생분해성 고분자 마이크로바늘 (Biodegradable Polymer
Microneedles)
기존 주사요법을 이용한 약물투여는 환자의 고통, 주사바늘에 의한 감염 등의 문제점뿐만 아니라 혈액 내에 일정한 약물 농도를 유지하기 위하여 주사를 자 주 맞아야 한다는 불편함이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법의 하나가 마이크로바늘을 이용하 는 것이다. 마이크로바늘은 경피 약물전달법 (transdermal drug delivery)과 결합되어 적용되어지 는데, 생분해성 고분자 마이크로바늘은 기존에 주로 사용되었던 실리콘 또는 금속 마이크로바늘에 비하여 경제적이고, 생체적합성이 뛰어나며, 파손에 의해 바 늘의 일부가 피부내에 잔존하더라도 시간이 지나면서 분해된다는 장점을 가지고 있다. 생분해성 고분자 마 이크로바늘의 원료로 polylactic acid, polyglycolic acid, 그리고 이들의 공중합체가 사용되었고, micro- electromechanical masking, 에칭, 그리고 lens-based lithography 기술을 이용하여 바늘을 제작하였다. 마
이크로바늘의 말단부 모양에 따라 제각기 다른 제작 방법이 사용되었는데, beveled-tip을 제작하기 위하여 서는 [그림 1]의 과정을, chisel-tip을 제작하기 위해 서는 [그림 2]의 과정을, 그리고 tapered-cone 모양 을 제작하기 위해서는 [그림 3]의 과정을 각각 이용 하였다. 최종적으로 제작되어진 생분해성 고분자 마 이크로바늘을 이용하여 저분자량의 트레이서인 calcein과 고분자량의 단백질인 bovine serum albumin을 경피전달 시켜본 결과, 피부 흡수율이 증 가되는 결과를 얻었다[Journal of Controlled Release, vol. 104, p. 51(2005)].
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…NICE, 제23권 제3호, 2005A. Coating of SU-8
Silicon substrate
Master structure UV 365 nm
SU-8(Epoxy) B. UV
exposure, and development
G. Removal of sacrificial layer
F. Ion etching
D. Metal deposition E. Second mask patterning C. Sacrificial
polymer layer between SU-8 cylinders
Cross-linked SU-8 cylindrical structures
그림 1. Beveled-tip 마이크로바늘의 제작과정.
A. Chrome deposition and pattering
B. Glass etching
D. UV-exposure
C. Coating of SU-8 E. Develop and hard-bake Glass substrate
Microlens
UV 365 nm
그림 3. Tapered-cone 마이크로바늘의 제작과정.
A. Create Si3N4 layer
B. Photolithography and reactive ion etching
C. KOH wet etching
F. Reactive ion etching G. Preparing master structure from micromold
D. SU-8 photolithography
E. PDMS filling Silicon
