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KR101886217B1 - Active Drug Delivery System with Patch in Gastrointestinal Tract - Google Patents

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KR101886217B1
KR101886217B1 KR1020160150915A KR20160150915A KR101886217B1 KR 101886217 B1 KR101886217 B1 KR 101886217B1 KR 1020160150915 A KR1020160150915 A KR 1020160150915A KR 20160150915 A KR20160150915 A KR 20160150915A KR 101886217 B1 KR101886217 B1 KR 101886217B1
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drug delivery
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active drug
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박종오
이경민
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전남대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 체내에서 용해되는 패치(patch)를 이용하여 소화기관 등의 목표한 부위에 치료약물, 치료세포, 진단 영상 약물, 또는 문신술 잉크 등의 약물을 능동적으로 전달하기 위한 시스템에 관한 것으로, 자석(110)이 구비되는 캡슐 내시경(100)과; 생체에 전달하기 위한 약물(210)이 담지되어 상기 캡슐 내시경(100)에 구비되는 패치부(200)와; 상기 캡슐 내시경(100)을 구동하기 위한 자기장을 생성하는 자기장 생성부(300);를 포함한다.The present invention relates to a system for actively delivering a drug such as a therapeutic drug, a therapeutic cell, a diagnostic imaging drug, or a tattooing ink to a target site such as digestive organs using a patch dissolved in the body, A capsule endoscope 100 provided with a magnet 110; A patch unit 200 provided on the capsule endoscope 100 to support a drug 210 for delivery to a living body; And a magnetic field generator 300 for generating a magnetic field for driving the capsule endoscope 100.

Description

패치형 능동 약물전달 시스템{Active Drug Delivery System with Patch in Gastrointestinal Tract}[0001] The present invention relates to a patch-type active drug delivery system,

본 발명은 패치형 능동 약물전달 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 체내에서 용해되는 패치(patch)를 이용하여 소화기관 등의 목표한 부위에 치료약물, 치료세포, 진단 영상 약물, 또는 문신술 잉크 등의 약물을 능동적으로 전달하기 위한 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a patch type active drug delivery system, and more particularly, to a patch type active drug delivery system using a patch dissolvable in the body to treat a therapeutic drug, a therapeutic cell, a diagnostic imaging drug, To systems for actively delivering drugs.

고령화 복지 사회가 되면서 각종 질병에 효과적이고 경제적인 치료가 요구되고 있다. 이러한 요구에 맞춰 약물전달(Drug Delivery System, DDS) 기술을 이용하여 환자 개인의 상태에 따라서 필요한 양을 환부에 적절하게 투여하는 효율적인 의료적 기술이 개발되고 있다. 초기 약물전달 기술은 치료용 물질에 집중되어 개발되었으나, 이후에는 치료용 약물과 더불어 효율적으로 전달하는 방법인 약물전달 시스템에 관한 연구가 함께 진행되고 있다. 특히 최근 들어서 표적화된 약물전달 시스템(Targeted Drug Delivery System)을 이용하여 약물의 전달효율이 증가된 약물전달 시스템이 개발되고 있다. 또한 최근 들어 표적화된 약물전달 시스템을 이용하여 환부를 영상으로 진단하는 비침습적 생체영상화(non-invasive in vivo imaging) 장비의 개발이 이루어지고 있다.As society becomes an aging society, effective and economical treatment for various diseases is required. In order to meet these needs, effective medical techniques have been developed using Drug Delivery System (DDS) technology to appropriately administer the necessary amount to the affected part according to the patient's individual condition. The initial drug delivery technology has been developed with a focus on therapeutic substances, but there is also a study on drug delivery systems, which is a method to efficiently deliver drugs along with therapeutic drugs. Particularly recently, a drug delivery system has been developed in which drug delivery efficiency is increased by using a targeted drug delivery system. Recently, a non-invasive in vivo imaging device has been developed for imaging a lesion using a targeted drug delivery system.

이와 관련된 종래의 기술들로는, 다양한 형태의 약물(지질구조체, 나노입자, 리포좀, 삼투압제제 등) 및 약물 전달체에 대한 연구가 진행되고 있고, 이러한 약물 및 약물 전달체는 혈관 (정맥) 및 근육 주사, 경구용 약, 패치 등으로 인체 내에 전달된다. 그러나 이러한 방법들은 대개 혈관내로 흡수되어 약물이 전달되는 구조를 가지고 있다. 다만 패치의 경우에는 피부에 국부적으로 약물이 전달할 수 있는 기능을 포함하고 있다. 그러나 이러한 기존의 약물전달 방법들은 소화기관 내에서 국부적으로 질환부위에 직접 약물을 전달하는 것이 아니라 혈관을 통해 약물을 전달하므로 약물전달의 효율의 한계와 이로 인한 약물의 부작용 등의 제한점을 가지게 된다.
Conventional technologies related thereto have been studied on various types of drugs (lipid structures, nanoparticles, liposomes, osmotic agents and the like) and drug delivery vehicles. Such drugs and drug delivery vehicles are widely used in the fields of blood vessels Medicine, patch, etc. However, these methods are usually absorbed into the blood vessels and have a structure in which the drug is delivered. In the case of patches, however, it includes the ability to deliver drugs locally to the skin. However, these conventional drug delivery methods have limitations such as limitations of efficiency of drug delivery and side effects of drugs due to delivery of drugs through blood vessels rather than delivering drugs directly to locally diseased parts in digestive organs.

