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KR20200098894A - Apparatus and method for manufacturing of micro niddle - Google Patents

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Publication number
KR20200098894A
KR20200098894A KR1020190016579A KR20190016579A KR20200098894A KR 20200098894 A KR20200098894 A KR 20200098894A KR 1020190016579 A KR1020190016579 A KR 1020190016579A KR 20190016579 A KR20190016579 A KR 20190016579A KR 20200098894 A KR20200098894 A KR 20200098894A
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KR
South Korea
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substrate
patch
mixed solution
needle
microneedle
Prior art date
Application number
KR1020190016579A
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Korean (ko)
Inventor
박현기
Original Assignee
(주)현진자동화
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by (주)현진자동화 filed Critical (주)현진자동화
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a microneedle, capable of manufacturing needles with a uniform shape and height by elongating a mixed solution containing a drug via centrifugation into a needle shape. To this end, the apparatus for manufacturing a microneedle comprises: a mixed solution eject unit which ejects a polymer mixture solution onto an upper surface of a patch placed on a first substrate; a substrate assembly unit which assembles the first substrate and a second substrate such that a patch-placed surface of the second substrate is spaced apart at a predetermined gap from the patch-placed surface of the first substrate in a direction facing the same; and a needle forming unit which generates a centrifugal force such that the polymer mixture solution on the first substrate is elongated in a direction of the second substrate, thereby forming a needle shape.

Description

마이크로 니들 제조 장치 및 제조 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING OF MICRO NIDDLE}Microneedle manufacturing apparatus and manufacturing method TECHNICAL FIELD [APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING OF MICRO NIDDLE}

본 발명은 마이크로 니들 제조 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 체내로 공급하는 약물이나 영양분의 특성 변화를 최소화할 수 있는 마이크로니들 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microneedle manufacturing technology, and more particularly, to a microneedle manufacturing apparatus and manufacturing method capable of minimizing changes in properties of drugs or nutrients supplied into the body.

약물 및 생리활성 물질을 체내로 전달하기 위한 방식으로는 제형 복용, 연고 사용, 패치 부착, 주사제 사용 등이 있다.Methods for delivering drugs and bioactive substances into the body include dosage form, ointment, patch attachment, injection, and the like.

제형을 복용하는 방식은 약물 및 생리활성 물질이 위장 기관에서 소화 또는 흡수되거나 간의 기전에 의하여 소실되는 등의 단점이 있다.The method of taking the formulation has disadvantages such as that drugs and bioactive substances are digested or absorbed in the gastrointestinal tract or lost by the mechanism of the liver.

주사제를 사용하는 방식은 경우 체내에 바늘을 삽입하여 약물을 전달하므로 약효가 신속하게 나타나며 약물이 바로 혈액 또는 근육과 같이 체내 조직으로 전달되어 효과적으로 약물을 전달할 수 있다는 장점이 잇다.In the case of using an injection, since the drug is delivered by inserting a needle into the body, the drug effect appears quickly, and the drug is directly delivered to the body tissues such as blood or muscle, thereby enabling effective drug delivery.

그런데, 주사제를 사용하는 방식은 니들이 피부에 강한 자극과 상처를 야기하며 이로 인하여 고통이 동반된다. 또한 상처로 인해 추가 감염이 발생할 가능성이 있어 전문가에 의해서만 시술이 가능하다.However, in the method of using injections, the needle causes strong irritation and wounds on the skin, and pain is accompanied by this. In addition, since there is a possibility that additional infection may occur due to the wound, the procedure can only be performed by a specialist.

이러한 니들을 이용한 주사제 주입 방식의 문제점을 해결하기 위한 약물 전달 방식으로 마이크로 니들이 개발되었다. Microneedles have been developed as a drug delivery method to solve the problem of the injection method using such a needle.

마이크로 니들은 미세한 바늘을 이용하여 최소의 침습만으로 체내에 약물을 전달하는 시스템으로서, 통증이 없고, 피부의 손상을 방지할 수 있고, 감염을 방지할 수 있으며 자가 투여가 가능하다는 점에서 수요가 확대될 것으로 예상된다.Microneedles are systems that deliver drugs into the body with minimal invasion using a fine needle, and demand is expanding in that there is no pain, can prevent damage to the skin, can prevent infection, and can be self-administered. Is expected to be.

