KR100903972B1 - Calibration method for bio-sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 바이오센서가 가지는 자체 오차를 보정하기 위한 바이오센서의 보정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촬영수단으로 촬영한 화상을 통해 상호 구분될 수 있는 스팟 패턴을 바이오센서의 접속단부에 형성하여 보정용 코드를 부여하고, 측정기가 이 스팟 패턴의 화상정보를 통해 보정용 코드를 인식하여 보정치 정보를 얻을 수 있도록 한 바이오센서의 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for correcting a biosensor for correcting an error of a biosensor, and more particularly, by forming a spot pattern that can be distinguished from each other through an image photographed by a photographing means, at a connection end of the biosensor. It relates to a correction method of a biosensor which gives a correction code and allows a measuring device to recognize the correction code through image information of this spot pattern to obtain correction value information.
바이오센서란 측정대상물로부터 정보를 얻을 때 생물학적 요소를 이용하거나 생물학적 요소를 모방하는 것을 이용하여 색, 형광, 전기적 신호 등과 같이 인식 가능한 유용한 신호로 변환시켜주는 시스템이라 할 수 있다.A biosensor is a system that converts a useful signal such as color, fluorescence, electrical signal, etc. using biological elements or mimics biological elements when obtaining information from a measurement object.
특히, 생물학적 효소를 이용하는 바이오센서는 우수한 감도 및 반응특이성을 가지므로 의료/의약분야, 바이오 산업의 공정계측, 환경계측, 화학물질의 안정성 평가 등 광범위한 분야에서 응용이 기대되고 있다. In particular, biosensors using biological enzymes have excellent sensitivity and specificity of reaction, and thus are expected to be applied in a wide range of fields, such as the medical / medical field, the process measurement of the bio industry, the environmental measurement, and the stability evaluation of chemicals.
생체 내 화학적 성분을 조사한다는 것은 의학적으로 매우 중요하며, 현재 의 약 진단분야에서 혈액 등의 생체시료를 분석하기 위해 바이오센서를 많이 이용하고 있다. Investigating chemical components in vivo is very important medically, and biosensors are widely used for analyzing biological samples such as blood.
그 중 효소와 기질 또는 효소와 저해제의 특이적인 반응을 이용한 효소분석법 바이오센서는 적용 및 사용이 간편하고 측정감도가 우수하며, 신속한 결과를 얻을 수 있는 장점이 있으므로 병원 및 임상 화학분석에 가장 널리 사용된다. Among them, enzyme analysis method using specific reaction of enzyme and substrate or enzyme and inhibitor. Biosensor is the most widely used in hospital and clinical chemistry analysis because it is easy to apply and use, excellent measurement sensitivity, and quick result. do.
생체 내 화학적 성분을 조사하기 위한 효소분석법은 크게 효소 반응 전, 후의 광투광도를 분광학적 방법으로 관찰하는 발색법과 전기화학적 신호를 측정하는 전극법으로 구분할 수 있다. Enzyme analysis for investigating chemical components in vivo can be largely divided into colorimetric method that observes the light transmittance before and after the enzyme reaction by spectroscopic method and electrode method that measures the electrochemical signal.
이 중 발색법은 전극법에 비해 측정시간이 길고 많은 양의 혈액이 필요하며 생체시료의 혼탁도에 기인한 측정오차 등으로 인해 중요한 생체물질을 분석하는데 어려움이 수반된다. Among these methods, the color development method requires a longer measurement time, requires a large amount of blood, and is difficult to analyze important biomaterials due to measurement errors due to turbidity of biological samples.
따라서, 최근에는 플라스틱 필름(절연성 기판) 위에 복수의 전극들로 이루어진 전극계를 형성하고 분석시약을 전극 상에 고정한 뒤 시료 도입 후 일정 전위를 인가하여 시료 중 특정 물질을 정량적으로 측정하는 전극법이 효소를 이용한 바이오센서에 많이 응용되고 있다. Therefore, in recent years, the electrode method of forming an electrode system composed of a plurality of electrodes on a plastic film (insulating substrate), fixing an analytical reagent on the electrode, and applying a predetermined potential after introduction of the sample to quantitatively measure a specific substance in the sample is an enzyme. It has been applied to many biosensors.
