WO2018124808A1 - 마이크로 니들 - Google Patents

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WO2018124808A1
WO2018124808A1 PCT/KR2017/015724 KR2017015724W WO2018124808A1 WO 2018124808 A1 WO2018124808 A1 WO 2018124808A1 KR 2017015724 W KR2017015724 W KR 2017015724W WO 2018124808 A1 WO2018124808 A1 WO 2018124808A1
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substrate
hole
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microneedle
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조성윤
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랩앤피플주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to microneedles, and in particular, to microneedles that adhere to the skin and deliver substances such as drugs subcutaneously.
  • Drug delivery system refers to a series of technologies for delivering a substance having pharmacological activity to cells, tissues, organs and organs using various physicochemical techniques.
  • the oral administration method of ingesting the drug by mouth is most commonly used, and there are transdermal penetration methods such as delivering the drug to a part of the human body.
  • transdermal penetration methods such as delivering the drug to a part of the human body.
  • a method of delivering a liquid drug by punching a hole in a patient's skin with a metal injection needle, that is, a drug delivery method using a syringe has been widely used for a long time.
  • the drug delivery method using a syringe causes pain in the patient during the injection of the drug, and also may cause an infection in the patient due to the re-use of the needle due to the hassle of repeated vaccination and the neglect of managing the syringe. have.
  • the above method has a disadvantage in that the patient cannot administer the drug by using a syringe because an inoculator with knowledge of using a syringe is required.
  • the microneedle is a system that delivers a drug by physically drilling a small hole in the stratum corneum.
  • the Frausnicks Group of Georgia Institute of Technology, Georgia made a microneedle array using silicon process technology and suggested the possibility of drug delivery.
  • Many researches are being actively conducted at the beginning, and are made in various sizes and shapes based on various materials such as metal, polymer, glass and ceramic as well as silicon.
  • microneedles are used for the delivery of active substances such as drugs and vaccines in vivo, detection of bioanalytes in the body, and biopsy, and injection of other skin cosmetics or drugs into skin tissue or from the inside of the skin. It is also used for the purpose of extracting the same body fluids. Therefore, microneedles can be said to be one of the drug delivery methods that are very rapidly used in various fields since local needle injection is possible locally and minimizes pain when inserted into the skin.
  • conventional microneedles have a structural form that does not allow the drug to diffuse rapidly into the body by the stratum corneum of the skin. That is, as shown in FIG. 8, the conventional microneedles 10 protrude from the substrate portion 1 and the substrate portion 1 attached to the skin in a state of being placed on an adhesive sheet (not shown) and are inserted into the skin. It consists of a needle (2) that is, because the needle (2) has a simple structure arranged in a plurality of matrices at regular intervals on the substrate portion (1) there was a disadvantage that the drug diffusion using the transdermal is inefficient.
  • the substrate portion 1 of the microneedle 10 is generally manufactured using a mold, and the substrate portion 1 manufactured by a mold method is pressed by a press in a post process. Then, the plurality of needles 2 formed on the substrate portion 1 may be pressed by the press and bent and protruded on the substrate portion 1.
  • the conventional micro needle 10 has a structure in which the needles 2 are arranged in plural with a predetermined interval on the substrate portion 1 as described above, a movable mold of a complicated structure, namely, A movable mold having a pressing piece that is in correspondence with each of the plurality of needles 2 must be mounted.
  • the substrate portion disposed between the plurality of needles 2 is rather narrowed when the spacing between the needles 2 is narrowed.
  • the part of 1) is disposed closer to the pressing piece, it may be easily deformed or broken.
  • the present applicant has been proposed the present invention to solve the above problems, the related prior art documents, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0105686 'for stimulating the pain area or acupuncture points of the body Microneedle patch '.
  • the applicant has disclosed techniques for microneedles made of biodegradable metals through patent applications, and the like.
  • the present invention has a high permeability to the stratum corneum.
  • a drug delivery patch is required from the outside of the skin contact surface on the plate with a structure that does not use a separate drug injection device. .
  • An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a multi-microneedle having a needle arranged to facilitate the penetration or diffusion of the drug to be delivered into the body subcutaneously, and to facilitate the microneedle manufacturing operation. There is this.
  • Still another object of the present invention is to provide a microneedle in which biodegradable metal plate-like microneedle can be injected more quickly and smoothly without using a separate injection device or the like.
  • the present invention the substrate portion; Needle holes provided in a plurality in the substrate portion; And a needle portion provided on the substrate portion and protruding from the substrate portion to be inserted into the skin, wherein the needle portions are spaced apart from each other along a circumferential direction of the needle hole at a portion of the substrate portion partitioning the needle hole. It can be arranged in plurality.
  • the needle hole may be provided in the substrate portion in the form of a circular or regular polygon.
  • the needle part may be provided at the center of the inner side of the substrate part that divides the needle hole.
  • the needle unit may include: a first needle having one end connected to the substrate unit while being accommodated in the needle hole; And a second needle accommodated in the needle ball while the other end of the first needle and one end thereof are connected to each other.
  • the second needle may be formed in the form of an arrowhead that gradually decreases in width from one end in the longitudinal direction to the other end, and at one end thereof, a locking jaw having a width larger than the other end width of the first needle may be provided.
  • the needle portion or the substrate portion may include a supporting groove for providing a path for the drug flow.
  • the supporting groove may be provided on one surface or the other surface of the substrate portion, one end thereof in the longitudinal direction may be disposed in a part of the area formed by the substrate part, and the other end thereof in the longitudinal direction may extend toward the tip of the needle part.
  • the support groove may further include a slit groove connected to communicate from the other end in the longitudinal direction of the needle portion to the tip.
  • a supporting hole may be formed in a portion of the substrate portion or the needle portion in which the supporting groove is formed along a direction in which the supporting groove is formed.
  • the supporting hole may be formed in a form in which the inner diameter gradually decreases toward the bottom surface from the upper surface of the first needle or the second needle.
  • the substrate portion may have a honeycomb structure.
  • the substrate portion or the needle portion may be formed of a bioabsorbable metal.
  • a cutout may be provided at a connection portion of the first needle and the substrate, and the cutout may be provided at both sides in the width direction of the first needle at one end in the longitudinal direction of the first needle.
  • the cutout may include a slit hole provided between a widthwise end of the first needle and a lengthwise end of the supporting hole at a lengthwise end of the first needle.
  • the cutout may include a notch formed at both ends of the first needle in the width direction of the first needle in a width direction, and connected to the needle hole so as to communicate with the needle hole.
  • the bioabsorbable metal may include at least one component of magnesium, calcium, zinc and iron.
  • the microneedle with a flow path according to the present invention, the substrate portion; A needle portion provided on the substrate portion and protruding from the substrate portion to be inserted into the skin; And a supporting groove included in the needle part or the substrate part to provide a path through which the drug can flow.
  • the supporting groove may be provided on one surface or the other surface of the substrate portion, one end in the longitudinal direction of which is disposed in a portion of the area formed by the substrate, and the other end thereof in the longitudinal direction may extend toward the tip of the needle portion.
  • the support groove may further include a slit groove connected to communicate from the other end in the longitudinal direction of the needle portion to the tip.
  • a supporting hole may be formed in a portion of the substrate portion or the needle portion in which the supporting groove is formed along the forming direction of the supporting groove.
  • the multi-type microneedle according to an embodiment of the present invention has a configuration in which a plurality of needle portions are provided in a predetermined pattern around one needle hole, so that a plurality of needle portions are inserted into the skin of a predetermined area to deliver a drug to be delivered to the body. Can spread or penetrate quickly subcutaneously.
  • the multi-type microneedle since the substrate portion may have a honeycomb structure by a needle hole formed in the shape of a regular hexagon, the substrate portion is deformed or damaged by a press in the press pressing process to bend the needle portion Can be minimized.
  • the multi-type microneedle according to an embodiment of the present invention can protrude a plurality of needle parts on the substrate portion without providing the number of the pressing pieces provided in the movable mold of the press equal to the number of the needle portion, the movable mold of the press As a result, manufacturing costs can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost of microneedles and simplifying the manufacturing process.