도 1은 일반적인 마이크로 니들의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 마이크로 니들은 피부에 부착할 수 있는 패치(100)와, 패치의 일면에 형성되며 약물과 폴리머가 혼합된 니들(102)로 구성된다.1 is a view for explaining the operation of a general microneedles, the microneedles are composed of a patch 100 that can be attached to the skin, and a needle 102 formed on one surface of the patch and a drug and a polymer are mixed.

이러한 구성에 따라, 니들(102)이 형성된 패치(100)를 피부에 부착하면 니들에 함유된 폴리머가 체내 수분 및 체온과 반응하여 용해되고 이때에 폴리머 내의 약물을 방출되어 피부 점막으로 약물이 전달된다.According to this configuration, when the patch 100 on which the needle 102 is formed is attached to the skin, the polymer contained in the needle reacts with the body moisture and body temperature to dissolve and release the drug in the polymer to deliver the drug to the skin mucosa. .

일반적으로 마이크로 니들을 제조하기 위한 방식으로 몰딩 방식과 인장 방식이 개발된 바 있다.In general, a molding method and a tensile method have been developed as a method for manufacturing microneedles.

종래의 몰딩 방식을 이용한 마이크로 니들 제조 방법으로 한국등록특허 제1850957호가 제안된 바 있다.Korean Patent No. 1850957 has been proposed as a method for manufacturing a microneedle using a conventional molding method.

한국등록특허 제1850957호는 몰드 표면에 마이크로 니들의 형상과 대응되는 구조의 음각 구조 패턴을 형성하고, 음각 구조의 패턴 내부에 약액을 포함하는 폴리머 소재를 채워넣고, 폴리머 소재의 표면에 패치 소재를 부착시킨 후 패치 소재를 몰드와 분리하는 공정을 통해 마이크로 니들을 제조한다. Korean Patent Registration No. 1850957 is to form an intaglio structure pattern having a structure corresponding to the shape of a microneedle on the surface of a mold, fill a polymer material containing a chemical solution inside the pattern of the intaglio structure, and put a patch material on the surface of the polymer material. After attaching, microneedles are manufactured by separating the patch material from the mold.

도 2 및 도 3은 종래의 몰딩 방식을 이용한 마이크로 니들 제조 방식의 문제점을 설명하기 위한 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views for explaining a problem of a microneedle manufacturing method using a conventional molding method.

도 2를 참조하면, 몰드(200)로부터 니들(102)이 형성된 패치(100)를 분리할 때 유연성을 갖는 니들(102)이 손상되어 양품 제조 수율이 떨어지고, 연속 공정이 어려운 단점이 있다.Referring to FIG. 2, when separating the patch 100 on which the needle 102 is formed from the mold 200, the needle 102 having flexibility is damaged, resulting in a poor production yield of a good product, and a continuous process is difficult.

도 2와 같은 공정시의 단점을 해소하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이 음각 구조의 패턴 내부에 약액을 포함하는 폴리머 소재를 채워 넣은 후에 가열 건조 공정을 통해 몰드 내부에 채워진 약액을 고형화하는 방법이 적용되기도 하지만, 가열 건조 과정에서 약물의 특성이 변하는 문제점이 발생한다. In order to solve the shortcomings of the process as shown in FIG. 2, a method of solidifying the chemical liquid filled in the mold through a heat drying process after filling a polymer material containing a chemical solution inside the pattern of the intaglio structure as shown in FIG. 3 Although this is applied, there is a problem that the properties of the drug are changed during the heating and drying process.

한편, 종래의 몰딩 방식을 이용한 마이크로 니들 제조 방법으로 한국등록특허 제1435888호가 제안된 바 있다.Meanwhile, Korean Patent No. 1435888 has been proposed as a method for manufacturing a microneedle using a conventional molding method.

한국등록특허 제1435888호는 제 1 기판에 약액을 포함하는 폴리머 소재를 도포한 후 제 2 기판을 접촉시키고, 제1기판에 대하여 제2기판을 상대 이동시킴으로써 폴리머 소재를 인장한 후, 인장된 폴리머 소재를 응고시킨다. Korean Patent No. 1435888 applies a polymer material containing a chemical solution to a first substrate, then contacts the second substrate, and then stretches the polymer material by moving the second substrate relative to the first substrate. Solidify the material.

도 4는 종래의 인장 방식을 이용한 마이크로 니들 제조 방식을 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a microneedle using a conventional tensioning method.

