KR101887282B1 - Bioheater - Google Patents
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Abstract
바이오 히터가 제공된다. 상기 바이오 히터는 바이오 금속을 포함하는 히터를 포함한다. 상기 바이오 금속은 Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 상기 히터는 교류 자기장에 의해 무선으로 제어될 수 있다.A bio-heater is provided. The bio-heater includes a heater including a bio-metal. The biomass may include Mg or Fe. The heater can be controlled wirelessly by an alternating magnetic field.
Description
본 발명은 바이오 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a bio heater.
뇌종양과 관련하여 수술 기술과 방사선 요법, 화학 요법 등 다양한 치료 요법이 발전되고 있으나, 악성 뇌종양 세포는 뇌종양 제거 수술 후에도 정상적인 뇌조직에 침투하여 뇌종양 재발을 야기할 수 있다. 따라서, 뇌종양 제거 수술 후에 수술 부위에 잔존하는 뇌종양 세포들을 제거하는 것이 필요하다. 그러나, 방사선 요법이나 화학 요법과 같이 현재 사용되고 있는 치료 요법으로는 수술 후 잔존하는 뇌종양 세포들을 억제하거나 제거하기가 어렵다. A variety of therapies such as surgical techniques, radiation therapy, and chemotherapy have been developed in relation to brain tumors. However, malignant brain tumor cells may invade normal brain tissue even after brain tumor removal surgery and cause brain tumor recurrence. Therefore, it is necessary to remove the brain tumor cells remaining at the surgical site after brain tumor removal surgery. However, currently available therapies such as radiotherapy and chemotherapy are difficult to inhibit or remove residual brain tumor cells after surgery.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 인체 등 생명체 내에 배치되어 사용될 수 있는 바이오 히터를 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a bio heater that can be used in living bodies such as the human body.
본 발명은 무선으로 제어되는 바이오 히터를 제공한다.The present invention provides a wirelessly controlled bio heater.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.Other objects of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들에 따른 바이오 히터는, 바이오 금속을 포함하는 히터를 포함한다.The bio-heater according to embodiments of the present invention includes a heater including a bio-metal.
상기 바이오 금속은 Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다.The biomass may include Mg or Fe.
상기 히터는 상기 바이오 금속으로 형성된 금속 패턴을 포함할 수 있다. 상기 금속 패턴은 복수 개의 홀을 가질 수 있다.The heater may include a metal pattern formed of the biomaterial. The metal pattern may have a plurality of holes.
상기 바이오 히터는 상기 히터 아래에 배치되는 제1 히터 보호층 및 상기 히터 위에 배치되는 제2 히터 보호층을 더 포함할 수 있다.The bio heater may further include a first heater protection layer disposed under the heater and a second heater protection layer disposed on the heater.
상기 히터는 교류 자기장에 의해 무선으로 제어될 수 있다.The heater can be controlled wirelessly by an alternating magnetic field.
상기 히터는 바이오 패치에 인접하게 배치되어 상기 바이오 패치를 가열할 수 있다. 상기 바이오 패치는 바이오 고분자를 포함하는 고분자 필름 및 상기 고분자 필름에 로딩된 약물을 포함할 수 있다. 상기 히터에 의해 상기 약물의 방출이 제어될 수 있다.The heater may be disposed adjacent to the bio patch to heat the bio patch. The bio patch may include a polymer film including a biopolymer and a drug loaded on the polymer film. The release of the drug can be controlled by the heater.
상기 바이오 히터는 상기 바이오 패치와 함께 뇌조직에 삽입되어 뇌종양 치료에 사용될 수 있다.The bio heater may be inserted into the brain tissue together with the bio patch to be used for treating brain tumors.
본 발명의 실시예들에 따른 바이오 패치는 인체 등 생명체 내에 배치되어 사용될 수 있다. 상기 바이오 패치는 사용 후 자연적으로 분해되거나 흡수될 수 있다. 상기 바이오 패치는 뇌조직 등 인체 내 조직과 콘포말하고 강하게 접착할 수 있다.The bio-patch according to the embodiments of the present invention can be used in a living body such as a human body. The bio-patch can be decomposed or absorbed naturally after use. The bio patch can strongly bond to the tissue in the body such as brain tissue.
본 발명의 실시예들에 따른 바이오 히터는 인체 등 생명체 내에 배치되어 사용될 수 있다. 상기 바이오 히터는 사용 후 자연적으로 분해되거나 흡수될 수 있다. 상기 바이오 히터는 무선으로 제어될 수 있어 인체 내에 배치되어도 사용이 간편하다. The bio heater according to embodiments of the present invention can be used in a living body such as a human body. The bio heater may be decomposed or absorbed naturally after use. The bio heater can be controlled wirelessly and is easy to use even if it is placed in the human body.
본 발명의 실시예들에 따른 바이오 센서는 인체 등 생명체 내에 배치되어 사용될 수 있다. 상기 바이오 센서는 사용 후 자연적으로 분해되거나 흡수될 수 있다. 상기 바이오 센서는 무선으로 제어될 수 있어 인체 내에 배치되어도 사용이 간편하다.The biosensor according to embodiments of the present invention can be used in a living body such as a human body. The biosensor can be decomposed or absorbed naturally after use. The biosensor can be controlled wirelessly and is easy to use even if it is placed in the human body.
본 발명의 실시예들에 따른 바이오 전자 패치 장치는 인체 등 생명체 내에 배치되어 사용될 수 있다. 상기 바이오 패치는 사용 후 자연적으로 분해되거나 흡수될 수 있다. 상기 바이오 패치는 뇌조직 등 인체 내 조직과 콘포말하고 강하게 접착할 수 있다. 상기 바이오 패치는 약물을 타겟 위치에 효과적으로 전달할 수 있다. 상기 바이오 패치는 뇌종양 치료에 우수한 효과를 가질 수 있다.The bioelectronic patch device according to embodiments of the present invention can be used in a living body such as a human body. The bio-patch can be decomposed or absorbed naturally after use. The bio patch can strongly bond to the tissue in the body such as brain tissue. The bio-patch can effectively deliver the drug to the target location. The bio-patch can have an excellent effect on the treatment of brain tumors.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 패치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 패치의 형성 방법을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 히터를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 히터의 형성 방법을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서의 회로도를 나타낸다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서의 형성 방법을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 평면도이다.
도 10은 도 9의 바이오 전자 패치 장치의 분해사시도이다.
도 11 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 형성 방법을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치가 사람의 뇌에 적용된 모습을 나타낸다.
도 18는 도 17의 A 영역을 확대하여 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치가 개의 뇌에 부착된 후 시간의 흐름에 따른 변화를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 가열에 따른 약물 전달 깊이를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치와 뇌의 접착 계면의 형광현미경 이미지를 나타낸다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 약물 패치의 전단 접착력을 나타낸다.
도 23 및 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 약물 방출 누적량을 나타낸다.
도 25는 약물 전달에 대한 가열의 영향을 나타낸다.
도 26는 온도에 따른 바이오 센서의 공진 주파수를 나타낸다.
도 27 내지 도 29는 뇌종양을 갖는 쥐에 적용한 네가지 치료 방법에 따른 뇌종양의 크기 변화와 생존율을 비교하여 나타낸다.1 shows a bio-patch according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a method of forming a bio-patch according to an embodiment of the present invention.
3 shows a bio heater according to an embodiment of the present invention.
4 shows a method of forming a bio heater according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates a biosensor according to an embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 show a method of forming a biosensor according to an embodiment of the present invention.
9 is a plan view of a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention.
10 is an exploded perspective view of the bioelectronic patch device of FIG.
11 to 16 show a method of forming a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention.
17 shows a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention applied to a human brain.
Fig. 18 shows an enlarged view of the area A in Fig.
FIG. 19 is a graph showing changes with time after a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention is attached to the brain of a dog.
FIG. 20 shows drug delivery depths according to heating of a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21 shows a fluorescence microscope image of the bio-electronic patch device and the adhesive interface of the brain according to an embodiment of the present invention.
22 shows the shear adhesive force of the drug patch of the bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 23 and FIG. 24 show the drug discharge accumulation amount of the bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention.
Figure 25 shows the effect of heating on drug delivery.
26 shows the resonance frequency of the biosensor according to the temperature.
FIGS. 27 to 29 show the comparison of the size change and the survival rate of brain tumors according to the four treatment methods applied to rats having brain tumors.
