DGIST “다공성 침”

“양극 산화를 통한 고비표면적 다공성 침”

01 기술 동향

다공성 수지침

사진인수일 부교수, DGIST 웰에이징연구센터

1

약물주입이 목적인 주사침과 다르게 수지침은 신체 조직에 물리적인 자극을

위한 것으로써 양자간 목적이 다름

현재까지 침 표면 물성 변화 기술은 윤활 목적의 실리콘 도포 기술 및 표면

전해연마 기술이 있는데 모두 표면 거칠기를 완화하는 목적의 기술임

침 표면에 물리적 형태변화를 주어 결합조직과 침 표면의 유효 면적을 확장하여

결합력을 향상시킨 한방침을 제조하는 기술은 연구된 바가 거의 없음

Licensing Contact : 원동식 변리사dswon@dgist.ac.kr, 010-5249-0553

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

일반적으로 사용되는 주사침의

굵기와 표면 상태에 따라 환자가

느끼는 고통이 달라지므로 종래

기술은 환자의 고통을 감소시키는

방향으로 기술이 발전됨

종래 기술은 자침 시 침과 인체 조직

사이 표면 거칠기를 줄여 저항을

감소시키거나 침의 굵기를 가늘게

제조하여 환자의 고통을 줄이는

것이 주요 목적이였음

2

02 기술 개념 및 특징

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

기술 1 : 양극 산화를 통한 고비표면적 다공성 수지침 및 제조방법

기술 2 : 대량 생산 가능한 양극 산화 장치

[일반 수지침 표면] [다공성 수지침 표면] [다공성 한방침 제품]

다공성 수지침 및 제조- 수지침(+)극- 탄소전극(-)극- 전해액에 수지침 및 탄소전극 침지 후 전압을 일정 시간 가함- 표면에 나노홀이 생성된 고비표면적 다공성 수지침 제조

기술 3 : 고감도 침습형 다공성 뇌전극

대량 생산 가능 양극 산화 장치

- 다량의 대상물의 표면을 신속하게

처리할 수 있는 장치 개발

(30분에 1만개 제조 가능)

고감도 침습형 다공성 뇌전극

- 동일하게 양극 산화를 통한 다공성 뇌전극 제조

- 고감도 뇌파 측정

4

03 본 기술의 특장점

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

기술 1 : 양극 산화를 통한 고비표면적 다공성 수지침 및 제조방법(특허1,2,3,4)

- 시판 수지침 세척

- 수지침(+)극

- 탄소전극(-)극

- 전해액에 수지침 및 탄소전극 침지 후 전압을

일정 시간 가함(20V, 0.5hr / 30V, 1hr)

- 표면에 나노홀이 생성된 고비표면적 다공성

수지침 제조(특허1,2,3)

- 도금공정(특허4): 질산은 도금액에 침지 후

전압을 일정시간 가하여(2V, 75초) 전기화학

도금 공정 수행

SEM 분석

구분 전압 시간비표면적

(m2/g)표면넓이 100μm2당

홀 개수

특허 1 30V 1시간 0.0328 10~15

특허 2 20V 30분 10.89 100~150

구분 전압세기 시간비표면적

(m2/g)임피던스

(Ω)

은 도금 2V 75초 1.47 19,248

금 도금 2V 75초 1.03 56,784

백금 도금 2V 75초 1.18 22,320

도금처리 후임피던스

측정

4

03 본 기술의 특장점

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

기술 1 : 양극 산화를 통한 고비표면적 다공성 수지침 및 제조방법(특허1,2,3,4)

다공성 수지침의 경우 기존 수지침과 다르게 홀이 내부로 형성되어 있어 피부

손상을 줄여줌

침 표면에 다수의 마이크로 크기 내지 나노 크기를 갖는 홀이 균일하게 형성되어

있어 표면적이 획기적으로 증가하여 생리학적 치료 효과 증대

수지침 표면에 형성된 홀 내부 및 표면에 귀금속 나노입자를 포함하여 수지침의

전기 전도도를 크게 향상시켜 수지침에 의한 생리학적 치료 효과 증대

수지침 표면에 형성된 홀에 약물을 담지하여 인체 내에 투입 가능하여 수지침에

의한 침술 효과 극대화

4

03 본 기술의 특장점

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

기술 2 : 대량 생산 가능한 양극 산화 장치(특허5)

회전 유닛

산화 유닛

파지 부재

양극산화장치

복수의 결합부

복수의 관통홀

고정돌기 이탈 방지부

몸체부

카본

수지침

[파지부재]

샤프트

스프링

[양극산화장치]

양극 산화장치 동작 과정

-파지부재(110)가 회전유닛(120)에 결합

-양극산화유닛(130)의 수용부(131)의 위치가 조정되어 파지부재(110)측으로 이동

-전해액이 수용부(131)에 공급되어 수지침(10)과 카본(20)이 전해액에 잠김

-전류 인가(양극산화 시 양극에서 물질 산화로 전자가 발생되고, 산화된 물질은 전해액의

불소이온과 결합하여 양극과 분리됨. 발생된 전자는 음극으로 이동하여 전해액에

포함된 물을 환원)

