KR100757297B1 - Sample injection time improved biosensor and measurement method - Google Patents

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KR100757297B1
KR100757297B1 KR1020060096752A KR20060096752A KR100757297B1 KR 100757297 B1 KR100757297 B1 KR 100757297B1 KR 1020060096752 A KR1020060096752 A KR 1020060096752A KR 20060096752 A KR20060096752 A KR 20060096752A KR 100757297 B1 KR100757297 B1 KR 100757297B1
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권오현
김동철
김옥선
윤인준
한대우
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케이엠에이치 주식회사
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Abstract

A sample injection time-improved biosensor is provided to inject the sample into an enzyme reaction layer rapidly by rapidly releasing the air produced from the enzyme reaction layer upon injecting the sample, so that the results are obtained rapidly. A sample injection time-improved biosensor(20) comprises: an insulating substrate(200); an electrode part(210) containing an operation electrode(211), a reference electrode(212) and a subsidiary electrode(213) and being formed on a certain region on the insulating substrate; a lead terminal part(220) containing an operation electrode lead(221), a reference electrode lead(222) and a subsidiary electrode lead(223) connected to the electrodes; an insulating layer(230) located on the electrode part and lead terminal part, insulating the electrodes and lead terminals and having an exposure groove(232) for exposing a part of the electrode part; an enzyme reaction layer(240) formed on the exposed region of the electrode part and containing materials causing electrochemical reaction with the sample; a spacer(250) formed on the insulating layer and enzyme reaction layer and having a sample inlet(252) at the same position as the exposure groove; an air-releasing layer(260) formed on the spacer and having an air-releasing pathway(262) connecting from a corner of one side to an opposite corner; and a cover part(270) located on the air-releasing layer, wherein the air-releasing pathway is positioned at the identical line to the sample inlet so that the air-releasing direction is identical to the sample-injecting direction.

Description

빠른 시료주입이 가능한 바이오센서 및 그 센서를 이용한 혈당 측정 방법{Sample injection time improved biosensor and measurement method} Blood glucose measurement method using a biosensor capable of rapid sample injection, and the sensors {Sample injection time and improved biosensor measurement method}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바이오 센서가 적용되는 혈당 측정 시스템의 구성을 전체적으로 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram entirely showing a configuration of a blood glucose measuring system is applied to the biosensor, according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2의 (a)는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 바이오 센서를 도시한 분해 사시도이며, (b)는 그 단면도이다. 2 (a) is an exploded perspective view showing a biosensor according to a first embodiment of the present invention, (b) is a sectional view thereof.

도 3의 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 바이오 센서를 도시한 분해 사시도이며, (b)는 그 단면도이다. Figure 3 (a) is an exploded perspective view showing a biosensor according to a second embodiment of the present invention, (b) is a sectional view thereof.

도 4는 본 발명에 따른 바이오 센서를 이용하여 혈당 측정하는 혈당 측정 시스템의 동작을 순차적으로 설명하는 흐름도이다. Figure 4 is a flow chart illustrating a sequential operation of the blood glucose measuring system for measuring blood glucose levels using a biosensor according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Description of the Related Art>

10 : 혈당 측정 시스템 10: Blood Glucose Measuring System

20, 30 : 바이오센서 20, 30: Biosensors

50 : 혈당 측정 장치 50: blood sugar measuring device

200 : 절연성 기판 200: an insulating substrate

210 : 전극부 210: Electrode portion

220 : 리드 단자부 220: lead terminal

230 : 절연층 230: insulating layer

240 : 효소 반응층 240: enzyme reaction layer

250 : 스페이서 250: spacer

260 : 공기 배출층 260: exhaust air layer

270 : 덮개부 270: cover part

500 : 제어부 500: control unit

502 : 센서 삽입부 502: sensor inserting unit

510 : 저항 측정부 510: resistance measuring section

520 : A/D 변환부 520: A / D conversion section

522 : 증폭부 522: amplification unit

530 : 표시부 530: display unit

540 : 메모리부 540: memory unit

본 발명은 본 발명은 시료 주입 속도를 향상시킨 혈당 측정용 바이오 센서에 관한 것으로서, 바이오 센서의 시료 주입을 신속하게 수행할 수 있도록 하여 짧은 시간 내에 정확하게 혈당값을 측정하여 제공할 수 있는 바이오 센서에 관한 것이다. A biosensor that the present invention is to provide the present invention relates to a biosensor for blood glucose with improved sample injection rate measurement, and to rapidly perform the test material inlet of the biosensor to measure a blood sugar value accurately within a short period of time It relates.

최근 당뇨병을 진단하고 예방하는데 있어서 혈액내의 포도당(혈당)의 양을 주기적으로 측정해야 할 필요성이 증대되고 있다. In recent years in the diagnosis and prevention of diabetes, there is a need to measure the amount of glucose (blood sugar) in blood is increased periodically. 이러한 혈당 측정은 혈당 측정 장치를 이용하여 손쉽게 측정할 수 있게 된다. The blood glucose measurement is able to be easily measured using a blood glucose measurement device. 혈당 측정 장치는 스트립 형태의 바이오 센서를 이용하여 환자로부터 시료를 채취하고 채취된 시료와 바이오 센서내의 화학 물질과의 전기 화학적 반응을 통해 발생되는 전기적 신호를 이용하여 혈당값을 측정하게 된다. Glucose measurement apparatus can measure the blood glucose value using the electrical signal that is generated through the electrochemical reaction of the chemical in the extraction of the sample from the patient using the biosensor of the strip form and collected samples and a biosensor.

전술한 바와 같은 바이오 센서 및 바이오 센서를 이용한 혈당 측정 장치의 동작 원리 및 구조 등은 매우 다양하게 발전되고 개발되어 가고 있는 실정이다. A situation that the operation principle of the blood sugar measuring device using the biosensor and the biosensor as described above, and structures and the like is becoming very variously developed and developing.

바이오센서는 통상적으로, 절연성 기판상에 스크린 인쇄 등의 방법으로 복수의 전극을 포함하는 전극계를 형성하고, 형성된 전극계상에 친수성 고분자와 산화환원효소 및 전자수용체로 이루어진 효소 반응층을 형성하고 있다. The biosensor typically, to form an electrode system including a plurality of electrodes, for example by screen printing on an insulating substrate, forming an enzyme reaction layer consisting of hydrophilic polymer and the redox enzyme and electron acceptor on the formed electrode boundary phase .

이러한 바이오센서의 시료 주입구를 통해 효소 반응층에 기질(포도당(Glucose))을 포함한 시료를 주입하면, 효소 반응층이 이를 용해하고 시료의 기질과 효소(Enzyme)가 반응하여 기질이 산화되고, 이에 따라 전자수용체가 환원된다. When through the sample injection port of such a biosensor injecting the sample containing the substrate (glucose (Glucose)) in the enzyme reaction layer, the enzyme reaction layer is oxidized the substrate to the melting and the sample substrate and enzyme (Enzyme) reacted, whereby the electron acceptor is reduced accordingly.

이 환원된 전자수용체를 전기화학적으로 산화하여 얻어지는 산화전류를 측정장치를 통해 측정함으로써 시료 중에 포함된 기질의 농도를 구할 수 있게 된다. Is by measuring the reduced electron acceptor through the measured oxidation current obtained by oxidation in an electrochemical device, it is possible to obtain the concentration of the substrate contained in the sample.

이 과정에서 시료가 시료 반응층에 얼마나 빠르고 정확하게 흡입되느냐에 따라 바이오 센서의 측정 시간과 측정 정확도를 좌우하며, 시료의 효소 반응층 흡입 속도는 효소 반응층의 공기가 얼마나 빠른 시간 내에 배출되느냐와 효소 반응층이 얼마나 짧고 부피가 작으냐에 따라 좌우된다. In the process and the sample is how fast and precisely the suction doeneunya to influence the measurement time and measurement accuracy of the biosensor according to the sample reaction layer, doeneunya enzyme reaction layer suction velocity of the sample is discharged in a much faster time the air in the enzyme reaction layer with the enzyme how much it will depend on whether the reaction layer short volume is less.

