KR100868566B1 - Device for measuring glucose concentration and a method of measuring the concentration of glucose using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포도당 산화 효소를 포함하는 이온전도성 매질, 상기 이온전도성 매질과 전기적으로 연결된 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 포함하는 제1 센서부 및 포도당 산화 효소가 포함되어 있지 않은 이온전도성 매질을 포함하는 것을 제외하고는 제1 센서부와 동일한 구성을 갖는 제2 센서부를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치로서, 포도당 측정 시에 상기 제1 센서부에서 측정된 포도당의 농도 값으로부터 상기 제2 센서부로부터 측정된 간섭 신호 값을 감산하여 얻어지는 보정된 포도당 농도 값을 제공하도록 되어 있는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치 및 그를 이용한 포도당 농도 측정방법을 제공한다. The present invention provides an ion conductive medium including glucose oxidase, a first sensor unit including an extraction electrode, a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode electrically connected to the ion conductive medium, and an ion conductive medium not containing glucose oxidase. A reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body, comprising a second sensor unit having the same configuration as the first sensor unit except for including a medium, wherein the glucose is measured by the first sensor unit at the time of glucose measurement. A reverse iontophoretic apparatus for measuring the concentration of glucose in the body, and a method for measuring glucose concentration using the same, which is configured to provide a corrected glucose concentration value obtained by subtracting the interference signal value measured from the second sensor unit from the glucose concentration value. to provide.

포도당, 역이온영동, 간섭 물질 Glucose, reverse iontophoresis, interference

Description

포도당 농도 측정 장치 및 그를 이용한 포도당 농도를 측정하는 방법{Device for measuring glucose concentration and a method of measuring the concentration of glucose using the same}Device for measuring glucose concentration and a method of measuring the concentration of glucose using the same

도 1은 종래 역이온영동 장치에 의하여 추출된 포도당으로부터 발생하는 전기량의 변화를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a change in the amount of electricity generated from glucose extracted by a conventional reverse iontophoretic device.

도 2는 종래 알려진 2개 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 전극구조를 나타내는 도면이다.2 is a view showing the electrode structure of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body including two conventionally known sensor unit.

도 3a 및 3b는 도 2에 나타낸 역이온영동 장치의 제1 센서부에서 측정된 신호 값을 나타내는 도면이다.3A and 3B are diagrams showing signal values measured by the first sensor unit of the reverse iontophoretic apparatus shown in FIG. 2.

도 4는 본 발명의 2 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 전극구조를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing the electrode structure of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body including the two sensor unit of the present invention.

도 5는 제2 센서부에서 측정된 간섭 물질로부터 발생하는 간섭 신호 값을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an interference signal value generated from an interference substance measured by the second sensor unit.

도 6은 제1 센서부로부터 측정된 신호 값과 제2 센서부에서 측정된 간섭 물질로부터 발생하는 간섭 신호 값을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating signal values measured from the first sensor unit and interference signal values generated from the interference material measured by the second sensor unit.

도 7a 및 7b는 본 발명의 3 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 전극구조를 나타내는 도면이다.7a and 7b is a view showing the electrode structure of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body including the three sensor unit of the present invention.

도 8a, 8b 및 8c는 도 7a에 나타낸 바와 같은 전극구조를 갖는 역이온영동 장치에서, 제1 센서부의 추출전극 (10) 및 제2 센서부의 추출전극 (10a)을 (-)극으로 하고 제3 센서부의 추출전극을 (+) 전극으로 하여 10분 동안, 추출시 일정 전류를 인가하고 분석 시 일정 전압을 인가하고, 다시 제1 센서부의 추출전극 (10) 및 제2 센서부의 추출전극 (10a)을 (+)극으로 하고 제3 센서부의 추출전극 (10b)을 (-) 전극으로 하여 10분 동안 동일한 전류 및 전압을 인가한 후, 제1 센서부 및 제2 센서부의 작업전극 (20, 20a)을 통하여 전류를 측정한 결과이다.8A, 8B, and 8C show a negative electrode having an electrode structure as shown in FIG. 7A, wherein the extraction electrode 10 of the first sensor unit and the extraction electrode 10a of the second sensor unit are formed as negative electrodes. 3 Applying a constant current during extraction and applying a constant voltage during analysis for 10 minutes using the extraction electrode of the sensor unit as a (+) electrode, and again, the extraction electrode 10 of the first sensor unit and the extraction electrode 10a of the second sensor unit ) And the same current and voltage are applied for 10 minutes using the (+) electrode and the extraction electrode 10b of the third sensor unit as the (-) electrode, and then the working electrodes (20, This is the result of measuring the current through 20a).

본 발명은 포도당 농도 측정용 역이온영동 장치 및 그를 이용한 개체의 포도당 농도를 측정하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a reverse iontophoretic device for measuring glucose concentration and a method for measuring glucose concentration in an individual using the same.

종래 이온영동을 이용한 혈당의 무채혈 측정 장치 및 그에 사용되는 포도당 추출용 패치가 개시된 바 있다. 예를 들면, 한국특허공개 제1999-0077833호에는 생물계에 존재하는 분석물의 농도를 모니터링하는 샘플링 시스템에 있어서, 이온전도성 매질 및 분석물과 반응하여 과산화수소를 생성할 수 있는 효소를 함유하는 저장기; 효소와 반응하여 과산화수소를 생성하는 저장기 내의 분석물 농도가 서브밀리몰이 되도록 분석물을 생물계로부터 저장기로 추출하고, 저장기와 작동적으로 접촉되어 있는 샘플링수단; 및 저장기와 작동적으로 접촉되어 있는 센서요소로서, 저장기 내에서 생성된 과산화수소와 전기화학적으로 반응하여 검출가능 신호를 제공하 고, 약 0.1 내지 3cm2 범위의 기하학적 표면적, 0.6V에서 완충액에서 측정할 때 약 2 내지 60nA 이하 범위의 바탕전류, 및 0.6V에서 완충액에서 측정할 때 과산화수소의 μM 당 약 6 내지 180nA 범위의 감도를 갖는 전극을 포함하고 있는 센서요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샘플링 시스템이 개시되어 있다. 또한, 한국특허공개 제2005-0026791호에는 피부에 접촉하는 이온 전도성 접촉부와, 피부에 접촉하는 이온 전도성 접촉부의 면의 반대 측면에 제공되는 전극부와, 상기 전극에 전기적으로 연결되어 있는 전기량 측정부와, 전기량 측정부에 연결되어 있는 모니터부를 포함하는 포도당 측정 장치에 있어서, 혈당 측정을 위한 전압이 인가되는 작업 전극과, 상기 작업전극 둘레의 대부분을 에워싸도록 제공되며 피부를 통해 체액의 포도당을 추출하도록 하는 전류가 인가되는 제1 추출전극과, 상기 추출전극 둘레의 대부분을 에워싸도록 제공되며 상기 작업전극과 상기 이온전도성 접촉부를 통해 전기적으로 연결되어 있는 상대 전극과, 상기 상대 전극이 연장하지 않는 부분에서 상기 추출전극 둘레에 제공되며 상기 작업 전극과 상기 기준 전위 전극을 포함하는 분석부와, 상기 분석부와 분리되어 있으며 상기 분석부의 제1 추출전극과 함께 피부에 추출전류를 인가하는 제2 추출전극을 포함하는 추출부를 포함하는 무채혈 혈당 측정 장치의 전극부가 개시되어 있다. 상기 이온전도성 접촉부 예를 들면, 하이드로겔에 축적된 포도당은 하이드로겔 표면 또는 내부에 균질하게 고정화된 포도당 산화효소와의 반응에 의하여 과산화수소를 생성하고, 생성된 과산화 수소는 작업전극과 기준전극 사이에 인가된 전압에 의하여 산화되어, 전류를 발생시킨다. 도 1은 종래 역이온영동 장치에 의하여 추출된 포도당으로부터 발생하는 전기량의 변화를 나타내는 도면이다. 검출된 전류량은 면적 값을 이용하여 설정된 알고리즘에 의하여 포도당 농도로 환산된다. Conventional devices for measuring blood free blood glucose using iontophoresis and glucose extraction patches used therein have been disclosed. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-0077833 discloses a sampling system for monitoring the concentration of an analyte present in a biological system, comprising: a reservoir containing an enzyme capable of generating hydrogen peroxide by reacting with an ion conductive medium and an analyte; Sampling means for extracting the analyte from the biological system into the reservoir so that the concentration of the analyte in the reservoir that reacts with the enzyme to produce hydrogen peroxide is submillimolar, and is in operative contact with the reservoir; And a sensor element in operative contact with the reservoir, the electrochemical reaction with hydrogen peroxide produced in the reservoir to provide a detectable signal, measured in buffer at a geometric surface area in the range of about 0.1 to 3 cm 2 , 0.6V. And a sensor element comprising an electrode having a background current in the range of about 2 to 60 nA or less and a sensitivity in the range of about 6 to 180 nA per μM of hydrogen peroxide when measured in buffer at 0.6 V. Is disclosed. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0026791 discloses an ion conductive contact portion in contact with the skin, an electrode portion provided on an opposite side of the surface of the ion conductive contact portion in contact with the skin, and an electric quantity measuring unit electrically connected to the electrode. And a monitor connected to the electricity measuring unit, the glucose measuring apparatus comprising: a working electrode to which a voltage for measuring blood glucose is applied; and a glucose surrounding body fluid through the skin to surround most of the periphery of the working electrode. A first extraction electrode to which a current to be extracted is applied, a counter electrode provided to surround most of the extraction electrode, and electrically connected through the working electrode and the ion conductive contact, and the counter electrode does not extend; A portion around the extraction electrode and including the working electrode and the reference potential electrode. It is separate from the analysis unit and the analysis unit, and discloses additional electrode of the non-blood glucose measurement device including the extract to a second extraction electrode for applying an extraction current to the skin with the first extraction electrode wherein the analysis portion. Glucose accumulated in the ion conductive contact, for example, hydrogel, generates hydrogen peroxide by reaction with glucose oxidase homogeneously immobilized on or inside the hydrogel, and the generated hydrogen peroxide is formed between the working electrode and the reference electrode. It is oxidized by the applied voltage to generate a current. 1 is a view showing a change in the amount of electricity generated from glucose extracted by a conventional reverse iontophoretic device. The detected amount of current is converted into glucose concentration by an algorithm set by using an area value.