전극법을 이용하는 경우 바이오센서로부터 생체물질에 대한 정보를 읽게 되는 별도의 측정기가 필요하며, 이 측정기에는 바이오센서의 박막전극과 전기적으로 연결되는 소켓이 구비된다. In the case of using the electrode method, a separate measuring device for reading information about the biomaterial from the biosensor is required, and the measuring device includes a socket electrically connected to the thin film electrode of the biosensor.
이에 바이오센서의 박막전극이 삽입구를 통해 측정기에 삽입되면 측정기의 소켓에 형성된 단자에 박막전극이 연결되며, 이어 측정기의 전원이 온(ON) 된 상태 에서 측정기가 분석대상인 생체물질에 대한 정보를 받게 된다. When the thin-film electrode of the biosensor is inserted into the measuring instrument through the insertion hole, the thin-film electrode is connected to the terminal formed in the socket of the measuring instrument. Then, when the measuring instrument is turned on, the measuring instrument receives information about the biomaterial to be analyzed. do.
상기한 전극법의 바이오센서가 널리 적용되고 있는 것 중 하나가 혈당측정기이며, 누구나 쉽게 자신의 혈액을 채취하여 혈액 내 포도당(혈당)의 양을 측정할 수 있게 되어 있다. One of the widely applied biosensors of the electrode method is a blood glucose meter, and anyone can easily collect their own blood and measure the amount of glucose (blood sugar) in the blood.
하루에 2 ~ 3번씩 실시간으로 혈당을 측정해야 하는 인슐린 의존형 환자의 경우 대개 손가락 끝부분을 바늘 형태의 란셋(lancet)으로 찔러 채혈하는데, 혈당측정기는 채취된 시료(혈액)와 바이오센서 내 반응물질의 전기화학적 반응에 의해 발생하는 전기적 신호로부터 혈당값을 측정하게 된다.In insulin-dependent patients who need to measure blood glucose two to three times a day in real time, the fingertips are usually pierced with a needle-shaped lancet, and the blood glucose meter is used to collect a sample (blood) and reactants in the biosensor. The blood glucose value is measured from the electrical signal generated by the electrochemical reaction.
즉, 바이오센서의 전극계상에 친수성 고분자와 산화환원효소, 전자수용체로 이루어진 반응효소층이 고정되어, 바이오센서의 시료주입구를 통해 사용자가 기질(포도당(Glucose))을 포함한 시료(혈액)를 주입하여 상기 반응효소층에 접촉시키면, 반응효소층이 이를 용해하여 시료의 기질과 효소(Enzyme)가 반응하고, 이때 기질이 산화되면서 전자수용체가 환원된다. 이 환원된 전자수용체를 전기화학적으로 산화하여 얻어지는 산화 전류를 측정기를 통해 측정하여 시료 중에 포함된 기질의 농도를 구할 수 있게 된다.That is, the reaction enzyme layer composed of hydrophilic polymer, oxidoreductase and electron acceptor is fixed on the electrode system of the biosensor, and the user injects a sample (blood) containing a substrate (glucose) through the sample inlet of the biosensor. By contacting the reaction enzyme layer, the reaction enzyme layer dissolves it, the substrate of the sample and the enzyme (Enzyme) is reacted, and the substrate is oxidized, the electron acceptor is reduced. The oxidation current obtained by electrochemically oxidizing the reduced electron acceptor can be measured through a measuring instrument to determine the concentration of the substrate contained in the sample.
첨부한 도 8과 도 9는 일반적인 바이오센서의 기본 구성도로서, 도 8은 분해사시도이고, 도 9는 조립사시도이다. 8 and 9 are basic structural views of a general biosensor, FIG. 8 is an exploded perspective view, and FIG. 9 is an assembled perspective view.