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공개특허공보 제10-2015-0096627(공개일자: 2015.08.25)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0096627 (publication date: 2015.08.25)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 약물이 담지된 패치를 구비한 캡슐 내시경을 이용하여 인체 내의 표적 부위에 능동형으로 약물을 전달할 수 있는 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a system capable of delivering a drug actively to a target site in a human body using a capsule endoscope having a drug-

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템은, 자석이 구비되는 캡슐 내시경과; 생체에 전달하기 위한 약물이 담지되어 상기 캡슐 내시경에 구비되는 패치부와; 상기 캡슐 내시경을 구동하기 위한 자기장을 생성하는 자기장 생성부를 포함한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a patch-type active drug delivery system comprising: a capsule endoscope having magnets; A patch unit provided on the capsule endoscope with a drug to be delivered to a living body; And a magnetic field generator for generating a magnetic field for driving the capsule endoscope.

바람직하게는, 상기 패치부는, 일면에 다수의 마이크로니들 어레이를 더 포함하며, 보다 바람직하게는, 표면에 점막부착성 폴리머를 포함하는 접착층을 더 포함한다.Preferably, the patch portion further comprises a plurality of arrays of microneedles on one side, more preferably further comprising an adhesive layer comprising a mucoadhesive polymer on its surface.

바람직하게는, 상기 캡슐 내시경은, 외관을 구성하는 하우징에 환부에 전류를 인가할 수 있는 한 쌍의 전극부를 더 포함한다.Preferably, the capsule endoscope further includes a pair of electrode portions capable of applying current to the lesion portion in the housing constituting the external appearance.

바람직하게는, 상기 캡슐 내시경은, 환부에 초음파를 인가할 수 있는 초음파 모듈을 더 포함한다.Preferably, the capsule endoscope further includes an ultrasonic module capable of applying ultrasonic waves to the affected part.

바람직하게는, 상기 캡슐 내시경은, 원통 형상의 하우징을 포함하며, 상기 패치부는 상기 하우징의 일측 개구단에 구비된다.Preferably, the capsule endoscope includes a cylindrical housing, and the patch portion is provided at one opening end of the housing.

바람직하게는, 상기 캡슐 내시경은, 일측에 절개된 배출공이 형성된 원통 형상의 하우징을 포함하며, 상기 패치부는 상기 배출공으로 배출 가능하게 상기 하우징 내에 롤 형태로 배치된다.Preferably, the capsule endoscope includes a cylindrical housing having a discharge hole formed at one side thereof, and the patch portion is arranged in a roll form in the housing so as to be dischargeable by the discharge hole.

보다 바람직하게는, 상기 캡슐 내시경은, 상기 패치부를 인출 방향으로 유도하기 위한 언로딩부를 더 포함한다.
More preferably, the capsule endoscope further includes an unloading portion for leading the patch portion in the pull-out direction.

본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템은, 생체에 전달하기 위한 약물이 담지된 패치부와 함께 자석에 의해 외부에서 발생된 자기장에 의해 3차원 상에서 병진운동 또는 회전운동이 가능한 캡슐 내시경을 포함하여 표적 부위에 효과적으로 약물을 전달할 수 있는 효과가 있으며, 또한 약물이 아닌 문신용 잉크를 담지하여 복강경 및 로봇수술을 위한 내시경적 문신술 또는 생체 영상화 기능으로 활용될 수 있다.
A patch type active drug delivery system according to the present invention includes a capsule endoscope capable of translational motion or rotational motion in three dimensions by a magnetic field generated from the outside by a magnet together with a patch portion carrying a drug for delivering to a living body, It can be used as an endoscopic tattooing or biomedical imaging function for laparoscopic and robotic surgery by carrying a non-drug tattoo ink.

