KR100805913B1 - 일회용 전기 화학 센서 스트립의 구조 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

일회용 전기 화학 센서 스트립이 제공된다. 상기 센서 스트립은 적어도 하나의 관통구멍(402)을 갖는 절연 시트(401)와, 상기 관통구멍에 장착되는 적어도 하나의 도전 재료(403)와, 상기 도전 재료에 피복되어 전극 작용을 처리하는 전극 작용면 및 전극 접속면을 갖는 전극을 형성하는 금속제 필름(404)과, 상기 절연 시트 위에 배치되고 상기 전극 접속면에 전기적으로 접속된 접속 단자(405)를 구비하는 적어도 하나의 프린트 도전성 필름과, 상기 전극 작용에 의해 생성하는 계측 신호를 출력하기 위한 신호 출력 단자(406)를 구비한다.

Description

일회용 전기 화학 센서 스트립의 구조 및 그 제조 방법{STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD OF DISPOSABLE ELECTROCHEMICAL SENSOR STRIP}

본 발명은 2003년 1월 31일에 출원된 국제특허출원 제PCT/US03/003084호에 관련된 것이다.

본 발명은 일회용 전기 화학 센서 스트립(sensor strip)에 관한 것으로, 특히 인간의 혈액 중의 포도당(glucose)의 농도, 요산(uric acid)의 농도 등 유체 샘플내의 검체(analyte)를 검사하기에 적합한 시트 타입 스트립의 구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전기 화학 센서를 위한 전극 재료로서 귀금속을 사용함에 따라, 검출의 높은 안정성 및 높은 재현성을 달성할 수 있다. 귀금속의 사용은 전기 화학 분야에 있어서 이미 잘 알려진 기술이다. 그러나, 센서에 있어서, 귀금속일 필요가 있는 것은 전극의 표면뿐이고, 다른 면이 귀금속일 필요는 없다. 특히 일회용 스트립을 위하여, 전극보다도 오히려 귀금속의 표면이 모두 낭비되게 된다. 본 발명의 주된 효과는 귀금속일 필요성을 크게 감소시키고, 코스트를 더욱 감소시키기 위한 일회용 전기 화학 센서 스트립에 있어서 저가격의 금속제 전극의 구조 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 있어서의 금속제 전극은 직접적인 촉매 작용을 갖춘 (귀금속뿐만 아니라) 여러가지 금속의 촉매화 작용 전극에 응용되는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 일회용 전극 및 센서는 모든 종류의, 전기 화학 검출 전극, 바이오센서, 유체 바이오케미컬 센서(예를 들면 하수, 살충제 농도, 중금속 센서 스트립), 가정의 의료용(예를 들면, 혈당, 요산, 콜레스테롤 센서 스트립)에 적합하게 할 수 있다.

전기 화학 센서의 원리는 모든 종류의 유체 바이오케미컬 함유물을 검출하기 위하여 발전되어, 응용되고 있다. 전기 화학 센서는 서로 다른 기능을 적합하게 하기 위하여 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 도 1을 참조하면, 도 1에는 이하의 구성을 포함하는 전기 화학 검출 장치(10)의 기초적인 틀을 도시한다.

(1) 전기 화학 계측 영역(13)을 이루기 위한 유체 샘플을 수용하기 위한 콘테이너(12).

(2) 유체 샘플(11)에 포함되는 검체에 화학적으로 반응하고, 전기적 파라미터를 갖는 출력 신호를 발생하기 위한 화학 시약(14). 전기적 파라미터는 유체 샘플(11)에 포함되는 검체의 바이오케미컬 함유물에 대응한다. 예를 들면, 유체 샘플(11)이 인간의 혈액이고, 검체가 포도당인 경우, 화학 시약(14)은 기본적으로 포도당 산화 효소 및 이들의 복합물이다.

(3) 유체 샘플(11)에 포함되는 검체가 전기 화학 반응을 받아, 전기 화학 계기(18)가 수치 해석을 실행하고, 그 결과를 전기 화학 계기(18)에 표시한 후, 전기 화학 계기(18)로부터 콘테이너(12)에 전기 화학 반응을 위하여 작용 전압을 전송하고, 전기 화학 계기(18)에 전기적 파라미터를 재전송하기 위한, 도 1에 도시하는 바와 같은 대극(對極)(15), 작용 전극(16) 및 참조 전극(17) 등의 복수의 시험 전 극.

(4) 전기 화학 반응에 요구되는 작용 전압(또는 전류)를 공급하기 위하여, 및 수치 해석을 기록하고, 실행하고, 그 테스트 데이터를 표시하기 위한 전기 화학 반응에 의해 발생하는 전기적 파라미터(출력 전압 또는 전류)를 계측하기 위한 전기 화학 계기(18).

그런데, 복수의 시험 전극은 대극 및 작용 전극만을 포함하거나, 또는 참조 전극을 더 포함할 수 있다. 또한, 검출 전극은 제4 전극으로서 포함될 수 있다. 복수의 시험 전극은 전기 화학 반응의 요건에 따라 변화된다.

서로 다른 기능을 갖는 전극은 서로 다른 재료로 형성되어 있다. 실험적으로는 대극(15)은 임의의 도체 재료로 형성되어 있다. 그러나, 구리, 은, 니켈, 그라파이트, 카본, 금, 백금 또는 다른 도체 재료와 같이 도전 저항이 낮으면 낮을수록 좋고, 또는 프린트된 카본 페이스트 또는 은 페이스트에 의해 형성되는 도전성 박막 전극일 수 있다. 참조 전극(17)의 공통 구조는 Ag/AgCl 필름을 프린트 또는 전기 도금함으로써 생성되는 변성 전극(수식 전극)(171)이다. Ag/AgCl 필름의 전기적 포탠셜(potential)은 아주 안정되어 있으므로, 참조 전극으로서 널리 사용되고 있다.

작용 전극(16)의 선택은 더 복잡하며, 2개의 타입으로 분류하는 것이 가능하다. 하나는 전자 매개체(mediator)의 변성 작용 전극(수식 작용 전극)이고, 다른 하나는 금속 촉매화 전극이다. 전자 매개체의 변성 작용 전극은 이 전극에 고정된 화학 시약을 구비한다. 이 화학 시약은 (포도당 산화 효소와 같은) 효소와, (포도 당 테스트 피스에 빈번하게 사용되는 페리시안화 칼륨(potassium ferricyanide)과 같은) 레독스 매개체(redox mediator)를 포함한다. 이 효소 및 검체는 (H₂O₂와 같은) 새로운 화합물을 생성하도록 서로 반응시킬 수 있다. 매개체와 H₂O₂ 간의 레독스 반응에서 생성되는 전자는 전기 신호를 발생하도록 사용되고, 전극을 통하여 전기 파라미터를 출력시킬 수 있다. 이러한 종류의 전극의 의도는 단순히 도체인 것뿐이고, 화학적 촉매 반응과 관련된 것은 아니다. 그러나, 전극의 재료는 특히 유체 샘플(11) 또는 화학 시약(14)과의 화학 반응을 회피하도록 선택되고, 따라서 그 결과에 간섭되는 것을 회피하도록 선택된다.

화학적으로 간섭하지 않는 전극은 불활성 도체 재료에 의해 형성된다. 이들 불활성 도체 재료는 일반적으로 (금, 백금, 팔라듐, 로듐과 같은) 귀금속, 또는 (카본 베이스의 스크린 프린트 전극 또는 그라파이트 바(graphite bar)와 같은) 카본 함유 재료이다. 또한, 카본이나 귀금속은 저온에서 화학 반응성이 없으므로, 화학적 간섭은 생길 수 없다. 그러나, 귀금속은 고가이므로, 카본은 전자 매개체의 변성 작용 전극으로서 일반적으로 이용된다.

금속 촉매 전극에 대해서는, 이 전극은 화학 시약, 검체 또는 이들의 파생물과 전기 화학적으로 직접 반응하는 재료로 형성되어 있다. 금속 촉매 전극은 직접 촉매 반응의 능력, 또는 검체를 위한 단일 선택 기능을 갖추고 있다. 이에 따라, 매개체는 화학 시약에 부가될 필요가 없다. 이러한 종류의 전극은 화학적으로 불활성인 금속에 의해 형성되어 있을 뿐만 아니라, 반응에 촉매 작용을 미치기 위한 능 력을 갖고 있어야 하는 일반적인 재료에 의해 형성되어 있다. 그 결과, 이들 재료는 귀금속에 한정되지 않고, 구리, 티탄, 니켈, 금, 백금, 팔라듐 또는 로듐(예를 들면 로듐의 전극은 곧 H₂O₂와 촉매 반응을 일으키는 능력을 갖추고 있다) 등도 검체에 적합하다.

상술한 금속제 전극의 2개의 타입은 모두 종래의 제조 방법하에서 형성되었을 때, 특히 귀금속에 있어서, 코스트가 높은 재료 및 처리를 갖고 있다. 그 결과, 귀금속은 안정성을 갖추고 있지만, 가정용의 일회용 의료 테스트에 있어서 주류는 아니다. 최근, 바이오센서에 가장 많이 요구되는 것은 혈중 포도당, 요산, 또는 콜레스테롤 등을 위한 가정용 의료이다. 그리고, 이들 바이오센서에 사용되는 전극은 전자 매개체의 변성 작용 전극에 대부분 속해 있다. 이에 따라, 이 바이오센서의 일회용 테스트 시트는 전형적인 예로서 예를 들면 미국 특허 제5,985,116호 명세서에 상세히 기술되어 있는 바와 같이, 코스트를 감소시키기 위하여, 그 위에 프린트된 카본 베이스 스크린 프린트 전극을 구비할 수 있다.

도 2에는 미국 특허 제5,997,817호 명세서에 상세히 기술된 예를 도시한다. 이 특허에서, 팔라듐에 의해서 모두 피복된 2개의 도체 금속 트랙(201, 202)은 센서의 금속제 전극을 위하여 동일 사이즈인 절연성 기재(203)에 고정되어 있다. 작용 전극(204) 및 대극(205), 전극 리드(206, 207), 신호 출력 단자(208, 209)는 팔라듐에 의해 일체로 형성되어 있다. 그러나, 팔라듐에 의해 형성되는 필연적인 위치는 겨우 작용 전극(204) 및 대극(205)의 2개의 영역뿐이다. 그리고, 다른 부분은 귀금속-팔라듐보다도 오히려 도전 특성을 갖춘 재료에 의해서만 형성될 수 있다.

또한, 도 3에는 유럽 특허 1098000호 명세서에 상세히 기술된 예가 도시되고, 금속제 전극의 다른 제조 방법을 도시한다.

이 특허에서, 미리 사출 성형된 절연 시트(301)는 리세스(recess) 및 섬을 닮은 것(306)으로 둘러싸인 영역(302)과, 전극 리드(303) 및 출력 단자(304, 305)의 배치를 구비한다. 그리고, 금속 퇴적물이 플라스틱제 절연 시트의 표면에 금속층을 계속하여 퇴적하고 있다. 퇴적된 금속에 의해 피복된 절연 시트의 표면에 의해, 가해진 처리는 섬과 같은 것 및 그 영역에 남겨진 것, 전극 리드 및 출력 단자 위의 금속층을 계속하여 제거하여야만 한다. 이 때문에, 이 방법은 코스트가 높고, 1개의 금속의 종류에 의해서만 형성되는 전극에만 적합하다.

일회용 센서 스트립에 있어서의 금속제 전극의 제조 코스트를 감소시킴과 아울러, 귀금속의 낭비 문제를 해결하기 위하여, 상술한 기술의 결점에 따르면, 출원인은 일련의 경험, 테스트 및 리서치를 통하여, "일회용 전기 화학 센서 스트립의 구조 및 제조 방법"을 발전시키기 위해 힘쓰고 있다. 선행 기술에서의 귀금속의 낭비 문제를 효과적으로 해결하는데 더하여, 본 발명에 따른 전극은 대량의 각각 상이한 전극 도금 콘테이너에 미리 형성되거나, 또는 변성될 수 있다. 그리고, 그 제조 시간을 감소시키기 위한 절연 시트가 결합될 수 있다.

또한, 화학적 간섭을 요구하지 않는 귀금속 전극으로서 채용되는데 더하여, 본 발명에 따른 금속제 전극은 서로 다른 촉매 기능을 갖는 금속 촉매화 전극으로서도 채용되는 것이 가능하다. 그리고, 본 발명에 따른 일회용 전극 및 센서는 (오 수, 농약 함유물, 중금속 함유물 등의) 유체를 위한, 모든 종류의 전기 화학 시험 전극, 바이오센서, 바이오케미컬 검체 센서, (혈중 포도당, 요산 및 콜레스테롤을 위한 테스트 스트립 등의) 모든 종류의 가정용 의료 테스트 스트립에 응용되는 것이 가능하다.