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The objects, features and advantages of the present invention will be easily understood by the following embodiments. The present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in other forms. The embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure may be thorough and complete, and that those skilled in the art will be able to convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention should not be limited by the following examples.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또, 어떤 요소가 다른 요소 위에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 요소 위에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, the elements should not be limited by such terms. These terms are only used to distinguish the elements from each other. In addition, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on the other element, or a third element may be interposed therebetween.
도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The sizes of the elements in the figures, or the relative sizes between the elements, may be exaggerated somewhat for a clearer understanding of the present invention. In addition, the shape of the elements shown in the drawings may be somewhat modified by variations in the manufacturing process or the like. Accordingly, the embodiments disclosed herein should not be construed as limited to the shapes shown in the drawings unless specifically stated, and should be understood to include some modifications.
본 명세서에서 사용된 용어인 "바이오"는 생분해성, 생흡수성, 및/또는 생체 적합성을 가져 인체 등 생명체 내에 적용될 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용된 용어인 "바이오 고분자", "바이오 금속", "바이오 패치", "바이오 히터", "바이오 센서", 및 "바이오 전자 패치 장치"는 인체 등 생명체 내에 배치되어 사용된 후 상기 생명체 내에서 자연적으로 분해 및/또는 흡수되거나 상기 생명체 내에 잔존하여도 해가 없거나 최소화될 수 있다는 것을 의미한다.As used herein, the term "bio" means biodegradable, bioabsorbable, and / or biocompatible and can be applied in living organisms such as the human body. As used herein, the terms "biopolymer", "biomaterial", "biopatch", "bio heater", "biosensor", and "bioelectronic patch device" Means that it can be naturally degraded and / or absorbed in the organism, or remains in the organism and is neither harmful nor minimized.
본 명세서에서 "바이오 패치", "바이오 히터", "바이오 센서", 및 "바이오 전자 패치 장치"는 뇌종양 치료용으로 사용되고, 뇌조직에 배치되는 것으로 기재되어 있으나 이에 한정되지 않으며, 다양한 질병 진단 및/또는 치료 등을 위해 인체 등 생명체 내 다양한 부위에 배치되어 사용될 수 있다. The term "bio-patch", "bio-heater", "biosensor", and "bioelectronic patch device" are used herein for the treatment of brain tumors and are described as being placed in brain tissue. / RTI > and / or < RTI ID = 0.0 > therapeutic, < / RTI >
[바이오 패치][Biopatch]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 패치를 나타낸다.1 shows a bio-patch according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 바이오 패치(100)는 고분자 필름(110) 및 약물(120)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a
고분자 필름(110)은 바이오 고분자를 포함할 수 있다. 상기 바이오 고분자는 생흡수성 고분자, 생분해성 고분자, 및 생체적합성 고분자 중에서 하나 또는 둘 이상 포함할 수 있다.The
상기 생흡수성 고분자는, 산화 녹말(oxidized starch), 녹말(starch), 녹말 에스테르(starch ester), 녹말 에테르(starch ether), 알긴산(alginic acid), 카라기난(carrageenan), 키틴(chitin), 키토산(chitosan), 콘드로이틴 설페이트(chondroitin sulfate), 덱스트란(dextran), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 덱스트로오스(dextrose), 글리코겐(glycogen), 히알루론산(hyaluronic acid), 맥아당(maltose), 펙틴(pectin), 풀루란(pullulan), 아비딘(avidin), 비오틴(biotin), 콜라겐(collagen), 엘라스틴(elastin), 실크(silk), 글리세롤(glycerol), 인지질(phospholipid), 트리글리세라이드(triglycerides, TG), 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid, PGA), 폴리(D,L-락틱-코-글리콜산)(poly (D,L-lactic-co-glycolic) acid , PLGA), 폴리카프롤락톤(polycaprolactone, PCL), 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO), 폴리-베타-히드록시부티레이트(poly-β-hydroxybutyrate, PHB), 폴리트리메틸렌카보네이트(polytrimethylenecarbonate, PTMC), 폴리[1,3-비스(p-카르복시페녹시)프로판;세바스 산](poly[1,3-bis(p-carboxyphenoxy)propane:sebacic acid], PCPP:SA), 폴리세바스산(poly(sebacic acid)), 폴리아젤라익안하이드라이드(poly(azelaic anhydride)), 폴리-L-라이신(poly-L-lysine), 폴리-L-글루탐산(poly-L-glutamic acid), 폴리-L-알라닌(poly-L-alanine), 폴리-감마-아미노부틸산(poly-γ-aminobutylic acid, GABA), 및 폴리에틸렌글리콜/폴리락트산 중합체(polyethylene glycol/polylactic acid, PELA) 중에서 하나 또는 둘 이상 포함할 수 있다.The bioabsorbable polymer may be selected from the group consisting of oxidized starch, starch, starch ester, starch ether, alginic acid, carrageenan, chitin, chitosan, chitosan, chondroitin sulfate, dextran, dextran sulfate, dextrose, glycogen, hyaluronic acid, maltose, pectin, pectin, pullulan, avidin, biotin, collagen, elastin, silk, glycerol, phospholipid, triglycerides, TG ), Polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), poly (D, L-lactic-co-glycolic acid) ), Polycaprolactone (PCL), polydioxanone (PDO), poly-beta-hydroxybutyrate yrate, PHB), polytrimethylenecarbonate (PTMC), poly [1,3-bis (p-carboxyphenoxy) propane, poly [ sebacic acid, PCPP: SA), poly (sebacic acid), poly (azelaic anhydride), poly-L-lysine, poly- Poly-L-glutamic acid, poly-L-alanine, poly-gamma -aminobutylic acid (GABA), and polyethylene glycol / polylactic acid polymer glycol / polylactic acid, PELA).
상기 생분해성 고분자는 한천(agar), 셀룰로스(cellulose), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 아라비아 검(gum arabic), 카라야 검(gum karaya), 트라가칸스 검(gum tragacanth), 만난(mannan), 및 잔탄검(xanthan gum) 중에서 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.The biodegradable polymer may be selected from the group consisting of agar, cellulose, carboxymethyl cellulose, gum arabic, gum karaya, gum tragacanth, mannan, ), And xanthan gum. ≪ / RTI >
상기 생체적합성 고분자는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG), 실리콘(silicones), 천연 고무(natural rubbers), 합성 고무(synthetic rubbers), 폴리이소부틸렌(polyisobutylene), 네오프렌(neoprenes), 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리이소프렌(polyisoprenes), 폴리실록산(polysiloxanes), 아크릴 공중합체(acrylic copolymers), 아세트산비닐(vinyl acetate), 폴리아크릴레이트(polyacrylates), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetates), 스티렌-이소프렌(styrene-isoprene), 폴리우레탄(polyurethanes), 폴리에테르 아마이드(polyether amide), 및 스티렌-고무(styrene-rubber) 중에서 하나 또는 둘 이상 포함할 수 있다.The biocompatible polymer may be selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), silicones, natural rubbers, synthetic rubbers, polyisobutylene, neoprenes, polybutadiene Polyisoprenes, polysiloxanes, acrylic copolymers, vinyl acetate, polyacrylates, ethylene vinyl acetates, styrene-isoprene copolymers, and the like. isoprene, polyurethanes, polyether amide, and styrene-rubber. The term " polyurethane "
바람직하게, 고분자 필름(110)은 산화 녹말(oxidized starch)을 포함할 수 있다. 상기 산화 녹말은 녹말의 알코올기의 산화에 의해 형성된 알데히드(aldehyde)기를 포함한다. 산화제에 의한 녹말의 산화 반응을 조절하여 상기 산화 녹말의 산화 농도(oxidation concentration), 즉 상기 산화 녹말에 포함되는 알데히드기와 알코올기의 수를 조절할 수 있다. 상기 산화 농도를 증가시키면, 상기 산화 녹말에 포함되는 알데히드기의 수는 증가하고 알코올기는 감소한다. 바이오 패치(100)는 상기 알데히드기를 통하여 뇌조직과 공유결합을 할 수 있고, 상기 알코올기를 통하여 뇌조직과 수소결합을 할 수 있다. 즉, 바이오 패치(100)는 고분자 필름(110) 표면의 산화 녹말과 뇌조직 간 공유결합 및 수소결합을 통하여 상기 뇌조직과 강하게 결합할 수 있다. 또, 바이오 패치(100)는 상기 뇌조직의 표면을 따라 콘포말하게 접착될 수 있다. 이에 의해, 바이오 패치(100) 내 약물(120)은 정상적인 뇌조직이나 뇌척수로 새지 않고 뇌종양 제거 부위 주변의 타겟 위치로 정확하게 전달될 수 있다.Preferably, the
약물(120)은 제1 약물(121)과 제2 약물(122)을 포함할 수 있다. 제1 약물(121)은 고분자 필름(110)의 알데히드기와 반응하여 고분자 필름(110)에 화학적으로 결합한 약물을 나타내고, 제2 약물(122)은 고분자 필름(110)에 물리적으로 결합하거나 로딩된 약물을 나타낸다. 고분자 필름(110)의 산화 녹말의 산화 농도를 조절하여 고분자 필름(110)의 알데히드기의 수를 조절할 수 있고, 고분자 필름(110)에 화학적으로 결합하는 제1 약물(121)의 양을 조절할 수 있다. 제1 약물(121)은 제2 약물(122)에 비하여 고분자 필름(110)에 강하게 결합하기 때문에 제2 약물(122)보다 느리게 방출될 수 있다. 바이오 패치(100)는 제1 약물(121) 및/또는 제2 약물(122)의 양을 조절하여 약물 전달 기간을 연장하거나 조절할 수 있다. The
약물(120)은 질병의 종류 등에 따라 다양한 약물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 바이오 패치(100)가 뇌종양 치료를 위해 사용되는 경우 약물(120)은 항암제, 예를 들어, 독소루비신(Doxorubicin), 테모졸로마이드(Temozolomide) 등을 포함할 수 있다.The
바이오 패치(100)는 약 18mm의 직경과 약 200㎛의 두께를 가질 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 패치의 형성 방법을 나타낸다.2 illustrates a method of forming a bio-patch according to an embodiment of the present invention.