도 1은 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템에 있어서 캡슐 내시경의 구성도,
도 3의 (a)(b)는 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템에 있어서 패치부의 실시예들을 보여주는 도면,
도 4의 (a)(b)와 및 도 5의 (a)(b)는 약물이 담지된 패치부를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템에 있어서, 패치부가 구비된 캡슐 내시경의 제1실시예를 보여주는 도면,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 캡슐 내시경에 의한 패치의 언로딩 과정을 보여주는 도면,
도 8의 (a)(b)는 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템에 있어서, 패치부가 구비된 캡슐 내시경의 제2실시예를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 캡슐 내시경에 의한 패치의 언로딩 과정을 보여주는 도면.1 is an overall configuration diagram of a patch type active drug delivery system according to the present invention;
FIG. 2 is a configuration diagram of a capsule endoscope in a patch type active drug delivery system according to the present invention,
3 (a) and 3 (b) are views showing embodiments of a patch portion in a patch type active drug delivery system according to the present invention,
4 (a), 4 (b) and 5 (a) and 5 (b)
6 is a view showing a first embodiment of a capsule endoscope having a patch part in a patch type active drug delivery system according to the present invention,
FIG. 7 is a view showing a process of unloading a patch by a capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention; FIG.
8 (a) and 8 (b) illustrate a second embodiment of a capsule endoscope having a patch part in a patch-type active drug delivery system according to the present invention,
9 is a view illustrating a process of unloading a patch by a capsule endoscope according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명의 약물전달 시스템은, 자석(110)이 구비된 캡슐 내시경(100)과, 생체에 전달하기 위한 약물이 담지되어 캡슐 내시경(100)에 구비되는 패치부(200)와, 캡슐 내시경(100)을 구동하기 위한 자기장을 생성하는 자기장 생성부(300)를 포함한다.1, the drug delivery system of the present invention includes a capsule endoscope 100 provided with a magnet 110, a patch unit 200 provided on the capsule endoscope 100 with a drug to be delivered to a living body, And a magnetic field generator 300 for generating a magnetic field for driving the capsule endoscope 100. [

캡슐 내시경(100)은 원통 형상 또는 구 형상일 수 있으며, 자석(110)이 마련되어 자기장 생성부(300)에 의해 발생된 자기장(B)에 의해 3차원의 임의 방향으로 병진 운동 또는 회전 운동이 가능하다.The capsule endoscope 100 may have a cylindrical or spherical shape and a magnet 110 may be provided to translate or rotate the capsule endoscope 100 in a three-dimensional arbitrary direction by a magnetic field B generated by the magnetic field generating unit 300 Do.

패치부(200)는 약물이 담지된 판상의 기재로서, 캡슐 내시경(100)에 의해 인체 내의 목표 부위까지 운반되어 환부에 약물을 전달하게 되며, 이에 대한 구체적인 실시예는 관련 도면을 참고하여 다시 설명한다.The patch unit 200 is a plate-shaped substrate on which a drug is carried, and is transported to a target site in the human body by the capsule endoscope 100 to deliver the drug to the affected site. Specific embodiments thereof will be described with reference to the accompanying drawings do.

자기장 생성부(300)는 3차원 상에서 임의 방향으로 자기장을 발생시키기 위하여 자화 전류에 의해 일정 자속을 발생시키게 되는 다양한 형태의 코일들의 조합에 의해 제공될 수 있으며, 예를 들어, 맥스웰 코일, 헬름홀츠 코일, 새들 코일을 조합하며, 각 코일의 자화 전류의 크기와 방향을 제어하여 3차원상의 임의 방향으로 자기장을 발생시킬 수 있다. 본 출원인은 이와 같이 3차원 상에서 임의 방향으로 자기장을 발생시키는 다양한 형태의 3차원 전자기 구동장치를 특허 등록한 바가 있으며, 이러한 3차원 전자기 구동장치가 캡슐장치의 추진 구동 및/또는 조향 구동에 이용될 수가 있을 것이며, 예를 들어, 등록특허 제10-1001291호(등록일자: 2010.12.08), 등록특허 제10-1084722호(등록일자: 2011.11.11), 등록특허 제10-1084720호(등록일자: 2011.11.11), 등록특허 제10-1096532호(등록일자: 2011.12.14), 등록특허 제10-1256408호(등록일자: 2013.04.15), 등록특허 제10-1256409호(등록일자: 2013.04.15)가 참고될 수 있다. 한편, 자기장발생부는 전자석 코일이 아닌 회전 구동이 가능한 다수의 영구자석들이 조합되어 사용될 수도 있을 것이다.The magnetic field generating unit 300 may be provided by a combination of various types of coils that generate a magnetic flux by a magnetizing current to generate a magnetic field in an arbitrary direction in three dimensions, and may be, for example, a Maxwell coil, And a saddle coil, and by controlling the magnitude and direction of the magnetizing current of each coil, a magnetic field can be generated in an arbitrary direction in three-dimensional directions. The present applicant has patented various types of three-dimensional electromagnetic drive devices that generate magnetic fields in an arbitrary direction on three-dimensional directions. Such a three-dimensional electromagnetic drive device can be used for propulsion drive and / or steering drive of a capsule device For example, Patent No. 10-1001291 (Registration date: 2010.12.08), Registration No. 10-1084722 (Registration date: 2011.11.11), Registration No. 10-1084720 (Registration date: (Registration Date: 2011.11.11), Registration No. 10-1096532 (Registration Date: December 14, 2011), Registration No. 10-1256408 (Registration Date: Mar. 14, 2013), Registration No. 10-1256409 (Registration Date: 15) can be referred to. On the other hand, the magnetic field generator may be a combination of a plurality of permanent magnets capable of being driven to rotate, not an electromagnet coil.