(특허문헌 1) 미국 특허 제5,985,116호 명세서

(특허문헌 2) 미국 특허 제5,997,817호 명세서

(특허문헌 3) 유럽 특허 1098000호 명세서

본 발명의 목적은 일회용 센서 스트립의 금속제 전극에 응용되는, 귀금속의 양을 감소시키기 위한 도전 재료에 금속제 필름을 형성하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 미리 대량의 상이한 전기 도금 컨테이너내에 각각 형성되고, 변성될 수 있는 금속제 전극을 제공하고, 제조 시간을 감소시키기 위한 절연 시트를 결합하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 관통구멍의 영역이 금속제 전극의 작용면의 영역인, 절연 시트의 관통구멍에 장착될 수 있는 금속제 전극을 제공하는 것에 있다. 게다가, 관통구멍의 정확한 영역은 관련된 대량 생산의 생산법에 의해 용이하게 달성될 수 있으며, 금속제 전극의 안정된 작용면이 동시에 획득된다. 그리고, 센서에 의해 발생하는 테스트 신호는 전극의 면적에 대응해 있으므로, 본 발명은 전기 화학 센서의 정확한 재현성을 현저히 증가시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 측정 장치의 노치에 고정되는 절연 시트 위의 테넌을 채용하는 것에 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 일회용 전기 화학 센서 스트립는 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 시트와, 상기 관통구멍에 장착되는 적어도 하나의 도전 재료와, 상기 도전 재료에 피복되고, 전극 작용을 처리하는 전극 작용면 및 전극 접속면을 갖는 전극을 형성하는 금속제 필름과, 상기 전극 접속면에 전기적으로 접속된 접속 단자와, 상기 전극 작용에 의해 생성하는 계측 신호를 출력하기 위한 신호 출력 단자를 가지며, 상기 절연 시트 위에 배치되는 적어도 하나의 프린트 도전성 필름을 구비한다.

바람직하게는, 상기 도전 재료는 금속제 필름에 금속제 전극을 형성하는 금속이다.

바람직하게는, 상기 도전 재료는 구리, 황동, 무산소 구리, 청동, 동화인(phosphorized copper), 니켈 실버 카퍼(nickel silver copper), 및 베릴륨 구리로 이루어지는 그룹(group)에서 선택된 재료를 갖는다.

바람직하게는, 상기 전극 작용면에 장착되고, 유체 샘플내에 포함되는 검체와의 반응을 통해, 상기 신호 출력 단자를 통하여 출력되는 계측 신호를 발생하여 상기 검체를 검출하기 위한 화학 시약을 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 전극은 상기 관통구멍내에 전극 영역을 형성하고, 이 영역은 상기 전극 작용을 처리하고, 상기 계측 신호를 변환하기 위하여 상기 작용면의 영역이다.

바람직하게는, 상기 프린트 도전성 필름은 상기 전극을 전기적으로 접속하기 위하여 상기 전극 접속면에 피복된 상기 신호 출력 단자 및 상기 출력 단자를 형성하도록, 상기 절연 시트에 도전성 페이스트를 프린팅함으로써 형성된다.

바람직하게는, 상기 도전성 페이스트는 카본, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 금, 스테인레스강 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택되는 재료를 포함하는 도전성 접착재이다.

바람직하게는, 상기 프린트 도전성 필름에 피복된 절연층을 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 금속제 필름은 금, 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐, 은, 구리, 니켈, 티탄, 크롬, 철 및 알루미늄으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성된다.

바람직하게는, 상기 도전 재료는 카본 함유 도전성 플라스틱 합성물, 금속 함유 도전성 플라스틱 합성물, 및 도전 코팅 처리가 실시된 플라스틱 재료 중의 하나이다.

바람직하게는, 상기 센서 스트립의 도전 재료는 전기 도금 장치, 침지(浸漬) 도금 장치(전류를 흘리는 것이 아닌 화학적 도금), 금속 부착 장치, 프린팅 장치, 금속 용사(溶射) 장치로 이루어지는 그룹에서 선택되는 장치를 통하여 상기 금속제 필름에 코팅된다.

바람직하게는, 상기 금속 도금 장치는 상기 도전 재료에 상기 금속제 필름을 코팅하기 위한 금속 이온을 포함하는 전기 도금용 액체를 보유한다.

바람직하게는, 상기 도전 재료는 상기 절연 시트의 상기 관통 구멍에 배치되는 상기 전극을 형성하기 위한 금속제 필름에 미리 코팅된다.

바람직하게는, 상기 도전 재료는 상기 절연 시트의 상기 관통 구멍내에 미리 배치되고, 상기 관통 구멍내에 상기 전극을 형성하도록, 상기 전기 도금 장치, 침지 도금 장치, 금속 부착 장치, 프린팅 장치, 금속 용사 장치의 1개를 통하여 상기 금속제 필름에 코팅된다.

바람직하게는, 상기 금속제 필름은 0.025㎛ 내지 20㎛의 범위의 두께를 갖는다.

바람직하게는, 상기 관통구멍 및 상기 도전 재료는 각각 원형상, 직사각형 형상 및 고리 형상으로 구성된 그룹에서 선택된 형상을 가지며, 서로 끼워 맞춰져 있다.

바람직하게는, 상기 절연 시트는 2개의 관통구멍을 구비하며, 관통구멍의 바닥부는 U자형 단면을 갖는 상기 도전 재료에 끼워맞춰지는 U자형 리세스를 형성하기 위하여 함께 접속되고, 상기 금속제 필름은 상기 절연 피스(piece)에 대하여 동일측에 배치된, 상기 U자형 리세스의 1개의 래그(leg)에 있어서의 상기 전극 작용면과, 상기 U자형 리세스의 다른 래그에 있어서의 상기 전극 접속면을 갖는 상기 전극을 형성하도록, 상기 U자형 리세스로 상기 도전 재료에 피복되고, 상기 전극 작용면, 상기 전극 접속면 및 상기 프린트 도전성 필름은 상기 절연 시트의 동일측에 형성된다.

바람직하게는, 상기 관통구멍은 제1 도전 재료이고, 상기 프린트 도전성 필름은 제1 프린트 도전성 필름이고, 상기 금속제 필름은 제1 금속제 필름이고, 상기 전극은 작용 전극으로서의 역할을 하는 제1 전극이다.

바람직하게는, 상기 절연 시트의 제2 관통구멍에 장착된 제2 도전 재료와, 대극 및 제2 전극 접속면으로서의 역할을 하는 제2 전극 작용면을 갖는 제2 전극을 형성하도록 상기 제2 도전 재료에 코팅된 제2 금속제 필름과, 상기 절연 시트 위에 형성되고, 상기 제2 전극 접속면 및 제2 신호 출력 단자에 전기적으로 접속된 제2 접속 단자를 갖는 제2 프린트 도전성 필름을 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 절연 시트의 제3 관통 구멍에 장착된 제3 도전 재료와, 참조 전극 및 제3 전극 접속면을 제공하는 제3 전극 작용면을 갖는 제3 전극을 형성하도록 상기 제3 도전 재료에 코팅된 제3 금속제 필름과, 상기 절연 시트 위에 형성되고, 상기 제3 전극 접속면 및 제3 신호 출력 단자에 전기적으로 접속된 제3 접속 단자를 갖는 제3 프린트 도전성 필름을 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 제3 금속제 필름은 화학 용액내에서 침지 도금되거나, 화학 용액내에서 전기 도금되거나, 또는 프린트 장치를 통하여, AgCl 페이스트에 의해 프린트된 은제 필름이고, 상기 은제 필름은 Ag/AgCl 참조 전극으로 변성된다.

바람직하게는, 상기 절연 시트는 유체 샘플을 배치하기 위하여 상기 전극의 상측의 에지부에 배치된 완만한 리세스와, 그 속에 상기 유체 샘플을 흘리는 스페이스를 구비하며, 상기 완만한 리세스는 상기 절연 시트의 일측에 배치된 유체 입구를 구비하며, 상기 유체 입구, 상기 완만한 리세스 및 상기 관통구멍은 일체로 형성되고, 커버층은 상기 유체 입구와 상기 완만한 리세스에 협동함으로써, 모세관 채널과 계측용 섹션을 형성하기 위한 상기 절연 시트의 상기 완만한 리세스 위에 피복되고, 상기 완만한 리세스는 상기 유체 입구와 협동함으로써 상기 모세관 채널을 형성하기 위한 모세관 벤트를 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 대극 및 상기 작용 전극은 전극 어셈블리로 형성되고, 상기 전극 어셈블리의 상측에서, 상기 계측 영역의 하측의 스페이스는 균등한 두께를 갖는 화학 시약 내에 배치되어 있다.

바람직하게는, 상기 절연 시트는 상기 커버층을 융기시키고, 상기 커버층 위의 접착제로부터 상기 유체 샘플을 분리시키기 위한 돌출 스페이서를 구비한다.

바람직하게는, 상기 대극 및 상기 참조 전극은 모두 프린트 전극이고, 상기 작용 전극은 상기 절연 시트의 상기 관통구멍에 배치된 금속제 전극이다.

바람직하게는, 상기 제1 전극은 변성 전극을 형성하기 위하여 고정되는 변성층을 더 구비한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 일회용 전기 화학 센서 스트립은 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 피스와, 상기 관통구멍내에 형성된 적어도 하나의 도전 재료와, 전극 작용을 처리하기 위한 전극 작용면 및 계측 신호를 출력하기 위한 신호 출력 단자를 갖는 전극을 형성하기 위하여 상기 도전 재료에 피복된 금속제 필름을 구비한다.

바람직하게는, 상기 전극 작용면에 장착되고, 상기 신호 출력 단자를 통하여 출력되는 상기 계측 신호를 발생하도록, 검체와 반응시킴으로써 유체 샘플에 포함되는 상기 검체를 검출하기 위한 화학 시약을 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 절연 피스는 측정 장치의 정확한 테스트 위치에 상기 센서가 배치되는 상기 측정 장치의 노치에 고정된 테넌(tenon)을 구비한다.

바람직하게는, 상기 전극은 상기 측정 장치의 신호 접속점에 접속되는 신호 출력점을 구비하고, 상기 절연 피스는 상기 유체 샘플을 측정하기 위하여 상기 전극의 상측 부분에 배치된 계측용 리세스를 구비하고, 상기 계측용 리세스 및 상기 관통구멍은 일체로 형성되고, 메쉬 피스는 상기 유체 샘플내의 불순물을 필터링하기 위하여, 상기 계측용 리세스에 장착되고, 상기 전극 및 상기 화학 시약은 계측용 영역을 형성하기 위한 상기 메쉬 피스의 하측에 배치되고, 커버층은 상기 메쉬 피스에 피복되고, 상기 계측용 리세스로부터 회피함으로써 상기 메쉬 피스를 회피하기 위하여 상기 절연 피스에 접속되고, 상기 커버층은 상기 유체 샘플 내에 적하(滴下)되기 위한 개구를 구비한다.

바람직하게는, 상기 전극의 상기 신호 출력 단자는 리벳 조인트를 구비하고, 상기 센서 스트립은 상기 절연 피스에 장착되고, 출력 단자 및 상기 리벳 조인트를 전기적으로 지지하는 전극 접속 구멍을 갖는 금속제 박형 스트립을 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 일회용 전기 화학 센서 스트립은 적어도 하나의 리세스를 갖는 절연 시트와, 상기 리세스에 장착되고, 전극 작용을 처리하는 전극 작용면과, 상기 전극 작용에 의해 발생하는 측정용 신호를 출력하는 신호 출력 단자를 갖는 적어도 하나의 금속제 전극을 구비한다.

바람직하게는, 상기 금속제 전극에 일체로 형성된 금속제 필름을 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 금속제 필름과 상기 금속제 전극이 일체로 형성된 도전성 스트립을 더 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 일회용 전기 화학 센서 스트립은 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 피스와, 상기 관통구멍내에 장착되고, 전극 작용을 통하여 이 전극 작용을 처리하도록 전극 작용면 및 전극 접속면을 갖는 적어도 하나의 금속제 전극과, 상기 절연 피스에 장착되고, 상기 전극 접속면에 전기적으로 접촉된 도전 접속면 및 상기 전극 작용에 의해 생성하는 계측 신호를 출력하는 신호 출력 단자를 갖는 적어도 하나의 프린트 도전성 필름을 구비한다.

바람직하게는, 상기 금속제 전극은 동제(銅製) 전극이다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 일회용 전기 화학 센서 스트립은 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 시트와, 상기 관통구멍에 장착되고, 전극 작용을 처리하기 위한 전극 작용면 및 상기 전극 작용에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하기 위한 신호 출력 단자를 갖는 적어도 하나의 금속제 전극을 구비한다.