그런데, 한국등록특허 제1435888호와 같은 인장 방식은 도 4에 도시된 바와 같이 인장 공정시에 수평 상태 맞추기 어렵고 이로 인하여 균일한 높이와 형상의 니들 제조가 어려운 단점이 있다.However, the tensioning method such as Korean Patent No. 1435888 has a disadvantage in that it is difficult to align the horizontal state during the tensioning process as shown in FIG. 4, and thus, it is difficult to manufacture a needle having a uniform height and shape.

이러한 단점을 해소하기 위하여 일본공개특허 제2012-504034호는 기판 상에 폴리머 소재를 도포하고, 리프팅 지지체의 접촉 돌기를 전기 점성 조성물에 접촉시킨 후에 열처리 및 송풍 공정을 거쳐 마이크로 니들을 제조하고 있다.In order to solve this disadvantage, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-504034 applies a polymer material on a substrate, contacts a contact protrusion of a lifting support with an electric viscous composition, and then heat-treats and blows a microneedle.

그런데, 열처리 및 송풍 공정을 적용하는 마이크로 니들 제조 방식은 앞서 설명한 몰딩 공정시 가열 건조하는 경우와 마찬가지로 열처리에 의해 약물의 특성이 변하는 문제점이 발생한다. However, the microneedle manufacturing method applying the heat treatment and blowing process has a problem in that the properties of the drug are changed by the heat treatment as in the case of heating and drying during the molding process described above.

한국등록특허 제1850957호 "마이크로 니들이 형성된 의료용 메쉬 및 그 제작방법"Korean Patent No. 1850957 "Medical mesh formed with microneedles and its manufacturing method" 한국등록특허 제1435888호 "히알루론산을 이용한 생분해성 마이크로니들 제조방법"Korean Patent No. 1435888 "Method for manufacturing biodegradable microneedles using hyaluronic acid" 일본공개특허 제2012-504034호 "송풍에 의한 솔리드 마이크로 구조체의 제조 방법 및 지금부터 제조된 솔리드 마이크로 구조체"Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2012-504034 "Method of manufacturing solid microstructures by blowing and solid microstructures manufactured from now on"

배경 기술의 단점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 약물이 포함된 혼합 용액을 원심 분리 방식으로 인장시켜 니들 형상으로 제조함으로써 균일한 형상과 높이를 갖는 니들을 제조할 수 있는 마이크로 니들 제조 장치 및 제조 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the disadvantages of the background technology is a microneedle manufacturing apparatus capable of manufacturing a needle having a uniform shape and height by tensioning a mixed solution containing a drug in a needle shape by centrifugation, and To provide a manufacturing method.

또한, 본 발명은 별도의 열처리 공정을 진행하지 않고도 균일한 니들을 제조하여 약물의 특성 변화를 최소화할 수 있는 마이크로 니들 제조 장치 및 제조 방법을 제공함에 있다.In addition, the present invention is to provide a microneedle manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of minimizing changes in drug properties by manufacturing a uniform needle without performing a separate heat treatment process.

과제를 해결하기 위한 본 발명의 마이크로 니들 제조 장치는 제 1 기판에 안착된 패치 상면에 폴리머 혼합 용액을 토출하는 혼합 용액 토출부, 제 2 기판의 패치 안착면이 제 1 기판의 패치 안착면과 대향하는 방향에 일정 거리 이격되도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 조립하는 기판 조립부, 제 1 기판 상의 폴리머 혼합 용액이 제 2 기판 방향으로 인장되도록 원심력을 발생시켜 니들 형상을 형성시키는 니들 형성부를 포함한다.In order to solve the problem, the microneedle manufacturing apparatus of the present invention has a mixed solution discharge part for discharging a polymer mixed solution on an upper surface of a patch mounted on a first substrate, and a patch mounting surface of the second substrate faces the patch mounting surface of the first substrate. A substrate assembly unit for assembling the first substrate and the second substrate so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance, and a needle forming unit for forming a needle shape by generating a centrifugal force so that the polymer mixed solution on the first substrate is stretched in the direction of the second substrate. do.

이때, 혼합 용액 토출부의 전단에 설치되고 패치를 표면 처리하는 플라즈마 처리부를 더 포함할 수 있다.In this case, it may further include a plasma treatment unit installed in the front end of the mixed solution discharge unit for surface treatment of the patch.

