WO2023085754A1 - 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛 - Google Patents

마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛 Download PDF

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WO2023085754A1
WO2023085754A1 PCT/KR2022/017518 KR2022017518W WO2023085754A1 WO 2023085754 A1 WO2023085754 A1 WO 2023085754A1 KR 2022017518 W KR2022017518 W KR 2022017518W WO 2023085754 A1 WO2023085754 A1 WO 2023085754A1
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mold
manufacturing
microstructure
embankment
mold unit
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PCT/KR2022/017518
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English (en)
French (fr)
Inventor
김용희
파크레이라히지샤얀
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0015—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C39/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/26—Moulds or cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/42—Casting under special conditions, e.g. vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/753—Medical equipment; Accessories therefor
    • B29L2031/7544—Injection needles, syringes

Definitions

  • the present invention relates to a mold unit for manufacturing a micro structure, and more particularly, to a mold unit for manufacturing a micro structure capable of manufacturing a micro structure in a uniform size.
  • Oral administration is convenient administration that can increase patient compliance, and active ingredients are delivered to the body in the form of capsules, tablets, and syrups.
  • active ingredients may be inactivated due to first-pass metabolism in the liver, and the absorption rate of biopharmaceuticals is relatively low. Therefore, in order to express accurate and rapid medicinal effects of drugs and therapeutic agents, they are injected into the human body by piercing the skin barrier.
  • When delivered in an injectable form it has the advantage of maintaining the activity of the active ingredient, but has disadvantages such as risk of infection, inaccurate dose administration, fear, and pain.
  • Microstructures are mainly manufactured in biodegradable/dissolving, solid, coating, and hollow forms.
  • Biodegradable microstructures formulate various materials including polymers and active ingredients (API/cosmetics or pharmaceuticals) in the form of fine needles, and after insertion into the skin, the loaded material is dissolved by body fluids for transdermal delivery that can deliver drugs without pain. It is a system.
  • a mold casting manufacturing method is used as a manufacturing method of the microstructure.
  • a composition is filled in a mold using centrifugal force or vacuum and then dried.
  • 17 is a view showing various mold structures previously used and microstructures fabricated therefrom.
  • the base layer 71 of the microstructure 70 is made wide, so an additional process of removing unnecessary parts occurs.
  • the composition is adhered to the wall and the edge thickness of the base layer 71 is thicker than the center thickness.
  • the edge thickness may cause a problem in penetration uniformity because the depth of penetration into the skin varies for each area.
  • the present invention provides a mold unit for manufacturing a microstructure capable of producing a uniform thickness of a base layer.
  • the present invention provides a mold unit for preparing a microstructure capable of using the composition in a fixed amount and recovering the remaining composition.
  • the present invention provides a mold unit for manufacturing a micro structure capable of manufacturing a plurality of micro structures in one manufacturing process.
  • a mold unit for manufacturing a microstructure according to the present invention includes a first mold for manufacturing a microstructure in which a plurality of microneedles are formed on one surface of a base layer, wherein the first mold includes a first mold for forming the microneedles on an upper surface of a base layer.
  • first base portion having one-needle grooves formed thereon and a first embankment protruding to a predetermined height around an area where the first needle grooves are formed;
  • a first edge portion provided along the circumference of the first base portion at a predetermined distance from the first base portion and having an upper end higher than the first embankment; and a first extension portion extending from the first base portion to the first edge portion and having an upper surface lower than an area in which the first needle grooves are formed.
  • a flow path may be formed in the first extension part.
  • a space having an open upper surface is formed therein and further includes a storage container in which a lower end of the first rim part is placed on an upper end, but the bottom surface of the storage container may be spaced apart from the bottom surface of the first base part by a predetermined distance. there is.
  • the storage container may be separable from the first mold.
  • an opening may be formed on the bottom surface of the storage container, and a valve opening and closing the opening may be further included.
  • one side of the embankment adjacent to the area where the needle grooves are formed may be provided as an inclined surface.
  • the passage may extend from an upper surface of the first extension part and be inclined downward toward the center of the first base part.
  • the second mold may further include a second mold stackable with the first mold, wherein the second mold has second needle grooves for forming the microneedles formed on an upper surface thereof, and a circumference of an area where the second needle grooves are formed.
  • a second base having a second embankment protruding to a predetermined height; a second edge portion provided along the circumference of the second base portion at a predetermined distance from the second base portion, and having an upper end higher than the second embankment; and a second extension portion extending from the second base portion to the second edge portion and having an upper surface lower than an area in which the second needle grooves are formed.
  • the passage may be formed toward a region where the second needle grooves are formed in the second base part.
  • a portion of the composition is supplied to the needle groove, the remaining portion is filled up to the top of the embankment, and the remaining composition is recovered beyond the embankment, so that the base layer can be produced with a uniform thickness.
  • the recovered residual composition is supplied to another mold, a plurality of microstructures can be manufactured in one manufacturing process.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a mold unit for manufacturing a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 1 .
  • FIG. 4 and 5 are views sequentially illustrating a process of manufacturing a microstructure using the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a view showing a microstructure manufactured using the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 1 .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of a mold unit for manufacturing a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a microstructure manufactured by the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 7 .
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a mold unit for manufacturing a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 9 .
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 9 .
  • FIG. 12 is a view sequentially illustrating a process of manufacturing a microstructure using the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 9 .
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a mold unit for manufacturing a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a process of manufacturing a microstructure using the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 13 .
  • 15 and 16 are perspective views illustrating mold units for manufacturing microstructures according to different embodiments of the present invention.
  • 17 is a view showing various mold structures previously used and microstructures fabricated therefrom.
  • a mold unit for manufacturing a microstructure according to the present invention includes a first mold for manufacturing a microstructure in which a plurality of microneedles are formed on one surface of a base layer, wherein the first mold includes a first mold for forming the microneedles on an upper surface of a base layer.
  • first base portion having one-needle grooves formed thereon and a first embankment protruding to a predetermined height around an area where the first needle grooves are formed;
  • a first edge portion provided along the circumference of the first base portion at a predetermined distance from the first base portion and having an upper end higher than the first embankment; and a first extension portion extending from the first base portion to the first edge portion and having an upper surface lower than an area in which the first needle grooves are formed.
  • first, second, and third are used to describe various elements in various embodiments of the present specification, these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, what is referred to as a first element in one embodiment may be referred to as a second element in another embodiment.
  • Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiments.
  • 'and/or' is used to mean including at least one of the elements listed before and after.
  • connection is used to mean both indirectly and directly connecting a plurality of components.