제어유니트(400)는 캡슐 내시경(100)에서 송출되는 정보를 수신하는 수신부(410)와, 자기장 생성부(300)에 인가되는 전원을 제어하여 캡슐 내시경(100)의 운동을 제어하게 되는 제어부(420)를 포함할 수 있으며, 또한 캡슐 내시경(100)에서 전송된 정보를 출력하는 주지의 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
The control unit 400 includes a receiving unit 410 for receiving information transmitted from the capsule endoscope 100 and a control unit for controlling the motion of the capsule endoscope 100 by controlling the power applied to the magnetic field generating unit 300 420, and may further include a well-known display that outputs information transmitted from the capsule endoscope 100. [

도 2는 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템에 있어서 캡슐 내시경의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a capsule endoscope in a patch type active drug delivery system according to the present invention.

도 2를 참고하면, 캡슐 내시경(100)은 외관을 구성하는 하우징(101) 내부에 영구자석(110)과, 카메라 모듈(120)과, 데이터 전송 모듈(130)과, 전원 공급 모듈(140)을 포함할 수 있다.2, the capsule endoscope 100 includes a permanent magnet 110, a camera module 120, a data transfer module 130, a power supply module 140, . ≪ / RTI >

특히 본 발명의 캡슐 내시경(100)은 패치부(200)가 구비되어 인체 내의 목표 부위까지 패치부(200)를 전달하기 위한 운반체로 사용되며, 패치부(200)는 특정 부위의 환부에 전달하기 위한 약물이 담지된 판상의 기재에 의해 제공된다.Particularly, the capsule endoscope 100 of the present invention is provided with a patch unit 200 and is used as a carrier for delivering the patch unit 200 to a target site in the human body, The present invention is also directed to a method for preparing a drug-coated tablet.

영구자석(110)은 임의 방향으로 자화되어 있으며, 따라서 외부에서 발생된 자기장에 의해 인체 내에 삽입된 캡슐 내시경(100)의 구동이 이루어질 수 있다.The permanent magnet 110 is magnetized in an arbitrary direction, so that the capsule endoscope 100 inserted into the human body can be driven by a magnetic field generated from the outside.

카메라 모듈(120)은 영상 정보를 촬영하게 되며, 촬영된 영상 정보는 데이터 전송 모듈(130)로 전달되어 외부로 전송된다.The camera module 120 captures image information, and the captured image information is transmitted to the data transmission module 130 and transmitted to the outside.

전원 공급 모듈(140)은 카메라 모듈(120)과 데이터 전송 모듈(130)의 작동 전원을 공급하게 되며, 배터리가 사용될 수 있다.The power supply module 140 supplies operating power to the camera module 120 and the data transfer module 130, and a battery can be used.

제어모듈(150)은 제어유니트에서 전달된 제어신호에 의해 카메라 모듈, 데이터 전송 모듈, 전원 공급 모듈의 제어가 이루어질 수 있다.The control module 150 can control the camera module, the data transmission module, and the power supply module according to control signals transmitted from the control unit.

바람직하게는, 캡슐 내시경(100)은 하우징(101)에 전기영동(electrophoresis)을 위한 한 쌍의 전극부(161)(162)가 마련될 수 있으며, 환부에 패치부(200)의 언로딩이 이루어지는 동안 또는 언로딩 후에 환부에 전원을 인가하여 약물의 피부 투과율을 높일 수 있다.The capsule endoscope 100 may be provided with a pair of electrode portions 161 and 162 for electrophoresis in the housing 101. The unloading of the patch portion 200 may be performed on the lesion portion, The skin permeability of the drug can be increased by applying power to the affected part during or after the unloading.

바람직하게는, 캡슐 내시경(100)은 초음파를 발생시킬 수 있는 초음파 모듈(170)을 더 포함할 수 있으며, 환부에 패치부(200)의 언로딩이 이루어지는 동안 또는 언로딩 후에 환부에 초음파를 발생시켜 약물의 피부 투과율을 높일 수 있다.The capsule endoscope 100 may further include an ultrasonic module 170 capable of generating ultrasonic waves. The capsule endoscope 100 may generate ultrasound waves during or after the unloading of the patch unit 200 in the affected area, Thereby increasing the skin permeability of the drug.

전기영동법과 초음파 요법은 약물에 따라서 선택적으로 사용될 수 있으며, 제어모듈(150)에 의해 조작이 이루어진다.
The electrophoresis method and the ultrasonic therapy can be selectively used according to the drug, and the operation is performed by the control module 150.