또한, 니들 형성부는 기판 조립부에서 조립된 기판 조립체를 수직 방향으로 삽입하는 삽입구가 형성되되, 삽입구의 양측 단부에는 공기 배출부가 형성될 수 있다.In addition, the needle forming portion is provided with an insertion hole for inserting the substrate assembly assembled in the substrate assembly portion in a vertical direction, and air discharge portions may be formed at both ends of the insertion hole.

본 발명의 마이크로 니들 제조 방법은 제 1 기판의 패치 상면에 폴리머 혼합 용액을 토출하는 단계, 제 2 기판의 패치 안착면이 폴리머 혼합 용액이 토출된 제 1 기판의 패치 안착면과 대향하는 방향에 일정 거리 이격되도록 제 2 기판과 제 1 기판을 조립하는 단계, 기판 조립부에서 조립된 제 1 기판 상의 폴리머 혼합 용액이 제 2 기판 방향으로 인장되도록 원심력을 발생시켜 니들 형상을 형성하는 단계를 포함한다.The microneedle manufacturing method of the present invention comprises the steps of discharging a polymer mixed solution on the upper surface of the patch of the first substrate, and the patch seating surface of the second substrate is constant in a direction opposite to the patch seating surface of the first substrate from which the polymer mixed solution is discharged. Assembling the second substrate and the first substrate so as to be spaced apart from each other, and forming a needle shape by generating a centrifugal force so that the polymer mixture solution on the first substrate assembled by the substrate assembly unit is stretched in a direction of the second substrate.

또한, 제 1 기판에 폴리머 혼합 용액을 토출하기 이전의 제 1 기판의 패치와 기판 조립 단계 이전의 제 2 기판의 패치를 플라즈마 처리하는 과정을 더 포함할 수 있다.In addition, a process of plasma-processing the patch of the first substrate before discharging the polymer mixture solution to the first substrate and the patch of the second substrate before the substrate assembly step may be further included.

본 발명에 따라 제조된 마이크로 니들은 균일한 높이와 형상을 가지며 약물의 특성 변화가 최소화됨에 따라 약물이나 영양분의 지속 시간을 증대시킬 수 있어 치료 및 건강 개선 효과를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The microneedles manufactured according to the present invention have a uniform height and shape, and as the change in properties of the drug is minimized, the duration of the drug or nutrient may be increased, thereby improving treatment and health improvement effects.

도 1은 일반적인 마이크로 니들의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 2 및 도 3은 종래의 몰딩 방식을 이용한 마이크로 니들 제조 방식의 문제점을 설명하기 위한 단면도.
도 4는 종래의 인장 방식을 이용한 마이크로 니들 제조 방식을 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 제조 장치 구성 블록도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 제조 방법을 도시한 개념도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마이크로 니들 구조체를 갖는 기판 조립체 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마이크로 니들 구조체를 갖는 기판 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마이크로 니들과 종래의 방식에 의해 제조된 마이크로 니들에 대하여 공정 시간에 따른 약물의 EGF 활성 변화를 살펴본 그래프.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마이크로 니들과 종래의 방식에 의해 제조된 마이크로 니들에 대하여 공정 시간에 따른 약물의 Ascorbic acid의 활성 변화를 살펴본 그래프.
1 is a view for explaining the operation of a general microneedle.
2 and 3 are cross-sectional views for explaining a problem of a microneedle manufacturing method using a conventional molding method.
Figure 4 is a cross-sectional view for explaining a microneedle manufacturing method using a conventional tensile method.
5 is a block diagram illustrating a configuration of a microneedle manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram showing a method of manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a substrate assembly having a microneedle structure manufactured according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a substrate having a microneedle structure manufactured according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing changes in EGF activity of a drug according to a process time for a microneedle manufactured according to an embodiment of the present invention and a microneedle manufactured by a conventional method.
10 is a graph showing changes in the activity of ascorbic acid of a drug according to processing time for a microneedle manufactured according to an embodiment of the present invention and a microneedle manufactured by a conventional method.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 제조 장치 구성 블록도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 제조 방법을 도시한 개념도이다. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a microneedle manufacturing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a microneedle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 제조 장치는 플라즈마 처리부(300), 기판 이송부(302), 혼합 용액 토출부(304), 기판 조립부(306) 및 니들 형성부(308)를 포함한다.5, a microneedle manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plasma processing unit 300, a substrate transfer unit 302, a mixed solution discharge unit 304, a substrate assembly unit 306, and a needle forming unit 308. ).