  • a mold unit for manufacturing a microstructure may manufacture a microstructure capable of delivering drugs to the body.
  • the microstructure is a structure in which a thin base layer and a plurality of needles formed on one surface of the base layer are combined, and the needles can be inserted into skin tissue to deliver drugs. These microstructures are manufactured by filling the needle grooves of the microstructure manufacturing mold unit with the composition.
  • the composition may be a biocompatible or biodegradable material.
  • a biocompatible or biodegradable material is substantially non-toxic to the human body, chemically inert, and non-immunogenic, and has the advantage of dissolving after finally penetrating into the body.
  • biocompatible materials is not particularly limited, and examples thereof include hyaluronic acid, polyester, polyhydroxyalkanoates (PHAs), poly( ⁇ -hydroxyacid), and poly( ⁇ -hydroxyacid). ), poly(3-hydroxybutyrate-co-valerate; PHBV), poly(3-hydroxypropionate; PHP), poly(3-hydroxyhexanoate; PHH), poly(4-hydroxy hydroxyacid), poly(4-hydroxybutyrate), poly(4-hydroxyvalerate), poly(4-hydroxyhexanoate), poly(esteramide), polycaprolactone, polylactide, poly Glycoride, poly(lactide-co-glycolide; PLGA), polydioxanone, polyorthoesters, polyetheresters, polyanhydrides, poly(glycolic acid-co-trimethylene carbonate), polyphosphoesters , polyphosphoester urethane, poly(amino acid), polycyanoacrylate, poly(trimethylene carbonate
  • a drug may be additionally loaded.
  • the drug means a concept in a broad sense, and includes not only therapeutic agents in a narrow sense, but also energy, nano-components, cosmetic ingredients (eg, anti-wrinkle agents, skin aging inhibitors, and skin whitening agents), cell culture solutions, and the like.
  • the therapeutic agent includes chemical drugs, protein/peptide drugs, peptide drugs, nucleic acid molecules for gene therapy, and the like.
  • therapeutic agents include anti-inflammatory drugs, analgesics, anti-arthritic drugs, antispasmodics, anti-depressants, anti-psychotic drugs, tranquilizers, anti-anxiety drugs, narcotic antagonists, anti-parkinsonian drugs, cholinergic agonists, anti-cancer drugs, anti-angiogenic inhibitors, and immunosuppressive drugs.
  • antiviral drugs antibiotics, appetite suppressants, analgesics, anticholinergics, antihistamines, antimigraine drugs, hormones, coronary, cerebrovascular or peripheral vasodilators, contraceptives, antithrombotic drugs, diuretics, antihypertensives, cardiovascular disease treatment, etc. can include
  • protein/peptide drugs include hormones, hormone analogues, enzymes, enzyme inhibitors, signal transduction proteins or parts thereof, antibodies or parts thereof, single-chain antibodies, binding proteins or binding domains thereof, antigens, attachment proteins, structural proteins, regulatory proteins, Toxin proteins, cytokines, transcriptional regulators, blood coagulation factors, and vaccines may be included.
  • the protein / peptide drug is insulin, IGF-1 (insulin-like growth factor 1), growth hormone, erythropoietin, G-CSFs (granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs (granulocyte /macrophagecolony stimulating factors), interferon alpha, interferon beta, interferon gamma, interleukin-1 alpha and beta, interleukin-3, interleukin-4, interleukin-6, interleukin-2, EGFs (epidermal growth factors), calcitonin, ACTH (adrenocorticotropic hormone), TNF (tumor necrosis factor), atobisban, buserelin, cetrorelix, deslorelin, desmopressin, dynorphin A (1-13), elcatonin, eleidosin, eptifibatide, growth hormone releasing hormone-II (GHRHII), gonadorelin , goserelin
  • a mold unit for manufacturing a microstructure may have various shapes. Although shown in a quadrangular shape in the drawings of the present invention, it is not limited thereto and may have a circular or polygonal shape. According to these shapes, base layers of rectangles, circles, and polygons can be manufactured.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a mold unit for manufacturing a microstructure according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view showing the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 1 it is a cross section
  • a mold unit 10 for manufacturing a microstructure includes a first mold 100 .
  • the first mold 100 is provided to manufacture one microstructure.
  • the first mold 100 includes a first base part 110 , a first edge part 120 , and a first extension part 130 .
  • the first base part 110 is a rectangular plate having a predetermined width and thickness, and first needle grooves 111 are formed on the upper surface.
  • the first needle grooves 111 are formed in a preset number and arrangement and to a predetermined depth.
  • a first embankment 115 is formed on the upper surface of the first base part 110 along the circumference of the area where the first needle grooves 111 are formed.
  • the first embankment 115 is formed in a square shape and protrudes to a predetermined height.
  • the upper end of the first embankment 115 is located higher than the upper surface of the region where the first needle grooves 111 are formed.
  • One side of the first embankment 115 adjacent to the area where the first needle grooves 111 are formed is provided perpendicular to the area where the first needle grooves 111 are formed.
  • the first edge portion 120 is spaced apart from the first base portion 110 by a predetermined distance and is provided along the circumference of the first base portion 120 .
  • the distance between the first edge portion 120 and the first base portion 110 is greater than the thickness of the first embankment 115 .
  • the first edge portion 120 is formed in a quadrangular shape, and its upper end is located higher than the upper end of the first embankment 115.
  • the first extension part 130 extends from the first edge part 120 to the first base part 110 .
  • the upper surface of the first extension part 130 is positioned lower than the upper surface of the region where the first needle grooves 111 are formed.
  • FIG. 4 and 5 are diagrams sequentially illustrating a process of manufacturing a microstructure using the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 1
  • FIG. 6 shows a microstructure manufactured using the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 1 . It is a drawing
  • the composition 30 is supplied to the upper surface of the first base part 110 .
  • the composition 30 is spread along the upper surface of the first base part 110 by centrifugal force, air pressure, or vacuum pressure, some of which is introduced into the first needle grooves 111, and the other part of the composition 30 is introduced into the first embankment 115. filled up to the top of And the remaining amount of the composition 30 is introduced into the space between the first base part 110 and the first edge part 120 over the first embankment 115 and is recovered.
  • the composition 30 injected into the first needle grooves 111 forms microneedles 32 , and the composition 30 trapped in the first embankment 115 forms the base layer 31 .
  • the end of the base layer 31 is formed vertically corresponding to the side surface of the first embankment 115 .
  • the base layer 31 has the same thickness as the height of the first embankment 115 . Accordingly, it is possible to manufacture microstructures 31 and 32 of a certain size. In addition, since the excessively supplied composition 30 is recovered from the space between the first base part 110 and the first edge part 120, it can be reused.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of a mold unit for manufacturing a micro structure according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a view showing a micro structure manufactured by the mold unit for manufacturing a micro structure of FIG. 7 .