종래 무채혈 혈당 측정 장치 및 그에 사용되는 포도당 추출용 패치를 사용하는 경우, 피부를 통한 포도당 추출 시 동시에 추출될 수 있는 간섭 물질 및 외적 요인에 의하여 야기되는 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화로부터 발생하는 신호의 변화가 반영되어 부정확하고 민감도가 낮은 신호를 얻는다는 문제점이 있었다. 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화는 포도당 측정용 역이온영동 장치를 착용하고 있는 개체의 움직임, 음식물 섭취, 스트레스 정도, 및 체온 변화 등에 의하여 기인하는 것으로 여겨지나, 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 종래의 포도당 측정 장치 및 그를 이용한 방법에 의하면, 간섭물질 및 다른 외적 요인에 의하여 야기되는 간섭 신호를 보정할 필요가 있었다.When using a blood-free blood glucose measurement device and a glucose extracting patch used therein, the moisture content, pressure, temperature, and sensor of an ion-conducting medium caused by interfering substances and external factors that can be extracted simultaneously when extracting glucose through the skin There is a problem in that an incorrect and low sensitivity signal is obtained by reflecting a change in a signal generated from a change in internal contact resistance. Changes in moisture content, pressure, temperature, and contact resistance inside the ion-conducting medium are believed to be due to movement of the individual wearing the glucose measuring reverse iontophoresis device, food intake, stress level, and body temperature changes, It is not limited to the example. Therefore, according to the conventional glucose measuring apparatus and the method using the same, it was necessary to correct the interference signal caused by the interference substance and other external factors.

이에 본 발명자들은 이러한 문제점을 해결하고자 집중적으로 연구한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. Accordingly, the present inventors have intensively researched to solve these problems, and have now completed the present invention.

본 발명의 목적은 간섭 물질 및 외적 요인에 의하여 야기되는 전기량의 변화를 보정하여 정확한 포도당 농도 값을 측정할 수 있는 포도당 측정용 역이온영동 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reverse iontophoretic device for measuring glucose, which can measure an accurate glucose concentration value by correcting a change in the amount of electricity caused by an interference substance and an external factor.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 포도당 측정용 역이온영동 장치를 이용하 여 체내 포도당의 농도를 측정하는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention to provide a method for measuring the concentration of glucose in the body by using a glucose ion ion iontophoresis device of the present invention.

본 발명은 포도당 산화 효소를 포함하는 이온전도성 매질, 상기 이온전도성 매질과 전기적으로 연결된 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 포함하는 제1 센서부 및 포도당 산화 효소가 포함되어 있지 않은 이온전도성 매질을 포함하는 것을 제외하고는 제1 센서부와 동일한 구성을 갖는 제2 센서부를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치로서, 포도당 측정 시에 상기 제1 센서부에서 측정된 포도당의 농도 값으로부터 상기 제2 센서부로부터 측정된 간섭 신호 값을 감산하여 얻어지는 보정된 포도당 농도 값을 제공하도록 되어 있는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치를 제공한다. The present invention provides an ion conductive medium including glucose oxidase, a first sensor unit including an extraction electrode, a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode electrically connected to the ion conductive medium, and an ion conductive medium not containing glucose oxidase. A reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body, comprising a second sensor unit having the same configuration as the first sensor unit except for including a medium, wherein the glucose is measured by the first sensor unit at the time of glucose measurement. A reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body is provided to provide a corrected glucose concentration value obtained by subtracting the interference signal value measured from the second sensor unit from the glucose concentration value.

본 발명에 있어서, "역이온영동 (reverse iontophoresis)"이란 피부 표면에 전기장을 인가하여 피부를 통하여 분석하고자 하는 물질을 추출하는 것으로 당업계에 이해되고 있다. 이러한 역이온영동 기술은 당업계에 잘 알려져 있다. 예를 들면, 피부 표면을 통하여 이온 종 (Na+, K+)을 추출하기 위하여 역이온영동을 사용하는 것을 개시하고 있다 (Benjamin et al. (1954) J. Appl. Physiol. 6:401). 피부 표면을 통하여 다양한 분석 물질의 추출에 역이온영동을 적용한 예가 알려져 있다 (Glikfeld et al. (1989) Pharma. Engineering and Computing 16(2):125; Burnette, R. and Marrero, D. (1986) J. Pharm. Sci. 75(8);738). 또한, 역이온영동 장치에 관한 것도 당업계에 잘 알려져 있다. 예를 들면, 한국특허공개 제1999-0077833호, 한국특허공개 제2005-0026791호 및 미국특허 제5,954,685호에는 역이온 영동 장치가 개시되어 있다. 본 발명의 역이온영동 장치에는 본 명세서에 언급된 구성을 제외하고, 종래 알려진 역이온영동 장치에 사용되는 통상적인 구성이 포함되는 것으로 해석되어야 한다. In the present invention, "reverse iontophoresis" is understood in the art to extract a substance to be analyzed through the skin by applying an electric field to the skin surface. Such reverse iontophoretic techniques are well known in the art. For example, the use of reverse iontophoresis to extract ionic species (Na +, K +) through the skin surface is disclosed (Benjamin et al. (1954) J. Appl. Physiol. 6: 401). Examples of application of reverse iontophoresis to the extraction of various analytes through the skin surface are known (Glikfeld et al. (1989) Pharma. Engineering and Computing 16 (2): 125; Burnette, R. and Marrero, D. (1986)). J. Pharm. Sci. 75 (8); 738). It is also well known in the art for reverse iontophoresis devices. For example, Korean Patent Publication No. 1999-0077833, Korean Patent Publication No. 2005-0026791, and US Patent No. 5,954,685 disclose reverse iontophoresis devices. The reverse iontophoretic device of the present invention should be construed to include conventional configurations used in conventionally known reverse iontophoretic devices, with the exception of the configurations mentioned herein.

본원의 명세서 전반에 있어서, 상기 이온전도성 매질은 전류가 인가될 경우 이온성 물질을 이동시킬 수 있는 매질이면 어느 것이나 포함된다. 상기 이온전도성 매질에는, 전도성 고분자 겔, 친수성 고분자 겔이 포함되며, 바람직하게는, 상기 이온전도성 매질은 이온전도성 친수고분자 겔이다. 상기 이온전도성 매질은 각각 피부에 접촉하는 면 및 역이온영동에 의하여 세포 간액 내의 포도당을 추출하기 위한 추출전극과 추출된 포도당을 검출하기 위한 검출 전극에 전기적으로 연결될 수 있는 특성을 제공할 수 있는 것이면 어느 것이나 포함된다. Throughout this specification, the ion conductive medium includes any medium that can move the ionic material when a current is applied. The ion conductive medium includes a conductive polymer gel and a hydrophilic polymer gel. Preferably, the ion conductive medium is an ion conductive hydrophilic polymer gel. If the ion conductive medium can provide the characteristics that can be electrically connected to the extraction electrode for extracting glucose in the cell hepatic fluid and the detection electrode for detecting the extracted glucose by the surface contacting the skin and reverse iontophoresis, respectively Any is included.

상기 이온전도성 매질에 포함된 효소는 포도당과 반응하여 화학적 신호를 발생시키는 것이면 어느 것이나 포함되며, 바람직하게는 포도당 산화효소 (glucose oxidase)이다. 상기 화학적 신호는 상기 포도당으로부터 상기 효소에 의하여 형성되는 물질 또는 그 파생물일 수 있다. 예를 들면, 상기 화학적 신호는 과산화수소가 될 수 있다. 상기 효소는 상기 이온전도성 매질 중 어느 하나에 포함된다. The enzyme included in the ion conductive medium includes any one that reacts with glucose to generate a chemical signal, and is preferably glucose oxidase. The chemical signal may be a substance formed by the enzyme from the glucose or a derivative thereof. For example, the chemical signal may be hydrogen peroxide. The enzyme is included in any one of the ion conductive media.

본 발명에 있어서, 이온 전도성 매질에 포함되는 포도당 산화 효소는 상기 이온 전도성 매질 내부에 균질하게 분산되어 있는 것일 수 있다. 또한, 이온 전도성 매질에 포함되는 포도당 산화 효소는 상기 이온 전도성 매질의 표면에 균질하게 도포되어 있는 것일 수 있다.In the present invention, the glucose oxidase contained in the ion conductive medium may be homogeneously dispersed in the ion conductive medium. In addition, the glucose oxidase contained in the ion conductive medium may be homogeneously applied to the surface of the ion conductive medium.

상기 작업전극, 상대전극 및 기준전극은 역이온영동에 의해 경피 내 세포 간 액으로 부터 추출되어 이온 전도성 매질에 축적된 포도당이 이온 전도성 매질에 고정화된 포도당 산화효소와 반응하여 생성된 과산화수소를 전기화학적으로 산화시켜 발생된 전기적 신호를 검출하는 검출 전극으로서 역할을 한다. The working electrode, the counter electrode and the reference electrode were extracted from intercellular fluids by transion electrophoresis, and glucose accumulated in the ion conductive medium reacted with the hydrogen peroxide produced by the reaction with glucose oxidase immobilized on the ion conductive medium. It serves as a detection electrode for detecting the electrical signal generated by oxidation.

본원의 명세서 전반에 있어서, "전극 (electrode)"이란 전해질과 접촉된 상태에서 전자적 운동에 의하여 전류가 흐를 수 있는 전기화학적 회로 (electrochemical cell)의 일 성분을 나타내는 통상적인 의미로서 사용된다. 갈바니 회로 및 전기분해 회로 모두에 필수성분인 전극은 은, 납, 아연, 알루미늄, 구리, 철, 니켈, 수은, 흑연, 금, 또는 백금 및 산화물 및 그들의 합금과 같은 전기전도성 물질로 구성될 수 있다. Throughout this specification, the term “electrode” is used in its ordinary sense to refer to a component of an electrochemical cell through which electrical current can flow by contact with an electrolyte. Electrodes that are essential to both galvanic and electrolytic circuits may be composed of electrically conductive materials such as silver, lead, zinc, aluminum, copper, iron, nickel, mercury, graphite, gold, or platinum and oxides and their alloys. .