플라즈마 처리부(300)는 패치의 표면 개질을 통하여 패치의 점착 특성을 향상시키기 위한 것으로서, 플라즈마 처리부(300)는 제 1 기판(400)에 혼합 용액을 토출하기 이전 공정과, 제 2 기판(500)을 제 1 기판과 결합하기 이전에 각각의 기판 상면의 패치(402, 502)를 플라즈마 처리한다.The plasma processing unit 300 is for improving the adhesion characteristics of the patch through surface modification of the patch, and the plasma processing unit 300 includes a process before discharging the mixed solution to the first substrate 400 and the second substrate 500. Plasma treatment is performed on the patches 402 and 502 on the upper surface of each of the substrates before bonding to the first substrate.

기판 이송부(302)는 플라즈마 처리부(300)에서 플라즈마 처리된 제 1 기판(400)을 혼합 용액 토출부(304)로 이송하는 제 1 기판 이송부(302a)와 플라즈마 처리된 제 2 기판(500)을 기판 조립부(306)로 이송하는 제 2 기판 이송부(302b)로 구성될 수 있다.The substrate transfer unit 302 includes a first substrate transfer unit 302a that transfers the plasma-treated first substrate 400 to the mixed solution discharge unit 304 and the plasma-treated second substrate 500. It may be composed of a second substrate transfer unit 302b transferred to the substrate assembly unit 306.

각각의 기판 이송부(302a, 302b)는 X-Y-Z 축 방향으로 구동되어 각각의 기판을 X-Y-Z 축 방향으로 이송할 수 있는 겐트리 방식의 이송 수단이 이용될 수 있다.Each of the substrate transfer units 302a and 302b may be driven in the X-Y-Z axis direction to transfer each substrate in the X-Y-Z axis direction, and a gantry type transfer unit may be used.

혼합 용액 토출부(304)는 점성을 갖는 폴리머 혼합 용액을 제 1 기판(400)에 안착된 패치의 표면에 토출하여 스팟 형태로 배열시킨다 The mixed solution discharge unit 304 discharges the viscous polymer mixed solution onto the surface of the patch mounted on the first substrate 400 and arranges it in a spot shape.

이때, 폴리머 혼합 용액은 생체적합성 또는 생분해성 물질이 혼합된 폴리머 용액일 수 있다.In this case, the polymer mixture solution may be a polymer solution in which a biocompatible or biodegradable material is mixed.

기판 조립부(306)는 혼합 용액이 토출된 제 1 기판(400)의 패치(402)와 제 2 기판(500)의 패치가 상호 대향되도록 제 1 기판(400)과 제 2 기판(500)을 결합하는 것으로서, 제 2 기판(500)이 제 1 기판(400)의 상측에 위치하도록 조립한다.The substrate assembly unit 306 includes the first substrate 400 and the second substrate 500 so that the patch 402 of the first substrate 400 and the patch of the second substrate 500 from which the mixed solution is discharged are opposed to each other. As a combination, the second substrate 500 is assembled so that the second substrate 500 is positioned above the first substrate 400.

니들 형성부(308)은 기판 조립체(600)가 삽입된 상태로 회전에 의한 원심력을 제공하는 장치로서, 니들 형성부(308)에서 발생하는 회전에 따른 원심력에 의하여 제 1 기판(400) 상의 폴리머 혼합 용액이 인장된다.The needle forming unit 308 is a device that provides a centrifugal force by rotation while the substrate assembly 600 is inserted, and the polymer on the first substrate 400 by the centrifugal force generated by the needle forming unit 308 is rotated. The mixed solution is stretched.

즉, 제 1 기판(400) 상의 폴리머 혼합 용액의 선단이 제 2 기판(500) 방향으로 인장됨으로써 니들을 형상이 형성된다. That is, the tip of the polymer mixed solution on the first substrate 400 is pulled in the direction of the second substrate 500 to form a needle shape.

이를 위하여, 니들 형성부(308)에는 기판 조립체(600)를 수직 방향으로 삽입하는 삽입구(308a)가 형성된다.To this end, an insertion hole 308a for inserting the substrate assembly 600 in the vertical direction is formed in the needle forming part 308.