도 3의 (a)(b)는 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템에 있어서 패치부의 실시예들을 보여주는 도면이다.3 (a) and 3 (b) are views showing embodiments of a patch portion in a patch type active drug delivery system according to the present invention.

도 3의 (a)를 참고하면, 패치부(200)는 약물(210)이 담지된 판상의 기재로서, 바람직하게는, 체내에서 대사에 의해 소실되는 당질 또는 생분해성 및 생체적합성인 폴리머에 의해 제공될 수 있다.3 (a), the patch part 200 is a plate-like base material carrying the drug 210, preferably a saccharide or biodegradable and biocompatible polymer which is lost by metabolism in the body Can be provided.

본 발명에서 약물(210)은 치료용 약물에만 국한되는 것은 아니며, 치료를 위한 세포, 진단 영상을 위한 약물, 복강경 및 로봇수술을 위한 내시경적 문신술(Colonoscopic Tattooing)을 위한 인디아잉크(India Ink) 혹은 ICG(Indocyanine green)을 수 있다.The drug 210 in the present invention is not limited to a therapeutic drug but may be used for treatment cells, drugs for diagnostic imaging, India Ink for colonicoscopic tattooing for laparoscopic and robotic surgery, Or ICG (Indocyanine green).

이러한 약물은 패치부(200) 내에 담지되어 체내에서 패치부(200)가 용해되면서 약물이 함께 피하에 투여될 수 있다.
These drugs are carried in the patch unit 200, and the patch unit 200 is dissolved in the body, so that the drugs can be administered to the patient under the skin.

다른 실시예로서, 도 3의 (b)에 도시된 것과 같이, 패치부(200)는 일면에 다수의 마이크로니들(Microneedle)(220) 어레이가 마련될 수 있다. 이때, 약물(210)은 마이크로니들(220)에 포함될 수 있다. 마이크로니들(220) 어레이 역시도 체내에서 대사에 의해 소실되는 기재가 사용될 수 있다.As another example, as shown in FIG. 3 (b), the patch portion 200 may be provided with a plurality of microneedle 220 arrays on one side. At this time, the drug 210 may be included in the micro needle 220. A substrate may be used in which the array of micro needles 220 is also lost by metabolism in the body.

이러한 마이크로니들(220)의 길이는 대략 150~200㎛이며, 따라서 신경을 건드리지 않으면서 피하에 약물을 투입될 수 있는 통로를 만들어 약물 투과 효율을 현저히 높일 수 있는 경피투여 방식의 약물전달이 이루어진다. 특히, 마이크로니들 어레이를 이용한 경피투여 방식의 약물전달은 펩타이드 및 단백질과 같은 고분자량의 약물 전달에 매우 효과적일 수 있다.The microneedle 220 has a length of about 150 to 200 μm. Thus, it is possible to provide a passage through which the drug can be injected into the subcutaneous tissue without touching the nerve, thereby achieving drug delivery through the transcutaneous administration system. In particular, transdermal drug delivery using microneedle arrays can be highly effective for delivery of high molecular weight drugs such as peptides and proteins.

도 3에서 예시한 것과 같이, 약물은 패치부(200) 및/또는 마이크로니들(220)에 담지될 수 있으며, 이때 해당 기재에 약물이 직접 담지되거나 나노-입자(Nano particle) 형태로 담지될 수 있다.3, the drug may be carried on the patch portion 200 and / or the micro needle 220, and the drug may be directly carried on the substrate or may be carried in the form of nano particles have.

바람직하게는, 패치부(200)는 점막부착성 폴리머(mucoadhesive polymer)가 도포되어 환부 점막과의 부착성을 높일 수 접착층을 더 포함할 수 있으며, 예를 들어, 점막부착성 폴리머는 알긴산(alginate), 키토산(chtosan) 또는 그 유도체, 구아 검(guar gum), 잔탄 검(xanthan gum), 펙틴(pectin), 칼락토만난(galactomannan), 글루코만난(glucomannan), 히알루론산(hyaluronic acid)과 글리코사미노글리칸(glycosaminoglycans), 및 젤라틴(gelatin)과 같은 천연 폴리머와; 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol) 및 산화에틸린(polyethylene oxide)과 그 공중합체, 폴리아크릴산(Polyacrylic acid) 및 폴리메타크릴린산 유도체(polymethacrylic acid derivatives), 폴리비닐피롤리돈(Polyvinyl pyrrolidone), 폴리비닐아민(Polyvinyl amine)과 같은 합성 폴리머와; 셀룰로오스 유도체(Cellulose derivatives)와 같은 반합성 폴리머가 있다.
Preferably, the patch portion 200 may further include an adhesive layer to which the mucoadhesive polymer may be applied to enhance adhesion to the diseased mucosa. For example, the mucoadhesive adhesive polymer may include alginate Chitosan or a derivative thereof, guar gum, xanthan gum, pectin, galactomannan, glucomannan, hyaluronic acid and glycosa Natural polymers such as glycosaminoglycans, and gelatin; Polyethylene glycol and copolymers thereof, polyacrylic acid and polymethacrylic acid derivatives, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, A synthetic polymer such as polyvinyl amine; And semisynthetic polymers such as cellulose derivatives.