도 2(a)를 참조하면, NaIO4(Sodium periodate)이 산화 녹말을 합성하기 위한 산화제로 사용될 수 있다. 물 250㎖에 NaIO4 2.14g을 용해하여 형성된 용액에 녹말을 넣은 후 35~37% 염산을 첨가하여 pH 3~5로 설정한다. 이 혼합 용액을 40℃에서 하루 정도 교반하여 알데히드기를 갖는 산화 녹말을 형성한다. 상기 혼합 용액을 필터링하고 탈이온수로 3번 세정한 후 40℃ 진공하에서 24시간 동안 건조시켜 산화 녹말 분말을 형성한다.Referring to FIG. 2 (a), NaIO 4 (sodium periodate) can be used as an oxidizing agent for synthesizing oxidized starch. Starch is added to the solution formed by dissolving 2.14 g of NaIO 4 in 250 ml of water, and the pH is adjusted to 3 to 5 by adding 35 to 37% hydrochloric acid. The mixed solution is stirred at 40 DEG C for one day to form an oxidized starch having an aldehyde group. The mixed solution is filtered, washed three times with deionized water, and dried at 40 캜 under vacuum for 24 hours to form an oxidized starch powder.
도 2(b)를 참조하면, 상기 산화 녹말 분말 1.5g 및 독소루비신(DOX) 50mg을 80℃ 물 40g에 용해시켜 혼합 용액을 형성하고, 상기 혼합 용액을 24시간 교반하여 산화 녹말과 독소루비신(DOX) 간 이민 결합(imine linkage)을 형성한다. 상기 혼합 용액에 글리세롤 0.45g을 첨가하고 1시간 후에 상기 혼합 용액을 페트리 접시(petridish)에 배치한 후 65℃ 및 80% 습도하에서 48시간 동안 건조시켜 바이오 패치를 형성한다.2 (b), 1.5 g of the oxidized starch powder and 50 mg of doxorubicin (DOX) were dissolved in 40 g of water at 80 DEG C to form a mixed solution. The mixed solution was stirred for 24 hours to prepare oxidized starch and doxorubicin (DOX) Thereby forming an imine linkage. 0.45 g of glycerol is added to the mixed solution, and after 1 hour, the mixed solution is placed in a Petri dish and dried at 65 ° C. and 80% humidity for 48 hours to form a biopatch.
상기 산화 녹말 분말의 양 및/또는 상기 글리세롤의 양을 조절하여 다양한 글리세롤 농도를 갖는 바이오 패치가 형성될 수 있고, 상기 바이오 패치의 유연성(flexibility)이 조절될 수 있다. By adjusting the amount of the oxidized starch powder and / or the amount of the glycerol, a bio patch with various glycerol concentrations can be formed, and the flexibility of the bio patch can be controlled.
상기 산화 녹말 분말의 양 및/또는 상기 산화제의 양을 조절하여 상기 산화 녹말의 산화 농도(또는 알데하이드기의 수)가 조절될 수 있다. The oxidation concentration (or the number of aldehyde groups) of the oxidized starch can be controlled by adjusting the amount of the oxidized starch powder and / or the amount of the oxidizer.
상기 산화 농도를 조절하는 것에 의해 상기 산화 녹말과 화학적으로 결합하는 독소루비신(DOX)의 양이 조절될 수 있다. 상기 바이오 패치에 로딩되는 독소루비신(DOX)은 상기 산화 녹말에 화학적으로 결합하는 제1 독소루비신과 상기 산화 녹말에 물리적으로 결합하거나 로딩되는 제2 독소루비신으로 구분될 수 있다. 상기 제2 독소루비신은 상기 제1 독소루비신에 비하여 산화 녹말과의 결합력이 약하기 때문에 상기 바이오 패치에서 더욱 빠르게 방출될 수 있다. 즉, 산화 녹말의 산화 농도를 조절하는 것에 의해 상기 산화 녹말에 결합되는 제1 독소루비신과 제2 독소루비신의 양을 조절할 수 있고, 이에 의해 상기 바이오 패치에서 방출되는 독소루비신의 양과 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 산화 녹말에 결합하는 상기 제1 독소루비신의 양이 상기 제2 독소루비신의 양보다 큰 경우, 상기 바이오 패치에서 초기에 방출되는 독소루비신의 양이 상대적으로 작고, 상기 제2 독소루비신의 양이 상기 제1 독소루비신의 양보다 큰 경우, 상기 바이오 패치에서 초기에 방출되는 독소루비신의 양이 상대적으로 크다. 이와 같이, 상기 산화 녹말의 산화 농도를 조절하여 독소루비신의 방출 양과 방출 속도를 조절할 수 있다.By adjusting the oxidation concentration, the amount of doxorubicin (DOX) that chemically binds to the oxidized starch can be controlled. The doxorubicin (DOX) loaded on the bio-patch may be divided into a first doxorubicin chemically bound to the oxidized starch and a second doxorubicin physically bound or loaded to the oxidized starch. Since the second doxorubicin has a weak binding force with the oxidized starch as compared to the first doxorubicin, the second doxorubicin can be released more quickly from the biopatch. That is, the amount of the first doxorubicin and the second doxorubicin bound to the oxidized starch can be controlled by controlling the oxidation concentration of the oxidized starch, thereby controlling the amount and the speed of the doxorubicin released from the biopatch. For example, when the amount of the first doxorubicin bound to the oxidized starch is larger than the amount of the second doxorubicin, the amount of doxorubicin initially released from the biopatch is relatively small, When the amount of the first doxorubicin is greater than the amount of the first doxorubicin, the amount of doxorubicin released earlier in the biopatch is relatively large. Thus, the amount and release rate of doxorubicin can be controlled by adjusting the oxidation concentration of the oxidized starch.