그런데, 삽입구(308a)가 기판 조립체(600)와 동일한 형상을 가질 경우 기판 조립체(600)를 삽입구(308a)하는 과정에서 삽입구(308a) 내부 압력에 따른 공기 저항이 발생하고 결과적으로 기판 조립체의 조립 상태가 변형이 될 수 있다.However, when the insertion hole 308a has the same shape as the substrate assembly 600, air resistance according to the internal pressure of the insertion hole 308a occurs in the process of inserting the substrate assembly 600 into the insertion hole 308a, and as a result, assembly of the substrate assembly The state can be transformed.

이와 같이, 기판 조립체의 조립 상태가 변형될 경우 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 이격 거리가 불균일해 질 수 있고, 그로 인하여 폴리머 혼합 용액이 균일하게 인장되지 못하므로, 결과적으로 균일한 높이와 형상의 니들이 형성할 수 없게 된다.In this way, if the assembly state of the substrate assembly is deformed, the separation distance between the first substrate and the second substrate may become non-uniform, and the polymer mixed solution may not be stretched evenly, resulting in a uniform height and shape. Of the needle becomes impossible to form.

이에, 본 발명은 삽입구(308a)의 양측 단부에 공기 배출부(308b)를 형성하여 삽입구(308a)에 기판 조립체(600)를 삽입할 때 삽입구(308a) 내부의 공기 압력 증가를 방지한다.Accordingly, the present invention prevents an increase in the air pressure inside the insertion hole 308a when the substrate assembly 600 is inserted into the insertion hole 308a by forming the air discharge portions 308b at both ends of the insertion hole 308a.

즉, 기판 조립체(600)를 삽입구(308a)에 삽입할 때 공기 배출부(308b)를 통해 공기가 유동됨에 따라 삽입구(308a) 내부의 압력 증가가 방지되고 이로 인해 기판 조립체의 조립 상태 변형이 방지된다.That is, when the substrate assembly 600 is inserted into the insertion hole 308a, as air flows through the air outlet 308b, an increase in pressure inside the insertion hole 308a is prevented, thereby preventing deformation of the assembly state of the substrate assembly. do.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a microneedle according to an embodiment of the present invention will be described.

도 5 및 도 6을 참조하면, 기판 적재부(미도시함)에 적재되어 있는 제 1 기판(400)을 플라즈마 처리부(300)로 이송하고(단계 a), 패치(402)의 점착 특성 향상을 위하여 제 1 기판(400)을 플라즈마 처리한다(단계 b). 5 and 6, the first substrate 400 loaded on the substrate loading unit (not shown) is transferred to the plasma processing unit 300 (step a), and the adhesion properties of the patch 402 are improved. To do this, the first substrate 400 is plasma-treated (step b).

이어서, 제 1 기판 이송부(302a)는 플라즈마 처리된 제 1 기판(400)을 혼합 용액 토출부(304)로 이송한다. Subsequently, the first substrate transfer unit 302a transfers the plasma-treated first substrate 400 to the mixed solution discharge unit 304.

혼합 용액 토출부(304)는 이송된 제 1 기판(402)의 표면에 폴리머 혼합 용액을 토출하여 스팟 형태의 폴리머 혼합 용액 배열(404)을 형성한다(단계 c). The mixed solution discharge unit 304 discharges the polymer mixed solution onto the surface of the transferred first substrate 402 to form a spot-shaped polymer mixed solution array 404 (step c).

다음으로, 기판 적재부(미도시함)에 적재되어 있는 제 2 기판(500)을 플라즈마 처리부(300)로 이송하고, 패치(502)의 점착 특성 향상을 위하여 제 5 기판(500)을 플라즈마 처리한다(단계 d). Next, the second substrate 500 loaded on the substrate loading unit (not shown) is transferred to the plasma processing unit 300, and the fifth substrate 500 is plasma treated to improve the adhesion characteristics of the patch 502. (Step d).

다음으로, 폴리머 혼합 용액이 토출된 제 1 기판(400)과 제 2 기판(500)을 기판 조립부(306)로 이송한 후 제 1 기판(400)의 상측에 제 2 기판(500)이 일정 거리 이격되도록 조립한다(단계 e). Next, after transferring the first substrate 400 and the second substrate 500 from which the polymer mixed solution was discharged to the substrate assembly unit 306, the second substrate 500 is fixed above the first substrate 400. Assemble to be spaced apart (step e).