  • one side surface of the first embankment 115 adjacent to the area where the first needle grooves 111 are formed is provided as an inclined surface.
  • the inclined surface forms an angle greater than 90° with the area where the first needle grooves 111 are formed.
  • the end of the manufactured base layer 31 has an inclined surface 31a. The shape of the first embankment 115 facilitates separation of the microstructures 31 and 32 from the first base portion 110 .
  • FIG. 9 is a perspective view showing a mold unit for manufacturing a microstructure according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a plan view illustrating the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 9
  • FIG. 11 is a view showing the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 9 it is a cross section
  • a flow path 131 is formed in the first extension part 130 of the first mold 100 .
  • the passage 131 extends from the upper surface of the first extension part 130 to the lower surface.
  • a plurality of passages 131 may be formed spaced apart from each other along the circumference of the first extension part 130 .
  • a plurality of passages 131 may be formed at equal intervals along each side of the first base part 110 .
  • the passage 131 may be formed with a length corresponding to each side of the first base part 110 .
  • composition 30 introduced into the space between the first base part 110 and the first edge part 120 flows down the first extension part 130 through the passage.
  • the mold unit 10 for manufacturing the microstructure further includes a storage container 200 .
  • the storage container 200 has a size corresponding to that of the first mold 100, and a space 201 with an open upper surface is formed therein.
  • the inner space 201 has a predetermined depth.
  • the storage container 200 is located below the first mold 100, and the lower end of the first rim 120 is placed on the upper end.
  • the inner bottom surface of the storage container 200 is spaced apart from the bottom surface of the first base part 110 by a predetermined distance.
  • the storage container 200 may be integrally combined with the first mold 100 . Alternatively, the storage container 200 may be separable from the first mold 100 .
  • the composition 30 passing through the flow path 131 is recovered in the storage container 200 .
  • An opening 202 is formed on the bottom surface of the storage container 200 .
  • the opening 202 can be opened and closed by a valve 210 .
  • the valve 210 may open and close the opening 201 in a sliding manner.
  • the valve 210 may be provided as a cap detachable from the storage container 200 .
  • the valve 210 may adjust the degree of opening of the opening 201 in a rotational manner or a push-up manner.
  • FIG. 12 is a view sequentially illustrating a process of manufacturing a microstructure using the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 9 .
  • the composition 30 is supplied to the upper surface of the first base part 110a.
  • the composition 30 is spread on the upper surface of the first base portion 110a, a portion of the composition 30 is introduced into the first needle grooves 111a, and a portion of the composition 30 is filled up to the top of the first bank 115a.
  • the remaining amount of the composition 31 crosses the first embankment 115a and flows into the space between the first base portion 110a and the first edge portion 120a, passes through the flow path 131a, and enters the storage container 200a. is returned to
  • the first mold 100a When the composition 31 is collected in the storage container 200a, the first mold 100a is separated, and the storage container 200a is placed on top of the other first mold 100b. And when the valve 210a is opened, the composition 31 collected in the storage container 200a is supplied to the first base part 110b of the other first mold 100b. The composition 31 is filled in the first dome portion 115b of the first base portion 110b, and the remaining amount of the composition 32 is collected in another storage container 200b.
  • a plurality of micro structures 30a and 30b may be manufactured. Since the composition 30 is used only in an amount sufficient to fill the first embankments 115a and 115b, and the rest is recovered and used in the manufacture of another microstructure 30, even if the composition 30 is not supplied in a certain amount, the composition 30 is of a constant size.
  • the micro structures 30a and 30b of can be manufactured.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a mold unit for manufacturing a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • the mold unit 10 for manufacturing a microstructure includes a first mold 100 and a second mold 300 .
  • the first mold 100 has the same structure as the first mold described with reference to FIG. 1 , a detailed description thereof will be omitted.
  • a flow path 131 is formed in the first extension part 130 .
  • the passage 131 is formed to be inclined downward from the upper surface of the first extension part 130 . Specifically, the passage 131 is inclined downward toward the center of the first base portion 110 .
  • the second mold 300 has the same width as the first mold 100 and is positioned below the first mold 100 .
  • the first mold 100 is placed on top of the second mold 300 .
  • the second mold 300 includes a second base part 310 , a second edge part 320 , and a second extension part 330 .
  • the second base part 310 is a rectangular plate having the same width as the first base part 110, and second needle grooves 311 are formed on the upper surface.
  • the second needle grooves 311 are formed in a preset number and arrangement and to a predetermined depth.
  • a second embankment 315 is formed on the upper surface of the second base part 310 along the circumference of the area where the second needle grooves 311 are formed.
  • the second embankment 315 is formed in a square shape and protrudes to a predetermined height.
  • the upper end of the second embankment 315 is located higher than the upper surface of the region where the second needle grooves 311 are formed.
  • the second embankment 315 has the same height as the first embankment 115 .
  • the second embankment 315 has one side adjacent to the area where the second needle grooves 311 are formed and is provided perpendicular to the area where the second needle grooves 311 are formed. Alternatively, one side of the second embankment 315 may be provided as an inclined surface.
  • the second edge portion 320 is spaced apart from the second base portion 310 by a predetermined distance and is provided along the circumference of the second base portion 310 .
  • the distance between the second edge portion 320 and the second base portion 310 is greater than the thickness of the second embankment 315 .
  • the second border portion 320 is formed in a quadrangular shape, and its upper end is located higher than the upper end of the second embankment 315 .
  • the lower end of the first rim 120 is placed on the upper end of the second rim 320 .
  • the second extension part 330 extends from the second edge part 320 to the second base part 310 .
  • the upper surface of the second extension part 330 is located lower than the upper surface of the region where the second needle grooves 311 are formed.
  • FIG. 14 is a view showing a process of manufacturing a microstructure using the mold unit for manufacturing a microstructure of FIG. 13 .
  • the composition 30 is supplied to the upper surface of the first base part 110 of the first mold 100. .
  • the composition 30 is spread on the upper surface of the first base part 110, a portion is put into the first needle grooves 111, and the remaining portion is filled up to the top of the first embankment 115.
  • the remaining amount of the composition 30 crosses the first embankment 115 and flows into the space between the first base part 110 and the first edge part 120, passes through the flow path 131, and passes through the second base part 310.