[바이오 히터][Bio-heater]
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 히터를 나타낸다.3 shows a bio heater according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 바이오 히터(200)는 히터(210), 제1 히터 보호층(231), 및 제2 히터 보호층(232)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
히터(210)는 바이오 금속을 포함할 수 있다. 상기 바이오 금속은 마그네슘(Mg) 또는 철(Fe)을 포함할 수 있다. 히터(210)는 상기 바이오 금속으로 형성된 금속 패턴을 포함할 수 있다. 히터(210)는 복수 개의 홀(210a)을 포함할 수 있다. 히터(210)는 홀(210a)에 의해 열을 균일하게 발생할 수 있다. The
히터(210)는 교류 자기장에 의해 무선으로 제어될 수 있다. 히터(210)에 교류 자기장이 제공되면, 히터(210)는 열을 발생할 수 있다. The
제1 히터 보호층(231) 및 제2 히터 보호층(232)은 각각 히터(210)의 위 및 아래에 배치되어 히터(210)를 보호할 수 있다. 제1 히터 보호층(231) 및 제2 히터 보호층(232)은 바이오 고분자, 예를 들어, PLA를 포함할 수 있다.The first
도면에 도시되지 않았지만, 바이오 히터(200)는 바이오 패치(도 1의 100)와 함께 인체, 예를 들어, 뇌조직에 배치되어 상기 바이오 패치의 약물 방출을 제어할 수 있다. 바이오 히터(200)는 상기 바이오 패치를 가열하여 약물 방출을 촉진할 수 있고, 가열 온도를 조절하여 약물 방출 속도를 조절할 수 있다.Although not shown in the drawings, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 히터의 형성 방법을 나타낸다.4 shows a method of forming a bio heater according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 제1 히터 보호층(231) 위에 히터(210)를 형성한다. 제1 히터 보호층(231)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 기판(미도시) 위에 바이오 고분자, 예를 들어, PLA로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, a
히터(210)는 열증발 공정을 수행하여 제1 히터 보호층(231) 위에 바이오 금속으로 금속층을 형성한 후 상기 금속층을 패터닝하는 것에 의해 금속 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 금속 패턴은 복수 개의 홀(210a)을 가질 수 있다. 상기 바이오 금속은 Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 약 1.5㎛의 두께를 가질 수 있다. The
상기 패터닝은 상기 금속층 위에 포토레지스트 패턴을 형성한 후 노출되는 금속층을 식각 용액으로 식각하는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 식각 용액은 질산, 탈이온수, 및 에틸렌 글리콜을 1:1:3의 비율로 포함할 수 있다.The patterning may be performed by forming a photoresist pattern on the metal layer and etching the exposed metal layer with an etching solution. The etch solution may include nitric acid, deionized water, and ethylene glycol in a ratio of 1: 1: 3.
도면에 도시되지 않았지만, 상기 금속층을 형성하기 전에 제1 히터 보호층(231) 위에 ZnO 등의 금속 산화물층을 형성할 수도 있다. 상기 금속 산화물층에 의해 상기 금속층이 효과적으로 형성될 수 있다. 또, 히터(210)는 제1 히터 보호층(231) 위에 직접 형성될 수도 있고, 다른 곳에서 형성된 후 제1 히터 보호층(231)으로 전사될 수도 있다.Although not shown in the drawing, a metal oxide layer such as ZnO may be formed on the first
다시 도 3을 참조하면, 제1 히터 보호층(231) 위에 히터(210)를 덮는 제2 히터 보호층(232)을 형성한다. 제2 히터 보호층(232)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 바이오 고분자, 예를 들어, PLA로 형성될 수 있다.Referring again to FIG. 3, a second
[바이오 센서][Biosensor]
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서를 나타내고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서의 회로도를 나타낸다. 도 5(b)는 도 5(a)의 A 영역을 확대하여 나타낸다.FIG. 5 shows a biosensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a circuit diagram of a biosensor according to an embodiment of the present invention. Fig. 5 (b) shows an enlarged view of the area A in Fig. 5 (a).
도 5 및 도 6을 참조하면, 바이오 센서(300)는 인덕터(310), 커패시터(320), 제1 센서 보호층(331), 및 제2 센서 보호층(332)을 포함할 수 있다. 또, 바이오 센서(300)는 인덕터(310)와 커패시터(320)를 갖는 LC 진동자(oscillator)를 포함할 수 있다.5 and 6, the
인덕터(310)는 바이오 금속, 예를 들어, Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 인덕터(310)는 코일 형상으로 커패시터(320)를 둘러쌀 수 있다. 인덕터(310)는 커패시터(320)와 병렬로 연결될 수 있다.
커패시터(320)는 제1 전극(321), 제2 전극(322), 및 유전체(323)를 포함할 수 있다. 제1 전극(321)과 제2 전극(322)은 바이오 금속, 예를 들어, Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 제1 전극(321)과 제2 전극(321)은 서로 마주보는 면적을 증가시키기 위해 빗살 형상을 가질 수 있다. 유전체(323)는 제1 전극(321)과 제2 전극(322) 사이에 배치될 수 있다. 유전체(323)는 형성 과정에서 인덕터(310)와 커패시터(320) 사이의 공간에도 채워질 수 있고, 인덕터(310)와 커패시터(320)를 덮을 수도 있다. 유전체(323)는 36 ~ 42℃ 범위 내 유리 전이 온도를 갖는 바이오 고분자를 포함할 수 있다. 상기 바이오 고분자는, 예를 들어, PLGA(락트산:글리콜산=65:35)를 포함할 수 있다. 상기 PLGA는 인체의 온도와 유사한 약 39℃에서 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 이 유리 전이 온도의 주변 온도에서 온도가 변하면 유전체(323)의 유전율이 변하고 이에 의해 커패시턴스가 변하게 되고, 공진 주파수가 변하게 된다. 외부 장치(350)는 바이오 센서(300)가 배치된 인체의 외부에서 무선으로 상기 공진 주파수의 변화를 측정하여 온도 변화를 측정할 수 있다. 바이오 센서(300)는 실시간으로 온도를 측정할 수 있고, 측정된 온도는 외부 장치(350)에 의해 무선으로 판독되어 모니터링될 수 있다.The
제1 센서 보호층(331) 및 제2 센서 보호층(332)은 각각 히터(210)의 위 및 아래에 배치되어 인덕터(310) 및 커패시터(320)를 보호할 수 있다. 제1 센서 보호층(331) 및 제2 센서 보호층(332)은 바이오 고분자, 예를 들어, PLA를 포함할 수 있다. The first
도면에 도시되지 않았지만, 바이오 센서(300)는 바이오 패치(도 1의 100) 및 바이오 히터(도 3의 200)와 함께 인체, 예를 들어, 뇌조직에 배치되어 상기 바이오 히터의 온도를 측정하여 상기 바이오 히터를 제어할 수 있다. 이에 의해, 상기 바이오 히터에 의해 상기 뇌조직이 42℃보다 높은 온도로 과잉 가열되어 손상되는 것이 방지될 수 있다. Although not shown in the figure, the
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서의 형성 방법을 나타낸다.7 and 8 show a method of forming a biosensor according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 제1 센서 보호층(331) 위에 인덕터(310), 제1 전극(321), 및 제2 전극(322)를 형성한다. 제1 센서 보호층(331)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 기판(미도시) 위에 바이오 고분자, 예를 들어, PLA로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7, an
인덕터(310), 제1 전극(321), 및 제3 전극(322)은 열증발 공정을 수행하여 제1 센서 보호층(331) 위에 바이오 금속으로 금속층을 형성한 후 상기 금속층을 패터닝하는 것에 의해 금속 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 바이오 금속은 Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 약 1.5㎛의 두께를 가질 수 있다. The
상기 패터닝은 상기 금속층 위에 포토레지스트 패턴을 형성한 후 노출되는 금속층을 식각 용액으로 식각하는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 식각 용액은 질산, 탈이온수, 및 에틸렌 글리콜을 1:1:3의 비율로 포함할 수 있다.The patterning may be performed by forming a photoresist pattern on the metal layer and etching the exposed metal layer with an etching solution. The etch solution may include nitric acid, deionized water, and ethylene glycol in a ratio of 1: 1: 3.
도면에 도시되지 않았지만, 상기 금속층을 형성하기 전에 제1 센서 보호층(331) 위에 ZnO 등의 금속 산화물층을 형성할 수도 있다. 상기 금속 산화물층에 의해 상기 금속층이 효과적으로 형성될 수 있다. 또, 인덕터(310), 제1 전극(321), 및 제2 전극(322)은 제1 센서 보호층(331) 위에 직접 형성될 수도 있고, 다른 곳에서 형성된 후 제1 센서 보호층(331)으로 전사될 수도 있다.Although not shown in the drawing, a metal oxide layer such as ZnO may be formed on the first
제1 전극(321)과 제2 전극(322) 사이에 유전체(323)를 형성한다. 유전체(323)는 형성 과정에서 인덕터(310)와 커패시터(320) 사이의 공간에도 채워질 수 있고, 인덕터(310)와 커패시터(320)를 덮을 수도 있다. 유전체(323)는 36 ~ 42℃ 범위 내 유리 전이 온도를 갖는 바이오 고분자로 형성될 수 있다. 상기 바이오 고분자는, 예를 들어, PLGA(락트산:글리콜산=65:35)를 포함할 수 있다. A dielectric 323 is formed between the
다시 도 5를 참조하면, 제1 센서 보호층(331) 위에 인덕터(310)와 커패시터(320)를 덮는 제2 센서 보호층(332)을 형성한다. 제2 센서 보호층(332)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 바이오 고분자, 예를 들어, PLA로 형성될 수 있다.Referring again to FIG. 5, a second
[바이오 전자 패치 장치][Bio electronic patch device]
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 평면도이고, 도 10은 도 9의 바이오 전자 패치 장치의 분해사시도이다.FIG. 9 is a plan view of a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an exploded perspective view of the bioelectronic patch device of FIG.