상기 시료의 흡입속도와 관련한 선행 특허로 선행 특허의 경우 한국특허 출원 제 2001-40690 호(2001. 07. 07)에서 제시한 바이오센서는 수지판(스페이서)을 분리 구성함으로써 효소 반응층에 대해 수직한 방향으로 공기 배출구를 형성하고, 이를 통해 공기를 외부로 배출하고 있다. In the prior patents related to the suction velocity of the sample case of the prior patent Korea Patent Application No. 2001-40690 In a biosensor proposed (2001. 07. 07) is perpendicular to the enzyme reaction layer by configuring the resin plate separation (spacer) forming an air outlet in one direction, and it is discharged to the outside through the air.

상기 특허에서 제시한 바이오센서의 경우 효소 반응층에 주입되는 시료 주입방향과 공기가 배출되는 공기 배출구가 수직한 형태로 구성되어 공기 배출이 효소 반응층을 거쳐 이루어지므로 공기의 배출 속도가 시료의 주입 속도에 좌우되며, 이에 따라 시료의 양이 증가하는 단점이 있었다. In a biosensor proposed in the patent sample applied to the enzyme reaction layer injection direction and air is injected in is composed of the air outlet is discharged vertically form the discharging speed of since the air outlet made through the enzyme reaction layer of air samples It depends on the speed, so that there was a disadvantage that the amount of the sample increases.

따라서, 본 발명자는 효소 반응층으로 시료가 흡입되는 속도를 향상시키기 위한 다양한 구조의 바이오센서에 대한 연구를 수행하였다. Thus, the present inventors have carried out research on the biosensor of the various structures to improve the rate at which the sample is sucked into the enzyme reaction layer.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 시료 주입구로의 시료 주입을 신속하면서도 원활하게 수행할 수 있도록 하여 혈당값을 신속하면서도 정확하게 측정하여 제공할 수 있는 혈당 측정용 바이오 센서를 제공하는 것이다. An object of the present invention for solving the above-mentioned problems is to provide a biosensor for blood glucose measurement that can be provided by accurately measured while the blood sugar value quickly so that yet can be smoothly carried out quickly and sample injection into the sample injection port.

본 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시료 주입 속도를 향상시킨 바이오 센서는 효소 반응층으로 시료가 흡입되는 방향과 동일한 수평방향의 공기 배출구를 구비하는 것을 특징으로 한다. Biosensor with improved sample injection rate according to the present invention for achieving this object is characterized in that an air discharge port of the same horizontal direction as the direction in which the sample is sucked into the enzyme reaction layer.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 혈당 측정용 바이오 센서는 외부로부터 주입된 시료로부터 혈당 측정을 위한 전기적 신호를 생성 하여 출력하는 혈당 측정용 바이오 센서에 관한 것으로서, As glucose biosensor for measurement in accordance with aspects of the present invention for achieving the above described technical problem it is related to a biosensor for blood glucose measurement generating and outputting an electric signal for the glucose measurement from the sample injection from the outside,

절연성 기판, An insulating substrate,

상기 절연성 기판의 상부의 소정 영역에 형성되며, 작업 전극, 기준 전극, 보조 전극으로 이루어지는 전극부, Is formed in a predetermined area of ​​an upper portion of the insulating substrate, a working electrode, a reference electrode, an electrode unit composed of the auxiliary electrode,

상기 전극부의 각 전극과 연결되는 작업 전극 리드, 기준 전극 리드 및 보조 전극 리드로 이루어지는 리드 단자부, Lead terminal made of a working electrode lead, a reference electrode and an auxiliary lead electrode lead connected to each electrode the electrode portion,

상기 전극부와 상기 리드 단자부의 상부에 배치되어 각 전극들과 각 리드 단자들을 전기적으로 절연시키며, 상기 전극부의 일부를 노출시키는 노출홈을 구비하는 절연층, The electrode portion and is disposed at an upper portion of the lead terminal sikimyeo electrically insulated from the respective electrodes and the respective lead terminals, an insulating layer having an exposed groove for exposing a portion of the electrode portion,

상기 절연층의 노출홈에 의해 노출되는 전극부의 해당 영역의 상부에 형성되며, 시료와 전기 화학적 반응을 일으키는 물질들을 포함하는 효소 반응층, Is formed on top of the area in which the electrode portion exposed by the exposure groove in the insulating layer, the enzyme including a substance that causes the sample and the electrochemical reaction, the reaction layer,

상기 절연층과 상기 효소 반응층의 상부에 배치되며, 상기 절연층의 노출홈과 동일한 위치에 시료 주입구가 형성되는 스페이서, A spacer that is disposed on top of the insulating layer and the enzyme reaction layer, the sample injection port formed at the same location as the grooves of the insulating layer exposed,

상기 스페이서의 상부에 배치되며, 일측면의 모서리로부터 대향되는 모서리를 연결하는 공기 배출 통로가 형성되는 공기 배출층, Air that is disposed on top of the spacer, forming an air discharge passage connecting the edge opposite from the edge of one side discharge layer,

상기 공기 배출층위에 배치되는 덮개부 The cover part being disposed on the air emission layer

를 구비하며, 상기 공기 배출층의 공기 배출 통로는 상기 스페이서의 시료 주입구의 길이 방향과 동일선상에 배치되도록 하여, 공기의 배출 방향과 시료의 주입 방향이 같도록 함으로써, 시료의 흡입 속도가 향상될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. Provided, and the air discharge passage in said air discharge layer a is to be disposed in the longitudinal direction and the same line of the sample injection port of the spacer, is, by the discharge direction and the injection direction of the sample of air to be equal, the suction velocity of the sample improves the number that allows characterized.

전술한 특징을 갖는 혈당 측정용 바이오 센서의 상기 공기 배출층의 공기 배출 통로의 일단부는 상기 시료 주입구의 말단부보다 돌출되어 배치되도록 하는 것이 바람직하다. One end of the blood glucose measurement of the biosensor of the air discharge passage for discharging the air layer having the above-described features it is preferred to be disposed to protrude more than the distal end of the sample injection port.

본 발명의 다른 특징에 따른 혈당 측정용 바이오 센서는 Glucose biosensor for measuring according to another aspect of the present invention

절연성 기판, An insulating substrate,

상기 절연성 기판의 상부의 소정 영역에 형성되며, 작업 전극, 기준 전극, 보조 전극으로 이루어지는 전극부, Is formed in a predetermined area of ​​an upper portion of the insulating substrate, a working electrode, a reference electrode, an electrode unit composed of the auxiliary electrode,

상기 전극부의 각 전극과 연결되는 작업 전극 리드, 기준 전극 리드 및 보조 전극 리드로 이루어지는 리드 단자부, Lead terminal made of a working electrode lead, a reference electrode and an auxiliary lead electrode lead connected to each electrode the electrode portion,

상기 전극부와 상기 리드 단자부의 상부에 배치되어 각 전극들과 각 리드 단자들을 전기적으로 절연시키며, 상기 전극부의 일부를 노출시키는 노출홈을 구비하는 절연층, The electrode portion and is disposed at an upper portion of the lead terminal sikimyeo electrically insulated from the respective electrodes and the respective lead terminals, an insulating layer having an exposed groove for exposing a portion of the electrode portion,

상기 절연층의 노출홈에 의해 노출되는 전극부의 해당 영역의 상부에 형성되며, 시료와 전기 화학적 반응을 일으키는 물질들을 포함하는 효소 반응층, Is formed on top of the area in which the electrode portion exposed by the exposure groove in the insulating layer, the enzyme including a substance that causes the sample and the electrochemical reaction, the reaction layer,

상기 절연층과 상기 효소 반응층의 상부에 배치되며, 상기 절연층의 노출홈과 동일한 위치에 형성되는 시료 주입구, 상기 시료 주입구로부터 발생되는 공기를 배출하는 공기 배출 통로 및 상기 공기 배출 통로에 형성되는 공기 배출구를 구비하는 스페이서, Is disposed over the insulating layer and the enzyme reaction layer, the sample injection port formed at the same position as the exposure groove in the insulating layer, formed on the air exhaust passage and the air discharge passage to discharge the air generated from the sample injection port a spacer having an air outlet,

상기 스페이서의 상부에 배치되는 덮개부 The cover part is placed on top of the spacer

를 구비하며, 상기 스페이서의 공기 배출 통로는 상기 스페이서의 시료 주입 구의 길이 방향과 동일선상에 배치되도록 하되 일정 거리 이격 배치되도록 하여, 공기의 배출 방향과 시료의 주입 방향이 같도록 함으로써, 시료의 흡입 속도가 향상될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. , Air discharge passages of said spacers includes a is, the suction of the sample by using such a predetermined distance spaced apart arrangement, but is disposed in the sample introduction sphere longitudinal direction and the same line of the spacer, to be equal to the discharge direction and the injection direction of the sample in air It is characterized in that so that the speed can be improved.