도 4의 (a)(b)와 및 도 5의 (a)(b)는 약물이 담지된 패치부를 보여주는 도면이다.4 (a), 4 (b) and 5 (a) and 5 (b) are views showing a patch portion carrying a drug.

도 4의 (a)(b)는 패치부에 약물이 나노 입자 형태로 담지된 것과 패치부 내에 직접 담지된 것을 보여주고 있으며, 마이크로니들이 피하에 삽입된 후에 패치부의 약물이 마이크로니들을 통해 배출되거나 약물이 마이크로니들로 이동한 후에 마이크로니들이 용해되면서 피하에 투여될 수 있다.4 (a) and 4 (b) show that the drug is supported on the patch portion in the form of nanoparticles and that the drug is directly supported in the patch portion, and after the micro needle is inserted under the skin, the drug in the patch portion is discharged through the micro needle After the drug has migrated to the micro needle, it can be administered subcutaneously as the micro needle is dissolved.

도 5의 (a)(b)는 마이크로니들에 약물이 나노 입자 형태로 담지된 것과 마이크로니들에 직접 담지된 것을 보여주고 있으며, 마이크로니들이 피하에 삽입된 후에 마이크로니들이 체내에서 용해되면서 피하에 약물의 투입이 이루어질 수 있다.
5 (a) and 5 (b) show that the drug is supported on the microneedles in the form of nanoparticles and directly supported on the microneedles. After the microneedles are inserted under the skin, the microneedles are dissolved in the body, Input can be made.

도 6은 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템에 있어서, 패치부가 구비된 캡슐 내시경의 제1실시예를 보여주는 도면이다.6 is a view showing a first embodiment of a capsule endoscope having a patch part in a patch type active drug delivery system according to the present invention.

도 6을 참고하면, 본 실시예의 캡슐 내시경(100)은, 원통 형상의 하우징(101)의 상측 개구단에 패치부(200)가 구비되며, 본 실시예에서 패치부(200)는 복수 개의 적층된 것을 보여주고 있다.6, the capsule endoscope 100 of the present embodiment is provided with a patch portion 200 at an upper opening end of a cylindrical housing 101, and in this embodiment, the patch portion 200 includes a plurality of stacked layers .

바람직하게는, 복수 개의 측정된 패치부(200)의 하단에는 언로딩부(180)가 마련될 수 있으며, 언로딩부(180)는 상단에 위치한 패치부(200)가 언로딩(unloading)된 후에 하단에 위치한 패치부를 위로 밀어 올리는 역할을 한다. 이러한 언로딩부(180)는 패치부(200)를 상방으로 가압하게 되는 코일 스프링과 같은 탄성체일 수 있으며, 또는 전기적인 신호에 의해 패치부(200)를 상방으로 밀어 올리기 위한 선형 액추에이터일 수 있으며, 이때 선형 액추에이터는 제어모듈에 의해 제어가 이루어지는 전원 공급 모듈(140)의 전원에 의해 조작이 이루어질 수 있다.The unloading unit 180 may be provided at a lower end of the plurality of measured patch units 200. The unloading unit 180 may be configured to unload the patch unit 200 located at the upper end thereof After that, it pushes upward the patch part located at the bottom. The unloading unit 180 may be an elastic body such as a coil spring that presses the patch unit 200 upward or may be a linear actuator for pushing up the patch unit 200 upward by an electrical signal The linear actuator may be operated by a power source of the power supply module 140 controlled by the control module.

캡슐 내시경(100)은 개구단을 개폐할 수 있는 커버(102)가 마련될 수 있으며, 커버(102)는 제어모듈에 의해 외부에서 개폐 조작이 가능하여 캡슐 내시경이 목표 부위까지 이동하는 동안에 생분해성의 패치부(200)가 직접 주변 환경에 직접 노출되어 분해되는 것을 방지할 수 있다.The capsule endoscope 100 may be provided with a cover 102 capable of opening and closing the opening end thereof. The cover 102 may be opened and closed from the outside by the control module so that the capsule endoscope 100 is biodegradable It is possible to prevent the patch portion 200 from being directly exposed to the surrounding environment and being decomposed.

