초록 ▼

○ 방사선 기술을 이용하여 약물 및 유효성분을 효율적으로 전달할 수 있는 이온전도성 마이크로니들 패치 개발
- 급/만성 염증 치료용 이온전도성 마이크로니들 패치 개발
< 1차년도 >
○ 방사선 이용 이온전도성 약물담지용 고분자 소재 개발
- 이온전도성 고분자 매트릭스 후보물질 2종 선정
○ 방사선 이온화 에너지에 대한 약물 및 고분자의 안전성 특성 평가
- 약물의 방사선 이온화 에너지 선량별 영향성 평가
- 고분자 매트릭스 조성 및 방사선 이온화 에너지 조사 조건 확립
○ 방

○ 방사선 기술을 이용하여 약물 및 유효성분을 효율적으로 전달할 수 있는 이온전도성 마이크로니들 패치 개발
- 급/만성 염증 치료용 이온전도성 마이크로니들 패치 개발
< 1차년도 >
○ 방사선 이용 이온전도성 약물담지용 고분자 소재 개발
- 이온전도성 고분자 매트릭스 후보물질 2종 선정
○ 방사선 이온화 에너지에 대한 약물 및 고분자의 안전성 특성 평가
- 약물의 방사선 이온화 에너지 선량별 영향성 평가
- 고분자 매트릭스 조성 및 방사선 이온화 에너지 조사 조건 확립
○ 방사선 이용 전도성 고분자 복합체 기반 약물담지용 소재 제조
- 전도성고분자 복합체 후보물질 선정 및 구조설계

< 2차년도 >
○ 방사선 이용 이온전도성 약물담지 고분자 전달체 제조조건 확립
- 전해질 조성별 고분자 전달체의 물리/화학적 특성 최적화
- 약물 담지에 따른 전해질 조성 최적화
○ 이온전도성 니들형 전달체 제형 설계 및 방사선 조사 조건 확립
- 약물담지 고분자 전달체의 기계적/물리적/화학적 물성 평가
- 약물담지 고분자 전달체의 세포독성 평가
○ 방사선 이용 전도성 고분자 복합체 기반 약물담지 제조조건 확립
- 방사선 이용 복합체 표면특성 제어 및 이온전도성 약물담지 최적화
- 방사선 이용 전도성 고분자 복합체 제조 최적화 및 약물 방출거동 평가
○ 방사선 이용 마이크로니들형 고분자 소재 제형 및 이온화 에너지 조사조건 확립
- 고분자 매트릭스 조성 및 방사선 조사 조건 확립
- 마이크로니들형 고분자 소재의 물리/화학적 특성 최적화

< 3차년도 >
○ 방사선 이용 이온전도성 마이크로니들의 약물 전달 효능평가 및 대량 생산 기술 개발
- Franz cell을 이용한 마이크로니들의 약물 전달 효능 평가
- 인공피부 조직을 이용한 약물 전달 효능 평가
- 방사선 이용 이온전도성 마이크로니들의 대량 생산 공정 확립
○ 방사선 이용 이온전도성 마이크로니들 복합 약물 전달체 시작품 제작

(출처 : 보고서 요약서 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. The result of the research and development
1. 1st year (2017)
■ Development of polymer material for supporting ion-conducting drug using radiation
• Development of needle-type drug-supported polymer material using radiation technology
• Evaluation of PVP Hydrogel Characteristics Usi

Ⅳ. The result of the research and development
1. 1st year (2017)
■ Development of polymer material for supporting ion-conducting drug using radiation
• Development of needle-type drug-supported polymer material using radiation technology
• Evaluation of PVP Hydrogel Characteristics Using Radiation Technology
: Irradiation conditions: 10-75 kGy)
: 3-20 wt% in polymer content
: 85% gelation rate, 500% swelling degree, compressive strength about 300kPa
• PDMS needle mold manufacturing
• Manufacture of PVP / κ-C / Gc / LBG needle type hydrogel
■ Influence evaluation of radiation ionization energy dose of drug
• Selected three types of drugs for the treatment of ion conductive inflammation
• Evaluation of the radiological effects of three ionic drugs(Ibuprofen, celecoxib, diclofenac)
• Evaluation of chemical change characteristics by ionizing energy dose
• Confirmation of chemical structure change according to radiation energy dose
: Decomposition from celecoxib, diclofenac sodium salt 10 kGy
: At 70 kGy dose, 87% and 77% drug degradation, respectively
■ Selection of Conductive Polymer Composite Candidates and Structural Design
• Preparation and Characterization of Polymer Material for Radiation-Conducting Drug Support
:　Establishment of irradiation conditions　(5-25 kGy)
• Positive charge monomer modified chitosan synthesis
: AEMA-g-chitosan Structure Analysis (NMR, ATR-FTIR)
• Thermal characterization
: Thermal Differential and Pyrolysis Behavior Evaluation
• Determination of molecular weight by decomposition conditions(Mw 5,486 ~ 7,507)
: More than 20% AEMA adoption rate
: Particle size measurement: 203 nm ~ 382 nm
: Surface charge measurement: -8 mV to +2 mV