도시된 바와 같이, 바이오센서('테스트 스트립'이라 칭하기도 함)(10)는 하부 절연기판(11)의 상면(내측면이 됨)에 작업전극(working electrode)(12)과 기준전극(reference electrode)(13)을 길게 적층 형성하고, 작업전극(12)과 기준전 극(13)을 가로지르도록 반응효소층, 즉 반응시약층(14)을 고정한 형태로 이루어진다. 여기서, 각 전극(12,13)은 에칭, 스크린 인쇄, 스퍼터링 등과 같은 박막 형성 방법으로 적층된다.As shown, the biosensor (sometimes referred to as a 'test strip') 10 has a working
또한 시료(혈액 등의 검체)가 반응시약층(14) 전체로 투여될 수 있도록 하부 절연기판(11)의 상측으로 스페이서(15,16)를 적층하고, 스페이서(15,16)의 상측으로 상부 절연기판(17)을 적층하여, 스페이서(15,16)에 의해 이격된 상, 하부 절연기판(11,17)이 반응시약층(14) 상측으로 모세관 구조인 시료 통로(18)를 형성하도록 한다. In addition, the
이때, 작업전극(12)과 기준전극(13)은 스페이서(15,16)에 의해 절연되며, 스페이서(15,16)에 의해 상, 하부 절연기판(11,17)이 형성하는 시료 통로(18)의 한쪽 입구가 분석시료가 주입되는 시료주입구(18a)가 된다. At this time, the working
또한 바이오센서(10)가 측정기(도시하지 않음)에 삽입될 때 측정기의 소켓에 형성된 단자에 접속될 수 있도록 작업전극(12)과 기준전극(13)의 단부는 바이오센서의 접속단부에서 노출된다. In addition, the ends of the working
한편, 바이오센서는 여러 요인에 의해 자체적으로 불가피한 오차를 가지며, 따라서 제작공정에서 각 센서마다 측정이 정확한지 또는 오차범위가 어느 정도인지를 확인하고 있다. On the other hand, the biosensor has an error inevitably due to various factors, and thus, it is confirmed whether the measurement is accurate or the error range for each sensor in the manufacturing process.
또한 정확한 측정을 위해 각 센서가 가지는 오차를 보정해야 하므로 측정기가 보정 정보를 확인한 뒤 이를 이용해 센서의 측정치를 보정하여 최종 결과값을 표시하도록 하고 있다.In addition, since the error of each sensor needs to be corrected for accurate measurement, the meter checks the calibration information and uses it to calibrate the measured value of the sensor to display the final result value.
이를 위해서는 측정기에 센서 자체가 가지는 오차에 따른 보정 정보를 입력하는 과정이 필요한데, 이후 측정기가 입력된 보정치 정보를 토대로 하여 센서의 측정치를 보정한 뒤 정확한 결과값을 표시하게 된다. To this end, a process of inputting correction information according to an error of the sensor itself to the measuring instrument is required. After that, the measuring instrument corrects the measured value of the sensor based on the input correction information and displays an accurate result.
예를 들면, 측정기에 미리 보정 정보를 입력한 뒤 측정시 해당 센서의 측정치에 보정치(보정 정보에 기초)를 반영한 결과값을 표시하도록 한다. 즉, 혈당 기준값이 100인 경우에 제1센서의 측정값이 100이면 코드 A를 부여하고, 제2센서의 측정값이 90이면 100을 만들기 위해 10(보정치)을 더해주도록 코드 B를 부여하며, 제3센서의 측정값이 110이면 100을 만들기 위해 10을 빼주도록 코드 C를 부여한 다음, 해당 센서를 사용할 때 코드(보정 정보를 나타냄)를 미리 측정기에 입력하고, 이후 측정이 이루어지면 입력된 해당 센서의 보정 정보를 토대로 하여 보정치가 반영된 결과값이 표시되도록 하는 것이다.For example, the correction information is input to the measuring device in advance, and then a result value reflecting the correction value (based on the correction information) is displayed on the measured value of the corresponding sensor during measurement. That is, when the blood glucose reference value is 100, if the measured value of the first sensor is 100, the code A is given. If the measured value of the second sensor is 90, the code B is added to add 10 (correction value) to make 100. If the measured value of the third sensor is 110, the code C is assigned to subtract 10 to make 100. Then, when using the sensor, the code (indicative of the calibration information) is input to the measuring instrument in advance. The result value reflecting the correction value is displayed based on the correction information of the sensor.
이와 같이 보정 정보를 담은 코드를 각 센서마다 구비하여 측정기에 입력하는 종래의 방법으로는 바코드를 이용하는 방법이 있다.As such, a conventional method of providing a code containing correction information for each sensor and inputting it to a measuring device includes a method using a barcode.
