭이 좁아지는 역삼각형 모양을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 분사 플레이트의 관통공은 상단부로부터 하단부로 갈수록 폭이 좁아지다가 다시 넓어지는 모양을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 분사 플레이트의 관통공을 개방 또는 차단하는 개폐부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 개폐부재는, 상기 본체부의 내부에 배치되며, 상기 관통공에 대응되는 복수의 개폐홀이 관통 형성되어 있으며, 상기 개폐홀과 상기 관통공이 서로 대면함으로써 상기 관통공이 개방되는 개방위치와, 상기 개폐부재에 의해 상기 관통공이 차단되는 차단위치 사이에서 이동되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 필름이 놓여지는 스테이지를 더 포함하며, 상기 스테이지의 상면에는 상기 분사 플레이트의 관통공에 대응되는 위치에 하방으로 오목하게 형성되는 충진홈이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로니들 제조방법과 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조방법의 개략적인 흐름도이다.
먼저, 본 발명은 점성물질을 인장하는 방식으로 마이크로니들을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이때, 점성물질은 "생체적합성 또는 생분해성 물질"인 것이 바람직하다. 여기서, "생체적합성 물질"이란 인체에 독성이 없고 화학적으로 불활성인 물질을 의미한다. 그리고, "생분해성 물질"은 생체 내에서 체액, 효소 또는 미생물 등에 의해서 분해될 수 있는 물질을 의미한다.
또한, 본 발명에 따르면 점성물질은 적합한 용매에 용해되어 점성을 나타내는 것이 바람직하다. 즉, 점성을 나타내는 물질들 중에는 열에 의해 용융된 상태에서 점성을 나타내는 것이 있으나, 본 발명의 잠정 중의 하나인 비가열 공정이라는 장점을 최대화하기 위해서 점성물질은 용매에 용해되어 점성을 나타내는 것이 바람직하다.
상술한 점성물질로는 히알루론산과 그의 염, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 셀룰로오스 폴리머(cellulose polymer), 덱스트란, 젤라틴, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 폴리소르베이트, 프로필렌글리콜, 포비돈, 카보머(carbomer), 가티검(gum ghatti), 구아검, 글루코만난, 글루코사민, 담마검(dammer resin), 렌넷카제인(rennet casein), 로커스트콩검(locust bean gum), 미소섬유상셀룰로오스(microfibrillated cellulose), 사일리움씨드검(psyllium seed gum), 잔탄검, 아라비노갈락탄(arabino galactan), 아라비아검, 알긴산, 젤란검(gellan gum), 카라기난, 카라야검(karaya gum), 커드란(curdlan), 키토산, 키틴, 타라검(tara gum), 타마린드검(tamarind gum), 트라가칸스검(tragacanth gum), 퍼셀레란(furcelleran), 펙틴(pectin) 또는 풀루란(pullulan)을 등이 있다. 보다 바람직하게는, 본 발명에서 이용되는 점성물질은 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 하이드록시알킬 셀룰로오스, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로오스, 알킬셀룰로오스 및 카르복시메틸셀룰로오스이며, 가장 바람직하게는 카르복시메틸셀룰로오스이다.
또한, 상술한 점성물질을 용해하는 용매는 특별하게 제한되지 않으며, 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 1,3-부틸렌글리콜, 헥산, 디에틸에테르 또는 부틸아세테이트가 용매로 이용될 수 있으며, 바람직하게는 물 또는 저급 알코올이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로니들 제조방법은 스팟팅 단계와, 인장단계와, 응고단계와, 절단단계를 포함한다.
스팟팅 단계는 필름 상의 복수의 지점에 점성물질을 스팟팅하는 단계로, 본 발명에서는 점성물질을 필름(f)의 복수 지점에 한 번에 스팟팅 한다는 점이 매우 중요한 특징이다. 이때, 필름(f)은 피부에 부착가능하도록 플렉서블한 성질을 가지는 소재로 이루어지며, 예를 들어 폴리우레탄, 폴리비닐알콜, 셀룰로오스 검, 젤라틴 또는 점착조성물이 도포된 필름 등 다양한 형태의 필름이 이용될 수 있다.