2. 2nd year (2018)
■ Establishment of conditions for manufacturing high molecular carriers supported with ion-conducting drugs using radiation
• Optimization of Physical and Chemical Properties of Polymer Carriers by Electrolyte Composition
- Characterization of Pyrrole (Py) / Para-toluenesulfonate (pTS) Concentration
- Chemical structure analysis through FTIR
: Conductivity 19.36 ± 5.16 mS / cm
- Optimization of electrolyte composition according to drug loading
: Optimization under the condition of Py / pTS (0.15M / 0.1M)
■ Design of ion conductive needle carrier formulation and establishment of irradiation conditions
• Evaluation of mechanical, physical and chemical properties of drug carrier polymer carriers
- Preparation of needle-type conductive hydrogel containing graphene oxide (GO) using radiation technology
: 85% or more crosslinking rate, 26-34% swelling degree
: Compressive strength 76.14 ± 1.49 kPa
• Cytotoxicity evaluation of drug-carried polymer carriers
- Biocompatibility Evaluation of Needle-type Conductive Hydrogel Containing Graphene Oxide (GO)
: Cytotoxicity Assessment of NIH3T3
: Cell survival rate 90-95%
■ Formulation of irradiation-type microneedle polymer materials and establishment of ionization energy irradiation conditions
• Establishment of polymer matrix composition and irradiation conditions
- Polyvinyl Pyrrolidone (PVP) solution using radiation has antiviral effect with Glycerine (Gc) (0, 0.5, 1, 1.5 wt%), Locust Bean Gum (LBG) (0, 0.25, 0.5, 1 wt%) Prepared needle-type hydrogel by mixing κ-Carrageenan (κC) (0, 0.25, 0.5, 1 wt%)
: Irradiation conditions: 50 kGy (10 kGy / hr)
: Crosslinking rate 73 ~ 83%, Swelling degree 1300 ~ 1900%
: Cell survival rate 78-86%
- Optimization of Physical / Chemical Properties of Microneedle Polymer
: Compressive Strength 11 ~ 37 kPa
: TGA thermal analysis
: FT-IR, XPS chemical structure analysis

3. 3rd year (2019)
■ Development of mass production technology and evaluation of drug delivery efficacy of radiation-conducting ion-conducting microneedle
• Evaluation of drug delivery efficacy of microneedle using Franz cell
- Ibuprofen drug delivery efficacy evaluation at 40 ℃
: PVP microneedle 94.06%
: Au / PVP Microneedle 95.72%
: Ag / PVP Microneedle 98.01%
• Evaluation of drug delivery efficacy using artificial skin tissue
- Drug delivery using Ibuprofen (25 ℃)
: PVP microneedle 85.96%
: Au / PVP Microneedle 87.30%
:　Ag / PVP Microneedle 88.31%
• Establishment of mass production process for radiation-conducting ion-conducting microneedle
- Characterization according to microneedle retention period
: Length change after skin attachment after 10 months storage
: Immediately after manufacture: 10 months storage = 643.25 μm: 639.68 μm
- Comparison of physical properties with existing commercial products (mechanical properties superior to commercial products)
: PVP microneedle 295.67 kPa,
: ^ⓇPatch-pro 284.88 kPa,
: ^ⓇCuresys 173.08 kPa

■ Prototype production of ion conductive microneedle complex drug carrier using radiation
• Establish molds and processes for mass production of drug carriers
- Manufacture of product using gamma ray irradiation of 60Co source and 10Mev electron accelerator of electron radiation proof research agreement
- Error correction and product optimization process according to prototype production
: Issuance of test report after test of completeness and performance evaluation
: Electrical Characteristics (Resistance) 2.64 × 10 ^ 2 Ωcm
: Peeling force (adhesive force) 10.22 g / 20mm

(출처 : SUMMARY 16p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 22
• 목차 ... 24
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 26
• 제1절 연구개발의 개요 ... 26
• 제2절 연구개발의 중요성 ... 27
• 1. 연구 배경 ... 27
• 2. 연구 추진의 필요성 ... 27
• 3. 기존 기술과의 차별성 및 우수성 ... 29
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 30
• 제1절 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 30
• 1. 기술 현황 ... 30
• 2. 시장 현황 ... 30
• 3. 경쟁기관 현황 ... 31
• 4. 지식재산권 현황 ... 31
• 5. 표준화 현황 ... 32
• 제2절 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 32
• 1. 기술 현황 ... 32
• 2. 시장 현황 ... 33
• 3. 경쟁기관 현황 ... 34
• 4. 지식재산권 현황 ... 35
• 5. 표준화 현황 ... 35
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 36
• 제1절 방사선 이용 이온전도성 약물담지용 소재 개발 ... 36
• 제2절 방사선 이온화에너지에 대한 약물 및 고분자 안전성 평가 ... 39
• 제3절 방사선 이용 전도성 고분자 복합체 기반 약물담지용 소재 제조 ... 49
• 제4절 방사선 이용 이온전도성 약물담지 고분자 전달체 제조조건 확립 ... 63
• 제5절 이온전도성 니들형 전달체 제형 설계 및 방사선 조사조건 확립 ... 66
• 제6절 방사선 이용 전도성 고분자 복합체 기반 약물담지 제조조건 확립 ... 71
• 제7절 방사선 이용 마이크로니들형 고분자 소재 제형 및 이온화에너지 조사조건 확립 ... 82
• 제8절 방사선 이용 이온전도성 마이크로니들의 약물전달 효능평가 ... 97
• 제9절 방사선 이용 이온전도성 마이크로니들의 대량생산 기술개발 및 시작품 제작 ... 113
• 제4장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 117
• 제1절 목표달성도 ... 117
• 1. 1차년도 연구목표 달성도 ... 117
• 2. 2차년도 연구목표 달성도 ... 118
• 3. 3차년도 연구목표 달성도 ... 119
• 4. 평가의 착안점 및 척도에 따른 목표 달성도 ... 120
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 123
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 124
• 제1절 활용계획 ... 124
• 제2절 기대효과 ... 124
• 1. 기술적 측면 ... 124
• 2. 경제적 산업적 측면 ... 125
• 3. 사회적 측면 ... 125
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 127
• 제7장 참고문헌 ... 130
• 끝페이지 ... 132