바람직하게는, 상기 절연 시트는 측정 장치에 상기 스트립을 배치하기 위하여 계측용 패널의 노치에 고정된 테넌(tenon)을 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 일회용 전기 화학 센서 스트립의 제조 방법은 적어도 2개의 리세스를 갖는 절연 피스를 형성하고, 제1 및 제2 도전 재료를 갖는 도전성 어셈블리를 준비하고, 상기 제1 도전 재료를 변성함으로써 변성 전극을 형성하고, 상기 적어도 2개의 리세스에 상기 변성 전극 및 상기 제2 도전 재료를 배치하여, 상기 일회용 전기 화학 센서 스트립을 형성하는 것을 구비한다.

바람직하게는, 본 방법은 금속제 필름을 형성함과 아울러 상기 변성 전극을 얻기 위하여, 상기 제1 도전 재료를 변성하는 전기 도금 처리를 더 구비한다.

바람직하게는, 본 방법은 상기 전극의 출력 신호에 전기적으로 접속되는 상기 절연 피스에 적어도 하나의 도전성 필름을 프린트함으로써 적어도 하나의 신호 출력 단자를 형성하기 위한 프린트 처리를 더 구비한다.

바람직하게는, 효소 전극을 얻기 위하여, 상기 전극을 변성하기 위한 화학 시약 고정화 처리를 더 구비한다.

본 발명의 상술한 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하면 본 기술에 있어서의 통상의 능력을 갖는 자에게 명확해 질 것이다.

도 1은 선행 기술에 따른 전기 화학 센서의 기본적 장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 선행 기술에 따른 일회용 금속제 전기 센서를 도시한 도면이다.

도 3은 선행 기술에 따른 금속 부착에 의해 제작된 일회용 금속제 전극 센서를 도시한 사시도이다.

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 금속제 필름에 의해 변성된 도전 재료의 정면도이고, 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 금속제 필름에 의해 변성된 도전 재료의 배면도이고, 도 4c는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 금속제 필름에 의해 변성된 도전 재료의 분해된 정면도이고, 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 금속제 필름에 의해 변성된 도전 재료의 개략도이다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 정면도이고, 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 분해 정면도이다.

도 6a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 정면도이고, 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 배면도이고, 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 분해 정면도이다.

도 7a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 분해 정면도이고, 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 분해 배면도이다.

도 8a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극의 변성 전극의 구조상의 정면도이고, 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 단일 전극의 변성 전극의 구조상의 분해 배면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 단일 전극 및 변성 전극을 조합하여 사용한 일례를 도시한 개략도이다.

도 10a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 2개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 정면도이고, 도 10b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 2개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 분해 정면도이다.

도 11a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 정면도이고, 도 11b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 분해 정면도이다.

도 12는 본 발명에 따른 3개의 전극을 갖는 센서 스트립을 사용한 일례를 도시한 개략도이다.

도 13a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 (마이크로리터의 유체 샘플에 적합한) 브러시형상 채널을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 금속제 필름에 의해 변성된 도전 재료의 정면도이고, 도 13b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 (마이크로리터의 유체 샘플에 적합한) 브러시형상 채널을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 금속제 필름에 의해 변성된 도전 재료의 배면도이고, 도 13c는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 (마이크로리터의 유체 샘플에 적합한) 브러시형상 채널을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 금속제 필름에 의해 변성된 도전 재료의 분해 정면도이고, 도 13d는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 (마이크로리터의 유체 샘플에 적합한) 브러시형상 채널을 갖는 전기 화학 센서 스트립의 금속제 필름에 의해 변성된 도전 재료의 개략도이다.

도 14는 본 발명에 따른 센서 스트립 및 측정 장치를 조합하여 사용한 일례를 도시한 개략적인 정면도이다.

도 15a는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립을 도시한 정면도이고, 도 15b는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립을 도시한 배면도이고, 도 15c는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립을 도시한 분해 정면도이다.

도 16a는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립을 도시한 정면도이고, 도 16b는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립을 도시한 배면도이고, 도 16c는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 전기 화학 센서 스트립을 도시한 분해 정면도이다.

도 17a는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 (마이크로리터의 유체 샘플에 적합한) 브러시형상 채널을 갖는 전기 화학 센서 스트립을 도시한 배면도이고, 도 17b는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 (마이크로리터의 유체 샘플에 적합한) 브러시형상 채널을 갖는 전기 화학 센서 스트립을 도시한 분해 정면도이다.

도 18a는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 센서 스트립을 도시한 정면도이고, 도 18b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 센서 스트립을 도시한 분해 정면도이고, 도 18c는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 센서 스트립을 도시한 배면도이다.

도 19는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 센서 스트립 및 측정 장치의 조합을 도시한 개략적인 정면도이다.

(부호의 설명)

10: 전기 화학 검출 장치 11: 유체 샘플

12: 콘테이너 13: 전기 화학 계측 영역

14: 화학 시약 15: 대극

16: 작용 전극 17: 참조 전극

18: 전기 화학 측정 장치(전기 화학 계기)

171: 변성 전극

201, 202: 도체 금속 트랙 203: 절연성 기재

204: 작용 전극 205: 대극

206, 207: 전극 리드 208, 209: 신호 출력 단자

301: 절연 시트 302: 전극 영역

303: 전극 리드 304, 305: 출력 단자

401: 절연 시트 402: 관통 구멍

403: 도전 재료 404: 금속제 필름

405: 접속 단자 406: 신호 출력 단자

407: 절연층 408: 전극 접속면

409: 전극 작용면 410: 프린트 도전성 필름

411: 전극 412: 전극 영역

413: 효소 전극 414: 화학 시약

501: 절연 시트 502: 관통구멍

503: 도전 재료 504: 금속제 필름

505: 접속 단자 506: 신호 출력 단자

507: 절연층 508: 전극 접속면

509: 상면 510: 도전성 필름

603: 금속제 전극 604: 리벳 조인트

606: 금속제 박막 스트립 607: 접속 구멍

608: 신호 출력 단자 701: 절연 시트

702: 관통구멍 703: 금속제 스트립

704: 전극 작용면 705: 전극 리드

706: 신호 출력 단자 707: 리세스

801: 변성층 802: 전극

1001: 절연 시트 1002, 1003: 관통구멍

1004: 작용 전극 1005: 화학 시약

1006: 대극 1007: 접속 단자

1008: 신호 출력 단자 1101: 절연 시트

1102: 관통구멍 1103: 작용 전극

1104: 참조 전극 1105: 대극

1106: 화학 시약 1107: 변성층

108: 프린트 도전성 필름 1109: 신호 출력 단자

1301: 절연 시트 1302: 관통구멍

1303: 작용 전극 1304: 참조 전극

1305: 대극 1306: 화학 시약 배치용 리세스

1307: 화학 시약 1308: 모세관 채널 입구

1309: 모세관 벤트 1310: 커버층

1311: 프린트 도전성 필름 1312: 신호 출력 단자

1313: 도전 재료 1314: 모세관 채널

1315: 금속제 필름 1316, 1317: 돌출 스페이서

1401: 전기 화학 장치 1402: 입구

1501: 절연 시트 1502: U자형 리세스

1503: 제1 관통구멍 1504: 제2 관통구멍

1505: 전극 1506: 전극 작용면

1507: 전극 접속면 1508: 제1 프린트 도전성 필름

1509: 접속 단자 1510: 작용 전극 출력 단자

1511: 제3 프린트 도전성 필름 1512: 참조 전극

1513: 참조 전극 출력 단자 1514: 제2 프린트 도전성 필름

1515: 대극 1516: 대극 출력 단자

1517: 화학 시약 1518: 염화은층

1519: 절연층 1520: C자형 개구

1521: 커버층 1522: 벤트

1601: 절연 시트 1602: 제1 면

1603: 제2 면 1604: 제1 리세스

1605: 관통구멍 1606: 제1 도전성 스트립

1607: 작용 전극 1608: 작용 전극 출력 단자

1609: 화학 시약 1610: 제3 리세스

1611: 제2 리세스 1612: 제3 도전성 스트립

1613: 참조 전극 1614: 제3 신호 출력 단자

1615: 변성층 1616: 제2 도전성 스트립

1617: 대극 1618: 제2 신호 출력 단자

1619: 절연층 1620: C자형 개구

1621: 커버층 1622: 모세관 벤트

1701: 절연 시트 1702: 유체 계측용 리세스

1703: 배치용 리세스 1704: 관통구멍

1705: 유체 입구 1706: 모세관 벤트

1707: 작용 전극 1708: 화학 시약

1709: 제2 도전성 필름 1710: 대극

1711: 대극 출력 단자 1712: 변성층

1713: 제3 도전성 필름 1714: 참조 전극

1715: 참조 전극 출력 단자 1716: 커버층

1717: C자형 개구 1718: 제1 프린트 도전성 필름

1719: 접속 단자 1720: 신호 출력 단자

1801: 절연 시트 1802: 유체 계측용 리세스

1803, 1804, 1805: 관통구멍 1806, 1807: 테논

1808, 1809, 1810: 전극 1811: 전극 작용면

1813: 신호 출력 단자 1814: 화학 시약

1815: 메쉬 피스 1816: 커버층

1817: 개구 1820: 측정 장치

1821: 노치 1822: 신호 접속점

본 발명은 이하의 실시형태를 참조하면 더욱 명확히 설명된다. 본 발명의 바람직한 실시형태의 이하의 개요는 도면 및 명세서의 의도로서 표시되어 있는 것만이 언급되고, 개시된 상세한 형식을 망라한 것은 아니며, 또한 개시된 상세한 형식에 한정되는 것을 의도한 것은 아니다.

도 4a 내지 도 4c에는 본 발명에 따른 단일 전극을 구비한 일회용 전기 화학 센서 스트립의 구조를 도시한다. 이 스트립은 관통구멍(402)을 갖는 절연 시트(이른바 절연 기판)(401)를 포함한다. 적어도 하나의 도전 재료(403)는 관통구멍(402)에 장착되어 있다. 이 도전 재료(403)는 전극(411)을 형성하도록 금속제 필름(404)에 의해 코팅(피복)되어 있다. 전극(411)은 전극 작용면(409)과 전극 접속면(408)을 포함한다. 이 전극 작용면(409)은 전극 작용(즉 전극)을 처리하기 위하여 사용된다. 또한, 이 적어도 하나의 프린트 도전성 필름(410)은 1.0㎛ 내지 20㎛의 범위의 두께를 갖는다. 이 도전성 필름(410)은 접속 단자(405)와, 신호 출력 단자(406)를 구비하며, 절연 시트(401)에 프린트되어 있다. 접속 단자(405)는 전극 접속면(408)에 전기적으로 접속되어 있다. 신호 출력 단자(406)는 전극 작용에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하기 위하여 사용된다. 그런데, 센서 스트립의 도전 재료 (403)는 금속에 의해 형성되는 것이 가능하고, 아울러 금속제 전극(411)을 형성하도록 금속제 필름(404)에 의해 코팅되는 것이 가능하다.

또한, 센서 스트립은 유체 샘플 내의 검체(analyte)를 검사하기 위한 효소 전극(413)을 형성하도록, 금속제 전극(411)의 전극 작용면(409)에 장착된 화학 시약(414)을 포함한다. 이 화학 시약(414)은 검체와 반응하여 계측 신호를 발생하고, 이 계측 신호는 신호 출력 단자(406)를 통해 출력된다. 또한, 센서 스트립의 전극(411)은 계측 신호를 전달하기 위한 관통구멍(402)내의 전극 영역(412)을 형성한다. 즉 절연 시트(401)는 적어도 하나의 관통구멍(402)을 포함한다. 금속제 전극(411)은 도전 재료(403) 위에 금속제 필름(404)을 코팅함으로써 형성되고, 관통구멍(402)에 밀착된 상태로 장착되어 있다. 이 금속제 전극(411)은 전극 작용면(409) 및 전극 접속면(408)을 분명하게 하는 것만을 위하여 절연 시트(401)에 의해서 주위에 장착되어 있다. 전극 작용면(409)은 전극 작용을 처리하기 위하여 사용된다.

그런데, 도전성 필름(410)은 접속 단자(405) 및 신호 출력 단자(406)를 구비한다. 이 도전성 필름(410)은 절연 시트(401) 위에 프린트되어 있다. 접속 단자(405)는 전극 접속면(408)에 전기적으로 접속되어 있다. 신호 출력 단자(406)는 전극 작용에 의해 발생되는 계측 신호를 출력하기 위하여 사용된다. 절연층(407)은 프린트 도전성 필름(410)의 신호 출력 단자(406)에만 노출되도록 절연 시트(401)의 이면에 피복되어 있다. 이에 따라, 전극 작용면(409)을 제외한 도전 영역은 절연층(407)에 의해 절연되는 것이 가능하다. 이 도전 영역은 영향을 받기 때문에 정확성을 검사하는 것을 회피하도록 유체 샘플에 접촉시키지 않는다.