스팟팅 단계의 기본적인 개념을 설명하면, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 필름(f)이 배치된 상태에서, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 복수의 관통공이 형성된 분사 플레이트(10)를 필름(f) 상에 배치하고, 이 분사 플레이트(10)의 관통공을 통해 점성물질(0)을 필름으로 공급함으로써(도 1의 (c)) 필름 상의 복수의 지점에 점성물질을 스팟팅하는 것이다(도 1의 (d)).
참고로, 이 스팟팅 단계는 본 발명의 중요한 특징이고, 다양한 실시예를 가지므로, 추후 다시 상세하게 설명하기로 한다.
인장단계에서는 스팟팅 된 점성물질(0)을 인장시킨다. 이때, 도 1의 (e-1) 및 도 1의 (f)에 도시된 바와 같이 점성물질이 스팟팅 된 필름(f) 2개를 서로 마주보게 배치한 후, 점성물질(0)끼리 서로 접촉시킨 후 필름(f)을 서로 멀어지게 함으로써 점성물질을 인장시킬 수 있다. 또한, 도 1의 (e-2) 및 도 1의 (f)에 도시된 바와 같이, 점성물질(0)에 필름(f)(또는 평판)을 접촉한 후 필름을 서로 멀어지게 함으로써 점성물질을 인장시킬 수 있다.
응고단계에서는 인장된 점성물질을 응고시킨다. 이때, 필요에 따라 도 1의 (g)에 도시된 바와 같이 송풍을 실시함으로써 응고되는 속도 및 마이크로니들의 강도를 향상시킬 수 있다.
절단단계에서는 도 1의 (h)와 같이, 점성물질이 완전히 응고된 상태에서 필름을 서로 빠르게 서로 멀어지게 함으로써 절단한다. 한편, 레이저나 커팅기구 등을 이용하여 절단할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따르면 필름에 점성물질을 스팟팅 하기 전에 필름(f)의 표면을 표면개질하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 관하여 설명하면, 본 발명에서는 점성물질을 필름 상에 스팟팅 한 후 점성물질을 인장하는 방식으로 마이크로니들을 제조한다. 이때, 필름 표면에 점성물질이 부착되어 있어야만 점성물질을 인장할 수 있고, 또한 이때 점성물질과 필름 표면 사이의 부착력은 점성물질이 인장되는 정도(즉, 마이크로니들 형상)와 직결된다. 따라서, 필름 표면과 점성물질 사이의 부착력은 전체적으로 균일해야 하고, 나아가 일정 수준 이상을 가지는 것이 바람직하다.
그런데, 현실적으로 필름으로 사용될 수 있는 소재의 종류에 한계가 있고, 또한 필름 표면의 특성이 균일하지 않다. 이에, 본 발명에서는 필름을 플라즈마 처리하여 표면개질함으로써, 필름과 점성물질 사이의 부착력을 향상시키고 동시에 필름 표면의 특성(즉, 부착력)을 균일하게 한다. 그러면, 후속하는 인장 단계에서 보다 더 균일하게 점성물질을 인장할 수 있다. 참고로, 플라즈마의 종류 및 세기는 필름 종류에 따라 적절하게 변경가능하다.
본 발명에 따르면 필름 상의 복수의 지점에 동시에 점성물질을 스팟팅 할 수 있으므로, 종래에 비하여 스팟팅에 소요되는 시간이 크게 감소된다. 따라서, 전체 공정시간이 단축되어 생산성이 향상된다.
또한, 스팟팅 시간이 단축되므로, 종래와 같이 증발에 의해 점성물질들 사이에 점도차가 발생하게 되고, 이에 따라 인장시 마이크로니들의 형상이 불균일하게 되는 문제점이 방지된다.
이하에서는, 본 발명에서 점성물질을 스팟팅 할 때 사용하는 장치와 스팟팅하는 방식에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치의 개략적인 단면도이며, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치로 점성물질을 스팟팅하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치(100)는 필름(f) 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성물질(0)을 공급하기 위한 것이다. 본 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치(100)는 본체부(20)와, 분사 플레이트(10)와, 가압수단을 포함한다.