  • the multi-type microneedle in addition to the drug for treatment in the body to deliver the components (magnesium, calcium, zinc, iron, etc.) contained in the bioabsorbable metal to supply the mineral with the drug to the user Can be.
  • the components magnesium, calcium, zinc, iron, etc.
  • the microneedles using the bioabsorbable metal since the needle portion may remain under the skin by a simple process of separating the substrate portion in contact with the skin on the skin, the bioabsorbable metal beneficial to the user It can be easily remaining in the body of the user, thereby allowing the user to receive the bioabsorbable metal ions beneficial to the human body in the body without a separate procedure.
  • microneedle by having a configuration that facilitates the flow of the active ingredient, such as drugs on the needle portion, the active ingredient passed through the stratum corneum more quickly and smoothly penetrates into the skin It can spread.
  • FIG. 1 is a plan view of a multi-type microcomputer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 1.
  • Figure 3 is a perspective view showing a state in which the needle portion is in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a supporting groove and a supporting hole are formed in the needle portion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a plan view showing a cut portion provided with a needle portion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a plan view showing a state in which the perforated portion is formed in a circular shape according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a plan view showing a state in which the perforated portion is formed in the form of a regular octagon according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of a conventional microneedles.
  • microneedles according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
  • detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view of a multi-type microneedle according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an enlarged view of a portion A shown in Figure 1
  • Figure 3 shows a state in which the needle portion is standing in accordance with an embodiment of the present invention
  • 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a supporting groove and a supporting hole are formed in a needle part according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a cutout part provided in a needle part according to an embodiment of the present invention
  • 6 is a plan view showing a state in which the perforated part is formed in a circular shape according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a plan view showing the state in which the perforated part is formed in a octagonal shape according to an embodiment of the present invention.
  • 8 is a perspective view of a conventional microneedle.
  • the microneedle 100 may include a substrate part 110, a needle hole 120 provided in plurality in the substrate part 110, and
  • the needle part 130 may include a plurality of needle parts 130 provided at a predetermined interval from each other along the circumferential direction of the needle hole 120 at a portion of the substrate part 110 partitioning the needle hole 120.
  • the substrate unit 110 may have the form of a thin thin plate having a predetermined area and thickness, and in the form of a patch on the skin of a user while being placed on an adhesive sheet (not shown) to which an adhesive material is applied. Can be attached.
  • the substrate unit 110 may be manufactured in various sizes and shapes corresponding to the skin part to be attached, and the periphery thereof may be formed to have various curvatures so as to be in airtight contact with the curved skin part. have.
  • the substrate unit 110 when the substrate unit 110 is attached to the nose of the user may be manufactured in the form of a known nose pack.
  • the substrate 110 may be loaded with a drug to be delivered subcutaneously.
  • a method of supporting the drug on the substrate unit 110 a method of dipping the substrate unit 110 in a container in which the drug is stored and coating or coating the drug by applying the drug to the substrate unit 110 is known. Manner may be used.
  • the drug contained in the substrate 110 may be a drug for the purpose of preventing and treating diseases, but is not limited thereto.
  • EGF Epidermal Growth Factor: epidermal growth factor
  • skin beauty Or hyaluronic acid for genetic material or skin beauty Or hyaluronic acid.
  • the needle hole 120 is a component that may be formed by processing the substrate unit 110 with a cutting device using a laser. As described above, the needle hole 120 is spaced apart from each other on the surface of the substrate unit 110. It may be provided in plurality.
  • the needle hole 120 may be provided in the substrate unit 110 in the form of a circular or regular polygon.
  • the substrate unit 110 may be provided in the form of a regular hexagon or a regular octagon, and the substrate unit may be provided in a circular form as shown in FIG. 6. 110 may be provided.
  • the needle part 130 includes a first needle 131 having one end in a longitudinal direction connected to the substrate part 110 while being accommodated in the needle hole 120 and the first needle. It may include a second needle 132 accommodated in the needle hole 120 while the other end in the longitudinal direction and one end in the longitudinal direction of the (131).
  • the needle part 130 configured as described above may be bent and protruded vertically on the surface of the substrate part 110 by a pressing process using a molding process or a press device. That is, the needle part 130 may be referred to as a part that is inserted under the user's skin when the substrate part 110 is in contact with the skin of the user and delivers the drug.
  • the needle part 130 has an inner side 111 of the substrate part partitioning the needle hole 120 as shown in FIG. 2. ) Can be provided in the center.
  • the needle part 130 is provided at the inner vertex portion of the substrate portion 110 that partitions the needle hole 120, the process of bending the needle portion 130 in the vertical direction (press on In the pressing step), the needle part 130 may be segmented. Therefore, in order to prevent the needle part 130 from being segmented as described above, the needle part 130 is provided at the center of the inner side 111 of the substrate part 110 that defines the needle hole 120. desirable.
  • the first needle 131 and the second needle 132 of the needle portion 130 may have an arrowhead shape as a whole to be easily inserted into the skin, the first needle 131 is one end in the longitudinal direction In the direction toward the other end may be formed in a form that gradually narrows the width.
  • the second needle 132 is also formed in the form of an arrowhead that gradually decreases in width from one end in the longitudinal direction toward the other end, but at one end thereof has a greater width than the other end in the longitudinal direction of the first needle 132a may be provided.
  • the microneedle 100 further includes a supporting groove 133 provided in the needle part 130 or the substrate part 110 to provide a path through which the drug can flow. can do.
  • the supporting groove 133 is provided on one surface or the other surface of the substrate unit 110, one end in the longitudinal direction of which is disposed in a portion of the area formed by the substrate unit 110, and the other end in the longitudinal direction of the needle unit 130. ) May be disposed to extend toward the other end of the second needle 132.
  • the supporting groove 133 may be selectively provided on one surface or the other surface of the substrate unit 110. In an embodiment of the present invention, the supporting groove 133 is provided on both one surface and the other surface of the substrate unit 110. Is shown.
  • the supporting groove 133 as described above not only forms a path through which the drug supported on the substrate portion 110 or the needle portion 130 can flow, but also the substrate portion 110 or the needle portion 120. ) Provides space for the drug to be stored so that the amount of drug delivered to the body can be adjusted.
  • the supporting groove 133 may have a form in which an inner diameter gradually decreases toward the thickness direction of the substrate 110 or the needle 130.
  • the supporting groove 133 configured as described above may be formed by increasing the planar area of the substrate 110 or the needle 130 according to the shape of the drug supported on the substrate 110 or the needle 130.
  • a flow path may be provided so that the drug supported on the substrate portion 110 or the needle portion 130 can be easily delivered subcutaneously.
  • the needle part 130 consisting of only a flat surface having no structure such as the supporting groove 133 along the drug delivery path
  • the plate surface of the skin and the needle part 130 is in close contact with each other, making it difficult for the drug to flow.
  • the supporting groove Drugs stored in 133
  • the drug supported on the substrate unit 110 or the needle unit 130 may flow along the forming direction of the supporting groove 133 to be delivered subcutaneously.
  • the microneedle 100 communicates from the other end in the longitudinal direction of the supporting groove 133 to the tip of the needle part 130, that is, the other end of the second needle 132. It may further include a slit groove 134 that is possibly connected.
  • the slit groove 134 serves to allow the drug stored in the supporting groove 133 or the supporting hole 135 to be described later to easily flow to the tip of the needle part 130, and thus, the Drugs contained in the substrate 110 or the needle 130 may be more easily delivered to the user's subcutaneous via the supporting groove 133 and the slit groove 134.
  • a supporting hole 135 may be further provided in the supporting groove 133. That is, a supporting hole 135 may be formed in a portion of the substrate portion 110 or the needle portion 130 on which the supporting groove 133 is formed along the direction in which the supporting groove 133 is formed. That is, the supporting hole 135 may be provided in the supporting groove 133 along the longitudinal direction of the first needle 131 or the second needle 132 of the needle part 130.
  • the supporting hole 135 connects one surface and the other surface of the substrate portion 110 or one surface and the other surface of the needle portion 130 to communicate with each other, and thus, the substrate portion 110 or the needle portion 120. Drugs carried on one side or the other side of the) can communicate with each other so that the drug can quickly spread in the user's skin.