전술한 특징을 갖는 혈당측정용 바이오 센서의 상기 덮개부는 상기 스페이서의 공기 배출 통로와 밀착되도록 하기 위한 돌출부를 더 구비하고, 상기 돌출부는 상기 시료 주입구의 일부 영역 및 상기 공기 배출 통로의 상부에 형성되며, The cover of the biosensor for blood glucose measurement with the above-mentioned feature may further comprising a projection for adapted to come into close contact with the air discharge passage in said spacer, the projection is formed on the partial area and the air discharge passage of the sample injection port ,

상기 덮개부에 형성된 돌출부의 일단부는 상기 시료 주입구의 말단부보다 돌출되어 배치되도록 하는 것이 바람직하다. One end of the projecting portion formed on the lid is preferably arranged so that protrudes than the distal end of the sample injection port.

본 발명의 다른 특징에 따른 혈당 측정 방법은, 전술한 구조를 갖는 바이오 센서에서, 시료 주입 후 기준 전극과 보조 전극 사이의 저항 측정 및 보조 전극에서의 저항의 변화가 감지될 때까지의 시간을 카운팅하여 시료 주입의 이상 여부를 판단하고, 측정된 혈당치를 보정하여, 최종적으로 혈당값을 검출하게 된다. Blood glucose measuring method according to a further feature of the present invention, in the biosensor having the above described structure, counting the time elapsed before a change in resistance of the resistance measurement and the auxiliary electrode between the after sample injection the reference electrode and the auxiliary electrode detected and determines at least whether or not the sample injection, and correcting the measured blood glucose level, thereby finally detect the blood sugar value.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혈당 측정 용 바이오 센서의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다. Will be described the configuration and operation of the biosensor for blood glucose measurement according to the preferred embodiment described below, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in detail.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바이오 센서가 적용되는 혈당 측정 시스템(10)의 구성을 전체적으로 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of a blood glucose measuring system 10, which is applied to the biosensor, according to a preferred embodiment of the present invention as a whole block. 도 1을 참조하면, 혈당 측정 시스템(10)은 혈당 측정 장치(50) 및 바이오센서(20)로 구성되며, 상기 혈당 측정 장치(50)는 바이오 센서의 리드 단자부로부터 전송되는 전기적 신호를 이용하여 혈당을 측정하여 표시부에 디스플레이 한다. 1, a blood sugar measurement system 10 is comprised of a glucose measurement device 50 and the biosensor 20, the blood sugar measuring device 50 by using the electric signal transmitted from the lead terminal of the biosensor measuring the blood sugar to be displayed on the display.

바람직한 제1 실시예 A first embodiment

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 바이오 센서를 분해하여 도시한 사시도이다. 2 is a perspective view showing the decomposition of a biosensor according to a first embodiment of the present invention. 도 2를 참조하면, 바이오 센서(20)는 절연성 기판(200), 전극부(210), 리드 단자부(220), 절연층(230), 효소 반응층(240), 스페이서(250), 공기 배출층(260) 및 덮개부(270)를 구비한다. 2, the biosensor 20 includes an insulating substrate 200, an electrode 210, a lead terminal 220, an insulating layer 230, the enzyme reaction layer 240, a spacer 250, air discharge and a layer 260 and a cover 270.

절연성 기판(200)은 상부 표면에 바이오 센서를 형성하기 위한 베이스(base) 기판으로서, 비전도성 재질의 고분자 수지를 이용하여 형성된다. The insulating substrate 200 as a base (base) substrate for forming a biosensor in an upper surface, formed using the polymer resin of the non-conductive material. 상기 비전도성 재질을 갖는 고분자 수지로는 폴리에스테르(polyester), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리이미드(polyimide), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride), 폴리에틸렌(polyethylene) 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 등의 고분자 화합물을 사용할 수 있다. A polymer resin having the above-mentioned non-conductive material is polyester (polyester), polycarbonate (polycarbonate), polystyrene (polystyrene), polyimide (polyimide), polyvinyl chloride (polyvinyl chloride), polyethylene (polyethylene) polyethylene terephthalate (polyethylene can be used a polymer compound such as terephthalate).

전극부(210)는 작업 전극(211), 기준 전극(212), 보조 전극(213)으로 이루어지며, 상기 효소 반응층(240)에서 시료 내 혈당과의 효소 반응에 의해 발생된 전기적 신호를 검출한다. Electrode 210 is a working electrode 211, reference electrode 212, made up of the auxiliary electrode (213), detecting the electrical signal generated by the enzyme reaction with in the sample blood sugar in the enzyme reaction layer 240 do.

리드 단자부(220)는 3개의 작업 전극 리드 단자(221), 기준 전극 리드 단자(222), 보조 전극 리드 단자(223)로 이루어지며, 상기 절연성 기판의 상부 표면의 모서리에 인접한 영역에 배치되며, 각 리드 단자들은 혈당 측정 장치와 전기적으로 연결된다. Lead terminal 220 is composed of three working electrode lead terminal 221, a reference electrode lead terminal 222, the auxiliary electrode lead terminal 223 is disposed on a region adjacent to the corners of the top surface of the insulating substrate, each of the lead terminals are connected to the blood sugar measuring device and electrically.

상기 전극부의 각 전극들과 상기 리드 단자부의 각 리드 단자들은 상기 절연성 기판위에 형성되며, 상기 전극부의 각 전극들과 상기 리드 단자부의 각 리드 단자들을 연결하기 위한 각각의 리드선들이 상기 절연성 기판위의 전극부의 각 전극 들과 리드 단자부의 각 리드 단자들 사이에 형성된다. Each lead terminal of the lead terminal section and each electrode wherein the electrode portions are formed on the insulating substrate, and each lead wire for connecting each lead terminal of the lead terminal and each of the electrode the electrode portion to the electrode on said insulating substrate portion is formed between each lead terminal of each electrode and the lead terminal.

상기 리드단자들 및 리드선들은 백금(Pt), 금(Au) 은(Ag), 은과 염화은(Ag/AgCl)의 혼합 반죽(paste) 등을 사용할 수 있으며, 전극부는 백금(Pt), 금(Au) 은(Ag), 은과 염화은(Ag/AgCl)의 혼합 반죽, 전도성 카본 반죽을 사용하여 에칭, 스크린 인쇄, 스파터링 등과 같은 통상적인 방법으로 형성할 수 있다. Said lead terminals and the lead wires are platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), it is and may be used as the mixed dough (paste) of silver chloride (Ag / AgCl), the electrode portion of platinum (Pt), gold ( Au) silver (Ag), and is using the kneading, conductive carbon paste of silver chloride (Ag / AgCl) can be formed by conventional methods such as etching, screen printing, sputtering.