-양극산화유닛(130) 수용부(131)가 초기 위치로 이동

-전해액이 수용부(131)로부터 배출

→ 회전유닛과 복수의 파지 부재에 의해 다량의 수지침의 양극 산화 처리가 자동으로 실시

→ 제조 대상물의 재현성 유지 및 대량 생산 가능

4

03 본 기술의 특장점

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

기술 3 : 고감도 침습형 다공성 뇌전극(특허6)

나사전극과 두가지 형의 핀전극(NP, P)에서 기록된 뇌파 신호 크기를 비교한

결과, NP 전극에서 기록된 뇌파 신호의 크기가 다른 전극에 비해 유의하게 낮게

나타남

잡신호 크기 측정 결과, 나사전극과 핀전극(NP, P)에서 기록된 잡신호(60Hz)는

두정엽 나사전극에서 가장 낮게 기록되었고 핀 전극에서 크게 기록됨. 이 중 NP

전극의 잡신호가 다른 모든 나사전극 잡신호보다 크게 나온 반면 P 전극 잡신호

역시 크지만 전두엽 나사전극 잡신호와 비교하여 유의한 차이를 나타내지 않음

- 시판 수지침 세척

- 수지침(+)극

- 탄소전극(-)극

- 전해액에 수지침 및 탄소전극 침지 후 전압을

일정 시간 가함(30V, 1hr)

- 표면에 나노홀이 생성된 고비표면적 다공성

수지침 제조

동물수술 및 뇌파기록

뇌파 신호 크기 측정 잡신호 크기 측정

S : 나사(screw) 전극FC : 전두엽(Frontal cortex)PC : 두정엽(Parietal cortex)p (P) : 다공성(porous) 뇌전극(본 기술)np(NP) : 비다공성(non-porous) 뇌전극

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04 지식재산권 현황

다공성 한방침

→ 표면 넓이 100㎛2당 5 ~ 20개의 홀(hole)을 표면에 포

→ 한방침의 표면에 묻어난 메틸렌 블루 용액의 양을 측정한

뒤, 비표면적을 계산해 내는 방법에 의거하여 측정시, 비

표면적 0.0150 ㎡/g ~ 0.0350 ㎡/g

→ 한방침의 표면과 내부에는 층(layer)이 없음

→ 한방침은 철, 크롬, 탄소, 니켈 및 알루미늄을 포함

내부로 함몰된 형태의 홀이 형성되어 피부 손상 없음

표면적의 획기적인 증가로 생리학적 치료 효과 증대

약물 담지 가능

기술 1 : 양극 산화를 통한 고비표면적 다공성 수지침 및 제조방법

다공성 한방침 및 이의 제조방법(등록번호 : 10-1458486, 일본특허출원번호 2018-081199)

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

다공성 수지침

→ 표면 넓이 100㎛2당 15 ~ 200개의 홀(hole)을 표면에

포함

→ 수지침의 표면에 묻어난 메틸렌 블루 용액의 양을 측정

한 뒤, 비표면적을 계산해 내는 방법에 의거하여 측정시,

비표면적 4.5 ㎡/g ~ 12.0 ㎡/g

→ 수지침의 표면과 내부에는 층(layer)이 없음

→ 수지침은 철, 크롬, 탄소, 니켈 및 실리콘을 포함

내부로 함몰된 형태의 홀이 형성되어 피부 손상 없음

표면적의 획기적인 증가로 생리학적 치료 효과 증대

약물 담지 가능

다공성 수지침 및 이의 제조방법(등록번호 : 10-1615750)

5

04 지식재산권 현황

다공성 수지침의 제조

→ EDS(Energy Dispersive Spectometer) 측정시, 철(Fe)

37% ~ 42.5%, 크롬(Cr) 9.5% ~ 15%, 탄소(C) 39% ~

45%, 니켈(Ni) 2.5% ~ 6% 및 실리콘(Si) 0.3% ~ 0.8%를

포함하는 침을 양극산화처리공정을 수행하여 침의 표면

에 다공성 구조를 형성

→ 양극산화처리공정은 침 및 탄소전극을 포함하는 전해액

내에 수행

→ 침은 (+)극으로서 사용하고, 탄소전극은 (-)극

→ 10분 ~ 1시간 동안 12V ~ 30V의 직류를 가하여 수행

내부로 함몰된 형태의 홀이 형성되어 피부 손상 없음

표면적의 획기적인 증가로 생리학적 치료 효과 증대

약물 담지 가능

기술 1 : 양극 산화를 통한 고비표면적 다공성 수지침 및 제조방법

다공성 수지침의 제조방법(등록번호 : 10-1615749)