본 발명에 있어서, "추출전극 (extraction electrode)"이란 피부를 통하여 체내의 분석하고자 하는 물질을 역이온영동 추출에 의하여 추출될 수 있을 정도의 충분한 양으로 전류가 인가되는 전극을 나타낸다. 추출전극에 전류가 인가되는 경우, 각 추출전극의 전류 방향은 일정한 간격으로 교대로 변화하는 것이 바람직하다. "상대전극 (counter electrode)"이란 작업전극과 기준전극에 일정한 전압이 인가될 수 있도록 작용하여 전기화학적 회로를 완성하는 전기화학적 회로 중의 전극을 의미한다. "기준전극 (reference electrode)"이란 기준 전위를 제공하는 전극을 의미한다. 작업 전극 (working electrode)"이란 인간된 전압에 의한 분석 물질과의 산화환원 반응에 의해 발생된 전류량을 측정하는 전극을 의미한다. 본 발명의 역이온영동 장치에 있어서, 상기 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 백금 (Pt), 금 (Au), 은 (Ag) 및 이들에 탄소 (C)를 포함 하는 전극 또는 은/염화은 (Ag/AgCl) 전극일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 전극들은 당업계에 알려진 임의의 방법, 예를 들면, 스크린 프린팅 방법 및 스퍼터링 등에 의하여 기판 상에 제조될 수 있다.In the present invention, an "extraction electrode" refers to an electrode to which a current is applied in a sufficient amount so that the substance to be analyzed in the body through the skin can be extracted by reverse iontophoretic extraction. When a current is applied to the extraction electrodes, it is preferable that the current direction of each extraction electrode is alternately changed at regular intervals. "Counter electrode" means an electrode in an electrochemical circuit that acts to apply a constant voltage to the working electrode and the reference electrode to complete the electrochemical circuit. "Reference electrode" means an electrode that provides a reference potential. "Working electrode" means an electrode for measuring the amount of current generated by a redox reaction with an analyte by humanized voltage. In the reverse iontophoretic device of the present invention, the extraction electrode, the working electrode, The material of the counter electrode and the reference electrode is not particularly limited, but may be a platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), an electrode containing carbon (C), or a silver / silver chloride (Ag / AgCl) electrode. The electrodes may be manufactured on the substrate by any method known in the art, for example, a screen printing method and sputtering.

본 발명의 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치는, 포도당 측정 시에 상기 제1 센서부에서 측정된 포도당의 농도 값으로부터 상기 제2 센서부로부터 측정된 간섭 신호 값을 감산하여 얻어지는 보정된 포도당 농도 값을 제공하도록 되어 있다. 제1 센서부의 이온전도성 매질에는 포도당 산화 효소가 포함되어 있으므로, 추출된 포도당이 포도당 산화 효소에 의해 산화되어 생성된 과산화수소가 분석 시 인가된 산화전위에 의해 발생된 전류 값은 포도당 및 다른 간섭 물질로부터 발생하는 전류 값을 나타내는 것이며, 제2 센서부의 이온전도성 매질은 포도당 산화 효소를 포함하고 있지 않기 때문에, 그로부터 발생하는 전류 값은 포도당을 제외한 다른 간섭 물질로부터 발생하는 전류 값을 나타내는 것이다. 따라서, 제1 센서부로부터 발생하는 전류 값으로부터 제2 센서부로부터 발생하는 전류 값을 감산하여 얻어지는 값은, 간섭 신호 값이 감산된 진정한 포도당 농도로부터 발생하는 전류 값이다. 이와 같이 보정된 포도당 값을 계산하는 과정은, 상기한 바와 같은 계산 과정을 수행하도록 하는 알고리즘이 내장된 마이크로프로세서 또는 프로그램에 의하여 수행되는 것일 수 있다. The reverse iontophoretic apparatus for measuring the concentration of glucose in the body of the present invention is a correction obtained by subtracting the interference signal value measured from the second sensor unit from the glucose concentration value measured at the first sensor unit at the time of measuring glucose To provide an established glucose concentration value. Since the ion-conducting medium of the first sensor unit contains glucose oxidase, the current value generated by the applied oxidative potential in the analysis of hydrogen peroxide generated by oxidizing the extracted glucose by the glucose oxidase is determined from glucose and other interference substances. Since the ion conductive medium of the second sensor unit does not contain glucose oxidase, the current value generated therefrom represents the current value generated from other interference materials except glucose. Therefore, the value obtained by subtracting the current value generated from the second sensor portion from the current value generated from the first sensor portion is a current value generated from the true glucose concentration from which the interference signal value is subtracted. The process of calculating the corrected glucose value may be performed by a microprocessor or a program in which an algorithm for performing the calculation process as described above is included.

본 발명의 역이온영동 장치의 일 구체예는, 본 발명의 역이온영동 장치에 있어서, 상기 이온전도성 매질은 하이드로겔이고, 상기 제1 및 제2 센서부에 있어서 상기 추출전극은 일부분이 절취된 고리 형태이고, 상기 작업전극은 상기 추출전극 의 고리 형태 안쪽에 위치한 원의 형태이고, 상기 상대전극과 상기 기준전극은 상기 추출전극의 고리 형태 바깥쪽을 일렬로 둘러싸도록 위치하는 것일 수 있으나, 본 발명의 역이온영동 장치에 사용되는 상기 전극구조가 이들 예에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment of the reverse iontophoretic device of the present invention, in the reverse iontophoretic device of the present invention, the ion conductive medium is a hydrogel, and the extraction electrode of the first and second sensor units is partially cut off. The working electrode may be in the form of a circle located inside the ring shape of the extraction electrode, and the counter electrode and the reference electrode may be positioned to surround the outside of the ring shape of the extraction electrode in a line. The electrode structure used in the reverse iontophoretic device of the invention is not limited to these examples.

본 발명의 역이온영동 장치의 일 구체예는, 본 발명의 역이온영동 장치에 있어서, 포도당 농도의 측정은 상기 이온전도성 매질을 개체의 피부에 접촉한 상태에서 제1 및 제2 센서부의 각 추출전극을 통하여 일정한 시간 동안 전류를 인가한 다음, 전류의 방향을 바꾸어 일정한 시간 동안 전류를 인가하여 (-) 전류가 인가된 추출전극 측으로 포도당을 추출하고, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 추출된 포도당이 포도당 산화 효소에 의해 산화되어 생성된 과산화수소가 분석 시 인가된 산화전위에 의해 발생된 전류 값으로부터 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 포도당을 제외한 다른 간섭 물질로부터 발생하는 전류 값을 감산하여 보정된 포도당 농도 값을 얻는 과정을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 전류는 하나의 방향으로 일정한 시간 예를 들면 약 10분 동안 인가된 후, 방향을 바꾸어 다시 인가된다. 이때 포도당은 제1 및 제2 센서부 중의 추출전극이 (-) 전극으로 된 때에, 각 이온전도성 매질로 추출되게 된다. 따라서, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류 값 및 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류 값은 일정한 시간 간격으로 측정된 값을 나타내는 것이다. One embodiment of the reverse iontophoretic device of the present invention, in the reverse iontophoretic device of the present invention, the measurement of the glucose concentration is the extraction of each of the first and second sensor unit in the state in which the ion conductive medium in contact with the skin of the individual After applying a current through the electrode for a predetermined time, and then changing the direction of the current to apply a current for a predetermined time to extract the glucose to the extraction electrode side (-) current applied, glucose extracted from the working electrode of the first sensor unit Hydrogen peroxide produced by oxidation by this glucose oxidase is corrected by subtracting the current value generated from other interference materials except glucose measured from the working electrode of the second sensor unit from the current value generated by the applied oxidation potential in the analysis. It may be to include the process of obtaining a glucose concentration value. That is, the current is applied in one direction for a certain time, for example, for about 10 minutes, and then again in a different direction. At this time, glucose is extracted into each ion conductive medium when the extraction electrodes in the first and second sensor units become negative electrodes. Therefore, the current value measured from the working electrode of the first sensor unit and the current value measured from the working electrode of the second sensor unit represent values measured at regular time intervals.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 제1 및 제2 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 제1 및 제2 센서부의 이온 전도성 매 질을 개체의 피부에 접촉시키는 단계;The present invention also includes the steps of contacting the skin of an individual with the ion conductive medium of the first and second sensor units of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body comprising the first and second sensor unit according to the present invention ;

상기 제1 및 제2 센서부의 각 추출전극을 통하여 일정한 시간 동안 전류를 인가한 다음, 전류의 방향을 바꾸어 일정한 시간 동안 전류를 인가하여 (-) 전류가 인가된 추출전극 측으로 포도당을 추출하는 단계; 및Applying glucose for a predetermined time through each of the extraction electrodes of the first and second sensor units, and then changing the direction of the current to apply the current for a predetermined time to extract glucose toward the extraction electrode to which the negative current is applied; And

상기 제1 및 제2 센서부의 작업전극으로부터 전류 값을 측정하고, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 얻어진 전류 값으로부터 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류값을 감산하여 보정된 포도당 농도 값을 얻는 단계를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하는 방법을 제공한다. Measure the current value from the working electrodes of the first and second sensor units, and subtract the current value measured from the working electrode of the second sensor unit from the current value obtained from the working electrode of the first sensor unit to correct the glucose concentration value. It provides a method for measuring the concentration of glucose in the body, comprising the step of obtaining.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 개체는 포유동물이 포함된다. 상기 포유동물에는 사람, 원숭이, 돼지, 소, 말, 개, 양 및 고양이가 포함될 수 있으나 이들 예에 한정되는 것은 아니다.In the method of the present invention, the subject includes a mammal. The mammal may include, but is not limited to, humans, monkeys, pigs, cattle, horses, dogs, sheep, and cats.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극에 전류를 인가하는 것은 당업계에 알려진 임의의 전원 공급 수단이 사용될 수 있다. 인가되는 시간은 당업자가 적당한 시간 (예를 들면, 3분)을 선택할 수 있다. In the method of the present invention, applying power to the extraction electrodes of the first and second sensor units may be any power supply means known in the art. The time to be applied can be selected by the skilled person in the appropriate time (eg 3 minutes).