다른 실시예로서, 커버(102)는 캡슐 내시경(100)의 개구단에서 기구적으로 개폐되는 것이 아닌 개구단에 도포된 생분해성 물질일 수 있으며, 이러한 생분해성 커버는 생체 내에서 일정 시간 동안에 분해되어 목표 환부까지 캡슐 내시경이 이동하는 동안에만 패치부(200)를 보호하고 제거되어 패치부(200)가 노출되도록 할 수 있다.In another embodiment, the cover 102 may be a biodegradable material applied to the open end of the capsule endoscope 100, rather than being mechanically opened and closed at the open end of the capsule endoscope 100. Such a biodegradable cover may be decomposed The patch unit 200 is protected and removed only during the movement of the capsule endoscope to the target lesion, so that the patch unit 200 is exposed.

한편, 약물 투입 환부 위치 또는 환경과, 패치부의 생분해 속도 등을 고려하여 캡슐 내시경(100)의 개구단에는 별도의 커버가 필요 없이 패치부가 노출된 상태로 사용될 수도 있음을 이해하여야 할 것이다.In addition, it should be understood that a separate cover may not be required at the opening end of the capsule endoscope 100 in consideration of the location or environment of the drug inflow and foreign part, the biodegradation speed of the patch unit, and the like.

앞서 설명된 전기영동을 위한 한 쌍의 전극부(161)(162)는 하우징(101)의 개구단과 인접하여 마련될 수 있다.The pair of electrode portions 161 and 162 for electrophoresis described above may be provided adjacent to the opening end of the housing 101.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 캡슐 내시경에 의한 패치의 언로딩 과정을 보여주는 도면이다.7 is a view illustrating a process of unloading a patch by a capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 제1실시예에 따른 캡슐 내시경(100)은 체외에 배치된 자기장 생성부에서 발생된 자기장에 의해 표적 환부까지 이동하며, 패치부(200)가 표적 환부를 지향하도록 위치한 상태에서 캡슐 내시경(100)을 전진 구동하여 표적 환부(10)에 패치부(200)를 밀착 시켜 부착이 이루어진다. 한편, 표적 환부에 패치부를 부착하는 동안 또는 부착 후에 캡슐 내시경의 전극부를 통한 전기영동 또는 초음파를 인가하는 과정이 함께 이루어질 수 있다.
7, the capsule endoscope 100 according to the first embodiment is moved to the target lesion portion by the magnetic field generated in the magnetic field generating portion disposed outside the body, and the capsule endoscope 100 is positioned in a state in which the patch portion 200 is directed to the target lesion portion The capsule endoscope 100 is driven forward to adhere the patch portion 200 to the target lesion portion 10 to adhere thereto. Meanwhile, electrophoresis through the electrode portion of the capsule endoscope or application of ultrasound may be performed during or after attaching the patch portion to the target lesion portion.

도 8의 (a)(b)는 본 발명에 따른 패치형 능동 약물전달 시스템에 있어서, 패치부가 구비된 캡슐 내시경의 제2실시예를 보여주는 도면이다.8 (a) and 8 (b) are views showing a second embodiment of a capsule endoscope having a patch part in a patch type active drug delivery system according to the present invention.

도 8을 참고하면, 제2실시예의 캡슐 내시경(500)은 원통 형상의 하우징(501)의 측면에 패치부(200)가 배치될 수 있다.Referring to FIG. 8, the capsule endoscope 500 of the second embodiment may have a patch portion 200 disposed on a side surface of a cylindrical housing 501.

구체적으로, 캡슐 내시경(500) 내측에 복수의 패치부(200)가 전체적으로 롤 형태를 갖도록 배치되며, 그 가운데는 패치부(200)를 방사 방향(radial direction)으로 밀어내기 위한 언로딩부(580)가 마련된다. 언로딩부(580)는 방사 방향으로 패치부를 밀어내기 위한 태엽 형상의 스프링 등의 탄성체일 수 있으며, 또는 전기적인 신호에 의해 구동이 이루어지는 액추에이터가 사용될 수 있다.Specifically, a plurality of patch portions 200 are arranged inside the capsule endoscope 500 so as to have a roll shape as a whole, and an unloading portion 580 (see FIG. 5) for pushing the patch portion 200 in a radial direction ). The unloading portion 580 may be an elastic body such as a spring-like spring for pushing the patch portion in the radial direction, or an actuator that is driven by an electrical signal may be used.

한편, 하우징(501)의 측면에는 절개 형성된 배출공(501a)이 형성되며, 이 배출공(501a)을 통해 패치부(200)가 배출될 수 있다.On the other hand, a cutout hole 501a is formed in the side surface of the housing 501, and the patch unit 200 can be discharged through the discharge hole 501a.

본 실시예에서 전기영동을 위한 전극부(561)(562)는 하우징(501)의 둘레를 따라서 구비될 수 있다.
Electrode portions 561 and 562 for electrophoresis may be provided along the periphery of the housing 501 in this embodiment.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 캡슐 내시경에 의한 패치의 언로딩 과정을 보여주는 도면이다.9 is a view illustrating a process of unloading a patch by a capsule endoscope according to a second embodiment of the present invention.