본 실시형태에서는, 정확하게 기능하는 전극 재료는 금, 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐, 은, 구리, 니켈, 티탄, 크롬, 철 및 알루미늄으로 형성된 금속제 필름(404)이다. 도전 재료(403)에 대해서는, 금속제 필름(404)에 밀착되어 결합하는 것이 가능한 도체 재료로 형성되어야 한다. 이에 따라, 이 재료는 임의의 도체 금속, 임의의 카본 함유 도체 플라스틱 배합물, 임의의 금속 함유 도체 플라스틱 배합물, 또는 도체 코팅 처리된 플라스틱 재료이다.

이 도전 재료(403) 위에 금속제 필름(404)을 피복하는 방법에는, 전기 도금, 침지 도금, 금속 부착, 금속 용사(溶射)를 포함한다. 이 도전 재료(403)는 관통 구멍(402)에 미리 배치되어 있다. 그리고, 이 도전 재료(403)는 금속제 필름(404)에 의해 변성(수식)되어 있다. 또는, 대조적으로 도전 재료(403)는 가장 먼저 금속제 필름(404)에 의해 변성되고, 그리고 관통구멍(402)내에 배치되어 있다. 본 실시형태의 최적의 처리는 가장 먼저 도전 재료(403) 위의 귀금속 필름(404)을, 대량 도금법(즉 1개의 도금 용기내에 대량의 도전 재료(403)를 배치하는 것)에 의해 도금하고, 그 후, 관통 구멍(402)내에, 코팅된 도전 재료(403)를 배치한다. 이 도전 재료(403)는 구리, 황동, 무산소 구리, 청동, 동화인(phosphorized copper), 양은동(洋銀銅)(니켈 실버 카퍼) 및 베릴륨 구리와 같은 합금으로 형성되는 것이 가능하다. 구리 및 이들 합금은 모든 종류의 전극 형상을 형성하는 것이 용이하므로, 도금 처리를 통하여 금속제 필름(404)에 의해 변성됨으로써 적합하게 되는 도체이다. 이 도전 재료(403)는 사출 성형 프로세스에 의해 카본 함유 도체 플라스틱 배합물로 형성되는 것이 가능하다. 그리고, 이 카본 함유 도체 플라스틱 배합물은 도 전성이고, 도금 처리를 통하여 금속제 필름에 의해 변성됨으로써 적합하게 된다.

현재로서는, "플라스틱 도금"은 확립된 기술이다. 이 플라스틱 도금은 비도전성 플라스틱 재료(403)의 형상을 형성하는 사출 성형 처리를 사용하고, 또한 금속제 필름(404)을 순차 도금하기 위하여 플라스틱 재료(403) 위에 도전성 층을 피복한다. 일반적으로 니켈층은 플라스틱 재료 위에 미리 코팅되고, 그리고 필요한 금속제 필름(404)이 니켈층 위에 코팅된다.

프린트 도전성 필름(410)을 형성하기 위한 프린트 도전 페이스트의 재료는 카본, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 금, 스테인레스강, 및 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 접착제이다. 이 프린트 필름(410)의 두께는 1.0㎛ 내지 20.0㎛의 범위이다. 절연 시트(401)의 재료는 폴리염화비닐(PVC), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지(PET), 수정된 폴리페닐렌 옥시드(PPO), 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 공중합 수지(ABS)로부터 선택하는 것이 가능하다.

이 절연 시트(401)의 두께는 0.2㎜ 내지 3.0㎜의 범위이다. 도전 재료(403)는 원형상, 직사각형 형상 및 고리 형상인 것이 가능하다. 이 도전 재료(403)는 0.00㎜ 내지 0.15㎜의 범위의 절연 시트(401)의 두께보다도 작다. 예를 들면, 절연 시트(401)의 두께는 0.60㎜이다. 관통구멍은 1.0㎜의 직경을 갖는 고리 형상이다. 소재는 0.5㎜의 두께와 1.02㎜의 직경을 갖는 통형상 구리판이다. 상술한 디자인과 같이, 소재의 직경은 서로 밀착되어 끼워맞춰질 수 있도록 관통구멍의 직경보다도 약간 크다. 전극(411)에 피복된 금속제 필름(404)은 금, 은, 백금, 로듐 및 팔라듐 이다. 전극(411)의 금속제 필름(404)이 은인 경우, 염화은은 Ag/AgCl 참조 전극을 형성하기 위하여 그 위에 변성되는 것이 가능하다. 확실히, 도전 재료(403)는 구리인 것이 가능하고, 동시에, 금속제 필름(404)도 또한 구리인 것이 가능하며, 즉 전극(411)은 순동제 전극이다.

절연 시트(401) 위의 관통구멍(402)은 사출 성형 장치, 펀치 프레스 장치, 또는 컴퓨터화된 드릴 머신을 통하여 형성되는 것이 가능하다. 이들 대량의 제조 방법 각각은 99.5%를 넘는 재현성으로 관통구멍의 정확한 칫수를 용이하게 달성하는 것이 가능하다. 전극(411)이 관통구멍(402)에 장착되는 경우, 가장 먼저, 사출 성형, 펀치 프레스, 또는 드릴을 통하여 관통구멍(402)을 갖는 절연 시트(401)를 형성하는 것이 가능하고, 이 전극(411)을, 서로 밀착되게 끼워맞추도록 기계 처리 장치를 통하여 관통구멍(402)내에 배치하는 것이 가능하다. 또는, 사출 성형 장치내에 전극(411)을 배치하여 절연 시트(401)를 형성하기 위하여 그 속에 플라스틱 재료를 사출하는 것이 가능함과 동시에, 관통구멍(402)에 전극(411)을 끼워맞추는 것이 가능하다.

도 5a 및 도 5b에는 단일 전극을 갖는 다른 센서 스트립을 도시한다. 이 센서 스트립은 관통구멍(502)을 갖는 절연 시트(501)와, 관통구멍(502)내에 배치된 도전 재료(503)를 포함한다. 이들은 서로 밀착된 상태에서 끼워맞춰져 있다. 이 도전 재료(503)의 상면(top)(509)은 또한 금속제 전극을 형성하도록 금속제 필름(504)으로 코팅되어 있다. (그런데, 도전 재료(503)는 금속 또는 카본 함유 도전성 플라스틱 배합물이다.) 이 금속제 전극은 전극 작용면(504)과 전극 접속면(508)을 포함한다. 이 전극 작용면(504)은 전극 작용을 처리하기 위하여 사용된다. 또한, 도전성 필름(510)은 접속 단자(505)와 신호 출력 단자(506)를 구비한다. 도전성 필름(510)은 절연 시트(501)에 프린트되어 있다. 접속 단자(505)는 전극 접속면(508)에 전기적으로 접속되어 있다. 신호 출력 단자(506)는 전극 작용에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하기 위하여 사용된다. 부호 507은 절연 처리층을 나타낸다. 금속제 필름(504)은 전기 도금, 침지 도금, 금속 부착, 금속 용사 또는 금속 프린팅에 의해 도전 재료(503) 위에 피복되는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 프린트된 도전성 필름(410)은 교환 가능하다. 도 6a 내지 도 6c에는 단일 전극을 갖는 다른 센서 스트립을 도시한다. 본 실시형태에서는, 금속제 박막 스트립(606)은 도 4의 프린트 도전성 필름(410)으로 대체하여 사용된다. 이 금속제 박막 스트립(606)은 신호 출력 단자(608) 및 접속 구멍(607)을 구비한다. 이 접속 구멍(607)은 전극에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하기 위하여, 금속제 전극(603) 위에서 리벳 조인트(604)에 전기적으로 접속되어 있다. 부호 605는 전극 작용면을 나타낸다. 본 실시형태에서는, 전극은 순니켈제 전극 및 순철제 전극인 것이 가능하다.

또한, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 도 4에 도시한 도전 재료(403)는 일체적인 금속에 의해 대체되는 것이 가능하다. 이에 따라, 일체적인 금속제 전극이 형성되어 있다. 절연 시트는 금속제 스트립을 수용하기 위한 리세스를 더 형성해야 한다. 일체의 금속제 스트립(703)은 도 6에 도시한 금속제 박막 스트립(606) 및 금속제 전극(603)으로 대체하여 사용된다. 금속제 스트립(703)은 전극 작용면 (704)과, 전극 리드(705)와, 신호 출력 단자(706)를 포함한다. 금속제 스트립(703)은 도 4에 도시한 프린트 도전성 필름(410)과는 달리, 사출 성형 또는 펀치 프레스에 의해 전극 작용면(704), 전극 리드(705), 및 신호 출력 단자(706)에 의해 일체적으로 형성되어 있다. 절연 시트(701)는 서로 끼워 맞춰지도록, 금속제 스트립(703)을 장착하기 위하여 관통구멍(702)과 리세스(707)를 포함한다. (도 7에 도시하지 않음) 금속제 스트립(703) 위의 금속제 필름을 피복하는 공정에 관해서는, 금속제 스트립(703) 위에 금속제 필름을 가장 먼저 피복하고, 그 후, 관통구멍(702)에 그것을 배치함으로써 달성되는 것이 가능하다. 또는, 미리 절연 시트(701)의 관통구멍(702)내에 금속제 스트립(703)을 배치하고, 그 위에 금속제 필름을 피복함으로써 달성될 수 있다.

도 8a 및 도 8b에는 변성 전극(수식 전극)의 개략도를 도시한다. 도 4 내지 도 7의 금속제 전극은 도전 재료 및 금속제 필름을 적절히 선택한 후, 작용 전극 또는 대극으로 된다. 전기 화학 센서에 응용하기 위하여, 변성층(801)은 특정의 처리를 통하여 전극(802) 위에 고정될 수 있다. 이에 따라, 순전극(802)은 변성 전극으로 변성된다. 예를 들면, 금속제 전극(802)은 염화 칼륨 용액 중에 은제 필름에 의해 피복되어 전기적으로 침지되거나, 또는 프린트된다. 염소는 화학적으로 은층과 반응하여, Ag/AgCl 참조 전극을 형성한다. 도 4에서와 같이, 금속제 전극(411)에 화학 시약(414)을 고정 또는 코팅하여, 효소 전극(413)을 형성한다. 화학 시약(414)은 효소, pH 완충, 계면 활성제/표면 활성제, 레독스 매개체, 친수성 고분자 화합물, 또는 친수성 필터링 메쉬로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 화학 재료를 포함하는 집합체인 것이 가능하다.

효소 전극(413) 위의 화학 시약(414)은 전기적 측정용 신호를 발생하도록 유체 샘플내의 검체와 반응시키기 위하여 사용된다. 그 전기적 측정용 신호는 검체의 농도를 얻기 위하여 산출시키기 위한, 도 9의 전기 화학 측정 장치(18)와 같이, 계기(meter)에 대하여 전극(411)에 의해 출력된다. 상술한 효소 전극(413)의 화학 시약(414)이 레독스 매개체를 포함하는 경우, 전극은 전자 매개체의 변성 작용 전극으로 될 수 있다. 전극(413)이 적당한 금속제 필름에 의해 변성되는 경우, 그 전극(413)은 백금 촉매화 전극, 팔라듐 촉매화 전극, 금 촉매화 전극, 로듐 촉매화 전극, 또는 구리 촉매화 전극과 같은 금속 촉매화 전극이다. 효소 전극(413)의 화학 시약(414)에 포함되는 효소가, 인간의 전 혈액을 검사하기 위한 포도당 산화 효소인 경우, 유체 샘플의 분석 결과는 인간의 혈액 중의 혈당 농도이다. 화학 시약(414)에 포함되는 효소가 인간의 전 혈액을 검사하기 위한 요산분해효소(uricase)인 경우, 유체 샘플의 분석 결과는 인간의 혈액 중의 요산 농도이다.

화학 시약(414)에 포함되는 효소가 인간의 전 혈액을 검사하기 위한 콜레스테롤 산화 효소인 경우, 유체 샘플의 분석 결과는 인간의 혈액 중의 콜레스테롤 농도이다.