  • the supporting hole 135 provides a space in which the drug can be stored similarly to the supporting groove 133, the amount of the drug supported on the substrate 110 or the needle 130 is controlled.
  • the supporting hole 135 may be provided in a form in which the inner diameter gradually decreases from one surface of the first needle 131 or the second needle 132 to the other surface direction or the other surface in one surface direction.
  • the drug coating layer formed by being supported on the needle part 130 may be provided to accommodate a space.
  • microneedle 100 Since the microneedle 100 according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above has a structure in which a plurality of needle parts 130 are provided at a predetermined interval on the needle hole 120 formed on the substrate part 110.
  • drugs that are intended to be supplied into the body can be delivered intensively subcutaneously and rapidly spread.
  • the substrate 110 may have a honeycomb structure.
  • the substrate unit 110 having a honeycomb structure presses the needle hole 120 in the process of pressing the pressing portion of the press to bend the plurality of needle portions 130 arranged around the needle hole 120. Deformation or breakage of the portion 110a (see FIG. 1) of the substrate portion 110 to be partitioned by the pressing piece can be prevented.
  • the portion 110a (see FIG. 1) of the substrate portion 110 disposed at the portion may be deformed or torn by being affected by the pressing piece 110.
  • the microneedle 100 may form the substrate hole 110 in a honeycomb structure by providing the needle hole 120 in the form of a regular hexagon.
  • the overall strength of the 110 may be increased to prevent deformation or breakage of the substrate 110 in a work process using a press.
  • the plurality of needle parts 130 may be bent and protruded on the substrate part 110 by one pressing piece inserted into one needle hole 120. Therefore, it is not necessary to provide the number of the pressing pieces provided in the movable mold of the press to the number corresponding to the number of the needle portion 130, so that the structure of the movable mold can be simplified as a whole. Since the manufacturing cost of the mold is reduced, the manufacturing cost of the multi-type microneedle 100 may be reduced and the manufacturing process may be simplified.
  • the microneedle 100 may be formed of a bioabsorbable metal. That is, the substrate unit 110 or the needle unit 120 may be formed of a bioabsorbable metal composed of components beneficial to the human body.
  • the substrate unit 110 may be made of a metal including at least one component of magnesium, calcium, zinc, and iron, which are utilized as bioabsorbable metals. Accordingly, the needle provided on the substrate unit 110 may be used.
  • the part 130 is also made of a bioabsorbable metal.
  • a cutout 140 may be further provided at a connection portion between the first needle 131 and the substrate 110.
  • the cutting portion 140 may allow the needle portion 130 to be separated from the substrate portion 110 and remain on the skin when the substrate portion 110 formed of the bioabsorbable metal is contacted on the skin and then separated. Can be.
  • the cutouts 140 are formed at both ends of the first needle 131 in the width direction at one end in the longitudinal direction of the first needle 131, as shown in FIGS. 5A and 5B. Each may be provided.
  • the cutting portion 140 at both ends in the longitudinal direction of the first needle 131 in the longitudinal direction of the first needle 131 and the supporting groove ( 133 may be provided in the form of slit holes respectively disposed between one end in the longitudinal direction, and as shown in FIG. 5B, the first needle at the one end in the longitudinal direction of the first needle 131.
  • Each of the needles 131 may be provided in the form of a notch formed at both ends in the width direction thereof so as to communicate with the needle hole 120.
  • the cutout portion 140 configured as described above may allow the first needle 131 and the second needle 132 inserted subcutaneously to remain subcutaneously when the substrate 110 contacting the skin is separated from the skin.
  • the length of one end portion of the first needle 131 in the longitudinal direction serves to reduce the area of the connection portion so that it is easily broken on the substrate portion (110).
  • the first needle 131 and the second needle 132 inserted into the subcutaneous may be attached to the subcutaneous tissue by the contracting force of the subcutaneous tissue.
  • the first needle 131 and the second needle 132 when the substrate 110 separated from the skin by the user pulls the first needle 131 and the second needle 132 with a force greater than that of the subcutaneous tissue, the first needle 131 and the second needle. Needle 132 can also be separated from the skin together with the substrate unit 110.
  • the cutout 140 is formed at the connection portion between the substrate 110 and the first needle 131 so that the first needle 122 and the second needle 123 are formed. Attenuates the force provided to the substrate unit 110 so as to pull the lower than the contractive force provided by the subcutaneous tissue so that the first needle 131 and the second needle 132 can remain subcutaneously. will be.
  • the locking jaw 132a formed in the second needle 132 may be caught in the subcutaneous tissue, the first needle 131 and the second needle 132 may be further bound to the subcutaneous tissue. . Therefore, when the substrate portion 110 which has been in contact with the skin is separated from the skin, the connection portion between the first needle 131 and the substrate portion 110 may be more easily broken by the catching jaw 132a. .
  • the first needle 131 and the second needle 132 remaining in the skin may not only deliver the drug supported on the substrate unit 110 subcutaneously, but also subcutaneously transfer mineral components contained in the bioabsorbable metal. That is, as the magnesium, calcium, zinc and iron components utilized as bioabsorbable metals are delivered subcutaneously, mineral components may also be supplied into the body.
  • bioabsorbable metals are made of magnesium-based alloys for application as orthopedic implants, and are commercially available at home and abroad. Bioabsorbable metals applied to orthopedic implants are decomposed in a pad for safe fracture fixation. The focus was on slowing speed as much as possible or improving corrosion resistance.
  • the bioabsorbable metal forming the microneedles 100 accelerates the decomposition rate in the body to supply minerals with drug release under the skin.
  • the mechanism can be applied.
  • magnesium, calcium, and zinc which are utilized as bioabsorbable metals, have a mechanism of reacting with water to release hydrogen gas and decomposing as shown in the following [Formula 1] to [Formula 3].
  • the substrate 110 and the needle 130 formed of the bioabsorbable metal as described above release ions and decomposition products under the skin, and the hydrogen gas generated by the by-products provides a swelling effect within the skin to improve wrinkles. Can be derived.
  • the by-products ZnO and MgCl which are produced by inserting magnesium and zinc as constituents of the bioabsorbable metal, remain on the skin surface subcutaneously, and the drugs supported on the substrate 110 and the needle 120 are subcutaneously. It may also play the role of a drug delivery enhancer to enhance absorption. Therefore, the substrate unit 110 and the needle unit 130 formed of a bioabsorbable metal can effectively deliver the drug supported thereon to the user.
  • the shape of the needle hole 120 and the needle portion 130 formed in the substrate portion 110 is patterned on the substrate portion 110 by a known lithography or etching technique. Can be formed.
  • the edge of the needle portion 130 may be formed by the lithography or etching technique. It may corrode and become sharper than the thickness of the raw material itself. That is, a sharp inclined surface having a thickness smaller than its own thickness is formed on the circumference of the first needle 131 or the second needle 132 by corrosion according to a lithography or etching technique to be easily inserted subcutaneously. It can have a sharp shape.
  • the multi-type micro needle 100 since the multi-type micro needle 100 according to an embodiment of the present invention includes a needle hole 120 having a relatively large diameter or a larger area than a needle hole formed in a conventional micro needle, the user may Through the ball 120, light therapy (light-therapy; phototherapy) can also be received in parallel.
  • light therapy light-therapy; phototherapy
  • the user's skin may be exposed to the outside through the plurality of needle holes 120, and thus the exposed skin may be exposed to skin diseases such as skin pain, acne, and atopy.
  • Phototherapy can also be easily performed by irradiating beneficial light.
  • the user since the user may be treated by the drug injected into the skin through the needle part 130 and the light irradiated through the needle hole 120, the synergy effect of the drug treatment and the phototherapy can be expected. have.
  • the light exposed to the human body is irradiated to the skin exposed through the needle hole 120, but it has been described as being able to receive a light therapy procedure. That is, the skin treatment material or skin treatment material may be applied to the skin exposed through the needle hole 120 to perform a skin treatment procedure.