본체부(20)의 내부에는 점성물질(0)이 수용되는 공간이 마련되어 있으며, 일단부는 개방된다. 분사 플레이트(10)는 평판 형상으로 형성되며, 복수의 관통공이 관통 형성된다. 분사 플레이트(10)는 본체부(20)의 일단부(개방된 부분)에 결합된다. 가압수단은 본체부에 수용된 점성물질이 관통공으로 배출되도록 압력을 가하는 것이다. 본 실시예의 경우 가압수단으로는 피스톤 구조가 채용된다. 즉, 본체부(20)의 내부에 평판 형상의 가압판(30)이 배치되고, 이 가압판(30)이 구동축(31)에 의해 하방으로 이동하면 점성물질(0)이 관통공을 통해 배출된다. 한편, 점성물질을 배출할 때 점성물질이 균일한 양으로 배출하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해, 가압수단의 형태는 공지된 다양한 수단으로 변경가능하다.
한편, 분사 플레이트(10)는 점성물질과의 부착력이 최소화되도록 표면처리되는 것이 바람직하다. 이는, 분사 플레이트의 관통공에 점성물질이 강하게 부착되면, 이 점성물질이 부착된 상태에서 응고되어 관통공을 막게되고, 이에 따라 배출되는 점성물질의 양에 편차가 발생하기 때문이다. 이를 위해, 본 실시예에서는 분사 플레이트(특히, 관통공 부분 포함)는 표면처리되는데, 예를 들어 PU, 테플론 등과 같이 소수성을 가지는 물질로 분사 플레이트를 코팅한다. 참고로, 소수성 물질을 사용하는 이유는, 많은 점성물질들이 수용액 형태이기 때문이며, 점성물질의 특성에 따라 표면처리 방식을 적절하게 변경할 수 있다.
상기한 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치로 점성물질을 스팟팅 하는 과정에 관하여 설명하면, 먼저 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 필름(f)의 상면에 분사 플레이트(10)를 완전히 밀착시킨다. 이때, 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치(100)를 하방으로 가압하여 필름(f)에 밀착시킬 수도 있고, 전자기력(필름이 놓인 스테이지(도면 미도시)와 분사 플레이트 사이의 전자기력)을 이용하여 밀착시킬 수도 있다. 이 상태에서 점성물질을 가압하면 점성물질(0)이 관통공에 가득채워지면서 일부는 필름(f)의 상면에 부착된다. 이후, 가압을 해지하고 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치(100)를 위로 들어올리면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 필름 상의 복수의 지점에 점성물질(0)이 스팟팅 된다. 참고로, 앞서 설명한 바와 같이, 필름(f)과 점성물질(0) 사이의 부착력은 강해지도록 처리되고, 분사 플레이트(10)와 점성물질(0) 사이의 부착력은 약해지도록 처리되어 있기 때문에, 일정 수준 이상의 점성물질이 필름(f) 표면에 부착되어 남게 된다. 이때, 남아있는 점성물질의 양을 조절하기 위해서는, 관통공의 크기나 형상을 적절하게 변경할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치(100)를 필름(f) 상에 이격시킨 상태에서 점성물질(0)을 일정량만큼 배출한 후, 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치(100)를 상승시키는 방식으로 점성물질을 공급할 수도 있다. 다만, 이 경우에는 관통공에서 배출되는 점성물질의 양이 균일할 수 있도록, 정밀한 가압수단을 채용하여야만 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 경우 분사 플레이트(10A)는 나사(n)에 의해 본체부(20)에 착탈 가능하게 결합된다. 특히, 도 5에 확대되어 도시된 바와 같이, 분사 플레이트(10A)에서 나사(n)가 삽입되는 부분에는 홈이 형성되고, 이 홈에 나사의 머리 부분이 완전히 삽입된다. 따라서, 분사 플레이트(10A)를 필름에 완전히 밀착시킬 수 있는 구조가 된다.
도 6을 참조하면, 본체부(20)에는 점성물질을 공급하는 공급관(40)이 연결된다. 그리고, 이 공급관을 통해 일정량(또는 일정 압력)의 점성물질이 공급되고, 이에 따라 관통공을 통해 점성물질이 배출된다. 참고로, 점성물질은 일정량씩 지속적으로 공급될 수도 있으나, 바람직하게는 특정 시점에만 공급되는 펄스 방식으로 공급되는 것이 바람직하다.