  • the composition 30 is supplied to the upper surface of The composition 30 is spread on the upper surface of the second base portion 310, a portion is put into the second needle grooves 311, and the remaining portion is filled up to the upper end of the second embankment 315. And the remaining amount of the composition 30 is recovered to the space between the second base part 310 and the second edge part 320 beyond the second embankment 315 .
  • microstructures 30a and 30b are manufactured in one manufacturing process.
  • the number of stacks of the first mold 100 may be variously changed, and several microstructures 30a and 30b may be manufactured in one manufacturing process according to the number of stacks of the first mold 100 .
  • 15 and 16 are perspective views illustrating mold units for manufacturing microstructures according to different embodiments of the present invention.
  • the first mold 100 may be provided with a plurality of first base parts 110 .
  • the first base part 110 may be arranged at predetermined intervals.
  • a first edge portion 120 may be provided in a region between the first base portions 110 .
  • the composition is supplied to each first base part 110, and the remaining amount of the composition beyond the first embankment 115 is collected in each recovery space, that is, between the first base part 110 and the first edge part 120. returned to space
  • a plurality of first base parts 110 are arranged in the first mold 100 .
  • a first frame portion is not provided in the space between the first base portions 110 .
  • the remaining amount of the composition beyond the first embankment 115 can be recovered to one space.
  • the mold unit for manufacturing a microstructure according to an embodiment of the present invention may be used for manufacturing a microstructure capable of delivering drugs to the body.

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Abstract

마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛이 개시된다. 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛은 베이스 레이어의 일 면에 복수의 마이크로 니들이 형성된 마이크로 구조체를 제작하기 위한 제1 몰드를 포함하되, 상기 제1 몰드는, 상면에 상기 마이크로 니들을 형성하기 위한 제1니들 홈들이 형성되고, 상기 제1니들 홈들이 형성된 영역의 둘레를 소정 높이로 돌출되는 제1제방을 갖는 제1베이스부; 상기 제1베이스부와 소정 거리 이격하여 상기 제1베이스부의 둘레를 따라 제공되며, 그 상단이 상기 제1제방보다 높게 제공되는 제1테두리부; 및 상기 제1베이스부로부터 상기 제1테두리부로 연장되며, 그 상면이 상기 제1니들 홈들이 형성된 영역보다 낮게 위치하는 제1연장부를 포함한다.

Description

마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛
본 발명은 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로 구조체를 균일한 크기로 제조할 수 있는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛에 관한 것이다.
약물을 신체에 전달하는 투여경로에는 경구형, 주사형, 경피형 등이 있다. 경구형 투여는 환자의 복약 순응도를 높일 수 있는 편리한 투여로 유효성분은 캡슐, 정제, 시럽 형태로 신체에 전달한다. 그러나 간에서의 초회통과대사(first-pass metabolism)등으로 인해 유효성분이 불활성화될 수도 있으며 실제로 바이오 의약품의 흡수율은 비교적 낮다. 때문에, 약물 및 치료제 등의 정확하고 빠른 약효를 발현시키기 위해 주사형으로 피부 장벽을 뚫어서 인체에 투여한다. 주사형으로 전달할 경우, 유효성분의 활성이 유지된다는 장점이 있으나 감염의 위험, 정확하지 않은 용량 투여, 공포증, 고통 등의 단점이 있다.
기존 경구형과 주사형 경로투여의 한계를 극복하기 위해서 최소 침투 마이크로 니들을 포함한 다양한 마이크로 구조체 경피형 약물전달 시스템이 개발되었다. 마이크로 구조체는 주로 생분해성(Biodegradable/dissolving), 솔리드(solid), 코팅(coating), 할로우(hollow)형태로 제작된다. 생분해성 마이크로 구조체는 고분자와 active ingredient(API/화장품 또는 의약품)를 포함한 다양한 물질을 미세 바늘 형태로 제형화하고, 피부 삽입 후 탑재된 물질이 체액에 의해 용해되어 통증 없이 약물을 전달할 수 있는 경피 전달시스템이다.
마이크로 구조체의 제조 방법으로 몰드 캐스팅 제조방법이 사용된다. 몰드 캐스팅 제조방법은 원심력 또는 진공을 이용하여 몰드에 조성물을 채운 후 건조한다.
도 17은 기존에 사용된 다양한 몰드 구조와 그로부터 제작된 마이크로 구조체를 나타내는 도면이다.
도 17을 참조하면, 벽면이 없는 몰드(51)를 사용할 경우, 마이크로 구조체(70)의 베이스 레이어(71)가 넓게 제작되어 불필요한 부분을 제가해야 하는 추가 공정이 발생한다.
벽면이 있는 몰드(52, 53)를 사용할 경우, 조성물이 벽에 붙어 베이스 레이어(71)의 가운데 두께보다 에지 두께가 두껍게 제작된다. 이러한 에지 두께는 마이크로 구조체를 피부에 적용 시, 각 영역마다 피부에 침투하는 깊이가 달라져 침투 균일성에 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 마이크로 구조체의 두께를 조절하기 어려워 탑재량 이상 조성물을 공급할 경우 베이스 레이어(81)의 두께가 두껍게 제작되는 문제가 발생한다.
본 발명은 베이스 레이어의 두께를 일정하게 제작할 수 있는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 조성물을 정량 사용하고, 잔여 조성물을 회수할 수 있는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 한 번의 제조 공정으로 복수 개의 마이크로 구조체를 제조할 수 있는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 제공한다.
본 발명에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛은 베이스 레이어의 일 면에 복수의 마이크로 니들이 형성된 마이크로 구조체를 제작하기 위한 제1 몰드를 포함하되, 상기 제1 몰드는, 상면에 상기 마이크로 니들을 형성하기 위한 제1니들 홈들이 형성되고, 상기 제1니들 홈들이 형성된 영역의 둘레를 소정 높이로 돌출되는 제1제방을 갖는 제1베이스부; 상기 제1베이스부와 소정 거리 이격하여 상기 제1베이스부의 둘레를 따라 제공되며, 그 상단이 상기 제1제방보다 높게 제공되는 제1테두리부; 및 상기 제1베이스부로부터 상기 제1테두리부로 연장되며, 그 상면이 상기 제1니들 홈들이 형성된 영역보다 낮게 위치하는 제1연장부를 포함한다.
또한, 상기 제1연장부에는 유로가 형성될 수 있다.
또한, 상면이 개방된 공간이 내부에 형성되며, 상기 제1테두리부의 하단이 상단에 놓이는 저장 용기를 더 포함하되, 상기 저장 용기의 바닥면은 상기 제1베이스부의 저면과 소정 거리로 이격할 수 있다.
또한, 상기 저장 용기는 상기 제1몰드와 분리 가능할 수 있다.