상기 전극부를 구성하는 작업전극(211)과 기준전극(212)은 서로 전기적 저항값과 면적이 모두 동일하여야 한다. The working electrode 211 and reference electrode 212, constituting the said electrodes are to be the same for both the electric resistance and size to each other. 또한, 상기 전극부의 기준전극(212)의 장축을 중심으로 좌우 동일한 거리에 배열되도록 형성되어야 한다. In addition, it should be formed so as to be arranged at the same distance the left and right about the long axis of the electrode parts of the reference electrode (212). 이는 동일한 전기화학적 조건하에서 상기 기준전극과 인접하는 작업전극 사이의 전류량을 검출하기 위함이다. This is to detect the amount of current flowing between the working electrode which are adjacent to the reference electrode under the same electrochemical conditions. 이러한 전극들은 효소 반응층에서 발생되는 산화환원 반응에 의해 발생되는 전류량을 검출하는 역할을 수행한다. These electrodes serves to detect the amount of current generated by the oxidation-reduction reaction generated in the enzyme reaction layer.

절연층(230)은 상기 전극부(210)와 리드 단자부(220)의 상부에 형성되는 절연층으로서, 서로 이웃한 상기 리드선과 리드 단자부의 각 리드 단자들을 절연시키게 된다. Insulating layer 230 as an insulating layer formed on the electrode portion 210 and the lead terminal 220, thereby insulating the respective lead terminals of the lead wire and the lead terminal portion to each other neighborhood. 상기 절연층의 일 측면에는 노출홈(232)이 형성되며, 상기 노출홈은 상기 전극부의 상부에 형성되어 상기 전극부의 일정 부분만을 노출시키게 된다. The insulating layer is formed at one side surface is exposed groove 232 of the groove is exposed are formed above the electrode portion, thereby exposing only the predetermined portion of the electrode portion. 상기 절연층에 사용되는 절연 물질로는 비전도성 반죽 또는 절연용 반죽 등이 바람직하며, 상기 절연 물질들을 스크린 인쇄와 같은 통상적인 방법을 이용하여 형성하게 된다. Of an insulating material used in the insulating layer is formed using conventional methods, such as preferably a non-conductive paste or an insulating paste for, and said insulating material with screen printing.

상기 노출홈(232)은 전극부의 일정 부분만을 노출시킴으로써, 상기 전극부에 도입된 효소반응층과 시료와의 효소반응에 의한 산화 전류 발생 시 항상 같은 면적으로 반응하도록 하는 기능을 한다. When the exposing groove 232 is generated by the current oxidizing enzyme reaction with the enzyme reaction layer in the sample introduction, the electrode portion by exposing only a portion negative electrode serves to always react in the same area. 또한, 상기 노출홈에 효소 반응층이 도입될 때, 노출홈의 두께에 따라 효소반응층의 양을 조절할 수 있다. Further, when introduced into the enzyme reaction layer in the exposed grooves, it can control the amount of the enzyme reaction layer according to the thickness of the exposed groove. 이때, 외부로부터 미세 진동을 발생시켜 상기 효소 반응층이 상기 노출홈에 항상 일정하게 형성될 수 있도록 할 수 있다. At this time, it is possible to to generate a fine vibration from the outside to be the enzyme reaction layer is formed to be constant in the exposed groove.

효소 반응층(240)은 상기 절연층의 노출홈에 의해 노출된 전극부의 상부면에 형성되며, 상기 효소반응층은 포도당 산화효소(glucose oxidase), 및 전자전달을 매개하는 전자전달매개체를 포함한다. The enzyme reaction layer 240 is formed on the upper surface electrode portion exposed by the exposure groove in the insulating layer, the enzyme reaction layer comprises an electron transfer mediator to mediate the glucose oxidase (glucose oxidase), and electron transfer . 구체적으로, 상기 효소반응층은 전해질 용액 내에 수용성 고분자, 상기 효소, 안정제, 전자전달매개체 등이 일정 비율로 혼합하여 제조된 용액을 상기 노출홈에 의해 노출된 전극부의 노출 영역에 일정량 코팅한 후 건조함으로써 형성될 수 있다. Specifically, the enzyme reaction layer is a water-soluble polymer, wherein the enzyme, a stabilizer, after the electron transfer mediator such as a certain amount of coating on the exposed area of ​​the electrode portion is exposed by a solution prepared by mixing at a predetermined ratio to the exposure groove dried in the electrolyte solution It may be formed by.

상기 효소 반응층에 포함되는 상기 전자전달 매개체로는 종래에 널리 사용되어 온 페로센(ferrocene), 페로센 유도체, 퀴논(quinone), 퀴논 유도체 등과 바람직하게는 헥사아민루테늄(III)클로라이드(hexaammineruthenium(III) chloride), 포타슘페리시아나이드(potassium ferricyanide) 등의 화합물이 사용될 수 있다. The electron transfer mediator included in the enzyme reaction layer is ferrocene (ferrocene) have been widely used in the prior art, ferrocene derivatives, quinone (quinone), are hexadecyl amine ruthenium preferably as quinone derivatives (III) chloride (hexaammineruthenium (III) a compound such as chloride), potassium ferricyanide (potassium ferricyanide) may be used.

전극부에 소정 영역에 형성된 상기 효소 반응층에서는 혈액 내의 포도당은 포도당 산화효소 및 전자전달 매개체와의 산화환원 반응을 통하여 발생된 전류를 검출하여 리드단자를 통해 혈당 측정 장치로 전송하게 된다. In the electrode portion of the enzyme reaction layer formed on a predetermined region of glucose in the blood is transferred through the lead terminal to the blood sugar measuring device to detect the current generated by the oxidation-reduction reaction with glucose oxidase and an electron transfer mediator. 상기 바이오 센서의 전극부를 통해 전송된 전류를 농도 값으로 변환한 후, 혈액 내에 존재하는 포도당의 농도 즉, 혈당값을 정량적으로 산출할 수 있다. After converting the current transfer through the electrodes of the biosensor in a dose value, the concentration of glucose present in the blood that is, it is possible to calculate the glucose value quantitatively.

이하, 상기 효소 반응층에서 일어나는 효소반응을 살펴본다. Below, it looks at the enzymatic reaction in the enzyme reaction layer. 아래의 반응식 1에 나타난 바와 같이, 혈액 내 포도당이 혈액 내의 포도당은 포도당 산화효소의 촉매작용에 의해 산화되고, 포도당 산화효소는 환원된다. As shown in Scheme 1 below, the blood glucose, glucose in the blood is oxidized by the catalytic action of glucose oxidase, glucose oxidase is reduced. 그 후 환원된 포도당 산화효소는 전자전달매개체와의 산화환원 반응을 통하여 포도당 산화효소는 산화되고, 전자전달매개체는 환원되게 된다. Then the reduced glucose oxidase is glucose oxidase through the oxidation-reduction reaction with the electron transfer mediator is oxidized, and an electron transfer mediator may be reduced. 이렇게 형성된 환원상태의 전자전달 매개체는 전극표면까지 확산되는데, 이때 환원상태의 전자전달매개체에 산화전위를 인가하여 생성되는 전류를 측정한다. This reduced state of an electron transfer mediator is formed there is diffused to the electrode surface, this time to measure the current generated by applying an oxidation potential in the electron transfer mediator in the reduced state. 혈액 내 포도당은 전자전달매개체가 산화되는 과정에서 발생되는 전류량에 비례하므로, 상기 전류량을 측정함으로서 혈당을 측정할 수 있게 된다. Blood glucose is proportional to the amount of current generated during the electron transfer mediator is oxidized, and the blood glucose by measuring the amount of electric current can be measured.