  • the substrate 110 may be in close contact with the user's skin by the needle hole (120).
  • the needle ball 120 has a needle ball (only one needle formed in the existing microneedle due to the configuration of accommodating the plurality of needle parts 130 in one space). Holes having a relatively larger diameter or larger area, the skin of the user is inserted into the needle hole 120 when the substrate portion 110 is in contact with the skin of the user, at which time a negative pressure is formed so that the substrate The unit 110 may be in close contact with the skin.
  • the microneedle 100 may have a configuration in which the substrate part 110 may be in close contact with the skin of the user by the needle hole 110.
  • the multi-type microneedle 100 configured as described above has a configuration in which a plurality of needle portions are provided in a predetermined pattern around one needle hole, so that a plurality of needle portions are inserted into the skin of a predetermined area. Drugs to be delivered to can be rapidly spread or penetrated subcutaneously.
  • the multi-type micro needle 100 since the substrate portion 110 may have a honeycomb structure by the needle hole 120 formed in the form of a regular hexagon, the needle portion 130 Deformation or breakage of the substrate 110 by the press may be minimized in the press pressing process that is bent.
  • the plurality of needle parts 130 may be formed on a substrate without having the same number of press pieces as the number of the needle parts 130 provided on the movable mold of the press. Since it can protrude from the unit 110, it is possible to reduce the manufacturing cost of the movable mold of the press, as a result can reduce the manufacturing cost of the microneedle and simplify the manufacturing process.
  • microneedles of the present invention can be sold and used in various industrial fields such as the medical field and the skin care field.

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Abstract

본 발명은, 기판부; 상기 기판부에 다수개로 마련되는 니들공; 및 상기 기판부에 마련되되 상기 기판부상에서 돌출되어 피부에 삽입되는 니들부;를 포함하며, 상기 니들부는 상기 니들공을 구획하는 상기 기판부의 부위에서 상기 니들공의 둘레방향을 따라 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로 니들
본 발명은 마이크로 니들에 관한 것으로서, 상세하게는, 피부에 부착되어 피하에 약물과 같은 물질을 전달하는 마이크로 니들에 관한 것이다.
약물전달시스템(drug delivery system; DDS)은 약리학적 활성을 갖는 물질을 다양한 물리화학적 기술을 이용하여 세포, 조직, 장기 및 기관 등으로 전달하는 일련의 기술을 의미한다.
약물전달시스템으로는 입으로 약물을 섭취하는 경구투여 방식이 가장 일반적으로 사용되고 있으며, 이외 인체의 한 부분에 약물을 전달하는 경피투과형 방식 등이 있다. 그 중, 금속재질의 주사바늘로 환자의 피부에 구멍을 뚫어 액상의 약물을 전달하는 방식, 즉, 주사기를 이용한 약물전달방식이 오래 전부터 널리 사용되고 있다.
하지만, 주사기를 이용한 약물전달방식은 약물 주입시 환자에게 통증을 동반하게 하고, 또한, 반복접종의 번거로움과 주사기의 관리 소홀로 인한 주사바늘의 재사용으로 인해 환자에게 감염을 유발시킬 수 있는 단점이 있다.
또한, 위의 방식은 주사기 사용 지식을 보유한 접종자가 요구되기 때문에 환자 스스로 주사기를 이용해서 약물을 투여할 수 없는 단점도 있다.
따라서, 근래에는 주사기를 이용한 약물전달방식을 개선하고자 펜형 주사기보다 훨씬 작은 마이크로 크기의 경피투과형 마이크로 니들이 제작되어 활용되고 있다.
마이크로 니들은 각질층에 물리적으로 작은 구멍을 뚫어 약물을 전달하는 시스템으로서, 1998년 미국 조지아 공대 프라우스니츠그룹에서 반도체 공정기술을 이용하여 실리콘소자로 마이크로 니들 어레이를 만들어 약물전달의 응용 가능성을 제시한 것을 시초로 많은 연구들이 활발하게 진행되고 있으며, 실리콘뿐만 아니라 금속, 고분자, 유리 및 세라믹 등 다양한 재질을 기반으로 여러 가지 크기와 형태로 만들어지고 있다.
또한, 마이크로 니들은 생체 내 약물, 백신 등의 활성 물질의 전달, 체내 분석물질의 검출 및 생검(biopsy)에 사용되며, 그 외 피부 미용 물질이나 약물을 피부 조직 내에 주입하거나 피부의 내부로부터 혈액과 같은 체액의 추출을 위한 목적으로 사용되기도 한다. 따라서, 마이크로 니들은 국부적이면서 지속적인 약물 주입이 가능하고, 피부에 삽입시 통증을 최소화할 수 있으므로 최근 다양한 분야에서 사용이 매우 급증하고 있는 약물전달방식 중 하나라고 할 수 있다.
하지만, 기존의 마이크로 니들은 피부의 각질층에 의해 체내로 약물을 신속히 확산시키지 못하는 구조적 형태를 가지고 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이 기존의 마이크로 니들(10)은, 접착시트(미도시)에 놓인 상태에서 피부에 부착되는 기판부(1)와 그 기판부(1)상에서 돌출되어 피부로 삽입되는 니들(2)을 포함하여 구성되는바, 니들(2)이 기판부(1)상에서 일정간격을 두고 다수 행렬로 배열된 단순한 구조를 가지기 때문에 경피를 이용한 약물 확산이 비효율적인 단점이 있었다.
이에 따라, 최근에는 약물 전달 속도를 향상시키기 위해서 화학적 인핸서(enhancer), 이온삼투요법(iontophoresis), 전기 천공법(electroporation), 초음파 및 열 소자를 이용하여 경피 약물 전달을 보강하는 방법이 꾸준히 개발되고 있으나, 이는 마이크로 니들의 제조공정을 복잡하게 할 뿐만 아니라 그 제조단가도 상승시키는 단점이 있으며, 또한, 약물의 형태에 따라 적합하지 않은 경우가 많고 피부에 부작용도 일으키는 문제도 있다.
그리고, 마이크로 니들(10)의 기판부(1)는 일반적으로 몰드(mold)를 이용하여 제작되고, 몰드 방식으로 제작된 기판부(1)는 후공정으로 프레스에 가압을 받게 된다. 그러면, 기판부(1)에 형성된 다수개의 니들(2)이 프레스에 가압을 받아 기판부(1)상에서 절곡되어 돌출될 수 있다.
하지만, 기존의 마이크로 니들(10)은, 전술한 바와 같이 니들(2)이 기판부(1) 상에서 서로 일정간격을 가지고 다수개로 배치된 구조를 가지기 때문에, 프레스에는 복잡한 구조의 가동금형, 즉, 다수개의 니들(2)과 각각 대응되어 접촉되는 가압편을 구비한 가동금형이 장착되어야 한다.
그리고, 위와 같은 가동금형이 장착된 프레스로 다수개의 니들(2)을 가압할 시에 다수개의 니들(2) 사이에 배치된 기판부(1)의 부위가 가압편에 영향을 받아 변형되거나 파손되는 문제점이 있다.
특히, 피하로 전달되는 약물의 전달속도를 증가시키기 위하여 다수개의 니들(2) 개수를 늘려서 니들(2)간의 간격을 매우 세밀하게 좁힐 경우에는 오히려 다수개의 니들(2) 사이에 배치된 기판부(1)의 부위가 가압편에 더욱 근접하게 배치됨에 따라서 쉽게 변형되거나 파손될 수 있다.
따라서, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 공개특허 제10-2014-0105686호의 '신체의 통증 부위나 경혈 부위를 자극하기 위한 마이크로니들패치' 등이 있다.
한편, 길이가 짧은 마이크로 니들을 통해 약물이 체내로 원활히 퍼지기 위하여, 별도의 주입장비를 함께 사용하거나 장시간 동안 사용자의 피부에 접촉되어야 하는 사용 방식을 가지기 때문에 사용이 번거롭고 니들의 재질에 따른 염증 등 부작용이 발생될 수도 있는 단점도 있다.