도 9 및 도 10을 참조하면, 바이오 전자 패치 장치(10)는 약물 패치(100), 히터(210), 온도 센서(300), 제1 보호층(410), 및 제2 보호층(420)을 포함할 수 있다.9 and 10, the
약물 패치(100)는 고분자 필름(110) 및 약물(120)을 포함할 수 있다. The
고분자 필름(110)은 바이오 고분자를 포함할 수 있다. 상기 바이오 고분자는 생흡수성 고분자, 생분해성 고분자, 및 생체적합성 고분자 중에서 하나 또는 둘 이상 포함할 수 있다.The
상기 생흡수성 고분자는, 산화 녹말(oxidized starch), 녹말(starch), 녹말 에스테르(starch ester), 녹말 에테르(starch ether), 알긴산(alginic acid), 카라기난(carrageenan), 키틴(chitin), 키토산(chitosan), 콘드로이틴 설페이트(chondroitin sulfate), 덱스트란(dextran), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 덱스트로오스(dextrose), 글리코겐(glycogen), 히알루론산(hyaluronic acid), 맥아당(maltose), 펙틴(pectin), 풀루란(pullulan), 아비딘(avidin), 비오틴(biotin), 콜라겐(collagen), 엘라스틴(elastin), 실크(silk), 글리세롤(glycerol), 인지질(phospholipid), 트리글리세라이드(triglycerides, TG), 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid, PGA), 폴리(D,L-락틱-코-글리콜산)(poly (D,L-lactic-co-glycolic) acid , PLGA), 폴리카프롤락톤(polycaprolactone, PCL), 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO), 폴리-베타-히드록시부티레이트(poly-β-hydroxybutyrate, PHB), 폴리트리메틸렌카보네이트(polytrimethylenecarbonate, PTMC), 폴리[1,3-비스(p-카르복시페녹시)프로판;세바스 산](poly[1,3-bis(p-carboxyphenoxy)propane:sebacic acid], PCPP:SA), 폴리세바스산(poly(sebacic acid)), 폴리아젤라익안하이드라이드(poly(azelaic anhydride)), 폴리-L-라이신(poly-L-lysine), 폴리-L-글루탐산(poly-L-glutamic acid), 폴리-L-알라닌(poly-L-alanine), 폴리-감마-아미노부틸산(poly-γ-aminobutylic acid, GABA), 및 폴리에틸렌글리콜/폴리락트산 중합체(polyethylene glycol/polylactic acid, PELA) 중에서 하나 또는 둘 이상 포함할 수 있다.The bioabsorbable polymer may be selected from the group consisting of oxidized starch, starch, starch ester, starch ether, alginic acid, carrageenan, chitin, chitosan, chitosan, chondroitin sulfate, dextran, dextran sulfate, dextrose, glycogen, hyaluronic acid, maltose, pectin, pectin, pullulan, avidin, biotin, collagen, elastin, silk, glycerol, phospholipid, triglycerides, TG ), Polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), poly (D, L-lactic-co-glycolic acid) ), Polycaprolactone (PCL), polydioxanone (PDO), poly-beta-hydroxybutyrate yrate, PHB), polytrimethylenecarbonate (PTMC), poly [1,3-bis (p-carboxyphenoxy) propane, poly [ sebacic acid, PCPP: SA), poly (sebacic acid), poly (azelaic anhydride), poly-L-lysine, poly- Poly-L-glutamic acid, poly-L-alanine, poly-gamma -aminobutylic acid (GABA), and polyethylene glycol / polylactic acid polymer glycol / polylactic acid, PELA).
상기 생분해성 고분자는 한천(agar), 셀룰로스(cellulose), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 아라비아 검(gum arabic), 카라야 검(gum karaya), 트라가칸스 검(gum tragacanth), 만난(mannan), 및 잔탄검(xanthan gum) 중에서 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.The biodegradable polymer may be selected from the group consisting of agar, cellulose, carboxymethyl cellulose, gum arabic, gum karaya, gum tragacanth, mannan, ), And xanthan gum. ≪ / RTI >
상기 생체적합성 고분자는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG), 실리콘(silicones), 천연 고무(natural rubbers), 합성 고무(synthetic rubbers), 폴리이소부틸렌(polyisobutylene), 네오프렌(neoprenes), 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리이소프렌(polyisoprenes), 폴리실록산(polysiloxanes), 아크릴 공중합체(acrylic copolymers), 아세트산비닐(vinyl acetate), 폴리아크릴레이트(polyacrylates), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetates), 스티렌-이소프렌(styrene-isoprene), 폴리우레탄(polyurethanes), 폴리에테르 아마이드(polyether amide), 및 스티렌-고무(styrene-rubber) 중에서 하나 또는 둘 이상 포함할 수 있다.The biocompatible polymer may be selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), silicones, natural rubbers, synthetic rubbers, polyisobutylene, neoprenes, polybutadiene Polyisoprenes, polysiloxanes, acrylic copolymers, vinyl acetate, polyacrylates, ethylene vinyl acetates, styrene-isoprene copolymers, and the like. isoprene, polyurethanes, polyether amide, and styrene-rubber. The term " polyurethane "
바람직하게, 고분자 필름(110)은 산화 녹말(oxidized starch)을 포함할 수 있다. 상기 산화 녹말은 녹말의 알코올기의 산화에 의해 형성된 알데히드(aldehyde)기를 포함한다. 산화제에 의한 녹말의 산화 반응을 조절하여 상기 산화 녹말의 산화 농도, 즉 상기 산화 녹말에 포함되는 알데히드기와 알코올기의 수를 조절할 수 있다. 상기 산화 농도를 증가시키면, 상기 산화 녹말에 포함되는 알데히드기의 수는 증가하고 알코올기는 감소한다. 약물 패치(100)는 상기 알데히드기를 통하여 뇌조직과 공유결합을 할 수 있고, 상기 알코올기를 통하여 뇌조직과 수소결합을 할 수 있다. 즉, 약물 패치(100)는 고분자 필름(110) 표면의 산화 녹말과 뇌조직 간 공유결합 및 수소결합을 통하여 상기 뇌조직과 강하게 결합할 수 있다. 또, 약물 패치(100)는 상기 뇌조직의 표면을 따라 콘포말하게 접착될 수 있다. 이에 의해, 약물 패치(100) 내 약물(120)은 정상적인 뇌조직이나 뇌척수로 새지 않고 뇌종양 제거 부위 주변의 타겟 위치로 정확하게 전달될 수 있다.Preferably, the
약물(120)은 제1 약물(121)과 제2 약물(122)을 포함할 수 있다. 제1 약물(121)은 고분자 필름(110)의 알데히드기와 반응하여 고분자 필름(110)에 화학적으로 결합한 약물을 나타내고, 제2 약물(122)은 고분자 필름(110)에 물리적으로 결합하거나 로딩된 약물을 나타낸다. 고분자 필름(110)의 산화 녹말의 산화 농도를 조절하여 고분자 필름(110)의 알데히드기의 수를 조절할 수 있고, 고분자 필름(110)에 화학적으로 결합하는 제1 약물(121)의 양을 조절할 수 있다. 제1 약물(121)은 제2 약물(122)에 비하여 고분자 필름(110)에 강하게 결합하기 때문에 제2 약물(122)보다 느리게 방출될 수 있다. 바이오 패치(100)는 제1 약물(121) 및/또는 제2 약물(122)의 양을 조절하여 약물 전달 기간을 연장하거나 조절할 수 있다. The
약물(120)은 질병의 종류 등에 따라 다양한 약물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 약물 패치(100)가 뇌종양 치료를 위해 사용되는 경우 약물(120)은 항암제, 예를 들어, 독소루비신, 테모졸로마이드 등을 포함할 수 있다.The
약물 패치(100)는 약 18mm의 직경과 약 200㎛의 두께를 가질 수 있다.The
히터(210)는 약물 패치(100) 위에 배치될 수 있다. 히터(210)는 바이오 금속을 포함할 수 있다. 상기 바이오 금속은 Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 히터(210)는 복수 개의 홀(210a)을 포함할 수 있다. 히터(210)는 홀(210a)에 의해 열을 균일하게 발생할 수 있다. The
히터(210)는 교류 자기장에 의해 무선으로 제어될 수 있다. 히터(210)에 교류 자기장이 제공되면, 히터(210)는 열을 발생할 수 있다. The
히터(210)는 약물 패치(100)의 약물 방출을 제어할 수 있다. 히터(210)는 약물 패치(100)를 가열하여 약물 방출을 촉진할 수 있고, 가열 온도를 조절하여 약물 방출 속도를 조절할 수 있다.The
온도 센서(300)는 약물 패치(100) 위에 히터(210)에 인접하게 배치될 수 있다. 온도 센서(300)는 히터(210)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(300)는 히터(210)의 온도를 정확하고 효과적으로 측정하기 위해 히터(210)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 히터(210)의 중앙 영역은 온도 센서(300)가 배치될 수 있도록 제거될 수 있고, 히터(210)는 고리 형상을 가질 수 있다.The
온도 센서(300)는 인덕터(310) 및 커패시터(320)를 포함할 수 있다. 또, 온도 센서(300)는 인덕터(310)와 커패시터(320)를 갖는 LC 진동자를 포함할 수 있다.The
인덕터(310)는 바이오 금속, 예를 들어, Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 인덕터(310)는 코일 형상으로 커패시터(320)를 둘러쌀 수 있다. 인덕터(310)는 커패시터(320)와 병렬로 연결될 수 있다.