도 9에는 본 발명에 따른 3개의 일회용 테스트 스트립을 통하여 도 1에서의 종래의 전극을 대체한 응용예를 도시한다. 각 전극의 도전 재료는 임의의 도체 재료에 의해 형성되고, 특정 전극을 형성하기 위한 금속제 필름에 의해 변성될 수 있다. 예를 들면, 3개의 일회용 센서 스트립에는 금제 필름의 대극(409), 은제 필름 의 참조 전극(802)과 Ag/AgCl 변성층(801)에 의해 형성되는 Ag/AgCl 참조 전극, 도 1에서의 종래의 전극을 대체함으로써, 백금제 필름 전극으로부터 변성되는 효소 작용 전극(413)이 사용된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 도 10a 및 도 10b에 도시한 바와 같이, 도 7의 리세스(707)는 관통구멍에만 수용되고, 금속제 도전성 스트립에 수용되지 않도록 변조될 수 있다. 도 10a 및 도 10b에는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 2개의 전극을 갖는 센서 스트립을 도시한다. 센서 스트립은 직사각형 형상의 관통구멍(1002) 및 고리 형상의 관통구멍(1003)을 갖는 절연 시트(1001)를 포함한다. 직사각형 형상의 작용 전극(1004) 및 고리 형상의 대극(1006)은 직사각형 형상의 관통구멍(1002) 및 고리 형상의 관통구멍(1003)에 서로 끼워맞춰지도록, 관통구멍(1002, 1003)에 각각 장착되어 있다. 도전성 필름의 2개의 접속 단자(1007)는 절연 시트(1001)의 하측에 프린트되어 있다. 접속 단자(1007)의 2개의 신호 출력 단자(1008)는 전극 작용에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하기 위한 금속제 전극(1004, 1006)에 전기적으로 접속되어 있다. 화학 시약(1005)은 유체 샘플내에 있어서의 검체와 반응시키고, 전기 신호를 발생하도록 작용 전극(1004)에 고정되어 있다. 이 전기 신호는 2개의 전극(1004, 1006), 접속 단자(1007), 출력 단자(1008)를 통하여 도 1에서의 전기 화학 측정 장치(18)와 같은 장치에 출력된다.

도 11a 및 도 11b에는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 센서 테스트 스트립을 도시한다. 센서 스트립은 3개의 관통구멍(1102)을 갖는 절연 시트(1101)를 포함한다. 대극(1105), 작용 전극(1103) 및 참조 전극(1104)은 서로 끼워맞춰지도록 3개의 관통구멍(1102)에 각각 장착되어 있다. 3개의 도전성 필름(1108)은 절연 시트(1101)의 하측에 프린트되어 있다. 3개의 프린트 도전성 필름(1108)은 신호 출력 단자(1109)를 포함한다. 신호 출력 단자(1109)는 전극 작용에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하기 위하여 금속제 전극(1103, 1104, 1105)에 각각 접속되어 있다. AgCl 변성층(1107)은 AgCl 참조 전극(1104)내에서, 변성 전극(1104)을 위한 참조 전극(1104)에 코팅되어 있다. 화학 시약(1106)은 유체 샘플내에서 검체와 반응시키고, 전기 신호를 발생하도록 작용 전극(1103)에 고정되어 있다. 이 전기 신호는 전극(1103), 출력 단자(1109)를 통하여 장치(18)로 출력된다.

도 12에는 도 11에서의 실시형태에 따른 3개의 전극을 갖는 일회용 테스트 스트립을 통하여 도 1에서의 종래의 전극을 대체하는 응용예를 도시한다.

도 4 내지 도 12에 도시한 이들 실시형태는 중량 내지 대량의 샘플을 검사하기 위해 적합하다. (예를 들면, 인간의 혈액을 위한 일회용 센서 스트립은 수㎕의 혈액을 사용할 뿐임) 소량의 샘플에 대하여, 센서 스트립은 대체로 샘플을 모든 전극 전체에 대하여 충분히 도포하도록, 소량의 샘플을 흡수하기 위한 구조를 갖추고 있다. 그리고, 전극이 유체 샘플에 의해 충분히 피복되지 않는 경우, 테스트 에러가 발생될 수 있다. 도 13a 내지 도 13c에는 본 발명에 따른 모세관(캐필러리) 채널을 갖는 3개의 전극 센서 스트립을 사용한 응용예를 도시한다. 도 13a 내지 도 13c에 도시한 바와 같이, 흡수 구조는 모세관 채널 입구(1308)와, 모세관 채널(1314)과, 모세관 벤트(Capillary vent)(1309)를 포함한다. 모세관 채널(1314)은 유체 샘플을 위한 측정부이다.

유체 샘플이 모세관 채널 입구(1308)에 부착되어 있는 경우, 모세 현상에 의해, 액체는 측정부가 유체에 의해 채워질 때까지 모세관 채널(1314)에 의해 자동적으로 흡수된다. 도 13 내지 도 19는 모두 소량의 샘플에 적합한 센서 스트립의 실시형태이다. 가장 먼저, 도 13에는 소량의 샘플을 검사하기 위한 모세관 채널을 갖는 3개의 전극 센서 스트립을 도시한다. 이 센서 스트립은 유체 계측용 리세스(1314)(즉 모세관 채널(1314))을 갖는 절연 시트(1301)를 포함한다. 유체 계측용 리세스(1314)의 바닥부(bottom)는 화학 시약(1307)의 분포를 균일화하도록 화학 시약(1307)을 배치하는 화학 시약 배치용 리세스(1306)이다. 3개의 관통구멍(1302)은 작용 전극(1303), 대극(1305) 및 참조 전극(1304)을 각각 수용하는 배치용 리세스(1306)의 하측에 배치되어 있다.

3개의 전극(1303, 1304, 1305)은 관통구멍(1302)에 끼워맞춰져 있다. 이들 전극(1303, 1304, 1305)은 금속제 전극(1303, 1304, 1305)을 형성하도록, (도 13d에 도시하는 바와 같이) 금속제 필름(1315)에 의해 각각 피복되어 있다. 전극(1303, 1304, 1305) 각각은 전극 작용면 및 전극 접속면을 포함한다. 전극 접속면은 전극 작용을 처리하기 위하여 사용된다. 그런데, 3개의 프린트 도전성 필름(1311)은 절연 시트(1301)의 하측에 배치되어 있다. 3개의 프린트 도전성 필름(1311) 각각은 접속 단자 및 신호 출력 단자(1312)를 포함한다. 각각의 프린트 도전성 필름(1311)의 접속 단자는 신호 출력 단자(1312)를 통하여 계측 신호를 출력하도록 각각의 전극의 전극 접속면에 각각 전기적으로 접속되어 있다. 게다가, 유체 계측용 리세스(1314)는 유체 입구(1308)와 모세관 벤트(1309)를 더 포함한다. 커버층(1310)은 완전한 모세관의 흡수 구조를 구성하도록 리세스(1314)에 배치되어 있다. 또한, 절연 시트(1301)는 2개의 돌출 스페이서(1316, 1317)를 구비한다. 이들 돌출 스페이서(1316, 1317)는 커버층(1310)을 융기시키고, 커버층(1310) 위의 접착제로부터 유체 샘플을 분리시킨다.

화학 시약(1307)은 유체 샘플내의 검체와 반응시켜서, 전기 신호를 발생하도록, 3개의 전극(1303, 1304, 1305) 위에 배치되어 있다. 전기 신호는 전극(1303, 1304, 1305) 및 신호 출력 단자(1312)를 통하여 장치(18)로 출력된다. 전기 신호는 검체의 농도에 비례하고, 검체의 파라미터를 산출하기 위하여 사용된다. 각 전극(1303, 1304, 1305)의 도전 재료(1313)는 임의의 도체 재료에 의해 형성되어 있다. 작용 전극(1303)을 피복하기 위한 금속제 필름(1315)은 금이다. 참조 전극(1304)을 피복하기 위한 금속제 필름(1315)은 Ag/AgCl 참조 전극을 형성하기 위한 염화은층에 의해 코팅된 은이다. 그리고, 대극(1305)을 피복하기 위한 금속제 필름(1315)은 백금이다.

반드시, 작용 전극(1303)을 피복하기 위한 금속제 필름(1315)은 로듐, 팔라듐, 루테늄 및 구리인 것이 가능하다. 금속제 필름(1315)이 구리인 경우, 금속제 기재(1303)도 구리인 것이 가능하며, 즉 전극은 구리에 의해 일체로 형성되어 있다.

상술한 실시형태에 따르면, 본 발명은 또한 일회용 전기 화학 센서 스트립의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 적어도 2개의 리세스(관통구멍)(1302)를 갖는 절연 시트(1301)를 형성하고, 제1 및 제2 도전 재료(즉 도전 재료(1313))를 포함하는 도전 재료 어셈블리를 준비하고, (작용 전극을 얻기 위하여 백금에 의해 전기 도금되거나, 또는 참조 전극을 얻기 위하여 Ag/AgCl층에 의해 전기 도금된) 변성 전극(1315)을 형성하기 위하여 제1 도전 재료를 변성하고, 2개의 리세스(1302)내에서 변성 전극 및 제2 도전 재료를 배치함으로써 일회용 전기 화학 센서 스트립을 형성하는 것을 포함한다. 이 방법은 변성 전극(1315)을 형성하기 위한 제1 도전 재료에 금속제 필름을 피복하기 위하여 전기 도금 처리하고, 효소 전극을 얻기 위하여 화학 시약을 고정하는 공정을 더 포함한다.

도 14에는 도 13 내지 도 17에서의 센서 스트립과, 장치와의 실시형태가 조합된 것을 도시한다. 전기 화학 장치(1401)는 전기 화학 센서 스트립(1301)을 이 전기 화학 장치(1401)내에 가이드하기 위하여 사용되는 입구(1402)를 포함한다. 유체 샘플은 모세관 채널 입구(1308)에 의해 흡수된다. 장치(1401)는 각 전극으로의 전기 화학 반응에 의해 요구되는 충분한 작업 포탠셜을 만들고, 전극에 의해 출력되는 계측 신호를 수신하고, 계측 신호를 산출한 후에 정보를 표시한다.

도 15a 내지 15c에는 본 발명에 따른 모세관 채널을 갖는, 3개의 전극의 센서 스트립의 다른 응용된 실시형태를 도시한다. 이 센서 스트립은 전극 작용면을 위한 제1 관통구멍(1503)과, 전극 접속면을 위한 제2 관통구멍(1504)을 갖는 절연 시트(1501)를 포함한다. 제1 및 제2 관통구멍(1503, 1504)의 바닥부는 U자형 단면을 갖는 전극(1505)에 끼워맞춰지기 위한 U자형 리세스(1502)를 형성하기 위하여 서로 접속되어 있다. 이 U자형 전극(1505)은 전극 작용면(1506)과 전극 접속면(1507)을 포함한다. 이들 전극 작용면(1506) 및 전극 접속면(1507)은 절연 시트 (1501)에 대하여 동일측에 배치되어 있다. 전극 작용면(1506)은 전극 작용을 처리하기 위하여 사용된다.

또한, 제1 프린트 도전성 필름(1508), 제2 프린트 도전성 필름(1514) 및 제3 프린트 도전성 필름(1511)은 절연 시트(1501) 위에 동시에 프린트되어 있다. 제1 프린트 도전성 필름(1508)은 접속 단자(1509)와 작용 전극 출력 단자(1510)를 구비한다. 이 제1 프린트 도전성 필름(1508)은 절연 시트(1501)에 프린트되고, 전극 접속면(1508)에 피복되어 있다. 접속 단자(1509)는 출력 단자(1510)에 계측 신호를 출력하기 위한 전극 접속면(1507)에 전기적으로 접속되어 있다. 제2 프린트 도전성 필름(1514)은 대극 출력 단자(1516) 및 대극(1515)으로 이루어지는 제2 전극 단자(1515)를 구비한다. 제3 프린트 도전성 필름(1511)은 참조 전극 출력 단자(1513) 및 참조 전극(1512)으로 이루어지는 제3 전극 단자(1512)를 구비한다. 참조 전극(1512)은 Ag/AgCl 참조 전극을 형성하기 위하여 염화은층(1518)에 의해 변성될 수 있다.

그런데, 절연층(1519)은 C자형 개구(1520)를 구비한다. 이 절연층(1519)은 전극 작용면(1506)을 제외한 3개의 도전성 스트립(1508, 1511, 1514)과, 전극 출력 단자(1510) 위에 피복되어 있다. 그리고, 커버층(1521)은 모세관형상의 벤트(1522)를 구비한다. 이 커버층(1521)은 완전한 모세관형상의 흡수 구조를 형성하기 위한 C자형 개구(1520)에 피복되어 있다. U자형 리세스(1502) 및 U자형 전극(1505)간의 협력에 의해, 작용 전극(1505)에 접속되는 제1 도전성 필름(1508)은 (대극(1515)을 구비하고 있는) 제2 도전성 필름(1514), (참조 전극(1512)를 구비하고 있는) 제3 도전성 필름(1511)과 함께 절연 시트(1501)에 한번에 프린트될 수 있다. 이에 따라, 하나의 프린팅 처리가 삭감될 수 있다.