본 발명의 방법에 있어서, 이온전도성 매질에 추출된 포도당 및 간섭 물질로부터 발생하는 전기적 신호를 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 통하여 측정될 수 있다. 제1 센서부로부터 발생하는 전류 값으로부터 제2 센서부로부터 발생하는 전류 값을 감산하여 얻어지는 값은, 간섭 신호 값이 감산된 진정한 포도당 농도로부터 발생하는 전류 값이다. 이와 같이 보정된 포도당 값을 계산하는 과정은, 상기한 바와 같은 계산 과정을 수행하도록 하는 알고리즘이 내장된 마이크로프로세서 또는 프로그램에 의하여 수행되는 것일 수 있다. 상기 보정된 포도당 값은 제1 센서부로부터 발생된 전류 값 그래프의 면적으로부터 제2 센서부로부터 발생된 전류 값 그래프의 면적을 감산하여 얻어지는 값일 수 있다.In the method of the present invention, electrical signals generated from glucose and interference materials extracted in the ion conductive medium can be measured through the working electrode, counter electrode and reference electrode. The value obtained by subtracting the current value generated from the second sensor portion from the current value generated from the first sensor portion is a current value generated from the true glucose concentration from which the interference signal value is subtracted. The process of calculating the corrected glucose value may be performed by a microprocessor or a program in which an algorithm for performing the calculation process as described above is included. The corrected glucose value may be a value obtained by subtracting the area of the current value graph generated from the second sensor unit from the area of the current value graph generated from the first sensor unit.

본 발명은 또한, 포도당 산화 효소를 포함하는 이온전도성 매질, 상기 이온전도성 매질과 전기적으로 연결된 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 포함하는 제1 센서부; 포도당 산화 효소가 포함되어 있지 않은 이온전도성 매질을 포함하는 것을 제외하고는 제1 센서부와 동일한 구성을 갖는 제2 센서부; 및 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극과 전기적으로 연결된 추출전극을 포함하는 제3 센서부를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치로서, 포도당 측정 시에 상기 제1 센서부에서 측정된 포도당의 농도 값으로부터 상기 제2 센서부로부터 측정된 간섭 신호 값을 감산하여 얻어지는 보정된 포도당 농도 값을 제공하도록 되어 있는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치를 제공한다. The present invention also includes an ion conductive medium including glucose oxidase, a first sensor unit including an extraction electrode, a working electrode, a counter electrode and a reference electrode electrically connected to the ion conductive medium; A second sensor unit having the same configuration as the first sensor unit except for including an ion conductive medium containing no glucose oxidase; And a third sensor unit including an extraction electrode electrically connected to the extraction electrodes of the first and second sensor units, the apparatus for measuring the concentration of glucose in the body. It provides a reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body to provide a corrected glucose concentration value obtained by subtracting the interference signal value measured from the second sensor unit from the glucose concentration value measured in the.

제1 센서부 내지 제3 센서부를 포함하는 본 발명의 역이온영동 장치 (이하 "3 센서 장치"라고도 함)에서, 역이온영동, 전극 및 제1 및 제2 센서부와 같이 2 센서 장치에 나타낸 바와 같은 동일한 구성에 대하여는 2 센서 장치에서 설명한 바와 같다. In the reverse iontophoretic device (hereinafter also referred to as "three sensor apparatus") of the present invention comprising a first to third sensor portion, the reverse iontophoresis, the electrode and the first and second sensor portions as shown in the two sensor apparatus The same configuration as described above is as described in the two sensor apparatus.

제1 센서부 내지 제3 센서부를 포함하는 본 발명의 역이온영동 장치는, 상기 2 센서 장치에 추출전극을 포함하는 제3 센서부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 상기 제3 센서부는 상기 제1 및 제2 센서부와 동일한 거리로 이격되어 있는 것 이 바람직하다. 역이온영동에 의한 포도당의 추출은 제1 및 제3 센서부의 추출전극 사이 및 제2 및 제3 센서부의 추출전극 사이에 전류를 그 방향을 교대로 바꾸면서 인가함으로써 이루어진다. The reverse iontophoretic apparatus of the present invention including the first to third sensor units may further include a third sensor unit including an extraction electrode in the two sensor devices. The third sensor unit is preferably spaced apart from the same distance as the first and second sensor unit. Extraction of glucose by reverse iontophoresis is performed by applying an alternating current direction between the extraction electrodes of the first and third sensor units and between the extraction electrodes of the second and third sensor units.

본 발명의 3센서 장치의 일 구체예는, 제1 센서부 내지 제3 센서부를 포함하는 본 발명의 역이온영동 장치에 있어서, 상기 이온전도성 매질은 하이드로겔이고, 상기 제1 및 제2 센서부에 있어서 상기 추출전극은 일부분이 절취된 고리 형태이고, 상기 작업전극은 상기 추출전극의 고리 형태 안쪽에 위치한 원의 형태이고, 상기 상대전극과 상기 기준전극은 상기 추출전극의 고리 형태 바깥쪽을 일렬로 둘러싸도록 위치하는 것이고, 상기 제2 센서부의 상기 추출전극은 고리 형태인 것일 수 있으나, 상기 전극 구조가 여기에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment of the three-sensor device of the present invention, in the reverse iontophoretic device of the present invention comprising a first sensor unit to a third sensor unit, the ion conductive medium is a hydrogel, the first and second sensor unit In the extracting electrode is a portion of the ring shape is cut off, the working electrode is in the form of a circle located inside the ring shape of the extraction electrode, the counter electrode and the reference electrode line the outer ring shape of the extraction electrode The extraction electrode of the second sensor unit may be in a ring shape, but the electrode structure is not limited thereto.

본 발명의 3센서 장치의 일 구체예는, 제1 센서부 내지 제3 센서부를 포함하는 본 발명의 역이온영동 장치에 있어서, 포도당 농도의 측정은 상기 이온전도성 매질을 개체의 피부에 접촉한 상태에서 제1 및 제3 센서부의 추출전극 사이에, 및 상기 제2 및 제3 센서부의 추출전극 사이에 일정한 시간 동안 전류를 인가한 다음, 전류의 방향을 바꾸어 일정한 시간 동안 전류를 인가하는 것으로서, 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극은 동일한 전류 방향이 되도록 인가하여 (-) 전류가 인가된 추출전극 측으로 포도당을 추출하고, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류 값으로부터 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류 값을 감산하여 보정된 포도당 농도 값을 얻는 과정을 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment of the three-sensor device of the present invention, in the reverse iontophoretic device of the present invention comprising the first to third sensor unit, the glucose concentration is measured in the state in which the ion conductive medium in contact with the skin of the individual In the first and the third sensor portion between the extraction electrode, and between the extraction electrode of the second and the third sensor portion a current is applied for a predetermined time, then the current is applied for a predetermined time by changing the direction of the current, The extraction electrodes of the first and second sensor units are applied in the same current direction to extract glucose toward the extraction electrode to which the negative current is applied, and the second sensor unit is extracted from the current value measured from the working electrode of the first sensor unit. It may include the step of obtaining the corrected glucose concentration value by subtracting the current value measured from the working electrode.

제1 및 제2 센서부에 인가되는 전류의 방향을 동일하게 함으로써, 제1 및 제 2 센서부의 이온 전도성 매질에는 시간 간격이 없이 동일한 시간에 포도당이 추출되게 된다. 따라서, 보정된 포도당 농도 값은 시간 차가 없는 보정된 값이 얻어진다.By making the directions of the currents applied to the first and second sensor units the same, glucose is extracted at the same time without time intervals in the ion conductive medium of the first and second sensor units. Thus, the corrected glucose concentration value is obtained without a time difference.

본 발명은 또한, 본 발명의 제1 내지 제3 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 제1 내지 제3 센서부의 이온 전도성 매질을 개체의 피부에 접촉시키는 단계; The present invention also includes the steps of contacting the skin of an individual with an ion conductive medium of the first to third sensor units of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body comprising the first to third sensor units of the present invention;

제1 및 제3 센서부의 추출전극 사이에, 및 상기 제2 및 제3 센서부의 추출전극 사이에 일정한 시간 동안 전류를 인가한 다음, 전류의 방향을 바꾸어 일정한 시간 동안 전류를 인가하는 것으로서, 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극은 동일한 전류 방향이 되도록 인가하여 (-) 전류가 인가된 추출전극 측으로 포도당을 추출하는 단계; 및Applying current for a predetermined time between the extraction electrodes of the first and third sensor units and between the extraction electrodes of the second and third sensor units, and then applying a current for a predetermined time by changing the direction of the current. Extracting glucose toward the extraction electrode side to which a negative current is applied by applying the extraction electrodes of the first and second sensor units to be in the same current direction; And

상기 제1 및 제2 센서부의 작업전극으로부터 전류 값을 측정하고, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 얻어진 전류 값으로부터 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류값을 감산하여 보정된 포도당 농도 값을 얻는 단계를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하는 방법을 제공한다.Measure the current value from the working electrodes of the first and second sensor units, and subtract the current value measured from the working electrode of the second sensor unit from the current value obtained from the working electrode of the first sensor unit to correct the glucose concentration value. It provides a method for measuring the concentration of glucose in the body, comprising the step of obtaining.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 개체는 포유동물이 포함된다. 상기 포유동물에는 사람, 원숭이, 돼지, 소, 말, 개, 양 및 고양이가 포함될 수 있으나 이들 예에 한정되는 것은 아니다. In the method of the present invention, the subject includes a mammal. The mammal may include, but is not limited to, humans, monkeys, pigs, cattle, horses, dogs, sheep, and cats.