커패시터(320)는 제1 전극(321), 제2 전극(322), 및 유전체(323)를 포함할 수 있다. 제1 전극(321)과 제2 전극(322)은 바이오 금속, 예를 들어, Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 제1 전극(321)과 제2 전극(321)은 서로 마주보는 면적을 증가시키기 위해 빗살 형상을 가질 수 있다. 유전체(323)는 제1 전극(321)과 제2 전극(322) 사이에 배치될 수 있다. 유전체(323)는 형성 과정에서 인덕터(310)와 커패시터(320) 사이의 공간 및 인덕터(310)와 히터(210) 사이의 공간에도 채워질 수 있고, 인덕터(310), 커패시터(320), 및 히터(210)를 덮을 수도 있다. 유전체(323)는 36 ~ 42℃ 범위 내 유리 전이 온도를 갖는 바이오 고분자를 포함할 수 있다. 상기 바이오 고분자는, 예를 들어, PLGA(락트산:글리콜산=65:35)를 포함할 수 있다. 상기 PLGA는 인체의 온도와 유사한 약 39℃에서 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 이 유리 전이 온도의 주변 온도에서 온도가 변하면 유전체(323)의 유전율이 변하고 이에 의해 커패시턴스가 변하게 되고, 공진 주파수가 변하게 된다. 외부 장치(도 6의 350)는 온도 센서(300)가 배치된 인체의 외부에서 무선으로 상기 공진 주파수의 변화를 측정하여 온도 변화를 측정할 수 있다. 온도 센서(300)는 실시간으로 온도를 측정할 수 있고, 측정된 온도는 상기 외부 장치에 의해 무선으로 판독되어 모니터링될 수 있다.The
온도 센서(300)는 히터(210)의 온도를 측정하여 히터(210)를 제어할 수 있다. 이에 의해, 상기 바이오 히터에 의해 상기 뇌조직이 42℃보다 높은 온도로 과잉 가열되어 손상되는 것이 방지될 수 있다. The
제1 보호층(410)은 히터(210) 및 온도 센서(300)와 약물 패치(100) 사이에 배치될 수 있고, 제2 보호층(420)은 히터(210) 및 온도 센서(300) 위에 배치될 수 있다. 제1 보호층(410) 및 제2 보호층(420)은 히터(210)와 온도 센서(300)를 보호할 수 있다. 제1 보호층(410) 및 제2 보호층(420)은 바이오 고분자, 예를 들어, PLA를 포함할 수 있다. The
도 11 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 형성 방법을 나타낸다.11 to 16 show a method of forming a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 희생 기판(21) 위에 희생층(22)을 형성한다. 희생 기판(21)은 실리콘 기판일 수 있다. 희생층(22)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 PMMA(Poly(methyl methacrylate))로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11, a
희생층(22) 위에 제1 폴리이미드층(23)을 형성한다. 제1 폴리이미드층(23)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 폴리이미드로 형성될 수 있다. A first polyimide layer (23) is formed on the sacrificial layer (22). The
도 12를 참조하면, 제1 폴리이미드층(23) 위에 히터(210), 인덕터(310), 제1 전극(321), 및 제2 전극(322)을 포함하는 금속 패턴을 형성한다. 상기 금속 패턴은 열증발 공정을 수행하여 제1 폴리이미드층(23) 위에 바이오 금속으로 금속층을 형성한 후 상기 금속층을 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 히터(210)는 복수 개의 홀(210a)을 가질 수 있다. 상기 바이오 금속은 Mg 또는 Fe을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 약 1.5㎛의 두께를 가질 수 있다.Referring to FIG. 12, a metal pattern including a
상기 패터닝은 상기 금속층 위에 포토레지스트 패턴을 형성한 후 노출되는 금속층을 식각 용액으로 식각하는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 식각 용액은 질산, 탈이온수, 및 에틸렌 글리콜을 1:1:3의 비율로 포함할 수 있다.The patterning may be performed by forming a photoresist pattern on the metal layer and etching the exposed metal layer with an etching solution. The etch solution may include nitric acid, deionized water, and ethylene glycol in a ratio of 1: 1: 3.
도면에 도시되지 않았지만, 상기 금속층을 형성하기 전에 제1 폴리이미드층(23) 위에 ZnO 등의 금속 산화물층을 형성할 수도 있다. 상기 금속 산화물층에 의해 상기 금속층이 효과적으로 형성될 수 있다.Although not shown in the drawing, a metal oxide layer such as ZnO may be formed on the
도 13을 참조하면, 제1 폴리이미드층(23) 위에 상기 금속 패턴을 덮는 제2 폴리이미드층(24)을 형성한다. 제2 폴리이미드층(24)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 폴리이미드층을 형성한 후 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 이때, 제1 폴리이미드층(23)도 제2 폴리이미드층(24)과 같은 형상으로 패터닝될 수 있다.Referring to FIG. 13, a
도 14를 참조하면, 희생층(22)을 제거하여 제1 폴리이미드층(23), 상기 금속 패턴, 및 제2 폴리이미드층(24)의 적층 구조체를 희생 기판(21)으로부터 분리시킨다. 14, the
도 15를 참조하면, 상기 금속 패턴을 제1 보호층(410)이 형성된 약물 패치(100) 위로 전사시킨다. 상기 금속 패턴이 스탬프에 의해 픽업된 후 제1 폴리이미드층(23)이 제거되고, 상기 금속 패턴이 제1 보호층(410) 위에 배치된 후에 제2 폴리이미드층(24)이 제거된다.Referring to FIG. 15, the metal pattern is transferred onto the
약물 패치(100)는, 예를 들어, 산화 녹말 등의 바이오 고분자와 독소루비신 등의 약물을 이용하여 형성될 수 있다. 물 250㎖에 NaIO4 2.14g을 용해하여 형성된 용액에 녹말을 넣은 후 35~37% 염산을 첨가하여 pH 3~5로 설정한다. 이 혼합 용액을 40℃에서 하루 정도 교반하여 알데히드기를 갖는 산화 녹말을 형성한다. 상기 혼합 용액을 필터링하고 탈이온수로 3번 세정한 후 40℃ 진공하에서 24시간 동안 건조시켜 산화 녹말 분말을 형성한다. 상기 산화 녹말 분말 1.5g 및 독소루비신 50mg을 80℃ 물 40g에 용해시켜 혼합 용액을 형성하고, 상기 혼합 용액을 24시간 교반하여 산화 녹말과 독소루비신 간 이민 결합을 형성한다. 상기 혼합 용액에 글리세롤 0.45g을 첨가하고 1시간 후에 상기 혼합 용액을 페트리 접시에 배치한 후 65℃ 및 80% 습도하에서 48시간 동안 건조시켜 약물 패치(100)를 형성한다. The
상기 산화 녹말 분말의 양 및/또는 상기 글리세롤의 양을 조절하여 다양한 글리세롤 농도를 갖는 약물 패치(100)가 형성될 수 있고, 약물 패치(100)의 유연성이 조절될 수 있다. By adjusting the amount of the oxidized starch powder and / or the amount of the glycerol, the
상기 산화 녹말 분말의 양 및/또는 상기 산화제의 양을 조절하여 상기 산화 녹말의 산화 농도(또는 알데하이드기의 수)가 조절될 수 있다. The oxidation concentration (or the number of aldehyde groups) of the oxidized starch can be controlled by adjusting the amount of the oxidized starch powder and / or the amount of the oxidizer.