또한, 화학 시약(1517)은 유체 샘플내의 검체와 반응시켜서, 전기 신호를 발생하도록 작용 전극(1505) 위에 배치되어 있다. 이 전기 신호는 전극(1505)을 통하여 작용 전극 출력 단자(1510)에 출력된다. 게다가, 3개의 프린트 도전성 필름(1508, 1511, 1514)은 카본 함유 도전 페이스트 또는 은 페이스트에 의해 형성될 수 있다. 부호 1523은 유체 입구를 나타낸다.

상술한 실시형태에 있어서, 작용 전극(1505)은 바람직한 성과를 갖는 작용 전극을 형성하기 위하여, 본 발명에 따른 금속제 필름에 의해 피복되어 있다. 그리고, 제1 관통구멍(1503)에 형성되는 전극 작용면(1506)은 센서의 성질상의 재현성을 현저히 증가시키도록 정확히 얻어질 수 있다. 대극(1515) 및 참조 전극(1512)에 관해서는, 재료 및 작용면은 작용 전극과 같은 정확성이 필요하지 않다. 이들 대극(1515) 및 참조 전극(1512)은 코스트를 감소시키기 위하여 종래의 프린트법에 의해 형성되는 것이 가능하다.

도 16a 내지 도 16c에는 본 발명에 따른 모세관 채널을 갖는 3개의 전극의 센서 스트립의 다른 응용된 실시형태를 도시한다. 그리고, 본 실시형태는 일체로 형성된 도전성 스트립에 의해 프린트 도전성 필름(1006)을 대체하거나, 또는 이것을 간략화함으로써, 도 10에서의 실시형태를 실질적으로 변형시킨 것이다. 본 실시형태에 있어서, 3개의 도전성 스트립은 0.05㎜ 내지 1.00㎜의 범위의 두께를 갖는다. 이들 3개의 도전성 스트립은 전극 작용 단자, 전극 리드 및 전극 출력 단자를 포함하며, 이들이 일체로 형성되어 있다. 센서 스트립은 제1 면(1602)과 제2 면(1603)을 갖는 절연 시트(1601)를 포함한다. 제2 면(1603)은 도 16c에 도시한 바와 같이 제1 리세스(1604)와 관통구멍(1605)을 포함한다. 그리고, 관통구멍(1605)은 제1 면(1602) 위에 다른 개구를 구비한다. 그리고, 제1 도전성 스트립(1606)은 일체로 형성되어 있다. 이 제1 도전성 스트립(1606)은 서로 끼워맞춰지도록 제1 리세스(1604)에 장착되어 있다. 제1 도전성 스트립(1606)은 제1 전극 출력 단자(1608)와, 작용 전극(1607)인 제1 전극 단자를 포함한다.

또한, 절연 시트(1601)의 제1 면(1602)은 제2 리세스(1611)와 제3 리세스(1610)를 포함한다. 이들 제2 리세스(1611) 및 제3 리세스(1610)는 제2 도전성 스트립(1616) 및 제3 도전성 스트립(1612)을 각각 수용하고, 그 속에 장착됨과 아울러, 서로 끼워맞춰진다. 제2 도전성 스트립(1616)은 일체로 형성되어 있다. 이 제2 도전성 스트립(1616)은 제2 신호 출력 단자(1618)와, 대극(1617)인 제2 전극 단자와, 제3 도전성 스트립(1612)을 포함한다. 제3 도전성 스트립(1612)은 일체로 형성되어 있다. 이 제3 도전성 스트립(1612)은 제3 신호 출력 단자(1614)와 참조 전극(1613)인 제3 전극 단자를 포함한다. 참조 전극(1613)은 Ag/AgCl 참조 전극을 형성하도록 염화은 변성층(1615)에 의해 변성되는 것이 가능하다. 절연층(1619)은 C자형 개구(1620)를 구비한다. 이 절연층(1619)은 작용 전극(1607)을 제외한 2개의 도전성 스트립(1614, 1618)과, 전극 출력 단자(1608) 위에 피복되어 있다.

다음으로, 커버층(1621)은 모세관 벤트(1622)를 구비한다. 이 커버층(1621)은 완전한 모세관 흡수 구조를 형성하기 위하여 C자형 개구(1620)에 피복되어 있 다. 게다가, 화학 시약(1609)은 유체 샘플내에서 검체와 반응시키고, 전기 신호를 발생하도록 작용 전극(1607) 위에 배치되어 있다. 이 전기 신호는 전극(1607)을 통하여 작용 전극 출력 단자(1608)에 출력된다. 부호 1623은 유체 입구를 나타낸다.

게다가, 도 17a 및 17b에 도시한 바와 같이, 도 16에서의 실시형태는 절연층(1619)에 프린트된 종래의 프린트 도전성 필름에 의해 대극(1617) 및 참조 전극(1613)을 대체함으로써 변형될 수 있다. 도 17a 및 도 17b에는 본 발명에 따른 모세관 채널을 갖는 3개의 전극의 센서 스트립의 다른 응용된 실시형태를 도시한다. 센서 스트립은 유체 계측용 리세스(1702)를 갖는 절연 시트(1701)를 포함한다. 리세스(1703)를 배속하는 화학 시약(1708)은 화학 시약(1708)을 배속하기 위한 계측용 리세스(1702)의 바닥부에 배치되어 있다. 다음으로, 관통구멍(1704)이 제1 전극(1707)을 수용하기 위한 배치용 리세스(1703)의 하측에 배치되어 있다. 즉 금속제 전극은 도전 재료 위에 금속제 필름이 피복됨으로써 형성되어 있다. 이 제1 전극(1707)은 작용 전극(1707)인 제1 전극 단자와, 제1 전극 접속면을 포함한다.

또한, 제1 프린트 도전성 필름(1718)은 절연 시트(1701)의 하측에 배치되어 있다. 이 필름(1718)은 접속 단자(1719)와 신호 출력 단자(1720)를 포함한다. 이 접속 단자(1719)는 신호 출력 단자(1720)를 통하여 계측 신호를 출력하기 위한 제1 전극 접속면에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 모세관 벤트(1706)는 계측용 리세스(1702)의 상측에 배치되어 있다. 부호 1705는 유체 입구를 나타낸다. 커버층(1716)은 완전한 모세관 흡수 구조를 형성하기 위한 유체 계측용 리세스(1702)에 배치되어 있다. 또한, 제2 도전성 필름(1709) 및 제3 도전성 필름(1713)은 커버층 (1716)에 프린트되어 있다. 제2 도전성 필름(1709)은 대극 출력 단자(1711)와 대극(1710)인 제2 전극 단자를 포함한다. 제3 도전성 필름(1713)은 참조 전극 출력 단자(1715)와 참조 전극(1714)인 제3 전극 단자를 포함한다. 참조 전극(1714)은 Ag/AgCl 참조 전극을 형성하도록 염화은 변성층(1712)에 의해 변성되는 것이 가능하다.

게다가, 화학 시약(1708)은 유체 샘플내의 검체와 반응시키고, 전기 신호를 발생하도록 작용 전극(1707) 위에 배치되어 있다. 이 전기 신호는 전극(1707)을 통하여 신호 출력 단자(1720)에 출력된다. 부호 1717은 C자형 개구를 나타낸다.

상술한 실시형태에 있어서, 대극(1710) 및 참조 전극(1714)은 참조 전극을 변성하는 경우, 오염되기 때문에 작용 전극을 회피하기 위하여 커버층(1716)에 프린트되어 있다. 그리고, 변성하는 경우, 절연 시트(1701) 및 커버층(1716)은 분리되고, 작용 전극은 오염되지 않는다.

도 18a 내지 도 18c에는 본 발명에 따른 3개의 전극의 센서 스트립을 응용하기 위한 다른 실시형태를 도시한다. 본 실시형태에 있어서, 금속제 전극의 배면의 신호 출력 단자는 측정 장치 상의 입력 접속점에 직접 접속되어 있다. 센서 스트립은 유체 계측용 리세스(1802)를 갖는 절연 시트(1801)를 포함한다. 3개의 관통구멍(1803, 1804, 1805)은 3개의 전극(1808, 1809, 1810)을 각각 수용하도록 그 속에 장착됨과 아울러, 서로 끼워맞춰지도록, 계측용 리세스(1802)의 바닥부에 배치되어 있다. 전극(1808, 1809, 1810) 각각은 신호 출력 단자(1813)와 전극 작용면(1811)을 포함한다. 전극 작용면(1811)은 전극 작용을 처리하기 위하여 사용된다.

화학 시약(1814)은 전극 작용면(1811) 위에 배치되어 있다. 메쉬 피스(1815)는 화학 시약(1814)을 보호하고, 유체 샘플내에서 불순물을 필터링하기 위하여 화학 시약(1814) 위에 배치되어 있다. 개구(1817)를 갖는 커버층(1816)은 메쉬 피스(1815)에 피복되고, 절연 시트(1801)에 접속되어 있다. 개구(1817)는 유체 샘플 입구로 된다.

게다가, 절연 시트(1801)는 양측에 2개의 테넌(1806, 1807)을 포함한다. 이에 따라, 시트(1801)는 그 속에 고정되도록, (도 19에 도시한 바와 같이) 측정 장치(1820)의 2개의 노치(1821) 내에서 미끄러지는 것이 가능하다. 시트(1801)는 노치(1821)에 미끄러진 후, 센서 스트립의 신호 출력점(1813)은 신호의 송신을 완료하도록 측정 장치(1820)의 신호 접속점(1822)에 직접 접속된다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 절연 시트 위의 프린트 도전성 필름이 더 필요하지는 않다. 부호 1818은 시트(1801)의 이면을 나타낸다.

본 발명에 따른 일회용 센서 스트립의 금속제 전극이 작용 전극으로 되는 경우, 제1 타입 "전자 매개체의 변성 작용 전극"과, 제2 타입 "금속 촉매화 전극"으로 할 수 있다. 본 발명에 따른 금속제 전극이 제1 타입의 전극으로 되는 경우, 화학적으로 간섭하지 않고, 예를 들면 금, 백금, 팔라듐 및 로듐과 같이, 특정 종류에 한정될 필요가 없는 귀금속을 이용하는 것만이 필요하다. 본 발명에 따른 이러한 종류의 금속제 전극에는 절연 시트의 관통 구멍에 장착되는 금속제 전극을 형성하기 위한 도전 재료를 피복하기 위하여 귀금속 필름을 사용한다. 이러한 구성을 통하여, 사용된 귀금속의 총량은 감소되고, 금속제 전극을 제조하기 위한 시간도 짧게 할 수 있다. 또한, 이 센서 스트립은 전극 영역이 정확히 얻어지므로, 재현성을 보이기에 바람직한 성과를 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 금속제 전극이 제2 타입의 전극으로서 역할을 다하는 경우, 작용 전극의 재료는 전기 화학 촉매(즉 부가적인 전자 매개체를 부가할 필요가 없다)에 직접적으로 부가되는 것이 가능하다. 이에 따라, 재료는 화학 시약 및 유체 샘플내의 검체에 화학적으로 적합하게 할 수 있다. 상이한 화학 반응에 대응하기 위하여, 금속 재료는 귀금속에 한정되지 않고, 임의의 금속과 같이, 예를 들면 구리 전극은 H₂O₂를 검출하기 위하여 작용 전극으로 할 수 있다. 선택된 재료가 고가가 아닌 경우, 도전 재료 및 금속제 전극은 금속제 필름의 피복 처리를 절약하는 것과 동일한 것이 가능하다. 따라서, 금속제 전극을 제조하기 위한 시간이 짧아지고, 센서 스트립은 전극 영역을 정확히 얻을 수 있으므로, 재현성을 보이기에 좋은 성과를 제공할 수 있다. 전극 영역을 정확히 얻을 수 있으므로, 재현성을 보이기에 좋은 성과를 제공할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 전극 구조 및 제조 처리를 통하여, 일회용 센서 스트립은 선행 기술에 있어서 인식되는 것을 현저히 개선할 수 있다.

본 발명에서의 구조의 디자인, 및 제조 방법을 위한 주된 본질은 귀금속 재료의 절약 방안이다. 이에 따라, 본 발명은 (0.025㎛ 내지 0.075㎛의 두께를 갖는 로듐 필름과 같은) 귀금속 필름에 의해 더욱 전기 도금되기 위하여, (1.0㎜의 직경 및 0.5㎜의 두께를 갖는 통형상의 구리와 같은) 저가의 도전 재료를 제공한다. 그리고, 전극은 서로 끼워맞춰지고, 전극 작용면 및 전극 접속면만을 노출시키도록 절연 시트의 관통구멍에 장착되어 있다. 전극 작용면은 전극 작용을 처리할 수 있다. 도전성 필름은 또한 전극의 리드 및 출력 단자로 되는 전극 접속면에 접속되도록 프린트되어 있다. 이 구조에 있어서, 귀금속 재료는 금속제 필름을 위해서만 사용된다. 금속제 필름은 또한 관통 구멍내의 전극 영역에만 한정된다. 이에 따라, 귀금속의 총량을, 최소로 감소시킬 수 있다. 게다가, 전극 소재의 대다수는 동시에 전극 도금되고, 기계적 처리를 통하여 절연 시트의 관통구멍에 배치되고, 귀금속 재료뿐만 아니라 제조 코스트도 또한 현저히 감소시킬 수 있다.