또한, 상기 저장 용기의 바닥면에는 개구가 형성되고, 상기 개구를 개폐하는 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제방은 상기 니들 홈들이 형성된 영역에 인접한 일 측면이 경사면으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 유로는 상기 제1연장부의 상면으로부터 연장되며, 상기 제1베이스부의 중심 방향으로 하향 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1몰드와 적층가능한 제2몰드를 더 포함하되, 상기 제2몰드는, 상면에 상기 마이크로 니들을 형성하기 위한 제2니들 홈들이 형성되고, 상기 제2니들 홈들이 형성된 영역의 둘레를 소정 높이로 돌출되는 제2제방을 갖는 제2베이스부; 상기 제2베이스부와 소정 거리 이격하여 상기 제2베이스부의 둘레를 따라 제공되며, 그 상단이 상기 제2제방보다 높게 제공되는 제2테두리부; 및 상기 제2베이스부로부터 상기 제2테두리부로 연장되며, 그 상면이 상기 제2니들 홈들이 형성된 영역보다 낮게 위치하는 제2연장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유로는 상기 제2베이스부에서 상기 제2니들 홈들이 형성된 영역을 향해 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 조성물 중 일부는 니들 홈에 공급되고, 나머지 일부는 제방의 상단까지 채워지고, 잔여 조성물은 제방을 넘어 회수되므로, 베이스 레이어가 균일한 두께로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제방을 넘은 잔여 조성물은 베이스부와 테두리부 사이 공간으로 회수되므로, 재사용이 가능하다.
또한, 본 발명에 의하면, 회수된 잔여 조성물은 다른 하나의 몰드에 공급되므로, 한 번의 제조 공정으로 복수 개의 마이크로 구조체를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 이용하여 마이크로 구조체를 제조하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 이용하여 제조된 마이크로 구조체를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛으로 제조된 마이크로 구조체를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 9의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 9의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 이용하여 마이크로 구조체를 제조하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 14는 도 13의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 이용하여 마이크로 구조체를 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 서로 다른 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 17은 기존에 사용된 다양한 몰드 구조와 그로부터 제작된 마이크로 구조체를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛은 베이스 레이어의 일 면에 복수의 마이크로 니들이 형성된 마이크로 구조체를 제작하기 위한 제1 몰드를 포함하되, 상기 제1 몰드는, 상면에 상기 마이크로 니들을 형성하기 위한 제1니들 홈들이 형성되고, 상기 제1니들 홈들이 형성된 영역의 둘레를 소정 높이로 돌출되는 제1제방을 갖는 제1베이스부; 상기 제1베이스부와 소정 거리 이격하여 상기 제1베이스부의 둘레를 따라 제공되며, 그 상단이 상기 제1제방보다 높게 제공되는 제1테두리부; 및 상기 제1베이스부로부터 상기 제1테두리부로 연장되며, 그 상면이 상기 제1니들 홈들이 형성된 영역보다 낮게 위치하는 제1연장부를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
아래에서 설명되는 다양한 실시예들에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛은 신체에 약물을 전달할 수 있는 마이크로 구조체를 제조할 수 있다. 마이크로 구조체는 두께가 얇은 베이스 레이어(Base layer)와 베이스 레이어의 일면에 형성된 복수의 니들(needle)이 결합된 구조로, 니들이 피부 조직에 삽입되어 약물을 전달할 수 있다. 이러한 마이크로 구조체는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛의 니들 홈에 조성물을 채워 제조한다. 조성물은 생체적합성 또는 생분해성 물질일 수 있다. 생체적합성 또는 생분해성 물질은 실질적으로 인체에 독성이 없고 화학적으로 불활성이며 면역원성이 없는 물질로, 최종적으로 체내 침투 후 용해되는 이점을 가진다.
이러한 생체적합성 물질의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 히알루론산, 폴리에스테르, 폴리하이드록시알카노에이트(PHAs), 폴리(α-하이드록시액시드), 폴리(β-하이드록시액시드), 폴리(3-하이드로식부티레이트-co-발러레이트; PHBV), 폴리(3-하이드록시프로프리오네이트; PHP), 폴리(3-하이드록시헥사노에이트; PHH), 폴리(4-하이드록시액시드), 폴리(4-하이드록시부티레이트), 폴리(4-하이드록시발러레이트), 폴리(4-하이드록시헥사노에이트), 폴리(에스테르아마이드), 폴리카프로락톤, 폴리락타이드, 폴리글리코라이드, 폴리(락타이드-co-글리코라이드; PLGA), 폴리디옥사논, 폴리오르토에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리언하이드라이드, 폴리(글리콜산-co-트리메틸렌 카보네이트), 폴리포스포에스테르, 폴리포스포에스테르 우레탄, 폴리(아미노산), 폴리사이아노아크릴레이트, 폴리(트리메틸렌 카보네이트), 폴리(이미노카보네이트), 폴리(타이로신 카보네이트), 폴리카보네이트, 폴리(타이로신 아릴레이트), 폴리알킬렌 옥살레이트, 폴리포스파젠스, PHA-PEG, 에틸렌 비닐 알코올 코폴리머(EVOH), 폴리우레탄, 실리콘, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리이소부틸렌과 에틸렌-알파올레핀 공중합체, 스틸렌-이소브틸렌-스틸렌 트리블록 공중합체, 아크릴 중합체 및 공중합체, 비닐 할라이드 중합체 및 공중합체, 폴리비닐 클 로라이드, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 메틸 에테르, 폴리비닐리덴 할라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리플루오로알켄, 폴리퍼플루오로알켄, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐 케톤, 폴리비닐아로마틱스, 폴리스틸렌, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 아세테이트, 에틸렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체, ABS 수지와 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리아마이드, 알키드 수지, 폴리옥시메틸렌, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴산-co-말레산, 키토산, 덱스트란, 셀룰로오스, 헤파린, 알기네이트, 이눌린, 녹말 또는 글리코겐을 사용할 수 있고, 히알루론산, 폴리에스테르, 폴리하이드록시알카노에이트(PHAs), 폴리(α-하이드록시액시드), 폴리(β-하이드록시액시드), 폴리(3-하이드로식부티레이트-co-발러레이트; PHBV), 폴리(3-하이드록시프로프리오네이트; PHP), 폴리(3-하이드록시헥사노에이트; PHH), 폴리(4-하이드록시액시드), 폴리(4-하이드록시부티레이트), 폴리(4-하이드록시발러레이트), 폴리(4-하이드록시헥사노에이트), 폴리(에스테르아마이드), 폴리카프로락톤, 폴리락타이드, 폴리글리코라이드, 폴리(락타이드-co-글리코라이드; PLGA), 폴리디옥사논, 폴리오르토에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리언하이드라이드, 폴리(글리콜산-co-트리메틸렌 카보네이트), 폴리포스포에스테르, 폴리포스포에스테르우레탄, 폴리(아미노산), 폴리사이아노아크릴레이트, 폴리(트리메틸렌 카보네이트), 폴리(이미노카보네이트), 폴리(타이로신 카보네이트), 폴리카보네이트, 폴리(타이로신 아릴레이트), 폴리알킬렌 옥살레이트, 폴리포스파젠스, PHAPEG, 키토산, 덱스트란, 셀룰로오스, 헤파린, 알기네이트, 이눌린, 녹말 및 글리코겐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 마이크로 구조체가 생체 적합성 또는 생분해성 물질이 탑재된 솔리드형 마이크로 니들인 경우, 약물을 추가적으로 탑재할 수 있다. 상기 약물은 광의의 개념을 의미하며, 협의의 치료 목적의 치료제뿐만 아니라, 에너지, 나노 성분, 미용 성분(예컨대, 주름개선제, 피부노화 억제제 및 피부 미백제), 세포 배양액 등을 모두 포함한다.