본 발명의 방법에 있어서, 제1 및 제3 센서부의 추출전극 사이에, 및 상기 제2 및 제3 센서부의 추출전극 사이에에 전류를 인가하는 것은 당업계에 알려진 임 의의 전원 공급 수단이 사용될 수 있다. 인가되는 시간은 당업자가 적당한 시간 (예를 들면, 3분)을 선택할 수 있다. 이때 제1 및 제2 센서부의 추출전극은 항상 동일한 방향으로 전류가 인가되기 때문에, 제1 및 제2 센서부의 이온 전도성 매질에는 동일한 시기, 즉 시간차 없이 포도당 및 간섭물질이 추출되게 된다. In the method of the present invention, applying a current between the extraction electrodes of the first and third sensor units and between the extraction electrodes of the second and third sensor units may be any power supply means known in the art. have. The time to be applied can be selected by the skilled person in the appropriate time (eg 3 minutes). At this time, since the extraction electrodes of the first and second sensor units are always applied in the same direction, glucose and interference materials are extracted to the ion conductive medium of the first and second sensor units at the same time, that is, without time difference.

본 발명의 방법에 있어서, 이온전도성 매질에 추출된 포도당 및 간섭 물질로부터 발생하는 전기적 신호를 작업전극 및 기준전극을 통하여 측정될 수 있다. 제1 센서부로부터 발생하는 전류 값으로부터 제2 센서부로부터 발생하는 전류 값을 감산하여 얻어지는 값은, 간섭 신호 값이 감산된 진정한 포도당 농도로부터 발생하는 전류 값이다. 이와 같이 보정된 포도당 값을 계산하는 과정은, 상기한 바와 같은 계산 과정을 수행하도록 하는 알고리즘이 내장된 마이크로프로세서 또는 프로그램에 의하여 수행되는 것일 수 있다. 상기 보정된 포도당 값은 제1 센서부로부터 발생된 전류 값 그래프의 면적으로부터 제2 센서부로부터 발생된 전류 값 그래프의 면적을 감산하여 얻어지는 값일 수 있다.In the method of the present invention, electrical signals generated from glucose and interference substances extracted in the ion conductive medium can be measured through the working electrode and the reference electrode. The value obtained by subtracting the current value generated from the second sensor portion from the current value generated from the first sensor portion is a current value generated from the true glucose concentration from which the interference signal value is subtracted. The process of calculating the corrected glucose value may be performed by a microprocessor or a program in which an algorithm for performing the calculation process as described above is included. The corrected glucose value may be a value obtained by subtracting the area of the current value graph generated from the second sensor unit from the area of the current value graph generated from the first sensor unit.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are for illustrative purposes only and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example

비교예Comparative example : 2  : 2 센서부를Sensor part 포함하는 포도당 측정용  For glucose measurement 역이온영동Station Ion Youngdong 장치 및 그를 이용한 포도당 농도의 측정 Measurement of glucose concentration using the device and the same

본 비교예에서는 도 2에 나타낸 바와 같은 전극구조를 갖는 2 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치를 제조하고, 상기 역이온영동 장치를 이용하여 인간 개체로부터 포도당을 추출하고 그 농도를 측정하였다. In the present comparative example, a reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body including two sensor units having an electrode structure as shown in FIG. 2 was prepared, and glucose was extracted from a human subject using the reverse iontophoretic device. The concentration was measured.

도 2는 종래 알려진 2 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 전극구조를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 센서부는 추출전극(10), 작업전극(20), 상대전극(30) 및 기준전극(40)으로 구성되고, 제2 센서부는 추출전극 (10a)으로 구성되어 양 센서부는 전극구조 자체가 서로 다르다. 또한, 제1 센서부에는 상기 전극구조와 전기적으로 연결되는 이온전도성 매질에 포도당 산화효소가 포함되나 제2 센서부의 경우에는 그렇지 않다는 것이 다르다. 이온전도성 매질은 포도당 추출 및 측정 시에 피부와 상기 전극구조 사이에 놓여지는 것으로, 도 2에는 도시되어 있지 않다. 도 2에 나타낸 바와 같은, 종래 알려진 2 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 예에는 GluCallTM (KMH Corporation, Korea)가 있다. 도 2에 있어서, 상기 제2 센서부는 단순히 추출전극으로 구성되어 있어, 피부를 통하여 포도당 및 간섭물질을 추출하는데 사용되며, 전기적 신호를 감지하기 위한 전극이 구비되어 있지 않기 때문에 간섭신호를 보정하는 데는 사용될 수 없다. 2 is a view showing the electrode structure of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body including a conventionally known two sensor unit. As shown in FIG. 2, the first sensor part is composed of the extraction electrode 10, the working electrode 20, the counter electrode 30, and the reference electrode 40, and the second sensor part is composed of the extraction electrode 10a. Both sensor parts have different electrode structures themselves. In addition, the first sensor unit includes a glucose oxidase in an ion conductive medium electrically connected to the electrode structure, but the second sensor unit does not. The ion conductive medium is placed between the skin and the electrode structure at the time of glucose extraction and measurement, which is not shown in FIG. As shown in FIG. 2, an example of a reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body including a conventionally known two sensor unit is GluCall (KMH Corporation, Korea). In FIG. 2, the second sensor unit is simply configured as an extraction electrode, which is used to extract glucose and interferences through the skin, and since the electrode for detecting an electrical signal is not provided to correct the interference signal. Cannot be used.

본 비교예에 있어서, 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극, 제1 센서부의 상대전극 및 기준전극은 은/염화은 (Ag/AgCl) 재질을 사용하였고, 제1 센서부의 작업 전극은 백금 (Pt) 재질을 사용하였다. 상기 전극들은 당업계에 알려진 절연성 재질인 폴리에틸렌 필름상에 스크린 프린트 법에 의하여 형성되었다.In the comparative example, the extraction electrodes of the first and second sensor units, the counter electrode and the reference electrode of the first sensor unit were made of silver / silver chloride (Ag / AgCl), and the working electrodes of the first sensor unit were platinum (Pt). ) Material was used. The electrodes were formed by screen printing on an insulating polyethylene film known in the art.

도 3a 및 3b는 도 2에 나타낸 역이온영동 장치의 제1 센서부에서 측정된 신호 값을 나타내는 도면이다. 도 3a 및 3b는 도 2에 나타낸 바와 같은 전극구조를 갖는 역이온영동 장치에서, 제1 센서부의 추출전극 (10)을 (-)극 및 제2 센서부의 추출전극 (10a)을 (+)극으로 하여 0.1mA의 전류를 3분 동안 인가하고 7분 동안 0.4V의 산화전위를 인가하여 추출된 포도당이 포도당 산화 효소와의 효소반응에 의해 생성된 과산화수소의 산화에 의해 발생된 전류를 측정한 결과이다. 도 3a 및 3b에 나타낸 바와 같은, 신호 값은 제1 센서부의 추출전극이 (-)로 대전되었을 때 피부를 통하여 제1 센서부의 이온 전도성 매질로 추출된 포도당 및 다른 간섭 신호 물질로부터 발생하는 신호 값이다. 상기 간섭 신호 값은, 인가된 0.4V의 전압 이하에서 산화되는 물질로부터 발생하는 신호와 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화 등으로부터 발생하는 신호가 합쳐진 것이다. 여기서, 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화는 본 발명의 포도당 측정용 역이온영동 장치를 착용하고 있는 개체의 움직임, 음식물 섭취, 스트레스 상태, 및 체온 변화 등에 의하여 기인하는 것으로 여겨지나, 이들 예에 한정되는 것은 아니다.3A and 3B are diagrams showing signal values measured by the first sensor unit of the reverse iontophoretic apparatus shown in FIG. 2. 3A and 3B show an extraction electrode 10 of the first sensor portion of the negative electrode and a extraction electrode 10a of the second sensor portion of the reverse iontophoretic device having the electrode structure as shown in FIG. By applying a current of 0.1mA for 3 minutes and an oxidation potential of 0.4V for 7 minutes to measure the current generated by the oxidation of hydrogen peroxide produced by the enzyme reaction with glucose oxidase to be. As shown in FIGS. 3A and 3B, the signal value is a signal value generated from glucose and other interfering signal materials extracted through the skin into the ion conductive medium of the first sensor part when the extraction electrode of the first sensor part is charged with (−). to be. The interference signal value is a combination of a signal generated from a material oxidized below an applied voltage of 0.4 V and a signal generated from moisture content, pressure, temperature, and change in contact resistance inside the sensor. Here, the change in moisture content, pressure, temperature and contact resistance inside the sensor is caused by the movement of an individual wearing the glucose measuring reverse iontophoretic device of the present invention, food intake, stress state, body temperature change, and the like. It is believed that the present invention is not limited to these examples.

도 3a 및 3b에 있어서, 제1 센서부의 이온 전도성 매질은, 아크릴레이트 재질의 하이드로겔이며, 포도당 산화 효소는 상기 하이드로겔의 내부에 200 unit/ml 의 농도로 균질하게 분포된 것을 사용하였다. 상기 포도당 산화 효소를 포함하는 하이드로겔은 2-히드록시프로필 메타크릴레이트 (HEMA)와 (N,N-디메틸아미노) 에틸메타크릴레이트 (DMA)를 포도당 산화 효소 200 unit/ml 존재 하에서 라디칼 중합 반응시킴으로써 얻어졌다. 3A and 3B, the ion conductive medium of the first sensor unit is a hydrogel made of acrylate, and a glucose oxidase was homogeneously distributed at a concentration of 200 units / ml inside the hydrogel. The hydrogel containing glucose oxidase is a radical polymerization reaction of 2-hydroxypropyl methacrylate (HEMA) and (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate (DMA) in the presence of 200 unit / ml glucose oxidase. It was obtained by.

도 3a 및 3b에 나타낸 바와 같이, 도 2에 나타낸 바와 같은 종래의 역이온영동 장치를 사용하여 피부를 통하여 포도당을 추출하고 측정하는 경우, 포도당 및 간섭 물질뿐만 아니라, 외적 요인에 의하여 야기되는 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화 등으로부터 발생하는 신호의 변화가 반영되어 부정확하고 민감도가 낮은 신호를 얻는다는 문제점이 있다. 도 3a 및 3b에 있어서, 동그라미로 표시한 부분은 외적 요인에 의하여 야기되는 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화 등으로부터 발생하는 신호의 변화를 나타내는 것이다.3A and 3B, when extracting and measuring glucose through the skin using a conventional reverse iontophoretic device as shown in FIG. 2, ion conductivity caused by external factors as well as glucose and interference materials The change in the signal generated from the moisture content of the medium, the pressure, the temperature and the change in the contact resistance inside the sensor is reflected, thereby obtaining an incorrect and low sensitivity signal. In FIGS. 3A and 3B, the circled portions represent changes in signals resulting from moisture content, pressure, temperature, and change in contact resistance inside the sensor caused by external factors.