이러한 단점을 완화하기 위해, 본 출원인은 생분해성 금속으로 이루어진 마이크로 니들에 대한 기술들을 특허 출원 등을 통해 개시해 온 바 있는데, 금속 판재로부터 성형되는 마이크로 니들의 경우 각질층에 대한 높은 침투성을 구비하여 기존 마이크로 니들에 비해 약물 전달 능력이 월등함에도, 별도의 약물 주입 장비 등을 사용하지 않는 구조로 판재상의 피부 접촉면 바깥쪽에서 약물 담지 패치 등을 통해 약물을 주입하려는 경우, 보다 신속하고 효과적인 주입 구조가 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 체내로 전달하고자 하는 약물이 피하에 신속히 침투 또는 확산되도록 하고, 아울러, 마이크로 니들 제조작업의 편의성을 도모하도록 니들이 배열된 멀티형 마이크로 니들을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 생분해성 금속 판재형 마이크로 니들에 있어서, 별도의 주입 기구 등을 사용하지 않고도 보다 신속하고 원활하게 약물이 주입될 수 있는 마이크로 니들을 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판부; 상기 기판부에 다수개로 마련되는 니들공; 및 상기 기판부에 마련되되 상기 기판부상에서 돌출되어 피부에 삽입되는 니들부;를 포함하며, 상기 니들부는 상기 니들공을 구획하는 상기 기판부의 부위에서 상기 니들공의 둘레방향을 따라 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련될 수 있다.
또한, 상기 니들공은 원형 또는 정다각형의 형태로 상기 기판부에 마련될 수 있다.
또한, 상기 니들부는, 상기 니들공이 정다각형의 형태로 형성되었을 경우에, 상기 니들공을 구획하는 상기 기판부의 내측 변 중앙에 마련될 수 있다.
또한, 상기 니들부는, 상기 니들공에 수용된 채 상기 기판부에 일단이 연결되는 제1니들; 및 상기 제1니들의 타단과 일단이 연결된 채 상기 니들공에 수용되는 제2니들;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2니들은 길이방향 일단에서 타단 방향으로 갈수록 점진적으로 폭이 좁아지는 화살촉의 형태로 형성되되 그 일단에는 상기 제1니들의 타단 폭보다 큰 폭을 가지는 걸림턱이 마련될 수 있다.
또한, 상기 니들부 또는 상기 기판부에 마련되어 약물이 유동될 수 있는 경로를 제공하는 담지홈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 담지홈은, 상기 기판부의 일면 또는 타면에 마련되며, 그 길이방향 일단은 상기 기판부가 형성하는 면적 일부에 배치되고 그 길이방향 타단은 상기 니들부의 첨단을 향해 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 담지홈의 길이방향 타단에서부터 상기 니들부의 첨단까지 연통 가능하게 연결되는 슬릿홈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 담지홈이 형성된 상기 기판부 또는 상기 니들부의 부위에는 상기 담지홈의 형성방향을 따라 담지공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 담지공은, 상기 제1니들 또는 상기 제2니들의 윗면에서 저면 방향으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판부는, 상기 니들공이 정육각형의 형태로 마련될 경우, 허니콤 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 기판부 또는 상기 니들부는 생체흡수성 금속으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1니들과 상기 기판부의 연결부위에는 절취부가 마련되며, 상기 절취부는 상기 제1니들의 길이방향 일단에서 상기 제1니들의 폭방향 양측에 각각 마련될 수 있다.
또한, 상기 절취부는, 상기 제1니들의 길이방향 일단에서 상기 제1니들의 폭방향 양단과 상기 담지공의 길이방향 일단 사이에 각각 마련되는 슬릿공을 포함할 수 있다.
또한, 상기 절취부는, 상기 제1니들의 길이방향 일단에서 상기 제1니들의 폭방향 양단에 각각 형성되어 상기 니들공과 연통 가능하게 연결되는 노치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 생체흡수성 금속은 마그네슘, 칼슘, 아연, 철 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유동 경로 구비 마이크로 니들은, 기판부; 상기 기판부에 마련되되 상기 기판부상에서 돌출되어 피부에 삽입되는 니들부; 및 약물이 유동될 수 있는 경로를 제공하는, 상기 니들부 또는 상기 기판부에 포함된 담지홈;을 포함하여 구성될 수 있으며,
이때, 상기 담지홈은, 상기 기판부의 일면 또는 타면에 마련되며, 그 길이방향 일단은 상기 기판부가 형성하는 면적 일부에 배치되고 그 길이방향 타단은 상기 니들부의 첨단을 향해 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 담지홈의 길이방향 타단에서부터 상기 니들부의 첨단까지 연통 가능하게 연결되는 슬릿홈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 담지홈이 형성된 상기 기판부 또는 상기 니들부의 부위에는 상기 담지홈의 형성방향을 따라서 담지공이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들은, 하나의 니들공 주변에 다수개의 니들부가 일정 패턴으로 마련되는 구성을 가지기 때문에 소정면적의 피부에 다수개의 니들부가 삽입시켜 체내에 전달하고자 하는 약물을 피하에 신속히 확산 또는 침투시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들은, 정육각형의 형태로 형성된 니들공에 의해 기판부가 허니콤 구조를 가질 수 있으므로, 니들부를 절곡하는 프레스 가압과정에서 기판부가 프레스에 의해 변형되거나 파손되는 것이 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들은, 프레스의 가동금형에 마련된 가압편의 개수를 니들부의 개수와 동일하게 마련하지 않고도 다수개의 니들부를 기판부상에서 돌출시킬 수 있으므로, 프레스의 가동금형 제작비용을 절감시켜 결과적으로 마이크로 니들의 제조단가를 줄일 수 있고 제조공정도 간소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들은, 체내에 치료를 위한 약물 외에도 생체흡수성 금속에 포함된 성분(마그네슘, 칼슘, 아연, 철 등)을 전달하여 사용자에게 약물과 함께 미네랄을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체흡수성 금속을 이용한 마이크로 니들은, 피부와 접촉된 기판부를 피부상에서 분리시키는 간단한 과정으로 피하에 니들부가 잔여 될 수 있기 때문에, 인체에 이로운 생체흡수성 금속이 사용자의 체내에 용이하게 잔여 되도록 할 수 있으며, 이에 따라 사용자는 별도의 시술을 받지 않고 인체에 이로운 생체흡수성 금속이온을 체내에 수용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들은, 니들부 상에 약물과 같은 유효 성분의 유동을 원활하게 하는 구성을 구비함으로써, 보다 신속하고 원활하게 각질층을 통과한 유효 성분이 피부 내에 침투하여 퍼질 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 A부분의 확대도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 니들부가 세워진 상태를 보여주는 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 니들부에 담지홈 및 담지공이 형성된 상태를 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 니들부에 절취부가 마련된 모습을 보여주는 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공부가 원형의 형태로 형성된 모습을 보여주는 평면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공부가 정팔각형의 형태로 형성된 모습을 보여주는 평면도.
도 8은 종래의 마이크로 니들의 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들이 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하셔 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A부분의 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 니들부가 세워진 상태를 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 니들부에 담지홈 및 담지공이 형성된 상태를 보여주는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 니들부에 절취부가 마련된 모습을 보여주는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공부가 원형의 형태로 형성된 모습을 보여주는 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공부가 정팔각형의 형태로 형성된 모습을 보여주는 평면도이고, 도 8은 종래의 마이크로 니들의 사시도이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은, 기판부(110)와, 상기 기판부(110)에 다수개로 마련되는 니들공(120) 및 상기 니들공(120)을 구획하는 상기 기판부(110)의 부위에서 상기 니들공(120)의 둘레방향을 따라 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되는 니들부(130)를 포함할 수 있다.
상기 기판부(110)는, 소정의 면적과 두께를 가지는 얇은 박판의 형태를 가질 수 있으며, 접착성 물질이 도포된 접착 시트(미도시)에 놓여진 채 사용자의 피부에 패치(patch)의 형태로 부착될 수 있다.