이는 제조사에서 센서 제작시 오차범위를 확인하여 보정 정보를 얻고, 보정 정보가 동일한 센서들끼리 분류한 뒤(예, A, B, C 코드로 분류), 보정 정보가 동일한 센서들을 하나의 용기에 수납한다. 그리고, 보정 정보가 동일한 센서들이 수납된 용기에 보정 정보를 담은 바코드를 부착하여 사용자에게 제품으로 제공한다. 이에 따라, 사용자는 제품을 구매한 뒤 측정기에 연결된 바코드 스캐너를 이용해 용기에 부착된 바코드를 읽어줌으로써 자신의 측정기에 구매한 센서의 보정 정보를 입력하는 것이다. The manufacturer checks the error range when manufacturing the sensor, obtains calibration information, classifies the sensors with the same calibration information (eg, classifies them as A, B, and C codes), and stores the sensors with the same calibration information in one container. do. Then, a bar code containing the correction information is attached to the container in which the sensors with the same correction information are stored and provided to the user as a product. Accordingly, the user inputs the calibration information of the purchased sensor to his measuring device by reading the barcode attached to the container using the barcode scanner connected to the measuring device after purchasing the product.
결국, 측정기는 바코드 스캐너에 의해 입력된 보정 정보를 토대로 하여 측정시마다 센서의 측정치를 보정하여 정확한 결과값이 표시되도록 한다. As a result, the measuring instrument corrects the measured value of the sensor every measurement based on the correction information input by the barcode scanner so that the correct result is displayed.
상기와 같이 바코드를 이용한 방법에서는 보정 정보뿐만 아니라 용기에 수납된 센서들의 제조일자, 유효일자, 종류 등 다양한 센서 정보를 담은 바코드를 인쇄하여 제공할 수 있다. 물론, 이 경우 하나의 용기에 수납된 센서들은 보정 정보와 더불어 제조일자, 유효일자 등 제품 정보가 모두 동일한 센서들이어야 한다.In the method using a bar code as described above, a bar code containing various sensor information, such as a manufacturing date, an effective date, and a type of sensors housed in a container, may be printed and provided. Of course, in this case, the sensors stored in one container should be sensors having the same product information as the manufacturing date and the effective date as well as the correction information.
그러나, 종래의 바코드를 이용한 방법에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional method using the barcode has the following problems.
보정 정보를 포함한 센서 정보를 입력하기 위해 센서 정보가 표시된 바코드, 즉 용기에 부착된 바코드를 읽어야 하며, 바코드를 읽기 위해서는 측정기에 스캐너가 연결되어 있어야 한다. 이와 같이 스캐너를 구비해야 하므로 측정기의 전체 가격은 상승할 수밖에 없다.In order to input sensor information including calibration information, a barcode marked with sensor information, that is, a barcode attached to a container, must be read. In order to read the barcode, a scanner must be connected to the measuring instrument. Since the scanner must be provided in this way, the total price of the measuring instrument is inevitably raised.
또한 제조사 또는 사용자의 부주의로 인해 용기 내에 보정 정보 등 센서 정보가 상이한 바이오센서가 들어갈 수 있다. 특히, 보정 정보가 상이한 바이오센서가 잘못 수납되는 경우에 해당 센서의 올바른 보정치가 반영되지 못하므로(바코드의 보정치 반영) 측정 오차가 발생할 수 있다. In addition, due to the carelessness of the manufacturer or the user, biosensors with different sensor information, such as correction information, may enter the container. In particular, when a biosensor having different correction information is incorrectly stored, since a correct correction value of the corresponding sensor is not reflected (reflecting the correction value of the barcode), a measurement error may occur.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 보정용 코드를 담은 스팟 패턴을 바이오센서의 접속단부에 형성하고, 측정기 내 촬영수단으 로 스팟 패턴의 화상정보를 인식하여 보정용 코드에 설정된 보정치 정보를 획득하므로써 바이오센서의 측정치를 보정하여 보다 정확한 결과값을 얻을 수 있는 바이오센서의 보정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, the spot pattern containing the correction code is formed on the connection end of the biosensor, and the correction value set in the correction code by recognizing the image information of the spot pattern by the photographing means in the measuring device It is an object of the present invention to provide a method of calibrating a biosensor that can obtain more accurate results by correcting the measured values of the biosensor by acquiring information.