도 9를 참고하면, 제2실시예의 캡슐 내시경(500)은 체외에 배치된 자기장 생성부에서 발생된 자기장에 의해 표적 환부까지 이동하며, 표적 환부(10)에 캡슐 내시경(500)의 측면이 밀착된 상태에서 캡슐 내시경(500)이 회전하여 패치부(200)는 표적 환부(10)에 부착될 수 있다. 앞서 실시예에서도 설명하였듯이, 표적 환부에 패치부를 부착하는 동안 또는 부착 후에 캡슐 내시경의 전극부를 통한 전기영동 또는 초음파를 인가하는 과정이 함께 이루어질 수 있다.
9, the capsule endoscope 500 according to the second embodiment moves to the target lesion part by the magnetic field generated in the magnetic field generating part disposed outside the body, and the side surface of the capsule endoscope 500 closely contacts the target lesion part 10 The capsule endoscope 500 rotates, so that the patch unit 200 can be attached to the target lesion portion 10. As described in the previous embodiment, electrophoresis through the electrode portion of the capsule endoscope or application of ultrasound may be performed during or after attaching the patch portion to the target lesion portion.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100, 500 : 캡슐 내시경 101, 501 : 하우징
110, 510 : 영구자석 120 : 카메라 모듈
130 : 데이터 전송 모듈 140, 540 : 전원 공급 모듈
150 : 제어모듈 161, 162, 561, 562 : 전극부
170 : 초음파 모듈 200 : 패치부
210 : 약물 220 : 마이크로니들
300 : 자기장 생성부 400 : 제어유니트100, 500: capsule endoscope 101, 501: housing
110, 510: permanent magnet 120: camera module
130: Data transfer module 140, 540: Power supply module
150: Control modules 161, 162, 561, 562:
170: ultrasonic module 200: patch part
210: drug 220: micro needle
300: magnetic field generator 400: control unit

Claims (8)

자석이 구비되는 캡슐 내시경과;
생체에 전달하기 위한 약물이 담지되며, 표면에 점막부착성 폴리머를 포함하는 접착층을 갖고 상기 캡슐 내시경에 구비되는 패치부와;
상기 캡슐 내시경을 구동하기 위한 자기장을 생성하는 자기장 생성부;를 포함하는 패치형 능동 약물전달 시스템. A capsule endoscope having a magnet;
1. A capsule endoscope comprising: a patch part having an adhesive layer containing a mucoadhesive polymer on its surface and carrying a medicament for delivery to a living body;
And a magnetic field generator for generating a magnetic field for driving the capsule endoscope . 제1항에 있어서, 상기 패치부는, 일면에 다수의 마이크로니들 어레이를 더 포함하는 패치형 능동 약물전달 시스템.The patch active drug delivery system of claim 1, wherein the patch section further comprises a plurality of micro needle arrays on one side. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 캡슐 내시경은, 외관을 구성하는 하우징에 환부에 전류를 인가할 수 있는 한 쌍의 전극부를 더 포함하는 패치형 능동 약물전달 시스템.The patch active drug delivery system according to claim 1, wherein the capsule endoscope further comprises a pair of electrode parts capable of applying current to the affected part in a housing constituting an external appearance. 제1항에 있어서, 상기 캡슐 내시경은, 환부에 초음파를 인가할 수 있는 초음파 모듈을 더 포함하는 패치형 능동 약물전달 시스템.The patch active drug delivery system according to claim 1, wherein the capsule endoscope further comprises an ultrasonic module capable of applying ultrasound to the affected part. 제1항에 있어서, 상기 캡슐 내시경은, 원통 형상의 하우징을 포함하며, 상기 패치부는 상기 하우징의 일측 개구단에 구비되는 것을 특징으로 하는 패치형 능동 약물전달 시스템.The patch active drug delivery system according to claim 1, wherein the capsule endoscope includes a cylindrical housing, and the patch unit is provided at an opening end of the housing. 제1항에 있어서, 상기 캡슐 내시경은, 일측에 절개된 배출공이 형성된 원통 형상의 하우징을 포함하며, 상기 패치부는 상기 배출공으로 배출 가능하게 상기 하우징 내에 롤 형태로 배치됨을 특징으로 하는 패치형 능동 약물전달 시스템.The patch type active drug delivery system according to claim 1, wherein the capsule endoscope comprises a cylindrical housing having a discharge hole formed at one side thereof, and the patch portion is disposed in a roll form in the housing to be discharged to the discharge hole. system. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 캡슐 내시경은, 상기 패치부를 인출 방향으로 유도하기 위한 언로딩부를 더 포함하는 패치형 능동 약물전달 시스템.8. The patch active drug delivery system according to claim 6 or 7, wherein the capsule endoscope further comprises an unloading portion for leading the patch portion in the pull-out direction.
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