게다가, 본 발명에 따른 전극은 절연 시트의 관통구멍내에 장착되고, 절연 시트로부터의 끼워맞춤을 통하여, 전극 작용면 및 전극 접속면만 노출되어 있다. 다음으로, 도전성 필름은 또한 전극의 리드 및 출력 단자를 이루기 위하여 전극 접속면에 접속되도록 더 프린트되어 있다. 게다가, 전극 작용면은 도전성 필름에 직접적으로 접촉되어 있지 않다. 이에 따라, 전극면은 완전히 독립되고, 아주 정확한 전극 영역을 얻도록만, 관통구멍에 의해 결정된다. 산출된 전류는 전극 영역에 비례하므로, 본 발명은 전기 화학 센서 스트립의 재현성을 크게 개선할 수 있다.

또한, 관통구멍을 갖는 절연시트는 본 발명에서의 사출 성형에 의해 형성될 수 있다. 상술한 것과 마찬가지로, 사출 성형 처리는 유체 샘플 입구, 모세관 채널 리세스, 모세관 컨백팅(convecting) 벤트, 화학 시약, 배치 리세스 및 돌출 스페이서와 같은 다른 구조를 일체로 형성한다. 이에 따라, 조립 요소의 수를 코스트를 감소시키도록 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 요소 때문에 발생하는 조립 에러를 줄일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 귀금속의 사용량을 줄이기 위하여 도전 재료 위에 피복하는 금속제 필름을 사용하는 신규한 양태를 제공한다. 또한, 금속제 전극은 절연 시트의 관통구멍에 장착된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 일회용 센서 스트립의 제조 시간은 현저히 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명은 공업 생산에 있어서 사용되기에 아주 적합하다.

본 발명은 가장 현실적이고 바람직한 실시형태인, 현재 숙고된 점에 관하여 설명하고 있으며, 본 발명은 개시된 실시형태에 한정될 필요가 없다고 이해된다. 이에 대하여, 모든 변형이나 동종의 구조를 포함하도록 넓은 해석과 합치시킬 수 있는, 첨부하는 청구범위의 정신 및 범위내에 포함되는 여러가지 변형예나, 동종의 처리를 커버하는 것이 의도되어 있다.

Claims (95)

1. 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 시트,

   상기 관통구멍에 장착되는 적어도 하나의 도전 재료,

   상기 도전 재료에 피복되고, 전극 작용을 처리하는 전극 작용면 및 전극 접속면을 갖는 전극을 형성하는 금속제 필름, 및

   상기 전극 접속면에 전기적으로 접속되는 접속 단자와, 상기 전극 작용에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하기 위한 신호 출력 단자를 가지며, 상기 절연 시트 위에 배치되는 적어도 하나의 프린트 도전성 필름을 포함하며,

   상기 전극은 상기 관통구멍 내에 전극 영역을 형성하며, 상기 전극 영역은 상기 전극 작용을 처리하며 상기 계측 신호를 송신하기 위한 상기 전극 작용면의 영역인 일회용 전기 화학 센서 스트립.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 재료는 상기 금속제 필름으로 금속제 전극을 형성하기 위한 금속인 일회용 전기 화학 센서 스트립.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 도전 재료는 구리, 황동, 무산소 구리, 청동, 동화인(phosphorized copper), 니켈 실버 구리(nickel silver copper), 및 베릴륨 구리로 이루어지는 그룹에서 선택된 재료를 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 출력 단자를 통하여 출력되는 상기 계측 신호를 발생하도록 검체와의 반응을 통해 유체 샘플 내에 포함되는 상기 검체를 검출하기 위한, 상기 전극 작용면 상에 장착되는 화학 시약을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 화학 시약은 포도당 산화 효소(glucose oxidase), 요산 분해 효소(uricase) 및 콜레스테롤 산화 효소(cholesterol oxidase)로 이루어진 그룹에서 선택되는 효소를 포함하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 프린트 도전성 필름은 상기 전극을 전기적으로 접속하기 위하여 상기 전극 접속면 상에 피복되는 상기 신호 출력 단자 및 상기 접속 단자를 형성하도록, 상기 절연 시트 상에 도전성 페이스트를 프린팅함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 도전성 페이스트는 카본, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 금, 스테인레스강 및 이들의 조합 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 재료를 포함하는 도전성 접착제(conductive adhesive)인 일회용 전기 화학 센서 스트립.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 프린트 도전성 필름 상에 피복된 절연층을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 금속제 필름은 금, 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐, 은, 구리, 니켈, 티탄, 크롬, 철 및 알루미늄으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 재료는 카본 함유 도전성 플라스틱 합성물, 금속 함유 도전성 플라스틱 합성물 및 도전 코팅 처리가 실시된 플라스틱 재료 중 하나인 일회용 전기 화학 센서 스트립.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 재료는 전기 도금 장치(electroplating device), 침지 도금 장치(immersion plating device), 금속 침전 장치(metal deposition device), 프린팅 장치, 금속 용사 장치(metal spraying device)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 장치를 통하여 상기 금속제 필름으로 코팅되는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 금속 도금 장치는 상기 도전 재료에 상기 금속제 필름을 코팅하기 위한 금속 이온을 포함하는 전기 도금용 액체를 보유하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 도전 재료는 상기 절연 시트의 상기 관통 구멍에 배치되는 상기 전극을 형성하도록 상기 금속제 필름으로 미리 코팅되는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 도전 재료는 상기 절연 시트의 상기 관통 구멍 내에 미리 배치되고, 상기 관통 구멍 내에 상기 전극을 형성하도록, 상기 전기 도금 장치를 통하여 상기 금속제 필름으로 피복되는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 금속제 필름은 0.025㎛ 내지 20㎛의 범위의 두께를 갖는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 관통구멍 및 상기 도전 재료는 각각 원형상, 직사각형 형상 및 고리 형상(annular shape)으로 구성된 그룹에서 선택된 형상을 가지며, 서로 끼워맞춰지는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 시트는 2개의 관통구멍 들을 구비하며, 상기 관통구멍들의 바닥부는 U자형 단면을 갖는 상기 도전 재료에 끼워맞춰지기 위한 U자형 리세스(recess)를 형성하도록 함께 결합되고,

    상기 금속제 필름은 상기 절연 피스에 대하여 동일측에 배치되는, 상기 U자형 리세스의 1개의 래그(leg) 내에 있어서의 상기 전극 작용면 및 상기 U자형 리세스의 다른 래그 내에 상기 전극 접속면을 갖는 상기 전극을 형성하도록, 상기 U자형 리세스 내에 상기 도전 재료 상에 피복되어,

    상기 전극 작용면, 상기 전극 접속면 및 상기 프린트 도전성 필름은 상기 절연 시트의 동일측에 형성되는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
18. 삭제
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21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제
26. 삭제
27. 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 피스(piece),

    상기 관통구멍내에 형성된 적어도 하나의 도전 재료, 및

    전극 작용을 처리하기 위한 전극 작용면 및 계측 신호를 출력하기 위한 신호 출력 단자를 포함하는 전극을 형성하기 위하여 상기 도전 재료에 피복된 금속제 필름을 구비하며,

    상기 전극은 상기 관통구멍 내에 전극 영역을 형성하며, 상기 전극 영역은 상기 전극 작용을 처리하며 상기 계측 신호를 송신하기 위한 상기 전극 작용면의 영역인 일회용 화학 센서 스트립.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 신호 출력 단자를 통하여 출력되는 상기 계측 신호를 발생하도록, 검체와 반응시킴으로써 유체 샘플에 포함되는 상기 검체를 검출하기 위한 상기 전극 작용면 상에 장착되는 화학 시약을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 절연 피스는 측정 장치 상에 상기 센서가 배치되도록 상기 측정 장치의 노치에 고정되는 테넌(tenon)을 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 전극은 상기 측정 장치의 신호 접속점에 접속되도록 신호 출력점을 구비하고,

    상기 절연 피스는 상기 유체 샘플을 측정하기 위하여 상기 전극의 상측 부분에 배치되는 계측용 리세스를 구비하고,

    상기 계측용 리세스 및 상기 관통구멍은 일체로 형성되고,

    메쉬 피스(mesh piece)는 상기 유체 샘플내의 불순물을 필터링하기 위하여, 상기 계측용 리세스 상에 장착되고,

    상기 전극 및 상기 화학 시약은 계측용 영역을 형성하도록 상기 메쉬 피스의 하측에 배치되고,

    커버층은 상기 메쉬 피스 상에 피복되고, 상기 계측용 리세스로부터 회피함으로써 상기 메쉬 피스를 회피하기 위하여 상기 절연 피스에 접속되고,

    상기 커버층은 상기 유체 샘플내에 적하되기 위한 개구를 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
31. 제 27 항에 있어서, 상기 전극의 상기 신호 출력 단자는 리벳 조인트를 구비하고,

    상기 센서 스트립은 상기 절연 피스 상에 장착되며, 출력 단자 및 상기 리벳 조인트를 전기적으로 지지하는 전극 접속 구멍을 갖는 금속제 박형 스트립을 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
32. 삭제
33. 삭제
34. 삭제
35. 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 피스,

    상기 관통구멍 내에 장착되며, 전극 작용을 통하여 상기 전극 작용을 처리하도록 전극 작용면 및 전극 접속면을 갖는 적어도 하나의 금속제 전극, 및

    상기 절연 피스에 장착되며, 상기 전극 접속면에 전기적으로 접촉되는 도전 접속면 및 상기 전극 작용에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하는 신호 출력 단자를 갖는 적어도 하나의 프린트 도전성 필름을 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
36. 제 35 항에 있어서, 상기 금속제 전극은 동제(銅製) 전극인 일회용 전기 화학 센서 스트립.
37. 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 시트, 및

    상기 관통구멍 내에 장착되고, 전극 작용을 처리하기 위한 전극 작용면 및 상기 전극 작용에 의해 발생하는 계측 신호를 출력하기 위한 신호 출력 단자를 갖는 적어도 하나의 금속제 전극을 구비하며,

    상기 전극은 상기 관통구멍 내에 전극 영역을 형성하며, 상기 전극 영역은 상기 전극 작용을 처리하고 상기 계측 신호를 송신하기 위한 상기 전극 작용 면의 영역인 일회용 전기 화학 센서 스트립.
38. 제 37 항에 있어서, 상기 절연 시트는 측정 장치 상에 상기 스트립을 배치하도록 계측용 패널의 노치 내에 고정된 테넌(tenon)을 포함하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
39. 삭제
40. 삭제
41. 삭제
42. 삭제
43. 제 28 항에 있어서, 상기 화학 시약은 포도당 산화 효소, 요산 분해 효소 및 콜레스테롤 산화 효소로 이루어진 그룹에서 선택되는 효소를 포함하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
44. 제 27 항에 있어서, 상기 금속제 필름은 금, 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐, 은, 구리, 니켈, 티탄, 크롬, 철, 및 알루미늄으로 이루어진 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
45. 제 27 항에 있어서, 상기 도전 재료는 전기 도금 장치, 침지 도금 장치, 금속 침전 장치, 프린팅 장치, 금속 용사 장치로 이루어진 그룹에서 선택되는 장치를 통하여 상기 금속제 필름으로 코팅되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
46. 제 45 항에 있어서, 상기 금속 도금 장치는 상기 도전 재료에 상기 금속제 필름을 코팅하기 위한 금속 이온을 포함하는 전기 도금용 액체를 보유하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
47. 제 46 항에 있어서, 상기 도전 재료는 상기 절연 시크의 상기 관통 구멍에 배치되는 상기 전극을 형성하도록 상기 금속제 필름으로 코팅되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
48. 제 27 항에 있어서, 상기 도전 재료는 실린더형의 구리 판인 일회용 전기 화학 센스 스트립.
49. 제 48 항에 있어서, 상기 실린더형 구리 판은 0.10mm 내지 2.0mm 범위의 두께 및 0.2mm 내지 3.0mm 범위의 직경을 구비하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
50. 제 27 항에 있어서, 상기 절연 시트는 사출 성형 장치, 펀치 프레스 장치, 컴퓨터 드릴링 머신으로 구성된 그룹에서 선택된 장치를 통해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
51. 적어도 하나의 제 1 관통 구멍을 구비하는 절연 시트;