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 바이오센서마다 센서 자체가 가지는 오차를 보정하기 위한 보정치를 구하고, 각 보정치 정보에 보정용 코드를 설정하는 단계와; 부여하고자 하는 보정용 코드에 상응하는 스팟 패턴을 바이오센서의 접속단부의 전면 또는 후면에 형성하여 각 바이오센서에 보정용 코드를 부여하는 단계와; 상기 바이오센서의 접속단부가 측정기에 삽입되면, 측정기 내 촬영수단이 스팟 패턴의 화상을 인식하여 전기적 신호로 변환하는 단계와; 상기 측정기가 촬영수단의 전기적 신호에서 보정용 코드를 인식하여 보정치 정보를 획득하는 단계와; 상기 바이오센서의 측정이 개시되면 인지한 보정치 정보를 이용하여 측정 결과를 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오센서의 보정방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes the steps of obtaining a correction value for correcting the error of the sensor itself for each biosensor, and setting a correction code in each correction value information; Forming a spot pattern corresponding to the correction code to be applied to the front or rear surface of the connection end of the biosensor, to give a correction code to each biosensor; When the connection end of the biosensor is inserted into the measuring unit, the photographing means in the measuring unit recognizes an image of a spot pattern and converts the image into an electrical signal; Obtaining, by the measuring device, correction value information by recognizing a correction code in an electrical signal of a photographing means; And correcting the measurement result using the recognized correction value information when the measurement of the biosensor is started.
바람직하게, 상기 스팟 패턴은 촬영된 화상의 전기적 신호가 상호 구분되어 각각의 보정용 코드로 인식될 수 있는 형태를 가지게 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the spot pattern is formed to have a form in which the electrical signals of the photographed image are distinguished from each other and can be recognized as respective correction codes.
더욱 바람직하게, 상기 스팟 패턴은 바이오센서의 접속단부에 형성된 스팟의 개수, 스팟의 총면적 또는 스팟의 위치 등에 따라 보정용 코드가 부여되는 것을 특징으로 하며,More preferably, the spot pattern is characterized in that the correction code is given according to the number of spots formed on the connection end of the biosensor, the total area of the spot or the position of the spot,
또한 바람직하게, 상기 촬영수단은 CCD 카메라로 구비되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the photographing means is provided with a CCD camera.
본 발명에 따른 바이오센서의 보정방법은 바이오센서의 앞면 또는 뒷면에 센서 자체의 오차를 보정하기 위한 보정치 정보에 상응하는 스팟 패턴을 형성하고, 바이오센서 사용시 CCD 카메라와 같은 촬영수단으로 스팟 패턴의 화상정보를 인식하여 보정용 코드에 설정된 보정치 정보를 획득함으로써 측정 결과를 보정하여 측정 오차를 최소화한 결과값을 얻을 수 있다.The method of calibrating a biosensor according to the present invention forms a spot pattern corresponding to correction value information for correcting an error of the sensor itself on the front or rear side of the biosensor, and uses a photographing means such as a CCD camera when using the biosensor to display an image of the spot pattern. By recognizing the information and acquiring correction value information set in the correction code, the measurement result may be corrected to obtain a result value minimizing the measurement error.
그리고, 본 발명은 바이오센서의 접속단부를 측정기에 삽입하기만 하면 스팟 패턴으로부터 보정용 코드를 인식하여 보정치 정보가 정확하게 인지될 수 있기 때문에, 잘못된 보정치 정보가 측정기에 입력되는 것을 방지할 수 있으며, 사용자가 별도로 보정용 코드를 입력하는 번거로운 절차를 생략할 수 있어 간편하고 신속한 측정이 가능하게 된다.In addition, since the correction value information can be accurately recognized by recognizing a correction code from a spot pattern, the present invention can prevent the wrong correction value information from being input into the measurement device by simply inserting the connection end of the biosensor into the measurement device. The cumbersome procedure of separately entering the calibration code can be omitted, which enables simple and quick measurement.
이에 따라 바이오센서 이용시 사용자가 보정용 코드의 입력절차를 빠뜨리거나 혹은 해당 센서의 코드가 아닌 다른 코드를 입력하는 등의 실수를 범할 염려를 배제할 수 있으며, 또한 바이오센서를 보정치 정보에 따라 분류하지 않고 섞어놓은 상태로 사용하더라도 각 센서마다 가지는 보정치를 정확하게 제공할 수 있다.Accordingly, the use of biosensors can eliminate the possibility that a user misses an input procedure for a calibration code or enter a code other than the code of the sensor, and does not classify the biosensors according to the correction information. Even when used in mixed mode, it is possible to accurately provide correction values for each sensor.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 설명에 있어서 종래의 기술과 동일한 부분에 대하여 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. In the description, overlapping descriptions of the same parts as the related art may be omitted.