Figure 112006071875165-pat00001

상기 스페이서(250)는 상기 혈액이 주입되는 시료주입구(252)를 구비하여 상기 절연층의 상부에 배치된다. The spacer 250 is disposed over the insulating layer provided with a sample inlet 252 in which the blood is injected. 상기 시료 주입구(252)는 상기 효소 반응층의 수직 상방에 위치하도록 상기 스페이서에 형성되도록 함으로써, 시료 주입구를 통해 주입되는 시료가 상기 효소 반응층과 접촉하는 역할을 한다. The sample injection port 252 is responsible for a sample to be injected via the sample injection port to be formed by the spacer is positioned in the vertical upper portion of the enzyme reaction layer in contact with the enzyme reaction layer. 상기 스페이서의 두께는 효소 반응층의 두께보다 두꺼워야 한다. The thickness of the spacer is to be thicker than the thickness of the enzyme reaction layer. 이는 시료주입부로 유입된 혈액이 효소 반응 층으로 다시 주입될 때, 시료의 주입을 용이하게 하기 위함이다. This is to facilitate the influx of blood when the sample injection part to be re-injected into the enzyme reaction layer, the injection of the sample and friction. 즉, 스페이서의 두께가 효소 반응층의 두께보다 두꺼운 경우 생기는 여유 공간으로 모세관 현상 에 의한 시료 주입이 용이하기 때문이다. That is, since the thickness of the spacer to facilitate sample introduction by capillary action to occur if free space larger than the thickness of the enzyme reaction layer.

또한, 상기 스페이서는 절연성 기판과 동일한 재질로 제조될 수 있으며, 상기 스페이서와 절연층을 접착하기 위한 접착제로는 시료가 스며드는 것을 방지하기 위해 소수성(hydrophobic) 재질을 사용하는 것이 바람직하다. Further, the spacer may be made of the same material as the insulating substrate, with an adhesive for adhering the spacer and the insulating layer, it is preferable to use a hydrophobic (hydrophobic) material in order to prevent a penetrating sample.

상기 공기 배출층(260)은 공기 배출통로(262)를 구비하여 상기 스페이서의 상부에 배치시킴으로써, 시료 주입구를 통해 유입된 시료가 상기 효소 반응층으로 다시 주입될 때, 상기 효소 반응층 내부에 존재하고 있는 공기를 효과적으로 배출할 수 있도록 한다. By disposed over the air outlet layer 260 is the spacer and having an air discharge passage 262, when the flowing sample through the sample injection port to be re-introduced into the enzyme reaction layer, present on the inside of the enzyme reaction layer and the air that makes it possible to efficiently discharge.

상기 공기 배출층(260)은 상기 스페이서의 시료 주입구의 말단부 영역 및 상기 시료 주입구를 제외한 스페이서의 나머지 영역을 덮을 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. The air discharge layer 260 is preferably formed so as to cover the remaining area of ​​the spacer other than the sample injection port and the distal end region of the sample injection port of the spacer. 상기 공기 배출 통로(262)는 상기 공기 배출층(260)의 시료 주입구(252) 측의 모서리로부터 대향되는 모서리까지 관통되는 일정 크기의 통로로 이루어지며, 시료 주입구의 길이 방향과 같은 방향으로 형성되는 것이 바람직하다. The air discharge passage 262 is formed in the same direction as the longitudinal direction of the air discharge layer composed of a of a predetermined size through which the through to the sample injection port 252, the edge opposite from the edge of the side of 260, a sample injection port it is desirable.

상기 공기 배출 통로는 혈액과 효소 반응층이 존재할 수 없는 구간에 형성되는 것으로, 이를 통해서 공기만 빠져나가게 된다. The air discharge passage is to be formed and the blood region that can not be the enzyme reaction layer, only the air through it is escape. 이렇게 형성된 상기 공기배출 통로와 상기 스페이서가 이루는 각도에는 제한이 없으나, 상기 공기 배출 통로는 상기 시료주입구의 방향과 수평한 방향으로 형성되는 것이 바람직하다. The thus formed, but that the air discharge passage and wherein the spacer has limited the angle forming the air discharge passage is preferably formed in a direction with a horizontal direction of the sample injection port. 이는 시료 주입구로의 혈액의 진행 방향과 공기의 배출방향이 동일해지도록 함으로써, 시료의 흡입속도를 향상시킬 수 있기 때문이다. This is because by so as to be equal to the discharging direction of the moving direction and the air in the blood to the sample injection port, can improve the suction velocity of the sample.

공기 배출 통로의 동작을 설명하면 다음과 같다. The operation of the air discharge passage as follows. 상기 스페이서의 시료주입 구에 시료가 흡입되기 시작하면, 효소 반응층 주변에 존재하던 공기는 압력에 의해 점점 시료 주입구의 말단으로 밀리게 되고, 상기 시료 주입구의 말단에 형성된 공기배출 통로를 통해 상기 시료주입구의 길이 방향과 동일한 방향으로 공기가 외부로 배출되고 그 결과, 상기 효소 반응층으로의 시료 흡입 속도가 향상되게 된다. Air was the sample injection hole of the spacer when the sample starts to be sucked, existing in the vicinity of the enzyme reaction layer is pushed to the end of the more sample inlet by the pressure, the sample through the air discharge passage formed in the end of the sample injection port and air in the same direction as the longitudinal direction of the injection port is discharged to the outside as a result, the suction rate of the sample to the enzyme reaction layer is improved.

본 실시예에서와 같이 상기 스페이서, 및 상기 공기배출 통로가 형성된 공기 배출층을 서로 분리시킴으로써, 혈당 측정 후 혈당 측정 장치로부터 바이오 센서를 제거할 때 시료가 환자의 손에 묻을 염려가 없다. As in this embodiment separated from each other by the spacers, and the air discharge layer is the air discharge passage is formed, a blood glucose sample is no fear of contact of the hand on the patient to remove the biosensor after the measurement from the blood sugar measuring device. 또한 스페이서의 시료 주입구의 내측 말단부의 모서리보다 상기 공기 배출 통로의 전단부의 모서리가 더 돌출되도록 배치함으로써, 주입된 혈액이 스페이서의 시료 주입구의 말단부에 닿기 전에 이미 공기가 배출될 수 있게 되어, 전체적으로 효율적인 공기배출이 가능하다. Also it enables placing the front end edge of the air discharge passage than the inner end of the sample injection port of the spacer edges to be more protruding, already air before reaching the end of the sample injection port of the injection blood spacer to escape, as a whole effective it is possible to discharge the air. 또한, 공기 배출 통로의 폭을 시료 주입구의 폭과 같거나 작게 설계함으로써, 이에 따라 기체인 공기의 움직임이 액체인 시료의 움직임 보다 윌등히 빠르므로 공기 배출 속도가 향상된다. Further, by designing the width of the air discharge passage equal to the width of the sample injection port or smaller, and therefore, because the movement of the air gas wildeung Hi faster than movement of the sample liquid is increased the air discharge rate.

또한, 상기 공기 배출층은 절연성 기판 및 스페이서와 동일한 재질로 제조될 수 있으며, 상기 공기 배출층 및 스페이서를 접착하기 위한 접착제로는 시료가 스며드는 것을 방지하기 위한 소수성 재질을 사용하는 것이 바람직하다. Further, the air release layer, it is preferable to use a hydrophobic material to prevent the sample to penetrate into the adhesive to bond the said air outlet and the spacer layer can be made of the same material as the insulating substrate and the spacer.

상기 덮개부(270)는 상기 공기배출구 내부에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 공기 배출층 상부에 형성되며, 그 재질은 상기 절연성 기판, 스페이서 및 공기 배출층과 동일한 재질로 제조될 수 있다. The cover unit 270 is to prevent the foreign objects into the air exhaust inlet is formed in the upper portion of the air outlet layer, the material may be made of the same material as the insulating substrate, the spacer and the air discharge layer. 또한, 덮개부와 공기 배출층을 접착하기 위한 접착제로는 시료가 스며드는 것을 방지하기 위한 소수성 재질을 사용하는 것이 바람직하다. Further, the adhesive for adhering the cover portion and the air outlet layer, it is preferable to use a hydrophobic material to prevent the sample is penetrating.

전술한 구성을 갖는 바이오 센서는, 시료주입구를 통해 시료가 주입되고, 주입된 시료가 효소반응층으로 흡수되어 효소 반응하며, 그 결과 발생하는 전기적 신호가 전극부를 통해 혈당 측정 장치로 전송된다. Biosensor having the above-described configuration, the sample is injected through the sample injection port, and the injected sample is absorbed by the enzymatic reaction the enzyme reaction layer, the electrical signal generated as a result is transmitted to the blood sugar measuring device through the electrode.

