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      • KCI등재

        레이저 유도 마이크로젯을 활용한 약물 전달 방식

        장헌재(Hun jae Jang),함휘찬(Hwi chan Ham),여재익(Jai ick Yoh) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集B Vol.41 No.7

        경피를 통한 약물 전달 방식에 있어, 본 연구에서 제안하고 있는 바늘 없는 주사기 시스템은 레이저와 마이크로젯 인젝터로 구성 되어 있다. 이때 마이크로젯 인젝터의 핵심 메커니즘은 레이저 유도버블이다. 동력원으로 Nd:YAG와 Er:YAG, 두 종류의 레이저가 사용되었다. 버블의 특성을 결정짓는 레이저 변수인 펄스폭, 파장 등이 본 연구에서 고려되었다. Nd:YAG 레이저의 경우에 펄스폭이 버블의 생존 시간보다 짧기 때문에 캐비테이션에 가까운 버블을 형성하는 반면 Er:YAG 레이저의 경우에 펄스폭이 상대적으로 길고 물에서의 흡수가 잘 되기 때문에 보일링 버블이 만들게 된다. 버블 및 마이크로젯의 자세한 움직임은 초고속 카메라를 통해 촬영되었다. 이와 같은 과정을 통하여 마이크로젯의 특성이 버블에 의해 결정되는 것을 본 연구를 통해 관찰되었다. 약물 전달 성능은 기니어피그 조직에 형광물질을 침투한 결과로 부터 분석하였다. For transdermal drug delivery, needless injection system is composed of laser and microjet injector. Main mechanism of microjet injector is the laser-induced bubble. Nd:YAG and Er:YAG laser are used as a power source. Laser parameters such as pulse duration and wavelength are considered, which are core parameters to control the bubble motion. The Nd:YAG laser, pulse duration is short than bubble life time making cavitation like bubble while in Er:YAG laser, long pulse duration and high absorption in water drive bubble as a boiling bubble. Detailed motion of bubble and microjet is captured by the high speed camera. So it is observed that microjet characteristics are determined by the bubble behavior. The performance of drug delivery system is evaluated by fluorescent staining of guinea pig skin.

      • SCOPUSKCI등재

        Development and Application of Constant Flow Generating Injector with Pulse Energy Source as Driving Force

        함휘찬(Hwi Chan Ham),장헌재(Hun Jae Jang),김영광(Young Gwang Kim),여재익(Jai Ick Yoh) Korean Society for Precision Engineering 2019 한국정밀공학회지 Vol.36 No.5

        A pulsed-power source has the advantage of releasing a peak power over a short time interval. In this study, we implemented two types of such energy source, namely laser and dielectric break down power sources. We built the highpressure flow-output actuator utilizing such power sources in a micro-jet drug delivery system. We compared the jet speed from each power source and analyzed the drug penetration performance of the micro-jet injector. We found that hat the bubble growth rate caused by a dielectric breakdown power source per power input was three times faster than the laser power source. By using the micro-jet injector, we performed the insulin injection test using mouse models having diabetes mellitus to evaluate whether micro-jet injector has equivalent drug delivery performance when compared against conventional syringe-type injection.

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