본 발명은 CCD 카메라와 같은 촬영수단을 이용한 바이오센서의 보정방법에 관한 것으로, 생리적 시료 내 함유된 검체농도측정을 위한 바이오센서의 사용시 측정기가 바이오센서 자체의 오차를 보정하여 결과값을 출력할 수 있도록 바이오센서의 보정치 정보를 인지/획득하는 방법에 주된 특징이 있다.The present invention relates to a method of calibrating a biosensor using a photographing means such as a CCD camera, and when using a biosensor for measuring the concentration of a sample contained in a physiological sample, the measuring device can correct the error of the biosensor itself and output a result value. The main feature is the method of recognizing / acquiring the correction value information of the biosensor.
일반적으로 바이오센서(10)는 하부 절연기판(11)의 전면(앞면)에 작업전극(working electrode)(12)과 기준전극(reference electrode)(13)을 길게 적층 형성하고, 작업전극(12)과 기준전극(13)을 가로지르도록 반응시약층(14)을 고정한 형태로 이루어지며, 바이오센서(10)가 측정기에 삽입될 때 측정기의 소켓에 형성된 단자에 접속될 수 있도록 작업전극(12)과 기준전극(13)의 단부는 바이오센서의 접속단부에서 노출된다.In general, the
본 발명은 이러한 바이오센서의 접속단부(C)의 전면(앞면) 또는 후면(뒷면)에 센서의 보정치 정보에 상응하는 스팟 패턴(S)을 형성하고, 촬영에 따른 화상신호를 전기적인 신호로 변환하는 촬영수단을 이용하여 상기 스팟 패턴(S)을 인식하면, 바이오센서용 측정기에서 인식된 스팟 패턴(S)에 따라 설정된 보정치를 인지하여 측정결과를 보정하게 된다.The present invention forms a spot pattern (S) corresponding to the correction value information of the sensor on the front (front) or rear (back) of the connection end (C) of the biosensor, and converts the image signal according to the photographing into an electrical signal When the spot pattern S is recognized using the photographing means, the measurement result is recognized by recognizing a correction value set according to the spot pattern S recognized by the biosensor measuring device.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 더욱 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
바이오센서(10)는 여러 요인에 의해 자체적으로 오차를 가지기 때문에 측정치의 정확도를 향상시키기 위해서는 오차를 보정해야 한다. 이에 센서의 자체 오차에 대한 보정치 정보를 얻기 위하여 그 제작 공정에서 각 센서마다 측정값이 정확한지 또는 오차범위가 어느 정도인지 확인하고 있다. 이에 따라 바이오센서(10)는 자체 오차에 대한 보정치에 따라 보정용 코드가 부여되며, 본 발명에서는 이러한 보정용 코드를 바이오센서(10)의 접속단부(C)의 전면 또는 후면에 스팟 패턴(S)으로 형성하여 화상정보로서 인식할 수 있도록 한 다음, 그에 상응하는 보정치 정보를 획득하도록 한다.Since the
도 1 및 도 2는 본 발명에 따라 구현된 바이오센서의 실시예를 도시한 도면이다.1 and 2 illustrate an embodiment of a biosensor implemented according to the present invention.
본 발명은 바이오센서(10)에 자체 오차에 대한 보정치 정보에 상응하는 스팟 패턴(S)을 형성하기 위하여, 바이오센서(10)의 구성요소인 하부 절연기판(11)의 전면 또는 후면 즉, 접속단부(C)의 전면 또는 후면에 하나 이상의 스팟으로 형성한 패턴 즉, 스팟 패턴(S)을 형성한다.The present invention, in order to form a spot pattern (S) corresponding to the correction value information for its own error in the
본 발명에서 스팟 패턴(S)은 레이저 등의 장치를 이용하여 형성할 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 절연기판(11)에 원형의 스팟이 복수개로 구성된 패턴으로 형성할 수 있다.In the present invention, the spot pattern (S) may be formed by using a device such as a laser, as shown in Figure 1, it may be formed in a pattern consisting of a plurality of circular spots on the lower insulating substrate (11).