이어서, 기판 조립체(600)를 니들 형성부(308)로 이송하고 기판 조립체(600)를 원심 분리기에 삽입한 후 회전시켜 기판 조립체(600)에 원심력을 가한다(단계 f).Subsequently, the substrate assembly 600 is transferred to the needle forming part 308, and the substrate assembly 600 is inserted into a centrifugal separator and then rotated to apply a centrifugal force to the substrate assembly 600 (step f).

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마이크로 니들 구조체를 갖는 기판 조립체 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마이크로 니들 구조체를 갖는 기판 사시도이다. 7 is a cross-sectional view of a substrate assembly having a microneedle structure manufactured according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view of a substrate having a microneedle structure manufactured according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 니들 형성부(308)에서 기판 조립체(600)를 회전시켜 원심력을 가함으로써, 구형의 형상을 갖는 제 1 기판 상의 폴리머 혼합 용액(404)이 제 2 기판 방향으로 인장되어 제 1 기판(400) 상의 폴리머 혼합 용액의 선단이 뾰족한 니들(406) 형상을 갖게 된다. In the present invention, by rotating the substrate assembly 600 in the needle forming part 308 to apply a centrifugal force, the polymer mixed solution 404 on the first substrate having a spherical shape is stretched in the direction of the second substrate, and thus the first substrate ( The tip of the polymer mixed solution on 400) has a sharp needle 406 shape.

아울러, 본 발명은 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 두 개가 기판 사이에서 원심력에 의해 폴리머 용액을 인장시켜 니들을 형성함에 따라, 니들이 균일한 높이와 형상을 갖게 된다.In addition, according to the present invention, as two of the needles are formed by stretching the polymer solution by centrifugal force between the substrates as shown in FIGS. 7 and 8, the needles have a uniform height and shape.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마이크로 니들과 종래의 방식에 의해 제조된 마이크로 니들에 대하여 공정 시간에 따른 약물의 EGF 활성 변화를 살펴본 그래프이다.9 is a graph illustrating changes in EGF activity of a drug according to processing time for a microneedle manufactured according to an embodiment of the present invention and a microneedle manufactured by a conventional method.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예인 원심분리 방식을 이용하여 제조되는 마이크로 니들(a)의 경우 공정 시간별로 EGF 활성이 크게 변화하지 않는 것으로 나타났으나, 종래의 가열 송풍 방식을 이용한 마이크로 니들(b)의 경우 공정 시간이 경과할수록 EGF 활성이 크게 감소하는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 9, in the case of the microneedle (a) manufactured using the centrifugal separation method, which is an embodiment of the present invention, it was found that the EGF activity did not change significantly by process time, but the microneedle using the conventional heating blowing method In the case of (b), it was found that the EGF activity significantly decreased as the process time passed.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마이크로 니들과 종래의 방식에 의해 제조된 마이크로 니들에 대하여 공정 시간에 따른 약물의 Ascorbic acid의 활성 변화를 살펴본 그래프이다.10 is a graph showing changes in the activity of ascorbic acid of a drug according to a process time for a microneedle manufactured according to an embodiment of the present invention and a microneedle manufactured by a conventional method.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예인 원심분리 방식을 이용하여 제조되는 마이크로 니들(a)의 경우 공정 시간별로 Ascorbic acid의 활성이 크게 변화하지 않는 것으로 나타났으나, 종래의 가열 송풍 방식을 이용한 마이크로 니들(b)의 경우 공정 시간이 경과할수록 Ascorbic acid의 활성이 크게 감소하는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 10, in the case of the microneedle (a) manufactured using the centrifugal separation method, which is an embodiment of the present invention, it was found that the activity of ascorbic acid did not change significantly for each process time, but the conventional heating and blowing method was used. In the case of the microneedle (b), it was found that the activity of ascorbic acid significantly decreased as the processing time passed.

상술한 바와 같이 기존의 마이크로 니들 제조 공정은 니들의 변형 방지를 위하여 가열 송풍 공정을 진행함에 따라 약물의 EGF 활성 또는 Ascorbic acid 활성이 공정 시간이 경과할수록 크게 변화하는 것을 알 수 있다.As described above, in the conventional microneedle manufacturing process, it can be seen that the EGF activity or ascorbic acid activity of the drug changes significantly as the process time elapses as the heating and blowing process is performed to prevent the deformation of the needle.