그리고, 도 5 및 도 6에 개시된 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치로 필름에 점성물질을 공급하는 방식은, 앞서 설명한 도 3 및 도 4에 개시된 방식으로 이루어질 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치의 개략적인 단면도이며, 도 8은 도 7에 도시된 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치로 점성물질을 스팟팅하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치(200)는 본체부(20)와, 분사 플레이트(10)와, 가압수단과, 개폐부재(50)를 포함한다.
본체부(20)의 내부에는 점성물질이 수용되는 공간이 마련되어 있으며, 일단부는 개방된다. 분사 플레이트(10)는 평판 형상으로 형성되며, 복수의 관통공이 관통 형성된다. 분사 플레이트는 본체부의 일단부(개방된 부분)에 결합된다. 가압수단은 본체부에 수용된 점성물질이 관통공으로 배출되도록 압력을 가하는 것이다. 본 실시예의 경우, 도면 상에는 가압수단이 도시되어 있지 않으나, 도 6에 도시된 바와 같이 점성물질을 본체부의 내부로 공급하는 공급관의 구조가 가압수단으로 채용될 수 있다.
그리고, 개폐부재(50)는 관통공을 개방 및 폐쇄하기 위한 것이다. 본 실시예의 경우, 개폐부재(50)는 원판 형상으로 형성되며, 본체부(20) 내부에서 분사 플레이트(10)의 상측에 배치된다. 개폐부재(50)에는 분사 플레이트의 관통공에 대응되는 위치에 복수의 개폐홀이 관통 형성된다. 개폐부재(50)는 회전축(51)에 연결되며, 회전축의 회전에 연동되어 개방위치와 차단위치 사이에서 이동된다. 이때, 개방위치란 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 개폐홀과 관통공이 서로 대면하게 되고, 이에 따라 도면에 도시된 바와 같이 본체부 내의 점성물질이 관통공을 통해 배출될 수 있는 위치를 의미한다. 그리고, 차단위치란 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 개폐홀과 관통공이 서로 어긋나게 배치되어 개폐부재에 의해 관통공이 차단되는 위치로, 이 차단위치에서는 관통공으로 점성물질이 공급되지 않는다.
한편, 본 실시예의 경우에는, 개폐부재의 회전에 따라 관통공이 개방 또는 차단되도록 발명을 구성하였으나, 개폐부재가 슬라이딩 됨에 따라 관통공이 개방 또는 차단되도록 발명을 구성할 수도 있다.
본 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치로 점성물질을 공급하는 과정에 관하여 설명한다. 도 8을 참조하면, 먼저 분사 플레이트(10)를 필름(f)에 완전히 밀착시키고, 개폐부재(50)를 개방위치에 위치시킨 상태에서 가압수단을 통해 점성물질을 공급한다. 그러면, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 점성물질이 분사 플레이트(10)의 관통공에 완전히 채워져 점성물질의 일부가 필름(f)에 접촉된다.
이 상태에서 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 개폐부재를 차단위치로 회전시키면, 분사 플레이트(10)의 관통공으로 점성물질이 더 이상 공급되지 않는다.
이후, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 분사 플레이트(10)를 상승시키면 분사 플레이트(10)의 관통공 내에 있던 점성물질이 필름(f)에 부착된 상태로 남게 되므로 복수의 지점에 점성물질(0)이 스팟팅 되게 된다.
참고로, 앞서 설명한 바와 같이, 필름과 점성물질 사이의 부착력은 강해지도록 처리하고, 분사 플레이트와 점성물질 사이의 부착력은 약해지도록 처리하면, 대부분의 점성물질이 필름 표면에 스팟팅 된 상태로 남아 있을 수 있다.