    상기 제 1 관통 구멍 내에 장착되는 제 1 도전 재료;

    상기 제 1 도전 재료 상에 피복되고, 전극 작용을 처리하는 전극 작용 면 및 전극 접속면을 포함하는 제 1 전극을 형성하도록 제 1 금속제 필름으로, 상기 제 1 전극은 상기 관통 구멍 내에 전극 영역을 형성하며, 상기 전극 영역은 상기 전극 작용을 처리하며 상기 계측 신호를 송신하기 위한 상기 전극 작용면의 영역인 제 1 금속제 필름; 및

    상기 전기 접속면에 전기적으로 연결되는 접속 단자 및 상기 전극 작용에 의해 발생하는 계측신호를 출력하는 신호 출력 단자를 갖는 상기 절연 피스 상의 제 1 프린트 도전성 필름으로, 상기 제 1 전극은 상기 관통 구멍 내에 전극 영역을 형성하며, 상기 전극 영역은 상기 전극 작용을 처리하며 상기 계측 신호를 송신하기 위한 상기 전극 작용면의 영역인 제 1 프린트 도전성 필름을 포함하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
52. 적어도 하나의 관통구멍을 갖는 절연 피스;

    상기 관통 구멍 내에 장착되는 적어도 하나의 도전 재료; 및

    전극 작용을 처리하기 위한 전극 작용 면 및 계측 신호를 직접 출력하기 위한 신호 출력 단자를 포함하는 전극을 형성하기 위한 상기 도전 재료 상의 금속제 필름을 포함하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
53. 제 52 항에 있어서, 상기 신호 출력 단자를 통하여 이후 직접 출력되는 상기 계측 신호를 발생하도록 검체와의 반응을 통해 유체 샘플 내에 포함되는 상기 검체를 검출하기 위한, 상기 전극 작용면 상에 장착되는 화학 시약을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
54. 제 52 항에 있어서, 상기 금속제 필름은 금, 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐, 은, 구리, 니켈, 티탄, 크롬, 철 및 알루미늄으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
55. 제 52 항에 있어서, 상기 도전 재료는 전기 도금 장치, 침지 도금 장치, 금속 침전 장치, 프린팅 장치 및 금속 용사 장치으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
56. 제 55 항에 있어서, 상기 금속 도금장치는 상기 도전 재료에 상기 금속제 필름을 코팅하기 위한 금속 이온을 포함하는 전기 도금용 액체를 보유하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
57. 제 52 항에 있어서, 상기 도전재료는 상기 절연 피스의 상기 관통 구멍 내에 배치되는 상기 전극을 형성하도록 상기 금속제 필름으로 미리 코팅되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
58. 제 52 항에 있어서, 상기 도전 재료는 실린더형 구리 판인 일회용 전기 화학 센스 스트립.
59. 제 58 항에 있어서, 상기 실린더형 구리 판은 0.10mm 내지 2.0mm 범위의 두께 및 0.2mm 내지 3.0mm 범위의 직경을 구비하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
60. 제 52 항에 있어서, 상기 절연 시트는 사출 성형 장치, 펀치 프레스 장치, 컴퓨터 드릴링 머신으로 구성된 그룹에서 선택된 장치를 통해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
61. 적어도 하나의 관통 구멍을 구비하는 절연 피스;

    상기 관통 구멍 내에 장착되는 적어도 하나의 도전 재료; 및

    계측 신호를 직접 출력하기 위한 전극을 형성하도록 상기 도전 재료에 피복되는 금속제 필름을 포함하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
62. 제 61 항에 있어서, 상기 신호 출력 단자를 통하여 이후 출력되는 상기 계측 신호를 발생하도록 검체와의 반응을 통해 유체 샘플 내에 포함되는 상기 검체를 검출하기 위한, 상기 전극 작용면 상에 장착되는 화학 시약을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
63. 제 61 항에 있어서, 상기 금속제 필름은 금, 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐, 은, 구리, 니켈, 티탄, 크롬, 철 및 알루미늄으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
64. 제 61 항에 있어서, 상기 도전 재료는 전기 도금 장치, 침지 도금 장치, 금속 침전 장치, 프린팅 장치 및 금속 용사 장치으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
65. 제 64 항에 있어서, 상기 금속 도금장치는 상기 도전 재료에 상기 금속제 필름을 코팅하기 위한 금속 이온을 포함하는 전기 도금용 액체를 보유하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
66. 제 65 항에 있어서, 상기 도전재료는 상기 절연 피스의 상기 관통 구멍 내에 배치되는 상기 전극을 형성하도록 상기 금속제 필름으로 미리 코팅되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
67. 제 61 항에 있어서, 상기 도전 재료는 실린더형 구리 판인 일회용 전기 화학 센스 스트립.
68. 제 67 항에 있어서, 상기 실린더형 구리 판은 0.10mm 내지 2.0mm 범위의 두께 및 0.2mm 내지 3.0mm 범위의 직경을 구비하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
69. 제 61 항에 있어서, 상기 절연 피스는 사출 성형 장치, 펀치 프레스 장치, 및 컴퓨터 드릴링 머신으로 구성된 그룹에서 선택된 장치를 통해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
70. 적어도 하나의 관통 구멍을 구비하는 절연 피스;

    상기 관통 구멍 내에 장착되는 적어도 하나의 도전 재료; 및

    전극 작용을 처리하기 위한 전극 작용 면 및 계측 신호를 출력하기 위한 신호 출력 단자를 포함하는 전극을 형성하도록 상기 도전 재료 상에 피복되는 금속제 필름을 포함하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
71. 제 70 항에 있어서, 상기 전극 및 상기 절연 피스는 사출 성형 장치, 펀치 프레스 장치 및 컴퓨터 드릴링 머신으로 구성된 그룹에서 선택된 장치를 통해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
72. 제 70 항에 있어서, 상기 금속제 필름은 금, 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐, 은, 구리, 니켈, 티탄, 크롬, 철 및 알루미늄으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
73. 제 70 항에 있어서, 상기 도전 재료는 전기 도금 장치, 침지 도금 장치, 금속 침전 장치, 프린팅 장치 및 금속 용사 장치으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
74. 제 73 항에 있어서, 상기 금속 도금장치는 상기 도전 재료에 상기 금속제 필름을 코팅하기 위한 금속 이온을 포함하는 전기 도금용 액체를 보유하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
75. 제 74 항에 있어서, 상기 도전재료는 상기 절연 피스의 상기 관통 구멍 내에 배치되는 상기 전극을 형성하도록 상기 금속제 필름으로 미리 코팅되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
76. 제 70 항에 있어서, 상기 도전 재료는 실린더형 구리 판인 일회용 전기 화학 센스 스트립.
77. 제 76 항에 있어서, 상기 실린더형 구리 판은 0.10mm 내지 2.0mm 범위의 두께 및 0.2mm 내지 3.0mm 범위의 직경을 구비하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
78. 제 70 항에 있어서, 상기 절연 피스는 사출 성형 장치, 펀치 프레스 장치, 및 컴퓨터 드릴링 머신으로 구성된 그룹에서 선택된 장치를 통해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
79. 적어도 하나의 관통홀을 구비하는 절연 피스;

    상기 관통 홀 내에 장착되는 적어도 하나의 도전 재료; 및

    전극 작용을 처리하기 위한 전극 작용 면 및 계측 신호를 출력하는 신호 출력 단자를 포함하는 전극을 형성하도록 상기 도전 재료 상에 피복되는 급속제 필름을 포함하는 센스 스트립으로,

    상기 센스 스트립은 하나의 절연 피스 내에 상기 절연 피스를 포함하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
80. 제 79 항에 있어서, 상기 신호 출력 단자를 통하여 이후 출력되는 상기 계측 신호를 발생하도록 검체와의 반응을 통해 유체 샘플 내에 포함되는 상기 검체를 검출하기 위한, 상기 전극 작용면 상에 장착되는 화학 시약을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
81. 제 79 항에 있어서, 상기 금속제 필름은 금, 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐, 은, 구리, 니켈, 티탄, 크롬, 철 및 알루미늄으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
82. 제 79 항에 있어서, 상기 도전 재료는 전기 도금 장치, 침지 도금 장치, 금속 침전 장치, 프린팅 장치 및 금속 용사 장치으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 재료에 의해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
83. 제 82 항에 있어서, 상기 금속 도금장치는 상기 도전 재료에 상기 금속제 필름을 코팅하기 위한 금속 이온을 포함하는 전기 도금용 액체를 보유하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
84. 제 83 항에 있어서, 상기 도전재료는 상기 절연 피스의 상기 관통 구멍 내에 배치되는 상기 전극을 형성하도록 상기 금속제 필름으로 미리 코팅되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
85. 제 79 항에 있어서, 상기 도전 재료는 실린더형 구리 판인 일회용 전기 화학 센스 스트립.
86. 제 85 항에 있어서, 상기 실린더형 구리 판은 0.10mm 내지 2.0mm 범위의 두께 및 0.2mm 내지 3.0mm 범위의 직경을 구비하는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
87. 제 79 항에 있어서, 상기 절연 피스는 사출 성형 장치, 펀치 프레스 장치, 및 컴퓨터 드릴링 머신으로 구성된 그룹에서 선택된 장치를 통해 형성되는 일회용 전기 화학 센스 스트립.
88. 제 51 항에 있어서, 상기 절연 시트의 제2 관통구멍 내에 장착된 제2 도전 재료,

    대극 및 제2 전극 접속면으로서 기능하는 제2 전극 작용면을 갖는 제2 전극을 형성하도록 상기 제2 도전 재료 상에 코팅되는 제2 금속제 필름, 및

    상기 절연 시트 상에 형성되며, 상기 제2 전극 접속면 및 제2 신호 출력 단자에 전기적으로 접속된 제2 접속 단자를 갖는 제2 프린트 도전성 필름을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
89. 제 88 항에 있어서, 상기 절연 시트의 제3 관통 구멍 내에 장착된 제3 도전 재료와,

    참조 전극 및 제3 전극 접속면으로 기능하는 제3 전극 작용면을 갖는 제3 전극을 형성하도록 상기 제3 도전 재료 상에 코팅되는 제3 금속제 필름, 및

    상기 절연 시트 상에 형성되며, 상기 제3 전극 접속면 및 제3 신호 출력 단자에 전기적으로 접속된 제3 접속 단자를 갖는 제3 프린트 도전성 필름을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
90. 제 89 항에 있어서, 상기 제3 금속제 필름은 화학 용액 내에서 침지 도금되거나, 화학 용액 내에서 전기 도금되거나, 또는 프린트 장치를 통하여, AgCl 페이스트에 의해 프린트된 은제 필름(silver metal film)이고, 상기 은제 필름은 Ag/AgCl 참조 전극으로 변성되는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
91. 제 89 항에 있어서, 상기 절연 시트는 유체 샘플을 배치하기 위하여 상기 전극의 상측의 에지부에 배치된 완만한 리세스(flowing recess)와, 그 속에 상기 유체 샘플을 흘리는 스페이스를 구비하며,

    상기 완만한 리세스는 상기 절연 시트의 일측에 배치된 유체 입구를 구비하며,

    상기 유체 입구, 상기 완만한 리세스 및 상기 관통구멍은 일체로 형성되고,

    커버층은 상기 유체 입구와 상기 완만한 리세스에 협동함으로써, 모세관 채널과 계측용 섹션을 형성하도록 상기 절연 시트의 상기 완만한 리세스 위에 피복되고,

    상기 완만한 리세스는 상기 유체 입구와 협동하여 상기 모세관 채널을 형성하도록 모세관 벤트를 더 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
92. 제 91 항에 있어서, 상기 대극 및 상기 작용 전극은 전극 어셈블리를 형성하고,

    상기 전극 어셈블리의 상측 및 상기 계측 영역의 하측의 스페이스에 균등한 두께를 갖는 화학 시약이 내부에 위치하도록 제공되는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
93. 제 91 항에 있어서, 상기 절연 시트는 상기 커버층을 융기시키고, 상기 커버층 위의 접착제로부터 상기 유체 샘플을 분리시키기 위한 돌출 스페이서를 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.
94. 제 91 항에 있어서, 상기 대극 및 상기 참조 전극은 모두 프린트 전극들이고,

    상기 작용 전극은 상기 절연 시트의 상기 제 1, 제 2 및 제 3 관통구멍을 포함하는 그룹에서 선택된 하나의 관통구멍 내에 배치된 금속제 전극인 일회용 전기 화학 센서 스트립.
95. 제 51 항에 있어서, 상기 제1 전극은 변성 전극을 형성하기 위하여 고정되는 변성층을 더 구비하는 일회용 전기 화학 센서 스트립.

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