실시예Example 1: 2  1: 2 센서부를Sensor part 포함하는 포도당 측정용  For glucose measurement 역이온영동Station Ion Youngdong 장치 및 그를 이용한 포도당 농도의 측정 Measurement of glucose concentration using the device and the same

본 실시예에서는 도 4에 나타낸 바와 같은 전극구조를 갖는 2 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치를 제조하고, 상기 역이온영동 장치를 이용하여 인간 개체로부터 포도당을 추출하고 그 농도를 측정하였다. In the present embodiment, a reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body comprising a two-sensor unit having an electrode structure as shown in Figure 4, using a reverse iontophoretic device to extract glucose from a human subject The concentration was measured.

도 4는 본 발명의 2개 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위 한 역이온영동 장치의 전극구조를 나타내는 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 센서부와 제2 센서부의 전극구조는 동일하며, 제1 센서부에는 상기 전극구조와 전기적으로 연결되는 이온전도성 매질에 포도당 산화효소가 포함되나 제2 센서부의 경우에는 그렇지 않다는 것이 다르다. 이온전도성 매질은 포도당 추출 및 측정 시에 피부와 상기 전극구조 사이에 놓여지는 것으로, 도 4에는 도시되어 있지 않다. 도 4에서, 10, 20, 30 및 40은 각각 제1 센서부의 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 나타내고, 10a, 20a, 30a 및 40a는 각각 제2 센서부의 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 나타낸다. 4 is a view showing the electrode structure of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body comprising two sensor units of the present invention. As shown in FIG. 4, the electrode structures of the first sensor unit and the second sensor unit are the same, and the first sensor unit includes glucose oxidase in an ion conductive medium electrically connected to the electrode structure. There is no difference. The ion conductive medium is placed between the skin and the electrode structure at the time of glucose extraction and measurement, which is not shown in FIG. In FIG. 4, 10, 20, 30, and 40 represent extraction electrodes, working electrodes, counter electrodes, and reference electrodes of the first sensor unit, respectively, and 10a, 20a, 30a, and 40a represent extraction electrodes, working electrodes of the second sensor unit, respectively; The counter electrode and the reference electrode are shown.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극, 상대전극 및 기준전극은 은/염화은 (Ag/AgCl) 재질을 사용하였고, 작업전극은 백금 (Pt) 재질을 사용하였다. 상기 전극들은 당업계에 알려진 절연성 재질인 폴리에틸렌 필름상에 스크린 프린트 법에 의하여 형성되었다.In the present embodiment, the extraction electrode, the counter electrode and the reference electrode of the first and second sensor units were made of silver / silver chloride (Ag / AgCl) and the working electrode was made of platinum (Pt). The electrodes were formed by screen printing on an insulating polyethylene film known in the art.

도 5는 제2 센서부에서 측정된 간섭 물질로부터 발생하는 간섭 신호 값을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4에 나타낸 바와 같은 전극구조를 갖는 역이온영동 장치에서, 제1 센서부의 추출전극 (10)을 (+)극 및 제2 센서부의 추출전극 (10a)을 (-)극으로 하여 0.1mA의 전류를 3분 동안 인가하고 7분 동안 0.4V의 산화전위를 인가하여 추출된 포도당이 포도당 산화 효소와의 효소반응에 의해 생성된 과산화수소의 산화에 의하여 발생된 전류를 측정한 결과이다. 도 5에 나타낸 바와 같은, 간섭 신호 값은 제2 센서부의 추출전극이 (-)로 대전되었을 때 피부를 통하여 제2 센서 부의 이온 전도성 매질로 추출된 포도당 및 다른 간섭 신호 물질로부터 발생하는 신호 값이다. 상기 간섭 신호 값은 제2 센서부의 이온 전도성 매질에는 포도당 산호 효소가 포함되어 있지 않기 때문에, 인가된 0.4V의 전압 이하에서 산화되는 물질로부터 발생하는 신호와 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화 등으로부터 발생하는 신호가 합쳐진 것이다. 여기서, 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화는 본 발명의 포도당 측정용 역이온영동 장치를 착용하고 있는 개체의 움직임, 음식물 섭취, 스트레스 상태, 및 체온 변화 등에 의하여 기인하는 것으로 여겨지나, 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 반면 제1 센서부의 작업전극으로부터 측정되는 신호 값은 상기한 바와 같은 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정되는 간섭 신호 값에 포도당의 산화로부터 발생하는 신호 값을 합한 것이다. 따라서, 제1 센서부의 작업전극으로부터 발생한 신호 값으로부터 제2 센서부의 작업전극으로부터 발생한 신호 값을 감산함으로써, 간섭 신호 값이 감산된 포도당 농도로부터 발생하는 신호를 얻을 수 있다. 도 5에 있어서, 제1 센서부의 이온 전도성 매질은 아크릴레이트 재질의 하이드로겔이며, 포도당 산화 효소는 상기 하이드로겔의 내부에 200 unit/ml의 농도로 균질하게 분포된 것을 사용하였다. 상기 포도당 산화 효소를 포함하는 하이드로겔은 2-히드록시프로필 메타크릴레이트 (HEMA)와 (N,N-디메틸아미노) 에틸메타크릴레이트 (DMA)를 포도당 산화 효소 200 unit/ml 존재 하에서 라디칼 중합 반응시킴으로써 얻어졌다. 5 is a diagram illustrating an interference signal value generated from an interference substance measured by the second sensor unit. FIG. 5 is a reverse iontophoretic apparatus having an electrode structure as shown in FIG. 4, wherein the extraction electrode 10 of the first sensor unit is a positive electrode and the extraction electrode 10a of the second sensor unit is a negative electrode. It is the result of measuring the current generated by oxidation of hydrogen peroxide produced by the enzyme reaction with glucose oxidase by applying a current of 0.1 mA for 3 minutes and applying an oxidation potential of 0.4 V for 7 minutes. As shown in FIG. 5, the interference signal value is a signal value generated from glucose and other interference signal material extracted through the skin into the ion conductive medium of the second sensor part when the extraction electrode of the second sensor part is charged with (−). . The interfering signal value is a water content, pressure, temperature and sensor of the ion conductive medium and the signal generated from the material oxidized at the voltage of 0.4V or less, since the glucose conductive enzyme is not included in the ion conductive medium of the second sensor unit The signals generated from the change in the contact resistance inside are combined. Here, the change in moisture content, pressure, temperature and contact resistance inside the sensor is caused by the movement of an individual wearing the glucose measuring reverse iontophoretic device of the present invention, food intake, stress state, body temperature change, and the like. It is believed that the present invention is not limited to these examples. On the other hand, the signal value measured from the working electrode of the first sensor unit is the sum of the signal value resulting from oxidation of glucose to the interference signal value measured from the working electrode of the second sensor unit as described above. Therefore, by subtracting the signal value generated from the working electrode of the second sensor unit from the signal value generated from the working electrode of the first sensor unit, a signal generated from the glucose concentration from which the interference signal value is subtracted can be obtained. In FIG. 5, the ion conductive medium of the first sensor unit is a hydrogel made of an acrylate material, and a glucose oxidase was homogeneously distributed at a concentration of 200 units / ml in the hydrogel. The hydrogel containing glucose oxidase is a radical polymerization reaction of 2-hydroxypropyl methacrylate (HEMA) and (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate (DMA) in the presence of 200 unit / ml glucose oxidase. It was obtained by.

도 6은 제1 센서부로부터 측정된 신호 값 (위)과 제2 센서부에서 측정된 간 섭 물질로부터 발생하는 간섭 신호 값 (아래)을 나타내는 도면이다. 도 6에 있어서, 제1 센서부로부터 측정된 신호 값의 면적으로부터 제2 센서부로부터 측정된 신호 값의 면적의 차이가, 포도당으로부터 발생한 신호를 나타내는 것이다. 도 6에 있어서, 포도당의 추출 및 측정과정은 도 5에 대하여 설명한 바와 같다. 6 is a diagram illustrating signal values measured from the first sensor unit (above) and interference signal values generated from the interference material measured from the second sensor unit (below). In FIG. 6, the difference of the area of the signal value measured from the 2nd sensor part from the area of the signal value measured from the 1st sensor part shows the signal which generate | occur | produced from glucose. In Figure 6, the extraction and measurement of glucose is the same as described with respect to FIG.

역이온영동 과정에서 포도당은 양이온 물질과 복합체를 이루어 전체적으로 양전하를 띤 형태로 (-) 추출전극으로만 추출되기 때문에, 도 6에 나타낸 제1 센서부의 신호 값과 제2 센서부의 신호 값은 전류의 방향을 변화시키는데 소요된 시간 즉, 10분 동안의 시간차이가 있다. 따라서, 도 4 내지 6에 나타낸 바와 같은, 간섭신호 값을 보정하기 위한 장치 및 방법을 사용하는 경우, 특별한 설비 없이 간단하게 보정할 수 있는 반면, 시간 지연이 있다는 단점이 있다. In the process of reverse ionization, glucose is complex with the cationic material and is extracted with only the negative electrode in the form of a positive charge as a whole. Thus, the signal value of the first sensor part and the signal value of the second sensor part shown in FIG. There is a time difference of 10 minutes, which is the time taken to change direction. Therefore, in the case of using the apparatus and method for correcting the interference signal value as shown in Figs. 4 to 6, it is possible to simply correct without special equipment, but has a disadvantage in that there is a time delay.

실시예Example 2: 3  2: 3 센서부를Sensor part 포함하는 포도당 측정용  For glucose measurement 역이온영동Station Ion Youngdong 장치 및 그를 이용한 포도당 농도의 측정 Measurement of glucose concentration using the device and the same

본 실시예에서는 도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같은 전극구조를 갖는 3 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치를 제조하고, 상기 역이온영동 장치를 이용하여 인간 개체로부터 포도당을 추출하고 그 농도를 측정하였다. In this embodiment, a reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body comprising a three-sensor unit having an electrode structure as shown in Figures 7a and 7b, and using the reverse iontophoretic device to collect glucose from a human subject Extracted and measured the concentration.