또한, 상기 기판부(110)는, 부착되고자 하는 피부 부위에 대응하여 다양한 크기 및 형태로 제작될 수 있으며, 굴곡진 피부 부위와 기밀하게 접촉될 수 있도록 그 둘레부는 다양한 곡률을 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 기판부(110)가 사용자의 코에 부착될 경우에는 공지의 코팩과 같은 형태로 제작될 수 있다.
그리고, 상기 기판부(110)에는 피하에 전달하고자 하는 약물이 담지될 수 있다. 상기 기판부(110)에 약물을 담지 시키는 방식으로는, 약물이 저장된 용기에 상기 기판부(110)를 침지시켜 코팅시키는 방식이나 약물을 기판부(110)에 도포시켜 코팅시키는 방식 등 다양한 공지의 방식이 사용될 수 있다.
참고로, 상기 기판부(110)에 담지 되는 약물은 질병 예방과 치료를 목적으로 하는 약물이 될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 유전자 물질이나 피부미용을 위한 EGF(Epidermal Growth Factor : 상피세포 성장인자)나 히알루론산(Hyaluronic acid)일 수 있다.
상기 니들공(120)은, 상기 기판부(110)를 레이저를 이용한 커팅 장치로 가공함으로써 형성될 수도 있는 구성요소이며, 전술한 바와 같이, 상기 기판부(110)의 표면상에서 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련될 수 있다.
상기 니들공(120)은 원형 또는 정다각형의 형태로 상기 기판부(110)에 마련될 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 정육각형 또는 정팔각형의 형태로 상기 기판부(110)에 마련될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 도 6에 도시된 바와 같이 원형의 형태로 상기 기판부(110)에 마련될 수도 있다.
상기 니들부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 니들공(120)에 수용된 채 상기 기판부(110)에 길이방향 일단이 연결되는 제1니들(131)과, 상기 제1니들(131)의 길이방향 타단과 길이방향 일단이 연결된 채 상기 니들공(120)에 수용되는 제2니들(132)을 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 니들부(130)는 성형공정 또는 프레스 장치를 이용한 가압공정에 의해 상기 기판부(110)의 표면상에서 수직방향으로 절곡되어 돌출될 수 있다. 즉, 상기 니들부(130)는, 상기 기판부(110)가 사용자의 피부와 접촉되면, 사용자의 피하로 삽입되어 약물을 전달하는 부위라 할 수 있다.
그리고, 상기 니들부(130)는, 상기 니들공(120)이 정다각형의 형태로 형성되었을 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 니들공(120)을 구획하는 상기 기판부의 내측 변(111) 중앙에 마련될 수 있다.
만약, 상기 니들부(130)가 상기 니들공(120)을 구획하는 상기 기판부(110)의 내측 꼭지점 부위에 마련될 경우, 상기 니들부(130)를 수직방향으로 절곡시키는 작업과정(프레스에 의한 가압공정)에서 상기 니들부(130)가 분절될 우려가 있다. 따라서, 상기와 같이 니들부(130)가 분절되는 것을 방지하기 위하여 상기 니들부(130)는 상기 니들공(120)을 구획하는 상기 기판부(110)의 내측 변(111) 중앙부에 마련되는 것이 바람직하다.
상기 니들부(130)의 제1니들(131)과 제2니들(132)은 피부에 용이하게 삽입될 수 있도록 전체적으로 화살촉의 형태를 가질 수 있으며, 상기 제1니들(131)은 그 길이방향 일단에서 타단 방향으로 갈수록 점진적으로 폭이 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.
아울러, 상기 제2니들(132)도 그 길이방향 일단에서 타단 방향으로 갈수록 점진적으로 폭이 좁아지는 화살촉의 형태로 형성되되 그 일단에는 상기 제1니들의 길이방향 타단 폭보다 큰 폭을 가지는 걸림턱(132a)이 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은, 상기 니들부(130) 또는 상기 기판부(110)에 마련되어 약물이 유동될 수 있는 경로를 제공하는 담지홈(133)을 더 포함할 수 있다.
상기 담지홈(133)은 상기 기판부(110)의 일면 또는 타면에 마련되며, 그 길이방향 일단은 상기 기판부(110)가 형성하는 면적 일부에 배치되고 그 길이방향 타단은 상기 니들부(130)의 첨단, 즉, 상기 제2니들(132)의 타단을 향해 연장되어 배치될 수 있다.
상기 담지홈(133)은 상기 기판부(110)의 일면 또는 타면에 선택적으로 마련될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 기판부(110)의 일면과 타면에 모두 마련되는 것으로 도면상에 도시되어 있다.
위와 같은 담지홈(133)은, 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(130)에 담지된 약물이 유동될 수 있는 경로를 형성할 뿐만 아니라, 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(120)에 담지되는 약물이 저장될 수 있는 공간을 제공하여 체내로 전달되는 약물의 양을 조정할 수 있도록 한다.
또한, 상기 담지홈(133)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(130)의 두께방향으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 형태를 가질 수 있다.
상기와 같이 구성된 담지홈(133)은, 그 형태에 따라 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(130)의 평면적을 늘려서 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(130)에 담지되는 약물의 양이 조절될 수 있도록 할 뿐만 아니라, 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(130)에 담지된 약물이 피하로 용이하게 전달될 수 있도록 유동경로를 제공할 수 있다.
다시 말해, 약물 전달 경로에 따른 담지홈(133)과 같은 구조가 없는 평평한 면만으로 이루어진 니들부(130)가 피부에 삽입될 경우 피부와 니들부(130)의 판면이 밀착되어 약물이 흘러들어가기 어려운 구조를 형성하는 반면에, 담지홈(133)이 형성된 기판부(110) 및 니들부(130)가 사용자의 피부에 접촉됨에 따라서, 상기 니들부(120)가 피부로 삽입되면, 상기 담지홈(133)에 저장된 약물이 체내로 용이하게 전달되어 확산될 수 있다. 아울러, 상기 기판부(110)에 또는 상기 니들부(130)에 담지된 약물은 상기 담지홈(133)의 형성방향을 따라 유동되어 피하로 전달될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은, 상기 담지홈(133)의 길이방향 타단에서부터 상기 니들부(130)의 첨단, 즉, 상기 제2니들(132)의 타단까지 연통 가능하게 연결되는 슬릿홈(134)을 더 포함할 수 있다.
상기 슬릿홈(134)은, 상기 담지홈(133) 또는 후술할 담지공(135)에 저장된 약물이 상기 니들부(130)의 첨단으로 용이하게 유동될 수 있도록 하는 역할을 하며, 이에 따라, 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(130)에 포함된 약물이 상기 담지홈(133)과 상기 슬릿홈(134)을 순차 경유하여 사용자의 피하로 더욱 용이하게 전달될 수 있다.
한편, 상기 담지홈(133)에는 담지공(135)이 더 마련될 수 있다. 즉, 상기 담지홈(133)이 형성된 상기 기판부(110) 또느 상기 니들부(130)의 부위에는 상기 담지홈(133)의 형성방향을 따라서 담지공(135)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 담지공(135)은 상기 니들부(130)의 제1니들(131) 또는 상기 제2니들(132)의 길이방향을 따라서 상기 담지홈(133) 내에 마련될 수 있다.
상기 담지공(135)은, 상기 기판부(110)의 일면과 타면 또는 상기 니들부(130)의 일면과 타면을 서로 연통 가능하게 연결하기 때문에, 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(120)의 일면 또는 타면에 담지된 약물이 서로 소통될 수 있도록 하여 사용자의 피부속에서 약물이 신속하게 확산될 수 있도록 한다.