상기 산화 농도를 조절하는 것에 의해 상기 산화 녹말과 화학적으로 결합하는 독소루비신의 양이 조절될 수 있다. 상기 바이오 패치에 로딩되는 독소루비신은 상기 산화 녹말에 화학적으로 결합하는 제1 독소루비신과 상기 산화 녹말에 물리적으로 결합하거나 로딩되는 제2 독소루비신으로 구분될 수 있다. 상기 제2 독소루비신은 상기 제1 독소루비신에 비하여 산화 녹말과의 결합력이 약하기 때문에 상기 바이오 패치에서 더욱 빠르게 방출될 수 있다. 즉, 산화 녹말의 산화 농도를 조절하는 것에 의해 상기 산화 녹말에 결합되는 제1 독소루비신과 제2 독소루비신의 양을 조절할 수 있고, 이에 의해 상기 바이오 패치에서 방출되는 독소루비신의 양과 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 산화 녹말에 결합하는 상기 제1 독소루비신의 양이 상기 제2 독소루비신의 양보다 큰 경우, 상기 바이오 패치에서 초기에 방출되는 독소루비신의 양이 상대적으로 작고, 상기 제2 독소루비신의 양이 상기 제1 독소루비신의 양보다 큰 경우, 상기 바이오 패치에서 초기에 방출되는 독소루비신의 양이 상대적으로 크다. 이와 같이, 상기 산화 녹말의 산화 농도를 조절하여 독소루비신의 방출 양과 방출 속도를 조절할 수 있다.By controlling the oxidation concentration, the amount of doxorubicin that chemically binds to the oxidized starch can be controlled. The doxorubicin loaded on the bio patch may be divided into a first doxorubicin chemically bound to the oxidized starch and a second doxorubicin physically bound to or loaded onto the oxidized starch. Since the second doxorubicin has a weak binding force with the oxidized starch as compared to the first doxorubicin, the second doxorubicin can be released more quickly from the biopatch. That is, the amount of the first doxorubicin and the second doxorubicin bound to the oxidized starch can be controlled by controlling the oxidation concentration of the oxidized starch, thereby controlling the amount and the speed of the doxorubicin released from the biopatch. For example, when the amount of the first doxorubicin bound to the oxidized starch is larger than the amount of the second doxorubicin, the amount of doxorubicin initially released from the biopatch is relatively small, When the amount of the first doxorubicin is greater than the amount of the first doxorubicin, the amount of doxorubicin released earlier in the biopatch is relatively large. Thus, the amount and release rate of doxorubicin can be controlled by adjusting the oxidation concentration of the oxidized starch.
제1 보호층(410)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 바이오 고분자, 예를 들어, PLA로 형성될 수 있다.The
도 16을 참조하면, 제1 전극(321)과 제2 전극(322) 사이에 유전체(323)를 형성한다. 유전체(323)는 형성 과정에서 인덕터(310)와 커패시터(320) 사이의 공간 및 인덕터(310)와 히터(210) 사이의 공간에도 채워질 수 있고, 인덕터(310), 커패시터(320), 및 히터(210)를 덮을 수도 있다. 유전체(323)는 스핀 코팅 공정을 수행하여 36 ~ 42℃ 범위 내 유리 전이 온도를 갖는 바이오 고분자로 형성될 수 있다. 상기 바이오 고분자는, 예를 들어, PLGA(락트산:글리콜산=65:35)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, a dielectric 323 is formed between the
제1 보호층(410) 위에 히터(210)와 온도 센서(300)를 덮는 제2 보호층(420)을 형성한다. 제2 보호층(420)은 스핀 코팅 공정을 수행하여 바이오 고분자, 예를 들어, PLA로 형성될 수 있다.A
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치가 사람의 뇌에 적용된 모습을 나타내고, 도 18은 도 17의 A 영역을 확대하여 나타낸다. FIG. 17 shows a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention applied to a human brain, and FIG. 18 shows an enlarged view of a region A in FIG.
도 17 및 도 18을 참조하면, 악성 뇌종양의 절제 수술 후에 바이오 전자 패치 장치(BEP)가 공동형상(cavity-shape)의 수술 위치에 부착될 수 있다. 바이오 전자 패치 장치(BEP)의 약물 패치의 점착성과 유연성 때문에 바이오 전자 패치 장치(BEP)는 곡면의 뇌 공동 표면에 강하고 콘포말하게 부착될 수 있다.17 and 18, a bioelectronic patch device (BEP) may be attached to a cavity-shaped surgical site after a resection of a malignant brain tumor. Because of the tackiness and flexibility of the drug patch of the bioelectronic patch device (BEP), the bioelectronic patch device (BEP) can be conforma- tively and strongly attached to the surface of the brain's cavity.
바이오 전자 패치 장치(BEP)의 히터는 교류 자기장에 의해 무선으로 작동되어 약물 패치를 가열할 수 있고, 약물 패치의 약물 방출 속도와 뇌조직으로의 약물 침투 깊이를 증대시킬 수 있다. The heater of the bioelectronic patch device (BEP) can be operated wirelessly by an alternating magnetic field to heat the drug patch and increase the drug release rate of the drug patch and the drug penetration depth into the brain tissue.
바이오 전자 패치 장치(BEP)의 온도 센서는 히터의 온도를 모니터하여 뇌조직이 과잉 가열되는 것을 방지할 수 있다. The temperature sensor of the bio electronic patch device (BEP) can monitor the temperature of the heater and prevent the brain tissue from being overheated.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치가 개의 뇌에 부착된 후 시간의 흐름에 따른 변화를 나타낸다. 도 19(a)는 바이오 전자 패치 장치를 부착한 후 1주일 경과한 후의 이미지를 나타내고, 도 19(b)는 바이오 전자 패치 장치를 부착한 후 9주일 경과한 후의 이미지를 나타낸다. 도 19를 참조하면, 시간이 경과함에 따라 바이오 전자 패치 장치는 서서히 가수분해되고 흡수되어 그 크기가 서서히 감소한다. FIG. 19 is a graph showing changes with time after a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention is attached to the brain of a dog. Fig. 19 (a) shows an image after one week has elapsed after attaching the bioelectronic patch device, and Fig. 19 (b) shows an image after nine weeks after attaching the bioelectronic patch device. Referring to FIG. 19, as time elapses, the bioelectronic patch device is gradually hydrolyzed and absorbed, and its size gradually decreases.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 가열에 따른 약물 전달 깊이를 나타낸다. 도 20을 참조하면, 히터의 가열에 의해 뇌조직으로의 약물의 침투 깊이가 증가한다.FIG. 20 shows drug delivery depths according to heating of a bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 20, the heating of the heater increases the penetration depth of the drug into the brain tissue.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치와 뇌의 접착 계면의 형광현미경 이미지를 나타낸다. 도 21을 참조하면, 바이오 전자 패치 장치의 약물 패치가 뇌조직의 콘포말하게 접착하고, 약물이 뇌척수 등으로 새지 않고 뇌조직으로 전달될 수 있다. FIG. 21 shows a fluorescence microscope image of the bio-electronic patch device and the adhesive interface of the brain according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 21, the drug patch of the bioelectronic patch device can be concomitantly adhered to the brain tissue, and the drug can be delivered to the brain tissue without leaking into the cerebrospinal fluid or the like.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 약물 패치의 전단 접착력을 나타낸다. 도 22를 참조하면, 일반 녹말에 비하여 산화 녹말이 더욱 강한 전단 접착력을 나타낸다. 그리고, 산화 녹말의 산화 농도가 증가할수록 전단 접착력도 증가한다. 상기 전단 접착력에 의해 약물 패치는 뇌조직과 콘포말한 접착을 할 수 있고, 이는 더욱 효과적인 약물 전달을 가능하게 한다.22 shows the shear adhesive force of the drug patch of the bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 22, the oxidized starch exhibits a stronger shear adhesive force than the normal starch. And, as the oxidation concentration of oxidized starch increases, shear adhesion increases. By the shear adhesive force, the drug patch can make a conformational adhesion to brain tissue, which enables more effective drug delivery.