제2 실시예 Second Embodiment

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 바이오 센서의 구성 및 동작을 설명한다. Hereinafter, the structure and operation of the biosensor according to the second embodiment of the present invention. 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 바이오 센서(30)를 도시한 분해 사시도이다. 3 is an exploded perspective view showing a biosensor 30 according to the second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제2 실시예에 따른 바이오 센서(30)는 절연성 기판(300), 전극부(310), 리드 단자부(320), 절연층(330), 효소 반응층(340), 스페이서(350), 및 덮개부(370)를 구비한다. Referring to Figure 3, the biosensor 30 according to the second embodiment includes an insulating substrate 300, an electrode unit 310, a lead terminal 320, an insulating layer 330, the enzyme reaction layer 340, a spacer and a unit 350, and a cover portion 370. the 전술한 구성 요소 중 절연성 기판(300), 전극부(310), 리드 단자부(320), 절연층(330), 효소 반응층(340)은 제1 실시예의 해당 구성과 동일하므로 그 설명을 생략한다. Of the aforementioned components the insulating substrate 300, an electrode unit 310, a lead terminal 320, an insulating layer 330, the enzyme reaction layer 340 and are not described herein the same as the first embodiment, the configuration .

본 실시예에 따른 스페이서(350)는 시료 주입구(352), 공기 배출 통로(354) 및 공기 배출구(356)을 구비한다. Spacer 350 of this embodiment is provided with a sample inlet 352, air discharge passage 354 and the air outlet port 356. 상기 시료 주입구(352)는 제1 실시예에서의 시료 주입구(252)의 구성 및 동작이 동일하므로, 설명을 생략한다. The sample injection port 352 is identical to the structure and operation of the sample injection port 252 in the first embodiment, so that explanation thereof is omitted.

상기 공기 배출 통로(354)는 상기 시료 주입구(352)의 내측 말단부의 모서리로부터 일정 거리 이격된 위치부터 시작되어 상기 스페이서의 일 측면의 모서리까지 일정 크기의 통로가 형성된다. The air discharge passage 354 is started from a position a predetermined distance away from the edge of the inner end portion of the sample injection port 352 is formed having a predetermined size to the one side of the spacer edge passage. 또한, 상기 공기 배출 통로(354)는 스페이서의 표면으로부터 돌출되도록 형성함으로써, 공기가 쉽게 배출될 수 있는 공간을 형성 할 수 있게 된다. In addition, the air discharge passage 354 can be formed in the space formed so as to project from the surface of the spacer, the air can be easily discharged. 또한, 상기 공기 배출 통로(354)는 상기 시료 주입구(352)의 길이 방향과 동일선상에 배치하여, 시료 주입구(352)에서의 시료 진행 방향과 같은 방향으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the air discharge passage 354 is preferably such that a direction of a sample, such as the traveling direction in the arrangement on the same line as the length direction of the sample injection port 352, the sample injection port 352.

상기 공기 배출구(356)는 상기 공기 배출 통로(354)와 시료 주입구와 마주 보는 위치의 상기 공기 배출 통로(354)의 일측면에 형성되도록 한다. The air outlet 356 to be formed at one side of the air discharge passage 354 in the position facing with the air discharge passage 354 and the sample injection port.

상기 덮개부(370)는 상기 스페이서의 공기 배출 통로와 밀착될 수 있도록 하기 위한 돌출부(372)를 구비하며, 상기 스페이서(350)의 상부에 배치된다. The cover unit 370 includes a protrusion 372 to ensure that contact with the air discharge passage in said spacer, and is arranged on top of the spacer 350. 상기 돌출부(372)의 말단부는 상기 스페이서(350)의 시료 주입구의 내측 모서리보다 더 돌출되도록 형성함으로써, 상기 스페이서(350)의 시료주입구의 내측 말단부의 일부 영역을 덮을 수 있도록 한다. The distal end of the projecting portion 372 so as to cover the portion of the inner end portion of the sample injection port of the formed such that projects more than the inner edge of the sample injection port of the spacer 350, the spacer 350. 따라서, 덮개부(370)의 돌출부(372)의 말단부와 상기 스페이서(350)의 공기배출통로(354)의 말단부의 사이에 소정의 노출 공간(A)이 형성되며, 상기 노출 공간의 하부에는 시료 주입구의 일부가 노출되며, 상기 노출되는 시료 주입구 하부에는 효소 반응층이 배치된다. Thus, the cover unit 370 with a predetermined exposure area (A) between the distal end of the air discharge passage 354 of the end portion and the spacer 350 of the projecting portion 372 is formed of, in the sample the lower portion of the exposure area a portion of the injection port is exposed, the lower the sample injection port on which the exposure is disposed in this enzyme reaction layer.

이하, 본 실시예에 따른 바이오 센서(30) 중 스페이서(350) 및 덮개부(370)의 동작을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the spacer 350 and the cover portion 370 of the biosensor 30 according to this embodiment in detail. 상기 스페이서(350)의 시료 주입구를 통해 시료가 효소 반응층으로 주입되면, 시료 주입에 의해 효소 반응층으로부터 공기가 상기 노출 공간(A)으로 배출된다. When the sample is introduced into the enzyme reaction layer through the sample injection port of the spacer 350, with the sample introduction is that air from the enzyme reaction layer in the exposed area discharge (A). 상기 노출 공간으로 배출된 공기들은 상기 스페이서(350)의 공기 배출구(356)으로 배출된다. The exhaust air to the exposure area, are discharged to the air outlet port 356 of the spacer 350. 상기 스페이서(350)의 공기 배출구(356)를 통해 배출된 공기는 공기 배출 통로(354)를 통해 외부로 배출된다. Air discharged through the air outlet 356 of the spacer 350 is discharged through the air discharge passage 354 to the outside. 여기서, 공기 배출 통로(354)는 시료 주입구와 동일한 방향이 되도록 형성됨으로써, 공 기의 배출을 신속하게 할 수 있게 된다. Here, the air discharge passage 354 is formed by being so that the same direction as the sample injection port, it is possible to quickly discharge the air.

상기 덮개부(370)의 재질은 전술한 제1 실시예의 덮개부와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. The material of the cover unit 370 are the same as those of the cover part the above-described first, overlapping description thereof is omitted.

혈당 측정 시스템 Blood glucose measuring system

이하, 본 발명에 따른 바이오센서를 이용한 혈당 측정 시스템의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the structure and operation of a blood sugar measurement system using a biosensor according to the present invention in detail.

도 1에 도시된 바와 같이, 혈당 측정 장치(50)는 제어부(500), 센서 삽입부(502), 저항 측정부(510), A/D 변환부(520), 증폭부(522), 표시부(530) 및 메모리부(540)를 구비하며, 상기 바이오 센서(52)의 센서 삽입부(502)를 통해 작업 전극 리드, 기준 전극 리드 및 보조 전극 리드로부터 전기적 신호를 수신하여, 혈당을 측정하여 표시부에 디스플레이 한다. 1, the blood glucose measurement device 50 includes a controller 500, a sensor inserting unit 502, a resistance measuring unit (510), A / D conversion unit 520, an amplification unit 522, a display 530, and includes a memory unit 540, the receiving electric signals the sensor inserting unit 502 of the biosensor 52 from a working electrode lead, a reference electrode lead and the auxiliary electrode lead-through, by measuring the blood glucose displays on the display unit.

상기 증폭부(522)는 전류-전압 변환기로 사용되는 연산 증폭기로서, 증폭부의 비반전 단자(+)에는 직류 전압원이 접속되어 있고 반전 단자(-)에는 작동전극리드가 접속되어 있다. The amplification unit 522, a current-to-voltage converter which is used as an operational amplifier, a non-inverting terminal (+), the amplifying portion is connected to a DC voltage source and the inverting terminal (-) are connected to the working electrode lead. 상기 증폭부는 작업전극에 전원을 공급하며, 전원공급에 따라 작업전극을 흐르는 전류량을 검출하여 전압값으로 출력하게 된다. The amplification unit provides power to the working electrode, and detecting the amount of current passing through the working electrode in accordance with the power supply, and outputs a voltage value.