아울러, 상기 담지공(135)은 상기 담지홈(133)과 마찬가지로 약물이 저장될 수 있는 공간을 제공하기 때문에, 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(130)에 담지되는 약물의 양이 조절될 수 있도록 한다. 즉, 상기 담지공(135)은 상기 제1니들(131) 또는 상기 제2니들(132)의 일면에서 타면방향 또는 타면에서 일면방향으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 형태로 마련될 수 있기 때문에 상기 니들부(130)에 담지되어 형성되는 약물 코팅층이 수용될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
니들부(130)의 판면과, 삽입된 부위의 피부(각질 등)와의 밀착 면 상에 약물 등이 흐를 수 있는 유동 경로를 형성시킴으로써 약물 등이 피부 속으로 쉽게 퍼질 수 있도록 하는 전술한 담지홈(133), 슬릿홈(134) 및 담지공(135) 등의 구성은, 본 발명의 주된 실시예에 따른 마이크로 니들(100) 뿐만 아니라, 도 8에 도시된 바와 같은 구조의 하나의 니들공에 하나의 니들부를 구비한 구조의 마이크로 니들에도 어렵지 않게 적용될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은, 니들부(130)가 기판부(110)상에 형성된 니들공(120)상에서 일정 간격을 두고 다수개로 마련된 구성을 가지기 때문에, 체내로 공급하고자 하는 약물이 피하에 집중적으로 전달되어 신속히 확산될 수 있다.
그리고, 상기 기판부(110)는, 상기 니들공(120)이 정육각형의 형태로 형성될 경우, 허니콤(honeycomb) 구조를 가질 수 있다. 허니콤 구조를 가지는 상기 기판부(110)는 상기 니들공(120)의 주변에 배치된 다수개의 니들부(130)를 절곡시키기 위하여 프레스의 가압편으로 가압하는 과정에서 상기 니들공(120)을 구획하는 상기 기판부(110)의 부위(110a, 도1참조)가 가압편에 의해 변형되거나 파손되는 것이 방지될 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 프레스의 가동금형에 마련된 가압편이 상기 니들공(120)에 삽입되는 과정에서 상기 니들부(120)를 가압하여 절곡 시키는바, 이때, 상기 다수개의 니들공(120) 사이에 배치된 상기 기판부(110)의 부위(110a, 도1참조)가 상기 가압편(110)에 영향을 받아 변형되거나 찢길 우려가 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은 상기 니들공(120)을 정육각형의 형태로 마련하여 상기 기판부(110)를 허니콤 구조로 형성할 수 있으며, 이에 따라 기판부(110)의 전체적인 강도를 증가시켜 프레스를 이용한 작업공정에서 상기 기판부(110)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 하나의 니들공(120)에 삽입되는 하나의 가압편에 의해 다수개의 니들부(130)가 가압을 받아 절곡되어 기판부(110)상에서 돌출될 수 있다. 따라서, 프레스의 가동금형에 마련되는 가압편의 개수를 상기 니들부(130)의 개수와 대응되는 개수로 마련할 필요가 없어서 가동금형의 구조가 전체적으로 간소해질 수 있다, 이에 따라, 프레스에 마련되는 가동금형의 제작비용이 절감되어 결국 멀티형 마이크로 니들(100)의 제조비용도 줄어들고 그 제조공정도 간소해질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은 생체흡수성 금속으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 기판부(110) 또는 상기 니들부(120)는 인체에 이로운 성분으로 구성된 생체흡수성 금속으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 기판부(110)는 생체흡수성 금속으로 활용되는 마그네슘, 칼슘, 아연, 철 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 금속으로 제작될 수 있으며, 이에 따라, 상기 기판부(110)상에서 마련되는 니들부(130) 또한 생체흡수성 금속으로 제작된다.
아울러, 상기 기판부(110)가 생체흡수성 금속으로 형성되었을 경우에, 상기 제1니들(131)과 상기 기판부(110)의 연결부위에는 절취부(140)가 더 마련될 수 있다.
상기 절취부(140)는 생체흡수성 금속으로 형성된 상기 기판부(110)가 피부상에 접촉되었다가 분리될 시에 상기 니들부(130)가 상기 기판부(110)에서 이탈되어 피부에 잔여 되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 절취부(140)는, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1니들(131)의 길이방향 일단에서 상기 제1니들(131)의 폭방향 양측에 각각 마련될 수 있다.
즉, 상기 절취부(140)는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1니들(131)의 길이방향 일단에서 상기 제1니들(131)의 폭방향 양단과 상기 담지홈(133)의 길이방향 일단 사이에 각각 배치되는 슬릿공의 형태로 마련될 수 있고, 또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1니들(131)의 길이방향 일단에서 상기 제1니들(131)의 폭방향 양단에 각각 형성되어 상기 니들공(120)과 연통 가능하게 연결되는 노치의 형태로 마련될 수도 있다.
상기와 같이 구성된 절취부(140)는 피부에 접촉된 기판부(110)가 피부상에서 분리될 시에 피하로 삽입된 상기 제1니들(131)과 상기 제2니들(132)이 피하에 잔여되도록 상기 제1니들(131)의 길이방향 일단 부위가 상기 기판부(110)상에서 용이하게 끊어지도록 그 연결부위 면적을 줄이는 역할을 한다.
즉, 피하에 삽입된 상기 제1니들(131)과 상기 제2니들(132)은 피하조직의 수축력에 의해 피하조직에 결착될 수 있다. 이때, 사용자에 의해 피부상에서 분리되는 상기 기판부(110)가 피하조직의 수축력보다 큰 힘으로 제1니들(131)과 제2니들(132)을 잡아당기게 되면 제1니들(131)과 제2니들(132)도 기판부(110)와 함께 피부상에서 분리될 수밖에 없다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 절취부(140)를 상기 기판부(110)와 상기 제1니들(131)의 연결부위에 형성함으로써 상기 제1니들(122)과 상기 제2니들(123)을 잡아당기도록 상기 기판부(110)에 제공되는 힘을 피하조직이 제공하는 수축력보다 작도록 감쇠시켜 상기 제1니들(131)과 상기 제2니들(132)이 피하에 잔여 될 수 있도록 한 것이다.
아울러, 상기 제2니들(132)에 형성된 걸림턱(132a)은 피하조직에 걸림 될 수 있기 때문에, 상기 제1니들(131)과 상기 제2니들(132)이 피하조직에 더욱 결착될 수 있다. 따라서, 피부와 접촉되었던 기판부(110)가 피부상에서 분리될 때 상기 제1니들(131)과 상기 기판부(110)의 연결부위가 상기 걸림턱(132a)에 의해 더욱 용이하게 끊어질 수 있다.
피부에 잔여 된 상기 제1니들(131)과 상기 제2니들(132)은 상기 기판부(110)에 담지된 약물을 피하로 전달할 뿐만 아니라 생체흡수성 금속에 포함된 미네랄 성분도 피하로 전달할 수 있다. 즉, 생체흡수성 금속으로 활용되는 마그네슘, 칼슘, 아연, 철 성분이 피하로 전달됨에 따라서 체내에 미네랄 성분도 공급할 수 있다.
참고로, 생체흡수성 금속은 정형외과용 임플란트로 응용하기 위해 마그네슘을 기반으로 하는 합금이 제작되어 국내외에서 상용화된 사례가 있으며, 정형외과용 임플란트에 적용된 생체흡수성 금속은 안전한 골절 고정을 위하여 채내에서 분해속도를 최대한 낮추거나 내식성 향상에 초점이 맞추어져 있었다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)을 형성하는 생체흡수성 금속은 정형외과용에 적용된 생체흡수성 금속과는 달리 체내에서 분해속도를 가속화하여 피하에서 약물 방출과 함께 미네랄 공급이 가능한 메커니즘이 적용될 수 있다.
예컨대, 생체흡수성 금속으로 활용되는 마그네슘, 칼슘, 아연은 하기의 [화학식 1] 내지 [화학식 3]에 각각 나타난 바와 같이 물과 반응하여 수소가스를 방출하며 분해되는 메커니즘을 보유하고 있다.
Figure PCTKR2017015724-appb-C000001
Figure PCTKR2017015724-appb-C000002
Figure PCTKR2017015724-appb-C000003
상기와 같은 생체흡수성 금속으로 형성된 기판부(110)와 니들부(130)는 피하에서 이온 및 분해산물을 방출하며, 그 부산물로 인해 생성되는 수소가스가 피하 내에서 팽윤효과를 제공하여 주름 개선 효과를 유도할 수 있다.
