핵심기술

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요약

         

무바늘, 무통증 방식의 약물 전달 장치는 레이저 혹은 전기 스파크와 같은 외부 구동력 소스와 약물 챔버 및 분사 노즐로 이루어진 인젝터로 구성된다. 최적의 효율을 가지는 주사를 위해서는 외부 구동력 전달의 최적화가 이루어져야 하는데 펄스폭과 에너지를 조절하여야한다. 약물이 반복적으로 분사됨에 따라 외부 공기가 유입될 수 있으며 이는 약물 전달 성능을 감소시키는 요인이 되므로 약물이 분사됨에 따라 노즐을 개폐하는 동시에 약물 전달 성능을 감소시키지 않는 벨브 방식의 메커니즘이 필요하다.
본 약물 주사 기기의 장점인 침투량 및 침투 깊이 조절은 미소량의 약물의 반복분사로 구현되며 분사 횟수에 따른 침투 깊이의 정량화, 에너지를 공급하는 전원장치 특성에 따른 침투량 및 침투 깊이의 상응 관계 정립이 요구된다. 이후 약물 주사기기는 소형화가 이루어져야 하며 이는 저전력 기반의 절연파괴 방식(전기스파크)를 통해 구현될 것이다. 인젝터의 성능은 인체 피부와 근사한 물성치를 가지는 조직 샘플을 통해 평가 될 것이며 실제 경피주사에 보편적으로 쓰이는 대표 약물에 대한 약물 전달 성능 또한 더불어 평가할 것이다.

최적 펄스폭 및 에너지

최적 펄스폭 및 에너지 이미지

약물을 분사하는 구동력의 주체는
증기 버블 성장 속도이며 이는 에너지 공급 장치의 특성을 변수로 하여 변화함

노즐 내 외부 공기 유입 및 약물 역류 방지 메커니즘

노즐 내 외부 공기 유입 및 약물 역류 방지 메커니즘 이미지
  • 약물이 분사된 직후 약물과 구동액 사이를 막는 팽창막이 다시 수축하며 이에 따라
         외부 공기가 유입될 가능성 존재
  • 소형 밸브(Valve) 및 노즐 클로징(Nozzle-clossing) 기술을 접목하여 외부 공기
         유입 및 약물 역류를 방지
  • 약물이 분사됨에 따라 노즐을 개폐하는 동시에 약물 전달 성능을 감소시키지 않는
         벨브 방식의 메커니즘이 요구됨

침투량 및 침투 깊이 조절 기술

침투량 및 침투 깊이 조절 기술 이미지
  • 침투량 및 침투 깊이는 펄스폭 및 에너지에 따른 종속값이며 목표량에 따른 변수 조절이 요구됨
  • 펄스폭 및 에너지에 따른 침투량 및 침투 깊이의 정량화
  • 시술 목적에 따른 침투 성능 조절

장치 소형화 및 저전력 기반 보급형 장비 구축

장치 소형화 및 저전력 기반 보급형 장비 구축 이미지
  • 효율적인 침투를 위해서 전원 장치 및 인젝터의 소형화가 요구됨
  • 전원장치를 절연파괴방식(전기스파크)을 기본으로 하여 소형 배터리를
        사용하는 저전력 보급형 장비를 구축

조직 실험 및 시스템 최적화

조직 실험 및 시스템 최적화 이미지
  • 사람 피부의 진피층의 인장항복강도는 부위에 따라 2~15 MPa
  • 사람 피부와 비슷한 물성을 가지는 돼지피부, 기니어피그 등의 피부는 약 15 MPa의 인장항복강도를 가짐
  • 위와 같은 동물 피부조직을 표본으로 하여 침투 깊이 및 침투량을 최적화
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