상기 A/D 변환부(520)는 상기 증폭부로부터 출력되는 아날로그 형태의 전압값을 디지털 신호로 변환시켜 제어부(500)로 전송한다. The A / D conversion unit 520 and transmits it to the control unit 500 converts the voltage value of the analog output from the amplifier unit into a digital signal.

바이오센서의 기준 전극은 기준전극리드를 통해 접지됨으로써, 기준 전극으로 사용된다. Reference electrode of the biosensor by being ground through the reference electrode lead is used as a reference electrode.

상기 저항 측정부(510)는 보조 전극과 기준 전극 사이의 저항값을 측정하여 제어부(500)로 전송한다. The resistance measurement unit 510 measures the resistance value between the auxiliary and reference electrodes are transmitted to control unit 500.

상기 제어부(500)는 혈당 측정 장치의 전체적인 동작을 제어함으로써, 최종적으로 측정된 혈당값을 표시부에 디스플레이 한다. The control unit 500 by controlling the overall operation of blood glucose measuring device, and finally displaying the blood sugar value measured by the indicator. 이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 혈당 측정 장치의 제어부(500)의 동작을 구체적으로 설명한다. Or less, it will be specifically described the operation of the control unit 500 of the blood sugar measuring instrument according to the present invention will be described with reference to FIG.

도 4는 혈당 측정 장치의 제어부의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating the operation of the control unit of the blood glucose measuring device in order.

도 4를 참조하면, 먼저 바이오센서의 삽입 여부를 검사하여 바이오 센서가 삽입된 경우에 이후 동작을 수행한다(단계 500). 4, performs an operation subsequent to the first case to examine whether the insertion of the biosensor biosensor is inserted (step 500). 여기서, 상기 제어부는 혈당 측정 장치내의 바이오센서 삽입부에 위치하는 스위치의 단락을 감지하고, 스위치의 단락에 의해 입력 전원이 0Volt로 강하되는 경우에는 바이오센서가 장치내로 삽입되었다고 판단하게 된다. Here, the control unit detects the short-circuit switch which is located the biosensor insertion portion in a blood glucose measurement device, it is determined if the input power by the short-circuit of the switch drops to 0Volt, the biosensors have been inserted into the apparatus.

바이오 센서의 삽입이 감지된 경우, 상기 제어부는 동작 모드를 시료의 효소 반응 결과 검출 모드로 전환시키고, 바이오센서의 작업 전극 리드로 전원을 공급한다(단계 520). If the insertion of the biosensor is detected, the control unit switches the operation mode to the enzymatic reaction results detecting mode of the sample and, supplying power to the working electrode lead of the biosensor (step 520).

한편, 바이오센서의 시료 주입구로 시료가 주입되면, 해당 시료가 작업 전극을 경유하여 기준전극에 도달하게 되고, 이때 효소 반응에 의해 작업 전극과 기준 전극 사이에 전류가 흐르게 된다. On the other hand, if the sample is injected into the sample injection port of the biosensor, the sample is to, via the working electrode reaches a reference electrode, wherein a current flows between the working electrode and the reference electrode by an enzymatic reaction.

바이오센서의 작업 전극에 흐르는 전류는 작업전극리드를 통해 혈당 측정 장치내로 유입되어 증폭부 및 A/D 변환부를 통해 디지털 신호 형태의 전압으로 변환되어 제어부로 전송된다. Current flowing through the working electrode of the biosensor is introduced into the blood sugar measuring device through the working electrode lead is converted into a voltage of a digital signal format through portion and the A / D converting units amplified and transmitted to the control unit. 따라서, 제어부는 전압값을 검출하고, 검출된 전압값을 이용하여 바이오센서의 작업 전극에서의 전류량을 검출하게 된다 (단계 520). Accordingly, the control is by using a detected voltage value, detects the voltage value to detect the amount of current at the working electrode of the biosensor (step 520).

다음, 작업 전극에서의 전류량이 검출된 순간부터 타임 카운팅을 한다(단계 530). And a time counting from the next, the amount of current of the moment on the working electrode is detected (step 530). 이는 보조 전극에서의 저항의 변화가 감지될 때까지의 시간을 카운팅하기 위한 것이며, 카운팅된 타임값은 시료 주입의 이상 여부를 판단하는데 이용할 수 있다. This is for counting the time elapsed before the detected change in the resistance of the auxiliary electrode, the counted time value may be used to determine at least whether or not the sample injection.

다음, 기준 전극과 보조 전극 사이의 저항을 측정한다(단계 540). And then, measuring the resistance between the reference electrode and the auxiliary electrode (step 540).

만약, 작업 전극의 반응 시간과 저항의 변화값을 검사하여 에러가 발생하였다고 판단되는 경우 표시부를 통해 에러 상태임을 표시하고 종료한다(단계 560). If, through the display and when determined that an error occurs by examining the change in value of the reaction time and the resistance of the working electrode and exit display that an error state (step 560). 만약, 정상이라고 판단되는 경우에는 소정의 인큐베이션 시간을 가진 후, 작업 전극 리드에서의 전류량을 검출하고(단계 570), 검출된 전류량에 따른 혈당값을 산출하고(단계 580), 상기 측정된 저항값 및 온도에 따른 보정값을 산출하며(단계 590), 보정값을 이용하여 혈당값을 보정한 후 보정된 혈당값을 표시부에 디스플레이한 후 종료한다(단계 570). If, when it is determined to be abnormal, the post having a predetermined incubation time, detecting the amount of current in the working electrode lead (step 570), calculates a blood glucose value corresponding to the detected current (step 580), the measured resistance value and it calculates a correction value according to the temperature (step 590), and after adjusting the blood sugar value by using a correction value for the corrected glucose value and exit the display on the display (step 570). 이 경우, 인큐베이션 시간은 전극위의 반응이 균일해지도록 하기 위한 것이나, 필수적으로 요구되는 것은 아니다. In this case, the incubation time would have to allow for uniform, the above electrode reactions, it is not necessarily required.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. But with respect to the present invention in the above described with reference to the preferred embodiments thereof, this is not just to limit the present invention as one example, those skilled in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the present invention and various modifications and applications that are not illustrated in the above range will be appreciated that is possible. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Then, the differences relating to these modifications and applications will have to be construed as being within the scope of the invention as defined in the appended claims.

본 발명에 따른 바이오 센서의 공기 배출층 및 공기 배출 통로에 의하여, 혈당 측정 시스템의 바이오 센서의 시료 주입 시에 효소 반응층에서 발생하게 되는 공기를 신속하게 배출할 수 있게 된다. By the biosensor air discharge layer and the air exhaust passage in accordance with the present invention, it is possible at the time of sample injection the blood glucose measurement biosensor system to quickly discharge the air which is generated in the enzyme reaction layer. 그 결과, 시료가 효소 반응층으로 신속하게 주입될 수 있게 되며, 결과적으로 측정 결과를 빠른 시간 내에 얻을 수 있게 된다. As a result, the sample is able to be rapidly introduced into the enzyme reaction layer, it is possible as a result to obtain the measurement results in a short time.