반면에 본 발명은 가열 송풍 공정을 진행하지 않고도 원심력으로 폴리머 혼합 용액을 인장시켜 니들을 형성함에 따라, 약물의 성질 변화를 방지할 수 있고, 지용성이나 수용성에 관계없이 고분자량 물질을 함유시킬 수 있다.On the other hand, in the present invention, as the polymer mixture solution is stretched by centrifugal force to form a needle without performing a heating and blowing process, a change in the properties of the drug can be prevented, and a high molecular weight substance can be contained regardless of oil-soluble or water-soluble substances. .

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims will include such modifications or variations that fall within the gist of the present invention.

100 : 패치 102 : 니들
200 : 몰드
300 : 플라즈마 처리부 302 : 기판 이송부
304 : 혼합 용액 토출부 306 : 기판 조립부
308 : 니들 형성부 400 : 제 1 기판
402 : 패치 404 : 토출 혼합 용액
406 : 니들 500 : 제 2 기판
502 : 니들 600 : 기판 조립체
100: patch 102: needle
200: mold
300: plasma processing unit 302: substrate transfer unit
304: mixed solution discharge part 306: board assembly part
308: needle formation portion 400: first substrate
402: patch 404: discharge mixed solution
406: needle 500: second substrate
502: needle 600: substrate assembly

Claims (5)

제 1 기판에 안착된 패치 상면에 폴리머 혼합 용액을 토출하는 혼합 용액 토출부;
제 2 기판의 패치 안착면이 상기 제 1 기판의 패치 안착면과 대향하는 방향에 일정 거리 이격되도록 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 조립하는 기판 조립부;
상기 제 1 기판 상의 폴리머 혼합 용액이 제 2 기판 방향으로 인장되도록 원심력을 발생시켜 니들 형상을 형성시키는 니들 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들 제조 장치.
A mixed solution discharge unit for discharging a polymer mixed solution on an upper surface of the patch mounted on the first substrate;
A substrate assembly unit for assembling the first substrate and the second substrate so that the patch mounting surface of the second substrate is spaced apart from the patch mounting surface of the first substrate by a predetermined distance;
And a needle forming unit configured to form a needle shape by generating a centrifugal force so that the polymer mixed solution on the first substrate is stretched in a direction of the second substrate.
제 1항에 있어서,
상기 혼합 용액 토출부의 전단에 설치되고 상기 패치를 표면 처리하는 플라즈마 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들 제조 장치.
The method of claim 1,
And a plasma processing unit installed at a front end of the mixed solution discharge unit and surface-treated the patch.
제 1항에 있어서,
상기 니들 형성부는 기 기판 조립부에서 조립된 기판 조립체를 수직 방향으로 삽입하는 삽입구가 형성되되, 상기 삽입구의 양측 단부에는 공기 배출부가 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 니들 제조 장치.
The method of claim 1,
The needle forming unit is provided with an insertion hole for inserting the substrate assembly assembled in the substrate assembly in a vertical direction, and an air discharge unit is formed at both ends of the insertion hole.
제 1 기판의 패치 상면에 폴리머 혼합 용액을 토출하는 단계;
제 2 기판의 패치 안착면이 폴리머 혼합 용액이 토출된 제 1 기판의 패치 안착면과 대향하는 방향에 일정 거리 이격되도록 제 2 기판과 제 1 기판을 조립하는 단계;
상기 기판 조립부에서 조립된 제 1 기판 상의 폴리머 혼합 용액이 제 2 기판 방향으로 인장되도록 원심력을 발생시켜 니들 형상을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들 제조 방법.
Discharging a polymer mixed solution onto the upper surface of the patch of the first substrate;
Assembling the second substrate and the first substrate so that the patch seating surface of the second substrate is spaced apart by a predetermined distance in a direction opposite to the patch seating surface of the first substrate from which the polymer mixed solution is discharged;
And forming a needle shape by generating a centrifugal force so that the polymer mixed solution on the first substrate assembled by the substrate assembly unit is stretched in the direction of the second substrate.
제 4항에 있어서,
상기 제 1 기판에 폴리머 혼합 용액을 토출하기 이전의 제 1 기판의 패치와 기판 조립 단계 이전의 상기 제 2 기판의 패치를 플라즈마 처리하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 니들 제조 방법.
The method of claim 4,
And performing plasma treatment of the patch of the first substrate before discharging the polymer mixture solution to the first substrate and the patch of the second substrate before the substrate assembly step.
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