도 7a 및 7b는 본 발명의 3 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 전극구조를 나타내는 도면이다. 도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같이, 제1 센서부와 제2 센서부의 전극구조는 동일하며, 제1 센서부에는 상기 전극구조와 전기적으로 연결되는 이온전도성 매질에 포도당 산화효소가 포함되나 제2 센서부의 경우에는 그렇지 않다는 것이 다르다. 이온전도성 매질은 포도당 추출 및 측정 시에 피부와 상기 전극구조 사이에 놓여지는 것으로, 도 7a 및 7b에는 도시되어 있지 않다. 제3 센서부는 추출전극만을 포함하는 것으로 되어 있다. 도 7a 및 7b에서, 10, 20, 30 및 40은 각각 제1 센서부의 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 나타내고, 10a, 20a, 30a 및 40a는 각각 제2 센서부의 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 나타내고, 10b는 제3 센서부의 추출전극을 나타낸다. 도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같은 본 발명의 3 센서부를 포함하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치에는, 제1 센서부 및 제3 센서부의 추출전극 사이에 및 제2 센서부 및 제3 센서부의 추출전극 사이에 전류값을 인가하되, 상기 제1 센서부의 추출전극과 상기 제2 센서부의 추출전극에는 동일한 방향으로 전류가 인가되도록 하는 프로그램 또는 마이크로프로세서가 구비될 수 있다. 7a and 7b is a view showing the electrode structure of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body including the three sensor unit of the present invention. As shown in FIGS. 7A and 7B, the electrode structures of the first sensor unit and the second sensor unit are the same, and the first sensor unit includes glucose oxidase in an ion conductive medium electrically connected to the electrode structure. In the case of wealth, the difference is not. The ion conductive medium is placed between the skin and the electrode structure during glucose extraction and measurement, and is not shown in FIGS. 7A and 7B. The third sensor portion is configured to include only the extraction electrode. 7A and 7B, 10, 20, 30 and 40 represent the extraction electrode, the working electrode, the counter electrode and the reference electrode of the first sensor unit, respectively, and 10a, 20a, 30a and 40a respectively represent the extraction electrode and the work of the second sensor unit. An electrode, a counter electrode, and a reference electrode are shown, and 10b represents an extraction electrode of the third sensor unit. In the reverse iontophoretic apparatus for measuring the concentration of glucose in the body including the three sensor units of the present invention as shown in Figure 7a and 7b, between the first sensor unit and the extraction electrode of the third sensor unit and the second sensor unit and the second A program or a microprocessor may be provided to apply a current value between the extraction electrodes of the three sensor units, and to apply the current in the same direction to the extraction electrode of the first sensor unit and the extraction electrode of the second sensor unit.

본 실시예에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 센서부의 추출전극, 제1 및 제2 센서부의 상대전극 및 기준전극은 은/염화은 (Ag/AgCl) 재질을 사용하였고, 제1 및 제2 센서부의 작업전극은 백금 (Pt) 재질을 사용하였다. 상기 전극들은 당업계에 알려진 절연성 재질인 폴리에틸렌 필름상에 스크린 프린트 법에 의하여 형성되었다.In the present embodiment, the extraction electrodes of the first, second and third sensor units, the counter electrode and the reference electrode of the first and second sensor units are made of silver / silver chloride (Ag / AgCl) material. The working electrode of the 2 sensor unit was made of platinum (Pt) material. The electrodes were formed by screen printing on an insulating polyethylene film known in the art.

도 8a, 8b 및 8c는 도 7a에 나타낸 바와 같은 전극구조를 갖는 역이온영동 장치에서, 제1 센서부의 추출전극 (10) 및 제2 센서부의 추출전극 (10a)을 (-)극으로 하고 제3 센서부의 추출전극 (10a)을 (+) 전극으로 하여 0.1mA의 전류를 3분 동안 인가하고 7분 동안 0.4V의 산화전위를 인가하여 추출된 포도당이 포도당 산화 효소와의 효소반응에 의해 생성된 과산화수소의 산화에 의해 발생된 전류 전류를 측정한 결과이다. 도 8a, 8b 및 8c는 각각 별개로 동일한 조건에서 3번 측정한 결과를 나타내는 것이다. 도 8a, 8b 및 8c에 나타낸 바와 같은 제1 및 제2 센서부의 신호 값은, 포도당 추출시에 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극이 동일한 전류 방향으로 대전되기 때문에, 시차 없이 측정되는 것이다. 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 얻어지는 간섭 신호 값은 제2 센서부의 추출전극이 (-)로 대전되었을 때 피부를 통하여 제2 센서부의 이온 전도성 매질로 추출된 포도당 및 다른 간섭 신호 물질로부터 발생하는 신호 값이다. 상기 간섭 신호 값은 제2 센서부의 이온 전도성 매질에는 포도당 산호 효소가 포함되어 있지 않기 때문에, 인가된 0.4V의 전압 이하에서 산화되는 물질로부터 발생하는 신호와 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화 등으로부터 발생하는 신호가 합쳐진 것이다. 여기서, 이온 전도성 매질의 함수율, 압력, 온도 및 센서 내부의 접촉 저항 변화는 본 발명의 포도당 측정용 역이온영동 장치를 착용하고 있는 개체의 움직임, 음식물 섭취, 스트레스 상태, 및 체온 변화 등에 의하여 기인하는 것으로 여겨지나, 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 반면 제1 센서부의 작업전극으로부터 측정되는 신호 값은 상기한 바와 같은 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정되는 간섭 신호 값에 포도당의 산화로부터 발생하는 신호 값의 합한 것이다. 따라서, 제1 센서부의 작업 전극으로부터 발생한 신호 값으로부터 제2 센서부의 작업전극으로부터 발생한 신호 값을 감산함으로써, 간섭 신호 값이 감산된 포도당 농도로부터 발생하는 신호를 얻을 수 있다. 도 8a, 8b 및 8c에 있어서, 동그라미로 표시한 부분은 외적 요인으로 인하여 포도당 농도 측정 값의 불규칙한 변이를 나타내는 것으로, 상기 제1 센서부로부터 발생하는 신호 값으로부터 제2 센서부로부터 발생되는 간섭 신호 값을 감산함으로써, 보정할 수 있다는 것을 알 수 있다. 8A, 8B, and 8C show a negative electrode having an electrode structure as shown in FIG. 7A, wherein the extraction electrode 10 of the first sensor unit and the extraction electrode 10a of the second sensor unit are formed as negative electrodes. 3 Extracted glucose is produced by enzymatic reaction with glucose oxidase by applying an electric current of 0.1 mA for 3 minutes and an oxidation potential of 0.4 V for 7 minutes using the extraction electrode 10a of the sensor as a positive electrode. This is the result of measuring the electric current generated by the oxidation of hydrogen peroxide. 8A, 8B and 8C show the results of three measurements under the same conditions, respectively. The signal values of the first and second sensor parts as shown in Figs. 8A, 8B and 8C are measured without parallax because the extraction electrodes of the first and second sensor parts are charged in the same current direction at the time of glucose extraction. The interference signal value obtained from the working electrode of the second sensor unit is a signal generated from glucose and other interfering signal materials extracted through the skin into the ion conductive medium of the second sensor unit when the extraction electrode of the second sensor unit is charged with (−). Value. The interfering signal value is a water content, pressure, temperature and sensor of the ion conductive medium and the signal generated from the material oxidized at the voltage of 0.4V or less, since the glucose conductive enzyme is not included in the ion conductive medium of the second sensor unit The signals generated from the change in the contact resistance inside are combined. Here, the change in moisture content, pressure, temperature and contact resistance inside the sensor is caused by the movement of an individual wearing the glucose measuring reverse iontophoretic device of the present invention, food intake, stress state, body temperature change, and the like. It is believed that the present invention is not limited to these examples. On the other hand, the signal value measured from the working electrode of the first sensor unit is the sum of the signal value resulting from oxidation of glucose to the interference signal value measured from the working electrode of the second sensor unit as described above. Therefore, by subtracting the signal value generated from the working electrode of the second sensor unit from the signal value generated from the working electrode of the first sensor unit, a signal generated from the glucose concentration from which the interference signal value is subtracted can be obtained. In FIGS. 8A, 8B and 8C, circles indicate irregular variations in the glucose concentration measurement values due to external factors, and interference signals generated from the second sensor unit from signal values generated from the first sensor unit. By subtracting the value, it can be seen that correction can be made.

도 8a, 8b 및 8c에 있어서, 제1 센서부의 이온 전도성 매질은 아크릴레이트 재질의 하이드로겔이며, 포도당 산화 효소는 상기 하이드로겔의 내부에 200 unit/ml의 농도로 균질하게 분포된 것을 사용하였다. 상기 포도당 산화 효소를 포함하는 하이드로겔은 2-히드록시프로필 메타크릴레이트 (HEMA)와 (N,N-디메틸아미노) 에틸메타크릴레이트 (DMA)를 포도당 산화 효소 200 unit/ml 존재 하에서 라디칼 중합 반응시킴으로써 얻어졌다.8A, 8B and 8C, the ion conductive medium of the first sensor unit is a hydrogel made of acrylate, and glucose oxidase was homogeneously distributed at a concentration of 200 unit / ml inside the hydrogel. The hydrogel containing glucose oxidase is a radical polymerization reaction of 2-hydroxypropyl methacrylate (HEMA) and (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate (DMA) in the presence of 200 unit / ml glucose oxidase. It was obtained by.

본 발명의 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치에 의하면, 간섭 물질 뿐만 아니라 외적 요인에 의하여 발생되는 노이즈 신호가 제거된 포도당 농도 신호 값을 얻을 수 있다.According to the reverse iontophoresis apparatus for measuring the concentration of glucose in the body of the present invention, it is possible to obtain a glucose concentration signal value from which noise signals generated by external factors as well as interference materials are removed.

본 발명의 체내 포도당의 농도를 측정하는 방법에 의하면, 체내 포도당의 농도를 높은 민감도로 빠르게 측정할 수 있다. According to the method for measuring the concentration of glucose in the body of the present invention, the concentration of glucose in the body can be quickly measured with high sensitivity.