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

귀금속 나노입자가 도금된 다공성 수지침의 제조

→수지침을 양극산화처리 공정을 수행하여 침의 표면에 다

공성 구조를 형성시켜서 홀이 형성된 다공성 수지침 제조

→다공성 수지침을 세척

→세척한 다공성 수지침을 귀금속 전구체를 포함하는 도금

액으로 도금처리하여 수지침 표면의 홀 내부 및 수지침

표면에 귀금속 나노입자를 도금

내부로 함몰된 형태의 홀이 형성되어 피부 손상 없음

표면적의 획기적인 증가로 생리학적 치료 효과 증대

수지침 표면에 형성된 귀금속 나노입자로 인해 수지침의

전기 전도도를 크게 향상시켜 생리학적 치료 효과 증대

귀금속 나노입자가 도금된 다공성 수지침 및 이의 제조방법(출원번호 : 10-2017-0053570, 미공개, PCT출원번호 : KR2018-004775)

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04 지식재산권 현황

양극 산화 장치

→ 대상물이 결합되는 복수의 파지 부재

→ 복수의 파지 부재가 서로 이격되게 결합되며, 파지 부재

를 일정 각도 마다 회전시키는 회전 유닛

→ 회전 유닛에 인접하게 위치되고 복수의 파지 부재에 가

까워지거나 멀어지는 방향으로 이동되며 파지 부재에 결

합된 대상물을 양극 산화 처리하는 양극 산화 유닛을 포함

→ 회전 유닛은 원판 형상으로 이루어지며, 기준점을 중심

으로 일정 각도 마다 상하방향으로 관통되게 형성된 복수

의 결합부를 포함하는 회전 부재 및 회전 부재에 결합되어

상기 회전 부재를 회전시키는 모터를 포함

→ 파지 부재는 회전 부재의 결합부를 관통할 수 있는 크

기로 이루어진 몸체부, 몸체부의 상측에 형성되어 몸체부

가 결합부를 관통한 상태에서 회전 부재의 상면에 접촉되

는 이탈 방지부, 도전성 소재로 이루어져서 몸체부의 하측

에 형성되며, 대상물이 결합되는 제1 파지부 및 도전성 소

재로 이루어져서 상기 몸체부의 하측에 상기 제1 파지부와

이격되게 형성되며, 카본이 결합되는 제2 파지부를 포함

회전 유닛과 복수의 파지 부재에 의해 다량의 대상물의

양극 산화 처리가 자동으로 실시하여 다량의 수지침이

신속하게 가공 가능

한방침의 외면을 양극 산화 처리하여 다공을 형성함으

로써, 한방침이 환자의 피부를 관통하는 과정에서 환자

가 이질감이나 고통 완화

전극을 양극 산화 처리하여 전기적 특성을 향상

기술 2 : 대량 생산 가능한 양극 산화 장치

양극 산화 장치(등록번호 : 10-1698531)

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

5

04 지식재산권 현황

기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

고감도 침습형 다공성 뇌전극

→ 표면 넓이 100㎛2당 5 ~ 20개의 홀(hole)을 표면에 포함

→ 뇌파전극의 표면에 묻어난 메틸렌 블루 용액의 양을 측

정한 뒤, 비표면적을 계산해 내는 방법에 의거하여 측정

시, 비표면적 0.0150 ㎡/g ~ 0.0350 ㎡/g

→ 뇌파전극의 표면과 내부에는 층(layer)이 형성되어 있는

않고 일체화되어 있음

내부로 함몰된 형태의 홀이 형성되어 두피 및 뇌 손상에

문제가 없음

표면적이 획기적으로 증가되었으며, 뇌전극의 임피던스

를 크게 감소시킴으로써, 뇌파 측정 감도가 매우 우수

기술 3 : 고감도 침습형 다공성 뇌전극

고감도 침습형 다공성 뇌전극, 이의 제조방법 및 이를 이용한 뇌파 측정방법(출원번호 : 10-2017-0092787, 미공개)

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기술 개념및 특징

본 기술의특장점

지식재산권현황

기술완성도 및이전 범위

시장성 및파급효과

기술 동향

05 기술 완성도 및 이전 범위

8단계 : 실제 환경 최종테스트를 완료 하였음

18년 하반기에 제품 출시 예정이며, 현재 2급 품목 허가 심사중

경쟁기술대비 우수성

기술 이전 범위

특허 양도 또는 실시권 이전

가능한 사업화 형태

① 내부로 함몰된 형태의 홀이 형성되어 피부 손상 없음

② 표면적의 획기적인 증가로 생리학적 치료 효과 증대

③ 약물 담지 가능

④ 표면적의 획기적인 증가로 뇌전극으로 활용했을 때, 뇌전극의 임피던스를

효과적으로 감소하여 뇌파 측정 감도가 매우 우수함

기술완성도

① 다공성 수지침 및 이의 제조방법

② 귀금속 나노입자가 도금된 다공성 수지침의 제조

(공개 이후 기술이전 가능 : 2018.09.24.기준)

③ 양극 산화 장치

④ 고감도 침습형 다공성 뇌전극

(공개 이후 기술이전 가능 : 2018.12.19.기준)