본 실시예에 따르면 한 번에 스팟팅 되는 점성물질의 양이 분사 플레이트 관통공의 부피에 의해 결정되고(가장 바람직하게는, 관통공의 부피와 동일한 양만큼 점성물질이 공급됨), 따라서 항상 일정한 양의 점성물질을 스팟팅 할 수 있게 된다. 특히, 본 발명에서와 같이 다수의 관통공을 통해 동시에 점성물질을 분사하는 경우, 각 관통공에서 분사되는 점성물질의 양을 균일하게 하는 것이 매우 중요한 문제인데, 이를 분사되는 압력(즉, 가압수단의 성능) 제어를 통해 분사량을 정밀하게 제어하는 것은 매우 고도의 기술을 필요로 할 뿐 아니라 용이하지 않다. 하지만, 본 실시예의 경우에는 관통공의 형상(부피)에 의해 점성물질이 분사되는 양을 균일하고 정확하게 결정할 수 있다는 장점이 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치를 이용하여 점성물질을 공급하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 경우 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치(100C)는 스테이지(60)를 더 포함한다.
스테이지(60)는 필름(f)이 놓여지는 곳으로, 스테이지의 상면에는 복수의 충진홈(61)이 마련되어 있다. 충진홈(61)은 하방으로 오목하게 형성되며, 분사 플레이트(10)의 각 관통공에 대응되는 위치에 형성된다.
점성물질을 공급하는 과정에 관하여 설명하면, 먼저 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 스테이지(60) 위에 필름(f)을 놓은 상태에서 분사 플레이트(10)를 필름(f)에 완전히 밀착시킨다. 이 상태에서 점성물질(0)을 공급하면, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 점성물질(0)이 공급되는 압력에 의해 필름(f)이 충진홈(61)으로 밀려 들어가면서 그 공간에 점성물질이 충진되게 된다. 이후, 점성물질의 공급을 중단하고 분사 플레이트(10)를 상승시키면 도 9의 (c)와 같이 점성물질이 스팟팅된다. 참고로, 필름(f)은 일정 수준의 탄성을 가지기 때문에, 충진홈(61)으로 밀려들어갔다가 다시 원상태로 복원가능하다.
본 실시예가 가지는 장점을 도 3의 실시예와 비교하여 설명하면, 도 3의 실시예의 경우에는 관통공의 부피 만큼의 점성물질이 스팟팅 된다. 하지만, 본 실시예의 경우에는, 충진홈(61)의 부피 만큼 점성물질이 더 스팟팅 될 수 있으므로, 충진홈의 형상을 통해 스팟팅 되는 점성물질의 양을 변경할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 점성물질을 분사하는 과정에서, 분사 플레이트의 하면(보다 구체적으로는, 관통공의 가장자리)에 점성물질이 묻게 되면(예를 들어, 점성물질이 관통공을 통해 외부로 새어 나와서 관통공 가장자리 하면에 묻게 됨), 이 점성물질이 굳어서 후속 공정에서 악영향을 미치게 된다. 이에, 본 발명에서는 관통공의 형상 변경을 통해 이러한 문제를 해결하고자 한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분사 플레이트의 단면도이다.
도 10의 (a)를 참조하면, 분사 플레이트(10B)의 관통공은 상단부에서부터 하단부로 갈수록 폭이 좁아는 역삼각형 모양으로 형성된다. 점성물질에 압력을 가하여 관통공으로 점성물질을 밀어내다가, 인가하던 압력을 해지하면, 관통공에 있던 점성물질이 자체 점성에 의해 위로 빨려 올라가게되는데, 이때, 관통공의 하단부 측 폭이 상단부 보다 좁기 때문에, 상단부 측에서 점성물질이 조금만 빨려 올라가더라도 관통공의 하단부 측에서는 점성물질이 훨씬 더 큰 폭으로 빨려 올라간다. 따라서, 점성물질이 외부로 새어나와서 분사 플레이트의 하면에 묻게 되는 현상을 방지할 수 있다.