구체적으로, 상기 치료제로는 화학약물, 단백질/펩타이드의 약, 펩타이드의 약，유전자 치료용 핵산 분자 등을 포함한다.
예를 들어, 치료제는 항염증제, 진통제, 항관절염제, 진경제, 항우울증제, 항정신병약물, 신경안정제, 항불안제, 마약길항제, 항파킨스질환 약물, 콜린성 아고니스트, 항암제, 항혈관신생억제제, 면역억제제, 항바이러스제, 항생제, 식욕억제제, 진통제, 항콜린제, 항히스타민제, 항편두통제, 호르몬제, 관상혈관, 뇌혈관 또는 말초혈관 확장제, 피임약, 항혈전제, 이뇨제, 항고혈압제, 심혈관질환 치료제 등을 포함할 수 있다.
특히, 단백질/펩타이드 의약은 호르몬, 호르몬 유사체, 효소, 효소저해제, 신호전달단백질 또는 그 일부분, 항체 또는 그 일부분, 단쇄항체, 결합단백질 또는 그 결합도메인, 항원, 부착단백질, 구조단백질, 조절단백질, 독소단백질, 사이토카인, 전사조절 인자, 혈액 응고 인자 및 백신 등을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 단백질/펩타이드 의약은 인슐린, IGF-1(insulin-like growth factor 1), 성장호르몬, 에리쓰로포이에틴, G-CSFs (granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs(granulocyte/macrophagecolony stimulating factors), 인터페론 알파, 인터페론 베타, 인터페론 감마, 인터루킨-1 알파 및 베타, 인터루킨-3, 인터루킨-4, 인터루킨-6, 인터루킨-2, EGFs (epidermal growth factors), 칼시토닌(calcitonin), ACTH(adrenocorticotropic hormone), TNF (tumor necrosis factor), 아토비스반(atobisban), 부세레린(buserelin), 세트로렉릭스(cetrorelix), 데스로레린(deslorelin), 데스모프레신(desmopressin), 디노르핀 A(dynorphin A) (1-13), 엘카토닌(elcatonin), 엘레이도신(eleidosin), 엡티피바타이드(eptifibatide), GHRHII(growth hormone releasing hormone-II), 고나도레린(gonadorelin), 고세레린(goserelin), 히스트레린(histrelin), 류프로레린(leuprorelin), 라이프레신(lypressin), 옥트레오타이드(octreotide), 옥시토신(oxytocin), 피트레신(pitressin), 세크레틴(secretin), 신칼라이드(sincalide), 테르리프레신(terlipressin), 티모펜틴(thymopentin), 티모신(thymosine) α1, 트리프토레린(triptorelin), 바이발리루딘(bivalirudin), 카르베토신(carbetocin), 사이클로스포린, 엑세딘(exedine), 란레오타이드(lanreotide), LHRH (luteinizing hormone-releasing hormone), 나파레린(nafarelin), 부갑상선 호르몬, 프람린타이드(pramlintide), T-20(enfuvirtide), 타이말파신(thymalfasin) 및 지코노타이드를 포함할 수 있다.
마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛은 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 도면에서는 사각 형상으로 도시하였으나, 이에 국한되지 않으며, 원형 또는 다각형상을 가질 수 있다. 이러한 형상에 따라 사각형, 원형, 그리고 다각형의 베이스 레이어가 제조될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 1의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛(10)은 제1몰드(100)를 포함한다.
제1몰드(100)는 하나의 마이크로 구조체를 제조하기 위해 제공된다. 제1몰드(100)는 제1베이스부(110), 제1테두리부(120), 그리고 제1연장부(130)를 포함한다.
제1베이스부(110)는 소정 너비와 두께를 갖는 사각 형상의 플레이트로, 상면에 제1 니들 홈(111)들이 형성된다. 제1 니들 홈(111)들은 기 설정된 개수와 배열로, 소정 깊이로 형성된다.
제1베이스부(110)의 상면에는 제1 니들 홈(111)들이 형성된 영역의 둘레를 따라 제1제방(115)이 형성된다. 제1제방(115)은 사각 형상으로 형성되며, 소정 높이로 돌출된다. 제1제방(115)의 상단은 제1 니들 홈(111)들이 형성된 영역의 상면보다 높게 위치한다. 제1제방(115)은 제1 니들 홈(111)들이 형성된 영역에 인접한 일 측면이 제1 니들 홈(111)들이 형성된 영역에 수직하게 제공된다.
제1테두리부(120)는 제1베이스부(110)로부터 소정 거리 이격되며, 제1베이스부(120)의 둘레를 따라 제공된다. 제1테두리부(120)와 제1베이스부(110)의 사이 간격은 제1제방(115)의 두께보다 크다. 제1테두리부(120)는 사각 형상으로 형성되며, 그 상단이 제1제방(115)의 상단보다 높게 위치한다.
제1연장부(130)는 제1테두리부(120)로부터 제1베이스부(110)로 연장된다. 제1연장부(130)의 상면은 제1 니들 홈(111)들이 형성된 영역의 상면보다 낮게 위치한다.