도 23 및 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 전자 패치 장치의 약물 방출 누적량을 나타낸다. 도 23의 실선 그래프(A)는 산화 녹말로 형성된 약물 패치를 나타내고, 점선 그래프(B)는 일반 녹말로 형성된 약물 패치를 나타낸다. 도 23을 참조하면, 일반 녹말로 형성된 약물 패치는 약물이 물리적으로 로딩되어 있어 초기에 다량의 약물이 방출되나 산화 녹말로 형성된 약물 패치는 약물이 상기 산화 녹말과 화학적으로 결합하기 때문에, 초기에 물리적으로 결합된 약물이 방출되고, 화학적으로 결합된 약물은 서서히 방출될 수 있다. 도 24는 온도에 따른 약물 방출을 나타낸다. 도 24를 참조하면, 바이오 전자 패치 장치의 약물 패치는 37℃보다 42℃에서 더 많은 약물을 방출할 수 있다. 즉, 상기 약물 패치에 대한 가열 온도가 올라갈수록 약물 방출량이 증가한다. 따라서, 상기 약물 패치의 가열 온도를 제어하여 약물 방출량을 조절할 수 있다. FIG. 23 and FIG. 24 show the drug discharge accumulation amount of the bioelectronic patch device according to an embodiment of the present invention. A solid line graph (A) of FIG. 23 shows a drug patch formed of oxidized starch, and a dotted line graph (B) shows a drug patch formed of normal starch. 23, the drug patch formed of the common starch is physically loaded with the drug, so that a large amount of drug is initially released. However, since the drug is chemically bonded with the oxidized starch, , And the chemically bound drug can be released slowly. Figure 24 shows drug release with temperature. Referring to FIG. 24, the drug patch of the bioelectronic patch device can release more drug at 42 占 폚 than 37 占 폚. That is, the drug release amount increases as the heating temperature for the drug patch increases. Therefore, the drug release amount can be controlled by controlling the heating temperature of the drug patch.
도 25는 약물 전달에 대한 가열의 영향을 나타낸다. 도 25(a)는 약물 패치를 가열하지 않은 경우의 약물 전달을 나타내고, 도 25(b)는 약물 패치를 가열한 경우의 약물 전달을 나타낸다. 도 25를 참조하면, 약물 패치를 가열하는 경우가 가열하지 않은 경우보다 약물의 확산 양과 확산 깊이가 모두 크게 나타난다.Figure 25 shows the effect of heating on drug delivery. Fig. 25 (a) shows drug delivery when the drug patch is not heated, and Fig. 25 (b) shows drug delivery when the drug patch is heated. Referring to FIG. 25, the amount of diffusion of the drug and the depth of diffusion are both larger in the case of heating the drug patch than in the case of not heating.
도 26는 온도에 따른 바이오 센서의 공진 주파수를 나타낸다. 상기 바이오 센서는 약 39℃의 유리 전이 온도를 갖는 PLGA(락트산:글리콜산=65:35)로 형성된 유전체를 포함한다. 도 26을 참조하면, 유리 전이 온도(39℃)의 주변 온도에서 온도가 변하면 상기 유전체의 유전율이 변하고 이에 의해 커패시턴스가 변하게 되고, 공진 주파수가 변하게 된다. 상기 공진 주파수의 변화를 감지하여 온도 변화를 측정할 수 있다.26 shows the resonance frequency of the biosensor according to the temperature. The biosensor includes a dielectric formed of PLGA (lactic acid: glycolic acid = 65: 35) having a glass transition temperature of about 39 占 폚. Referring to FIG. 26, when the temperature changes at an ambient temperature of the glass transition temperature (39 DEG C), the dielectric constant of the dielectric changes, thereby changing the capacitance and changing the resonance frequency. The temperature change can be measured by detecting a change in the resonance frequency.
도 27 내지 도 29는 뇌종양을 갖는 쥐에 적용한 네가지 치료 방법에 따른 뇌종양의 크기 변화와 생존율을 비교하여 나타낸다. 도 27 내지 도 29에서 (a)는 약물을 정맥 주사로 주입한 경우의 뇌종양 크기 변화와 생존율을 나타내고, (b)는 바이오 전자 패치 장치를 뇌종양 부위에 삽입한 후 약물 주입 없이 가열만 한 경우를 나타내고, (c)는 바이오 전자 패치 장치를 뇌종양 부위에 삽입한 후 약물 패치를 가열하지 않고 약물을 방출한 경우를 나타내며, (d)는 바이오 전자 패치 장치를 뇌종양 부위에 삽입한 후 약물 패치를 가열하면서 약물을 방출한 경우를 나타낸다.FIGS. 27 to 29 show the comparison of the size change and the survival rate of brain tumors according to the four treatment methods applied to rats having brain tumors. 27 to 29 (a) show changes in brain tumor size and survival rate when the drug is injected by intravenous injection, (b) show a case where the bioelectronic patch device is inserted into the brain tumor region and heated only without drug injection (C) shows a case where a drug is released without heating a drug patch after inserting a bioelectronic patch device into a brain tumor site, (d) shows a case where a bioelectronic patch device is inserted into a brain tumor site, While releasing the drug.
도 27 및 도 28을 참조하면, (a) 및 (b)의 경우 시간이 경과함에 따라 뇌종양이 급격하게 커지는 반면, (c)의 경우 뇌종양의 크기가 작은 초기에는 뇌종양이 거의 변하지 않다가 시간이 경과함에 따라 서서히 커지고, (d)의 경우 약물 방출량과 약물 침투 깊이가 증가하면서 뇌종양이 작아지는 것으로 나타난다.27 and 28, in the case of (a) and (b), the brain tumor rapidly increases with time, whereas in the case of (c), the brain tumor is almost unchanged in the early stage when the size of the brain tumor is small, (D) shows a decrease in brain tumor due to an increase in drug release amount and drug penetration depth.
도 29를 참조하면, (c) 및 (d)의 경우가 (a) 및 (b)의 경우보다 생존율이 높은 것으로 나타난다. 특히 (d)의 경우는 50일이 경과한 후에도 생존율이 매우 높게 유지된다.Referring to FIG. 29, (c) and (d) show higher survival rates than (a) and (b). Especially in (d), the survival rate remains very high even after 50 days have elapsed.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention have been described. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
10 : 바이오 전자 패치 장치 100 : 바이오 패치, 약물 패치
110 : 고분자 필름 120 : 약물
200 : 바이오 히터 210 : 히터
300 : 바이오 센서(온도 센서) 310 : 인덕터
320 : 커패시터10: Bio electronic patch device 100: Bio patch, drug patch
110: polymer film 120: drug
200: Bio heater 210: Heater
300: Biosensor (temperature sensor) 310: Inductor
320: Capacitor
Claims (9)
상기 히터는 바이오 패치에 인접하게 배치되어 상기 바이오 패치를 가열하며,
상기 바이오 패치는, 바이오 고분자를 포함하는 고분자 필름 및 상기 고분자 필름에 로딩된 약물을 포함하고,
상기 바이오 고분자는 산화 녹말을 포함하며,
상기 바이오 히터는 상기 바이오 패치와 함께 뇌조직에 삽입되어 뇌종양 치료에 사용되는 것을 특징으로 하는 바이오 히터.A heater comprising a bio-metal,
The heater is disposed adjacent to the bio patch to heat the bio patch,
Wherein the bio patch comprises a polymer film including a biopolymer and a drug loaded on the polymer film,
Wherein the biopolymer comprises oxidized starch,
Wherein the bio heater is inserted into brain tissue together with the bio patch to be used for treatment of brain tumor.
상기 바이오 금속은 Mg 또는 Fe을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 히터. The method according to claim 1,
Wherein the bio-metal comprises Mg or Fe.
상기 히터는 상기 바이오 금속으로 형성된 금속 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 히터.The method according to claim 1,
Wherein the heater includes a metal pattern formed of the biomaterial.
상기 금속 패턴은 복수 개의 홀을 갖는 것을 특징으로 하는 바이오 히터. The method of claim 3,
Wherein the metal pattern has a plurality of holes.
상기 히터 아래에 배치되는 제1 히터 보호층 및
상기 히터 위에 배치되는 제2 히터 보호층을 더 포함하는 바이오 히터.The method according to claim 1,
A first heater protection layer disposed below the heater,
And a second heater protection layer disposed on the heater.
상기 히터는 교류 자기장에 의해 무선으로 제어되는 것을 특징으로 하는 바이오 히터.The method according to claim 1,
Wherein the heater is controlled wirelessly by an alternating magnetic field.
상기 히터에 의해 상기 약물의 방출이 제어되는 것을 특징으로 하는 바이오 히터.The method according to claim 1,
And the release of the drug is controlled by the heater.
Priority Applications (1)
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