Claims (6)

  1. 외부로부터 주입된 시료로부터 혈당 측정을 위한 전기적 신호를 생성하여 출력하는 혈당 측정용 바이오센서에 있어서, In a biosensor for blood glucose measurement generating and outputting an electric signal for the glucose measurement from the sample injection from the outside,
    절연성 기판, An insulating substrate,
    상기 절연성 기판의 상부의 소정 영역에 형성되며, 작업 전극, 기준 전극, 보조 전극으로 이루어지는 전극부, Is formed in a predetermined area of ​​an upper portion of the insulating substrate, a working electrode, a reference electrode, an electrode unit composed of the auxiliary electrode,
    상기 전극부의 각 전극과 연결되는 작업 전극 리드, 기준 전극 리드 및 보조 전극 리드로 이루어지는 리드 단자부, Lead terminal made of a working electrode lead, a reference electrode and an auxiliary lead electrode lead connected to each electrode the electrode portion,
    상기 전극부와 상기 리드 단자부의 상부에 배치되어 각 전극들과 각 리드 단자들을 전기적으로 절연시키며, 상기 전극부의 일부를 노출시키는 노출홈을 구비하는 절연층, The electrode portion and is disposed at an upper portion of the lead terminal sikimyeo electrically insulated from the respective electrodes and the respective lead terminals, an insulating layer having an exposed groove for exposing a portion of the electrode portion,
    상기 절연층의 노출홈에 의해 노출되는 전극부의 해당 영역의 상부에 형성되며, 시료와 전기 화학적 반응을 일으키는 물질들을 포함하는 효소 반응층, Is formed on top of the area in which the electrode portion exposed by the exposure groove in the insulating layer, the enzyme including a substance that causes the sample and the electrochemical reaction, the reaction layer,
    상기 절연층과 상기 효소 반응층의 상부에 배치되며, 상기 절연층의 노출홈과 동일한 위치에 시료 주입구가 형성되는 스페이서, A spacer that is disposed on top of the insulating layer and the enzyme reaction layer, the sample injection port formed at the same location as the grooves of the insulating layer exposed,
    상기 스페이서의 상부에 배치되며, 일측면의 모서리로부터 대향되는 모서리를 연결하는 공기 배출 통로가 형성되는 공기 배출층, Air that is disposed on top of the spacer, forming an air discharge passage connecting the edge opposite from the edge of one side discharge layer,
    상기 공기 배출층위에 배치되는 덮개부 The cover part being disposed on the air emission layer
    를 구비하며, 상기 공기 배출층의 공기 배출 통로는 상기 스페이서의 시료 주입구의 길이 방향과 동일선상에 배치되도록 하여, 공기의 배출 방향과 시료의 주입 방향이 같도록 함으로써, 시료의 흡입 속도가 향상될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 바이오 센서. Provided, and the air discharge passage in said air discharge layer a is to be disposed in the longitudinal direction and the same line of the sample injection port of the spacer, is, by the discharge direction and the injection direction of the sample of air to be equal, the suction velocity of the sample improves glucose biosensor for measurement, characterized in that to make.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기 배출층의 공기 배출 통로의 일단부는 상기 시료 주입구의 말단부보다 돌출되어 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 바이오 센서. The method of claim 1, wherein one end glucose biosensor for measurement, characterized in that the arrangement is such that protruded beyond the distal end of the sample injection port of the air discharge passage of the air discharge layer.
  3. 외부로부터 주입된 시료로부터 혈당 측정을 위한 전기적 신호를 생성하여 출력하는 혈당 측정용 바이오 센서에 있어서, In a biosensor for blood glucose measurement generating and outputting an electric signal for the glucose measurement from the sample injection from the outside,
    절연성 기판, An insulating substrate,
    상기 절연성 기판의 상부의 소정 영역에 형성되며, 작업 전극, 기준 전극, 보조 전극으로 이루어지는 전극부, Is formed in a predetermined area of ​​an upper portion of the insulating substrate, a working electrode, a reference electrode, an electrode unit composed of the auxiliary electrode,
    상기 전극부의 각 전극과 연결되는 작업 전극 리드, 기준 전극 리드 및 보조 전극 리드로 이루어지는 리드 단자부, Lead terminal made of a working electrode lead, a reference electrode and an auxiliary lead electrode lead connected to each electrode the electrode portion,
    상기 전극부와 상기 리드 단자부의 상부에 배치되어 각 전극들과 각 리드 단자들을 전기적으로 절연시키며, 상기 전극부의 일부를 노출시키는 노출홈을 구비하는 절연층, The electrode portion and is disposed at an upper portion of the lead terminal sikimyeo electrically insulated from the respective electrodes and the respective lead terminals, an insulating layer having an exposed groove for exposing a portion of the electrode portion,
    상기 절연층의 노출홈에 의해 노출되는 전극부의 해당 영역의 상부에 형성되며, 시료와 전기 화학적 반응을 일으키는 물질들을 포함하는 효소 반응층, Is formed on top of the area in which the electrode portion exposed by the exposure groove in the insulating layer, the enzyme including a substance that causes the sample and the electrochemical reaction, the reaction layer,
    상기 절연층과 상기 효소 반응층의 상부에 배치되며, 상기 절연층의 노출홈과 동일한 위치에 형성되는 시료 주입구, 상기 시료 주입구로부터 발생되는 공기를 배출하는 공기 배출 통로 및 상기 공기 배출 통로에 형성되는 공기 배출구를 구비하는 스페이서, It is disposed over the insulating layer and the enzyme reaction layer, the sample injection port formed at the same position as the exposure groove in the insulating layer, formed on the air exhaust passage and the air discharge passage to discharge the air generated from the sample injection port a spacer having an air outlet,
    상기 스페이서의 상부에 배치되는 덮개부 The cover part is placed on top of the spacer
    를 구비하며, 상기 스페이서의 공기 배출 통로는 상기 스페이서의 시료 주입구의 길이 방향과 동일선상에 배치되도록 하되 일정 거리 이격 배치되도록 하여, 공기의 배출 방향과 시료의 주입 방향이 같도록 함으로써, 시료의 흡입 속도가 향상될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 바이오 센서. And having an air discharge passage in said spacer, the suction of the sample by using such a predetermined distance spaced apart arrangement, but is disposed in the longitudinal direction and the same line of the sample injection port of the spacer, to be equal to the discharge direction and the injection direction of the sample in air for blood glucose measurement biosensor characterized in that to the speed it can be improved.
  4. 제3항에 있어서, 상기 덮개부는 상기 스페이서의 공기 배출 통로와 밀착되도록 하기 위한 돌출부를 더 구비하고, 상기 돌출부는 상기 시료 주입구의 일부 영역 및 상기 공기 배출 통로의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 바이오 센서. 4. The method of claim 3 wherein the cover portion further comprises a projection for adapted to come into close contact with the air discharge passage in said spacer, and said projection is blood glucose, characterized in that formed on the partial area and the air discharge passage of the sample injection port biosensor for measurement.
  5. 제3항에 있어서, 상기 덮개부에 형성된 돌출부의 일단부는 상기 시료 주입구의 말단부보다 돌출되어 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 바이오 센서. The method of claim 3 wherein one end glucose biosensor for measurement, characterized in that the arrangement is such that protruded beyond the distal end of the sample injection port of the projection formed on the lid portion.
  6. 상기 제1항과 3항의 구조를 갖는 바이오 센서를 이용한 혈당 측정 방법에 있 어서, You Come to the blood glucose measurement method using the biosensor having the structure of claim 1 and 3 above,
    (a) 시료 주입 후 기준 전극과 보조 전극 사이의 저항을 측정하는 단계; (A) After sample injection and measuring the resistance between the reference electrode and the auxiliary electrode;
    (b) 작업 전극에서 전류량이 검출된 순간부터 상기 기준 전극과 보조 전극 사이의 저항의 변화가 감지될 때까지의 시간을 카운팅하는 단계; (B) the steps of from a moment the amount of current is detected in the working electrode counting the time elapsed before a change in resistance between the reference electrode and the auxiliary electrode are detected;
    (c) 상기 (b) 단계에서 카운팅된 시간에 따라 시료 주입의 이상 여부를 판단하는 단계; (C) determining at least whether or not the sample introduction in accordance with the time counted in the step (b);
    (d) 작업 전극에서의 전류량을 검출하고, 검출된 전류량을 이용하여 혈당치를 측정하는 단계; (D) detecting the amount of current at the working electrode, and measures the blood glucose level by using the detected current;
    (e) 상기 기준 전극과 보조 전극 사이의 측정된 저항값에 따라 상기 측정된 혈당치를 보정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정 방법. (E) blood glucose measuring method comprising the step of correcting the measured blood glucose level according to the measured resistance value between the reference electrode and the auxiliary electrode.
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