도 4 및 도 5는 도 1의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 이용하여 마이크로 구조체를 제조하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 도 1의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 이용하여 제조된 마이크로 구조체를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 조성물(30)이 제1베이스부(110)의 상면에 공급된다. 조성물(30)은 원심력, 공기압, 또는 진공압에 의해 제1베이스부(110)의 상면을 따라 펼쳐지며, 일부는 제1 니들 홈(111)들에 투입되고, 나머지 일부는 제1제방(115)의 상단까지 채워진다. 그리고 잔량의 조성물(30)은 제1제방(115)을 넘어 제1베이스부(110)와 제1테두리부(120)의 사이 공간으로 유입되어 회수된다.
제1 니들 홈(111)들에 투입된 조성물(30)은 마이크로 니들(32)을 형성하고, 제1제방(115)에 가둬진 조성물(30)은 베이스 레이어(31)를 형성한다. 베이스 레이어(31)의 끝 단부는 제1제방(115)의 측면에 대응하여 수직하게 형성된다.
상술한 제조 방법에 따르면 조성물(30)이 정량 또는 과다 공급되더라도 베이스 레이어(31)는 제1제방(115)의 높이와 동일한 두께를 갖는다. 따라서, 일정한 사이즈의 마이크로 구조체(31, 32)의 제조가 가능하다. 또한, 과다 공급된 조성물(30)은 제1베이스부(110)와 제1테두리부(120)의 사이 공간에서 회수되므로, 재사용이 가능하다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛의 일부를 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛으로 제조된 마이크로 구조체를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1제방(115)은 제1 니들 홈(111)들이 형성된 영역에 인접한 일 측면이 경사면으로 제공된다. 경사면은 제1 니들 홈(111)들이 형성된 영역과 90° 보다 큰 각도를 이룬다. 상술한 제1제방(115)의 형상에 따라, 제조된 베이스 레이어(31)의 끝 단부는 경사면(31a)을 갖는다. 상기 제1제방(115)의 형상은 제1 베이스부(110)로부터 마이크로 구조체(31, 32)의 분리를 용이하게 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 평면도이고, 도 11은 도 9의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1몰드(100)의 제1연장부(130)에는 유로(131)가 형성된다. 유로(131)는 제1연장부(130)의 상면으로부터 저면으로 연장된다. 유로(131)는 제1연장부(130)의 둘레를 따라 서로 이격하여 복수 개 형성될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 유로(131)는 제1베이스부(110)의 각 측면을 따라 복수 개가 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 유로(131)는 제1베이스부(110)의 각 측면에 대응하는 길이로 형성될 수 있다.
제1베이스부(110)와 제1테두리부(120) 사이 공간으로 유입된 조성물(30)은 유로를 통과하여 제1연장부(130)의 아래로 흐른다.
마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛(10)은 저장 용기(200)를 더 포함한다.
저장 용기(200)는 제1몰드(100)에 상응하는 크기를 가지며, 상면이 개방된 공간(201)이 내부에 형성된다. 내부 공간(201)은 소정 깊이를 갖는다. 저장 용기(200)는 제1몰드(100)의 하부에 위치하며, 그 상단에 제1테두리부(120)의 하단이 놓인다. 저장 용기(200)의 내측 바닥면은 제1베이스부(110)의 저면과 소정 거리로 이격된다. 저장 용기(200)는 제1몰드(100)와 일체로 결합될 수 있다. 이와 달리, 저장 용기(200)는 제1몰드(100)와 분리 가능할 수 있다. 유로(131)를 통과한 조성물(30)은 저장 용기(200)에 회수된다. 저장 용기(200)의 바닥면에는 개구(202)가 형성된다. 개구(202)는 밸브(210)에 의해 개폐 가능하다. 일 실시 예에 의하면, 밸브(210)는 슬라이드 방식으로 개구(201)를 개폐할 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 밸브(210)는 저장 용기(200)와 분리가능한 캡으로 제공될 수 있다. 또 다른 실시 예에 의하면, 밸브(210)는 회전 방식 또는 푸쉬-업 방식으로 개구(201)의 개방 정도를 조절할 수 있다.
도 12는 도 9의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 이용하여 마이크로 구조체를 제조하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 하나의 제1몰드(100a)가 저장 용기(200a)의 상단에 놓인 상태에서, 제1베이스부(110a)의 상면으로 조성물(30)이 공급된다. 조성물(30)은 제1베이스부(110a)의 상면으로 펼쳐져 일부는 제1 니들 홈(111a)들에 투입되고, 나머지 일부는 제1제방(115a)의 상단까지 채워진다. 그리고 잔량의 조성물(31)은 제1제방(115a)을 넘어 제1베이스부(110)a와 제1테두리부(120a) 사이 공간으로 유입되고, 유로(131a)를 통과하여 저장 용기(200a)에 회수된다.
조성물(31)이 저장 용기(200a)에 회수되면, 제1몰드(100a)를 분리하고, 저장 용기(200a)를 다른 하나의 제1몰드(100b)의 상단에 안착시킨다. 그리고 밸브(210a)를 개방하면, 저장 용기(200a)에 회수된 조성물(31)이 다른 하나의 제1몰드(100b)의 제1베이스부(110b)로 공급된다. 조성물(31)은 제1베이스부(110b)의 제1돔부(115b)에 채워지고, 잔량의 조성물(32)은 또 다른 저장 용기(200b)에 회수된다.
상술한 과정을 반복하여, 복수 개의 마이크로 구조체(30a, 30b)를 제조할 수 있다. 조성물(30)은 제1제방(115a, 115b)을 채울 수 있는 정량만 사용되고, 나머지는 회수되어 또 다른 마이크로 구조체(30ㅠ)의 제조에 사용되므로, 조성물(30)을 정량 공급하지 않더라도 일정한 사이즈의 마이크로 구조체(30a, 30b)를 제조할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛(10)은 제1몰드(100)와 제2몰드(300)를 포함한다.
제1몰드(100)는 도 1에서 설명한 제1몰드와 동일한 구조를 가지므로, 자세한 설명은 생략한다.
제1연장부(130)에는 유로(131)가 형성된다. 유로(131)는 제1연장부(130)의 상면으로부터 하향 경사지게 형성된다. 구체적으로, 유로(131)는 제1베이스부(110)의 중심을 향해 하향 경사지게 형성된다.
제2몰드(300)는 제1몰드(100)와 동일한 너비를 가지며, 제1몰드(100)의 하부에 위치한다. 제2몰드(300)의 상단에 제1몰드(100)가 놓인다.
제2몰드(300)는 제2베이스부(310), 제2테두리부(320), 그리고 제2연장부(330)를 포함한다.
제2베이스부(310)는 제1베이스부(110)와 동일한 너비를 갖는 사각 형상의 플레이트로, 상면에 제2니들 홈(311)들이 형성된다. 제2니들 홈(311)들은 기 설정된 개수와 배열로, 소정 깊이로 형성된다.