도 10의 (b) 및 (c)를 참조하면, 분사 플레이트(10C, 10D)의 관통공은 상단부에서부터 하단부로 갈수록 폭이 좁아지다가, 특정 위치(P)에서부터 다시 넓어지는 구조로 형성된다. 이와 같이 관통공을 형성하면, 관통공을 통해 점성물질을 필름에 공급한 후, 공급을 중단한 상태에서 분사 플레이트를 상승시킬 때, 관통공 내에 남아있던 점성물질이 특정 위치(P)를 기준으로 분리되어, 특정 위치 아래에 있는 점성물질은 필름(f)에 부착되고, 특정 위치 위에 있는 점성물질은 관통공에 남게 된다. 그리고, 점성물질이 관통공을 통해 새어나올 때에는 점성물질이 관통공의 내벽을 타고 흘러내리는 방식으로 새어나오는데, 본 실시예의 경우에는 특정 위치 이후로는 관통공 내벽의 폭이 넓어지기 때문에 점성물질이 흘러내리는 것이 방지된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로니들 제조방법의 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로니들 제조방법은 스팟팅 단계와, 인장단계와, 응고단계와, 절단단계를 포함한다. 상기한 단계 중, 스팟팅 단계를 제외한 나머지 단계는 앞서 도 1에서 설명한 단계와 동일하다. 이에, 스팟팅 단계에 관하여 중점적으로 설명한다.
본 실시예에 따르면, 먼저 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 필름(f) 상에 복수의 관통공이 형성된 마스크(m)를 배치하고, 이 상태에서 플라즈마 처리를 실시한다. 그러면, 플라즈마에 노출되는 위치, 즉 관통공에 대응되는 필름 표면만이 표면개질되고, 이에 따라 이 부분만(즉, 표면개질 된 부분) 점성물질과의 부착력이 향상된다.
이후, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 필름(f)을 점성물질(0)에 접촉시켰다가 떼어내면, 점성물질과의 부착력이 높은 부분, 즉 표면개질된 부분에만 점성물질(0)이 부착되고, 이에 따라 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이 점성물질이 스팟팅된다.
이후, 앞서 도 1에서 설명한 바와 같이, 인장단계, 응고단계 및 절단단계를 수행하면 마이크로니들을 제조할 수 있다.
본 발명에 따르면, 매우 용이하고 간단하게(즉, 앞서 설명한 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치이 없이도) 점성물질을 필름 표면에 스팟팅 할 수 있다는 장점이 있다.
다만, 필름을 점성물질에 접촉할 때, 표면개질되지 않은 부분에도 점성물질이 일부 묻어나오게 되는 현상이 자주 발생하게 된다. 이를 해결하기 위해서는, 기본적으로 점성물질과의 부착력이 적은 소재를 사용하여 필름을 제조하거나, 또는 표면개질 되는 부분을 제외한 나머지 부분을 점성물질과의 부착력이 낮아지도록 표면처리하는 것이 더 바람직하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (8)

  1. 마이크로니들을 형성하기 위하여 필름 상의 서로 이격된 복수의 지점에 점성물질을 공급하기 위한 것으로,
    내부에 점성물질이 수용되는 본체부와,
    상기 본체부의 일단부에 결합되며, 상기 점성물질이 토출되는 복수의 관통공이 형성되어 있는 분사 플레이트와,
    상기 본체부에 수용된 점성물질이 상기 관통공을 통해 배출되도록 가압하는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사 플레이트는 상기 본체부에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분사 플레이트와 상기 점성물질 사이의 접착력이 약화되도록 상기 분사 플레이트가 표면처리되는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분사 플레이트의 관통공은 상단부로부터 하단부로 갈수록 폭이 좁아지는 역삼각형 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분사 플레이트의 관통공은 상단부로부터 하단부로 갈수록 폭이 좁아지다가 다시 넓어지는 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분사 플레이트의 관통공을 개방 또는 차단하는 개폐부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 개폐부재는, 상기 본체부의 내부에 배치되며, 상기 관통공에 대응되는 복수의 개폐홀이 관통 형성되어 있으며, 상기 개폐홀과 상기 관통공이 서로 대면함으로써 상기 관통공이 개방되는 개방위치와, 상기 개폐부재에 의해 상기 관통공이 차단되는 차단위치 사이에서 이동되는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필름이 놓여지는 스테이지를 더 포함하며,
    상기 스테이지의 상면에는 상기 분사 플레이트의 관통공에 대응되는 위치에 하방으로 오목하게 형성되는 충진홈이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로니들 제조용 점성물질 공급장치.
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