아울러, 생체흡수성 금속의 구성 성분인 마그네슘과 아연이 생체 내에 삽입되어 생성되는 부산물인 ZnO와 MgCl은 피하에 피부 표면에 머무르면서 상기 기판부(110)와 상기 니들부(120)에 담지된 약물이 피하에 흡수되는 것을 향상시키는 약물 전달 강화제(enhancer)의 역할도 수행할 수 있다. 따라서, 생체흡수성 금속으로 형성된 상기 기판부(110)와 상기 니들부(130)는 그 자체에 담지하고 있는 약물을 사용자에게 효과적으로 전달할 수 있다.
한편, 상기 기판부(110)에 형성되는 상기 니들공(120)과 상기 니들부(130)의 형태는 공지의 리소그래피(Lithography) 또는 에칭(Etching)기법에 의해 상기 기판부(110)상에서 패턴화되어 형성될 수 있다.
이때, 생체흡수성 금속으로 형성된 기판부(110)는 메탈 소재의 금속, 예컨대, 스테인리스 또는 철 등과 같은 금속보다 낮은 내식성을 가지고 있는 관계로 상기 니들부(130)의 테두리가 상기 리소그래피 또는 에칭 기법에 의해 부식되어 원소재 자체의 두께보다 얇아져 예리해질 수 있다. 즉, 상기 제1니들(131) 또는 상기 제2니들(132)의 둘레부에는 리소그래피 또는 에칭 기법에 따른 부식에 의해 그 자체의 두께보다 작은 두께를 가지는 날카로운 경사면이 형성되어 피하에 용이하게 삽입될 수 있는 예리한 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들(100)은 기존의 마이크로 니들에 형성된 니들공보다는 상대적으로 큰 직경 또는 큰 면적을 가지는 니들공(120)을 구비하고 있기 때문에, 사용자는 상기 니들공(120)을 통해 라이트 세라피(light-therapy ; 광선치료)시술도 병행하여 받을 수 있다.
즉, 상기 기판부(110)가 피부에 부착되어도 다수개의 니들공(120)을 통하여 사용자의 피부가 외부로 노출될 수 있기 때문에, 그 노출된 피부로 피부통증이나 여드름, 아토피와 같은 피부질환에 이로운 광(光)을 조사하여 광선치료도 용이하게 수행할 수 있다.
따라서, 사용자는 상기 니들부(130)를 통해 피부로 투입되어 확산되는 약물과 상기 니들공(120)을 통해 조사되는 광에 의해 치료를 받을 수 있으므로, 약물치료와 광선치료의 시너지 효과를 기대할 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 니들공(120)을 통해 노출된 피부에 인체에 이로운 광을 조사하여 라이트 세라피 시술도 받을 수 있는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 액상의 피부미용물질 또는 피부치료물질을 상기 니들공(120)을 통해 노출된 피부에 도포하여 피부치료시술도 수행할 수 있다.
아울러, 상기 기판부(110)는 상기 니들공(120)에 의해 사용자의 피부에 더욱 밀착되어 접촉될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 니들공(120)은 다수개의 니들부(130)를 하나의 공간내에서 수용하는 구성으로 인하여 기존의 마이크로 니들에 형성된 니들공(하나의 니들만 수용할 수 있는 구멍)보다 상대적으로 큰 직경 또는 큰 면적을 가지기 때문에, 상기 기판부(110)가 사용자의 피부와 접촉될 시에 사용자의 피부가 상기 니들공(120)으로 삽입되고 이때 부압이 형성되어 상기 기판부(110)가 피부에 더욱 밀착될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 니들(100)은 상기 니들공(110)에 의하여 상기 기판부(110)가 사용자의 피부에 더욱 밀착될 수 있는 구성을 가질 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들(100)은 하나의 니들공 주변에 다수개의 니들부가 일정 패턴으로 마련되는 구성을 가지기 때문에 소정면적의 피부에 다수개의 니들부를 삽입시켜 체내에 전달하고자 하는 약물을 피하에 신속히 확산 또는 침투시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들(100)은, 정육각형의 형태로 형성된 니들공(120)에 의해 기판부(110)가 허니콤 구조를 가질 수 있으므로, 니들부(130)를 절곡하는 프레스 가압과정에서 기판부(110)가 프레스에 의해 변형되거나 파손되는 것이 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 마이크로 니들(100)은, 프레스의 가동금형에 마련된 가압편의 개수를 니들부(130)의 개수와 동일하게 마련하지 않고도 다수개의 니들부(130)를 기판부(110)상에서 돌출시킬 수 있으므로, 프레스의 가동금형 제작비용을 절감시켜 결과적으로 마이크로 니들의 제조단가를 줄일 수 있고 제조공정도 간소화시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명의 마이크로 니들은, 의료분야, 피부미용 분야 등 다양한 산업분야에 판매되어 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판부;
    상기 기판부에 다수개로 마련되는 니들공; 및
    상기 기판부에 마련되되 상기 기판부상에서 돌출되어 피부에 삽입되는 니들부;를 포함하며,
    상기 니들부는 상기 니들공을 구획하는 상기 기판부의 부위에서 상기 니들공의 둘레방향을 따라 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 니들공은 원형 또는 정다각형의 형태로 상기 기판부에 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 니들부는, 상기 니들공이 정다각형의 형태로 형성되었을 경우에, 상기 니들공을 구획하는 상기 기판부의 내측 변 중앙에 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 니들부는,
    상기 니들공에 수용된 채 상기 기판부에 일단이 연결되는 제1니들; 및
    상기 제1니들의 타단과 일단이 연결된 채 상기 니들공에 수용되는 제2니들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2니들은 길이방향 일단에서 타단 방향으로 갈수록 점진적으로 폭이 좁아지는 화살촉의 형태로 형성되되 그 일단에는 상기 제1니들의 타단 폭보다 큰 폭을 가지는 걸림턱이 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 니들부 또는 상기 기판부에 마련되어 약물이 유동될 수 있는 경로를 제공하는 담지홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 담지홈은, 상기 기판부의 일면 또는 타면에 마련되며, 그 길이방향 일단은 상기 기판부가 형성하는 면적 일부에 배치되고 그 길이방향 타단은 상기 니들부의 첨단을 향해 연장되어 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 담지홈의 길이방향 타단에서부터 상기 니들부의 첨단까지 연통 가능하게 연결되는 슬릿홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 담지홈이 형성된 상기 기판부 또는 상기 니들부의 부위에는 상기 담지홈의 형성방향을 따라 담지공이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 담지공은,
    상기 제1니들 또는 상기 제2니들의 윗면에서 저면 방향으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판부는, 상기 니들공이 정육각형의 형태로 마련될 경우, 허니콤 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판부 또는 상기 니들부는 생체흡수성 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1니들과 상기 기판부의 연결부위에는 절취부가 마련되는 것을 더 포함하며,
    상기 절취부는 상기 제1니들의 길이방향 일단에서 상기 제1니들의 폭방향 양측에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 절취부는,
    상기 제1니들의 길이방향 일단에서 상기 제1니들의 폭방향 양단과 상기 담지공의 길이방향 일단 사이에 각각 마련되는 슬릿공을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 절취부는,
    상기 제1니들의 길이방향 일단에서 상기 제1니들의 폭방향 양단에 각각 형성되어 상기 니들공과 연통 가능하게 연결되는 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 생체흡수성 금속은 마그네슘, 칼슘, 아연, 철 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 금속인 것을 특징으로 하는 생체흡수성 금속을 이용한 마이크로 니들.
  17. 기판부;
    상기 기판부에 마련되되 상기 기판부상에서 돌출되어 피부에 삽입되는 니들부; 및
    약물이 유동될 수 있는 경로를 제공하는, 상기 니들부 또는 상기 기판부에 포함된 담지홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 담지홈은, 상기 기판부의 일면 또는 타면에 마련되며, 그 길이방향 일단은 상기 기판부가 형성하는 면적 일부에 배치되고 그 길이방향 타단은 상기 니들부의 첨단을 향해 연장되어 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 담지홈의 길이방향 타단에서부터 상기 니들부의 첨단까지 연통 가능하게 연결되는 슬릿홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 담지홈이 형성된 상기 기판부 또는 상기 니들부의 부위에는 상기 담지홈의 형성방향을 따라서 담지공이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들.
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