제2베이스부(310)의 상면에는 제2니들 홈(311)들이 형성된 영역의 둘레를 따라 제2제방(315)이 형성된다. 제2제방(315)은 사각 형상으로 형성되며, 소정 높이로 돌출된다. 제2제방(315)의 상단은 제2니들 홈(311)들이 형성된 영역의 상면보다 높게 위치한다. 제2제방(315)은 제1제방(115)과 동일한 높이를 갖는다. 제2제방(315)은 제2니들 홈(311)들이 형성된 영역에 인접한 일 측면이 제2니들 홈(311)들이 형성된 영역에 수직하게 제공된다. 이와 달리, 제2제방(315)의 일 측면은 경사면으로 제공될 수 있다.
제2테두리부(320)는 제2베이스부(310)로부터 소정 거리 이격되며, 제2베이스부(310)의 둘레를 따라 제공된다. 제2테두리부(320)와 제2베이스부(310)의 사이 간격은 제2제방(315)의 두께보다 크다. 제2테두리부(320)는 사각 형상으로 형성되며, 그 상단이 제2제방(315)의 상단보다 높게 위치한다. 제2테두리부(320)의 상단에는 제1테두리부(120)의 하단이 놓인다.
제2연장부(330)는 제2테두리부(320)로부터 제2베이스부(310)로 연장된다. 제2연장부(330)의 상면은 제2니들 홈(311)들이 형성된 영역의 상면보다 낮게 위치한다.
도 14는 도 13의 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 이용하여 마이크로 구조체를 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 제1몰드(100)가 제2몰드(300)의 상부에 놓인 상태에서, 제1몰드(100)의 제1베이스부(110)의 상면으로 조성물(30)이 공급된다. 조성물(30)은 제1베이스부(110)의 상면으로 펼쳐져 일부는 제1니들 홈(111)들에 투입되고, 나머지 일부는 제1제방(115)의 상단까지 채워진다. 그리고 잔량의 조성물(30)은 제1제방(115)을 넘어 제1베이스부(110)와 제1테두리부(120) 사이 공간으로 유입되고, 유로(131)를 통과하여 제2베이스부(310)의 상면으로 공급된다. 조성물(30)은 제2베이스부(310)의 상면으로 펼쳐져 일부는 제2니들 홈(311)들에 투입되고, 나머지 일부는 제2제방(315)의 상단까지 채워진다. 그리고 잔량의 조성물(30)은 제2제방(315)을 넘어 제2베이스부(310)와 제2테두리부(320) 사이 공간으로 회수된다.
상술한 제조 과정에 의해, 한 번의 제조 공정으로 두 개의 마이크로 구조체(30a, 30b)를 제조할 수 있다. 제1 몰드(100)의 적층 수는 다양하게 변경될 수 있으며, 제1 몰드(100)의 적층 수에 따라 한 번의 제조 공정으로 여러 개의 마이크로 구조체(30a, 30b)를 제조할 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 서로 다른 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 15를 참조하면, 제1몰드(100)는 제1베이스부(110)가 복수 개 제공될 수 있다. 제1베이스부(110)는 기 설정된 간격으로 배열될 수 있다. 그리고 제1베이스부(110)들 사이 영역에는 제1테두리부(120)가 제공될 수 있다. 각각의 제1베이스부(110)에는 조성물이 공급되며, 제1제방(115)을 넘은 잔량의 조성물은 각각의 회수 공간, 즉 제1베이스부(110)와 제1테두리부(120)의 사이 공간으로 회수된다.
도 16을 참조하면, 제1몰드(100)에는 복수 개의 제1베이스부(110)가 배열된다. 도 15와 달리, 제1베이스부(110)의 사이 공간에는 제1테두리부가 제공되지 않는다. 이에 의해 각각의 제1베이스부(110)에 공급된 조성물 중 제1제방(115)을 넘은 잔량의 조성물은 하나의 공간으로 회수될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛은 신체에 약물을 전달할 수 있는 마이크로 구조체 제조에 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 베이스 레이어의 일 면에 복수의 마이크로 니들이 형성된 마이크로 구조체를 제작하기 위한 제1 몰드를 포함하되,
    상기 제1 몰드는,
    상면에 상기 마이크로 니들을 형성하기 위한 제1니들 홈들이 형성되고, 상기 제1니들 홈들이 형성된 영역의 둘레를 소정 높이로 돌출되는 제1제방을 갖는 제1베이스부;
    상기 제1베이스부와 소정 거리 이격하여 상기 제1베이스부의 둘레를 따라 제공되며, 그 상단이 상기 제1제방보다 높게 제공되는 제1테두리부; 및
    상기 제1베이스부로부터 상기 제1테두리부로 연장되며, 그 상면이 상기 제1니들 홈들이 형성된 영역보다 낮게 위치하는 제1연장부를 포함하는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1연장부에는 유로가 형성된 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상면이 개방된 공간이 내부에 형성되며, 상기 제1테두리부의 하단이 상단에 놓이는 저장 용기를 더 포함하되,
    상기 저장 용기의 바닥면은 상기 제1베이스부의 저면과 소정 거리로 이격하는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저장 용기는 상기 제1몰드와 분리 가능한 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 저장 용기의 바닥면에는 개구가 형성되고,
    상기 개구를 개폐하는 밸브를 더 포함하는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제방은 상기 니들 홈들이 형성된 영역에 인접한 일 측면이 경사면으로 제공되는 마이크로 제조용 몰드 유닛.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 유로는 상기 제1연장부의 상면으로부터 연장되며, 상기 제1베이스부의 중심 방향으로 하향 경사지게 형성된 마이크로 제조용 몰드 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1몰드와 적층가능한 제2몰드를 더 포함하되,
    상기 제2몰드는,
    상면에 상기 마이크로 니들을 형성하기 위한 제2니들 홈들이 형성되고, 상기 제2니들 홈들이 형성된 영역의 둘레를 소정 높이로 돌출되는 제2제방을 갖는 제2베이스부;
    상기 제2베이스부와 소정 거리 이격하여 상기 제2베이스부의 둘레를 따라 제공되며, 그 상단이 상기 제2제방보다 높게 제공되는 제2테두리부; 및
    상기 제2베이스부로부터 상기 제2테두리부로 연장되며, 그 상면이 상기 제2니들 홈들이 형성된 영역보다 낮게 위치하는 제2연장부를 포함하는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유로는 상기 제2베이스부에서 상기 제2니들 홈들이 형성된 영역을 향해 형성되는 마이크로 구조체 제조용 몰드 유닛.
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