Claims (10)

포도당 산화 효소를 포함하는 이온전도성 매질, 상기 이온전도성 매질과 전기적으로 연결된 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 포함하는 제1 센서부 및 이온전도성 매질, 상기 이온전도성 매질과 전기적으로 연결된 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 포함하는 제2 센서부를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치로서, 포도당 측정 시에 상기 제1 센서부에서 측정된 포도당의 농도 값으로부터 상기 제2 센서부로부터 측정된 간섭 신호 값을 감산하여 얻어지는 보정된 포도당 농도 값을 제공하도록 되어 있는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치로서, An ion conductive medium including glucose oxidase, an extraction electrode electrically connected to the ion conductive medium, a first sensor unit and an ion conductive medium including a working electrode, a counter electrode and a reference electrode, an extraction electrically connected to the ion conductive medium A reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body, comprising a second sensor unit including an electrode, a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode, wherein the glucose concentration value measured by the first sensor unit when measuring glucose A reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body which is configured to provide a corrected glucose concentration value obtained by subtracting the interference signal value measured from the second sensor unit from 포도당 농도의 측정은 상기 이온전도성 매질을 개체의 피부에 접촉한 상태에서 제1 및 제2 센서부의 각 추출전극을 통하여 일정한 시간 동안 전류를 인가한 다음, 전류의 방향을 바꾸어 일정한 시간 동안 전류를 인가하여 (-) 전류가 인가된 추출전극 측으로 포도당을 추출하고, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류 값으로부터 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류값을 감산하여 보정된 포도당 농도 값을 얻는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치.In the measurement of glucose concentration, the current is applied for a predetermined time through each extraction electrode of the first and second sensor units while the ion conductive medium is in contact with the skin of the individual, and then the current is applied for a predetermined time by changing the direction of the current. Extracting glucose toward the extraction electrode to which the negative current was applied, and subtracting the current value measured from the working electrode of the second sensor unit from the current value measured from the working electrode of the first sensor unit to obtain the corrected glucose concentration value. Reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body comprising the process of obtaining. 제1항에 있어서, 상기 이온전도성 매질은 하이드로겔이고, 상기 제1 및 제2 센서부에 있어서 상기 추출전극은 일부분이 절취된 고리 형태이고, 상기 작업전극은 상기 추출전극의 고리 형태 안쪽에 위치한 원의 형태이고, 상기 상대전극과 상기 기준전극은 상기 추출전극의 고리 형태 바깥쪽을 일렬로 둘러싸도록 위치하는 것인, 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치.The method of claim 1, wherein the ion conductive medium is a hydrogel, the extraction electrode in the first and second sensor portion is in the form of a ring cut part, the working electrode is located inside the ring of the extraction electrode In the form of a circle, the counter electrode and the reference electrode is positioned to surround the outer ring shape of the extraction electrode in a line, reverse iontophoretic apparatus for measuring the concentration of glucose in the body. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 포도당 산화 효소는 상기 이온 전도성 매질 내부에 균질하게 분산되어 있거나, 상기 이온 전도성 매질의 표면에 균질하게 도포되어 있는 것인 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치.The apparatus of claim 1, wherein the glucose oxidase is homogeneously dispersed in the ion conductive medium or homogeneously applied to the surface of the ion conductive medium. 포도당 산화 효소를 포함하는 이온전도성 매질, 상기 이온전도성 매질과 전기적으로 연결된 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 포함하는 제1 센서부; A first sensor unit including an ion conductive medium including glucose oxidase, an extraction electrode electrically connected to the ion conductive medium, a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode; 이온전도성 매질, 상기 이온전도성 매질과 전기적으로 연결된 추출전극, 작업전극, 상대전극 및 기준전극을 포함하는 제2 센서부; 및 A second sensor unit including an ion conductive medium, an extraction electrode electrically connected to the ion conductive medium, a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode; And 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극과 전기적으로 연결된 추출전극을 포함하는 제3 센서부를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치로서, 포도당 측정 시에 상기 제1 센서부에서 측정된 포도당의 농도 값으로부터 상기 제2 센서부로부터 측정된 간섭 신호 값을 감산하여 얻어지는 보정된 포도당 농도 값을 제공하도록 되어 있는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치.A reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body, comprising a third sensor unit including an extraction electrode electrically connected to the extraction electrode of the first and second sensor unit, the glucose sensor in the first sensor unit when measuring Reverse iontophoretic apparatus for measuring the concentration of glucose in the body to provide a corrected glucose concentration value obtained by subtracting the interference signal value measured from the second sensor unit from the measured glucose concentration value. 제5항에 있어서, 상기 이온전도성 매질은 하이드로겔이고, 상기 제1 및 제2 센서부에 있어서 상기 추출전극은 일부분이 절취된 고리 형태이고, 상기 작업전극은 상기 추출전극의 고리 형태 안쪽에 위치한 원의 형태이고, 상기 상대전극과 상기 기준전극은 상기 추출전극의 고리 형태 바깥쪽을 일렬로 둘러싸도록 위치하는 것이고, 상기 제2 센서부의 상기 추출전극은 고리 형태인 것인, 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치.The method of claim 5, wherein the ion conductive medium is a hydrogel, the extraction electrode in the first and the second sensor portion is a ring shape of the cut part, the working electrode is located inside the ring shape of the extraction electrode The counter electrode and the reference electrode is positioned so as to surround the outer ring shape of the extraction electrode in a line, and the extraction electrode of the second sensor unit is a ring shape, the concentration of glucose in the body Reverse iontophoretic device for measurement. 제5항에 있어서, 포도당 농도의 측정은 상기 이온전도성 매질을 개체의 피부에 접촉한 상태에서 제1 및 제3 센서부의 추출전극 사이에, 및 상기 제2 및 제3 센서부의 추출전극 사이에 일정한 시간 동안 전류를 인가한 다음, 전류의 방향을 바꾸어 일정한 시간 동안 전류를 인가하는 것으로서, 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극은 동일한 전류 방향이 되도록 인가하여 (-) 전류가 인가된 추출전극 측으로 포도당을 추출하고, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류 값으로부터 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류 값을 감산하여 보정된 포도당 농도 값을 얻는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치.The method of claim 5, wherein the measurement of the glucose concentration is constant between the extraction electrodes of the first and third sensor units and the extraction electrodes of the second and third sensor units while the ion conductive medium is in contact with the skin of the individual. After applying a current for a time, and then applying a current for a predetermined time by changing the direction of the current, the extraction electrode of the first and second sensor unit is applied to be in the same current direction to the extraction electrode side applied (-) current Extracting glucose and subtracting the current value measured from the working electrode of the second sensor unit from the current value measured from the working electrode of the first sensor unit to obtain a corrected glucose concentration value. Reverse iontophoretic device for measuring the concentration of. 제5항에 있어서, 상기 포도당 산화 효소는 상기 이온 전도성 매질 내부에 균질하게 분산되어 있거나, 상기 이온 전도성 매질의 표면에 균질하게 도포되어 있는 것인 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치.The apparatus of claim 5, wherein the glucose oxidase is homogeneously dispersed in the ion conductive medium or homogeneously applied to the surface of the ion conductive medium. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 제1 및 제2 센서부의 이온 전도성 매질을 개체의 피부에 접촉시키는 단계; Contacting the skin of an individual with ion conductive media of the first and second sensor units of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body according to any one of claims 1, 2 and 4; 상기 제1 및 제2 센서부의 각 추출전극을 통하여 일정한 시간 동안 전류를 인가한 다음, 전류의 방향을 바꾸어 일정한 시간 동안 전류를 인가하여 (-) 전류가 인가된 추출전극 측으로 포도당을 추출하는 단계; 및Applying glucose for a predetermined time through each of the extraction electrodes of the first and second sensor units, and then changing the direction of the current to apply the current for a predetermined time to extract glucose toward the extraction electrode to which the negative current is applied; And 상기 제1 및 제2 센서부의 작업전극으로부터 전류 값을 측정하고, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 얻어진 전류 값으로부터 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류값을 감산하여 보정된 포도당 농도 값을 얻는 단계를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하는 방법.Measure the current value from the working electrodes of the first and second sensor units, and subtract the current value measured from the working electrode of the second sensor unit from the current value obtained from the working electrode of the first sensor unit to correct the glucose concentration value. Obtaining the concentration of glucose in the body. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 체내 포도당의 농도를 측정하기 위한 역이온영동 장치의 제1 내지 제3 센서부의 이온 전도성 매질을 개체의 피부에 접촉시키는 단계; Contacting the skin of the subject with an ion conductive medium of the first to third sensor units of the reverse iontophoretic device for measuring the concentration of glucose in the body according to any one of claims 5 to 8; 제1 및 제3 센서부의 추출전극 사이에, 및 상기 제2 및 제3 센서부의 추출전극 사이에 일정한 시간 동안 전류를 인가한 다음, 전류의 방향을 바꾸어 일정한 시간 동안 전류를 인가하는 것으로서, 상기 제1 및 제2 센서부의 추출전극은 동일한 전류 방향이 되도록 인가하여 (-) 전류가 인가된 추출전극 측으로 포도당을 추출하 는 단계;Applying current for a predetermined time between the extraction electrodes of the first and third sensor units and between the extraction electrodes of the second and third sensor units, and then applying a current for a predetermined time by changing the direction of the current. Extracting glucose toward the extraction electrode side to which a negative current is applied by applying the extraction electrodes of the first and second sensor units to be in the same current direction; 상기 제1 및 제2 센서부의 작업전극으로부터 전류 값을 측정하고, 상기 제1 센서부의 작업전극으로부터 얻어진 전류 값으로부터 상기 제2 센서부의 작업전극으로부터 측정된 전류값을 감산하여 보정된 포도당 농도 값을 얻는 단계를 포함하는, 체내 포도당의 농도를 측정하는 방법.Measure the current value from the working electrodes of the first and second sensor units, and subtract the current value measured from the working electrode of the second sensor unit from the current value obtained from the working electrode of the first sensor unit to correct the glucose concentration value. Obtaining the concentration of glucose in the body.
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