이러한 스팟 패턴(S)은 CCD 카메라 등의 촬영수단으로 촬영하여 화상정보로 인식될 수 있는 모든 패턴으로 형성할 수 있으며, 도 1과 같이 스팟의 개수에 따라 코드1, 코드2, 코드3 등으로 분류되는 보정용 코드를 부여할 수 있다.The spot pattern S may be formed into any pattern that can be recognized as image information by photographing means such as a CCD camera, and as code 1, code 2, code 3, etc. according to the number of spots as shown in FIG. Correction codes to be classified can be given.
예를 들면, 하부 절연기판(11)의 전면에 형성된 스팟의 개수가 4개인 경우 코드1로 코딩(coding)되고, 3개인 경우가 코드2로, 2개인 경우가 코드3으로 코딩된다고 하면, 도 1과 같이 전면에 스팟의 개수가 4개인 경우 측정기는 코드1로 인식한 다음 코드1에 설정된 보정치 정보를 인지하여 측정 결과를 보정하게 되고, 도 2와 같이 하부 절연기판(11)의 전면에 스팟의 개수가 3개인 경우 측정기가 코드2로 인식한 다음 코드2에 설정된 보정치 정보를 인지하여 측정 결과를 보정하게 된다.For example, suppose that the number of spots formed on the front surface of the lower insulating
도 1 및 도 2와 같이 스팟의 개수를 인식하여 코딩하는 경우, 원형이나 삼각형과 같은 스팟의 형상은 해당 바이오센서의 스팟 패턴을 코딩하는데 있어서 무관하다.When the number of spots is recognized and coded as shown in FIGS. 1 and 2, the shape of the spot such as a circle or a triangle is irrelevant in coding the spot pattern of the corresponding biosensor.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따라 구현된 바이오센서의 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 패턴을 형성하는 스팟의 총면적에 따라 코드를 분류하여 부여한 실시예이다.3 and 4 illustrate another embodiment of a biosensor implemented according to the present invention, in which codes are classified and assigned according to the total area of spots forming a pattern.
도 3과 도 4의 경우 하부 절연기판(11)의 후면에 바이오센서(10)에 부여되는 보정치 정보에 따라 면적이 다른 스팟을 형성하여 해당되는 보정용 코드를 부여하고, 촬영수단이 스팟의 총면적을 화상정보로 읽어들여 전기적 신호로 변환한 다음 측정기에 전달하므로써, 각 센서가 가지는 오차에 대한 보정치 정보를 측정기가 획득할 수 있도록 한다.3 and 4 form a spot having a different area according to the correction value information provided to the
여기서, 스팟 패턴(S)을 도 1 및 도 2와 같이 스팟의 개수로 구분하여 인식하는 경우 일정한 정수로 표현되기 때문에 촬영한 스팟 패턴(S)의 화상정보를 보정 용 코드로 인식하는데 무리가 없으나, 도 3 및 도 4와 같이 스팟 패턴(S)을 스팟의 총면적으로 구분하여 인식하는 경우 일정한 정수로 표현되지 않으므로 스팟 패턴(S)의 화상정보를 보정용 코드로 인식하는데 정확도가 떨어질 수 있다.Here, when the spot pattern (S) is recognized by dividing it into the number of spots as shown in FIGS. 1 and 2, since it is expressed as a constant integer, it is not unreasonable to recognize the image information of the captured spot pattern (S) as a code for correction. 3 and 4, since the spot pattern S is divided and recognized as the total area of the spot, the spot pattern S may not be expressed as a constant integer, and thus the accuracy of recognizing the image information of the spot pattern S as the correction code may be reduced.
이에 따라, 본 발명에서는 바이오센서(10)의 스팟 패턴(S)을 화상정보로 인식하여 보정용 코드를 부여하는데 있어서, 스팟의 총면적으로 보정용 코드를 분류하게 되는 경우, 스팟 패턴(S)의 화상정보에 대한 전기적 신호를 입력받은 측정기가 보정용 코드를 인식하기 용이하도록 각 코드에 상응하는 스팟의 총면적을 일정 범위로 분류하여 설정하는 것이 바람직하다.Accordingly, in the present invention, when the spot pattern S of the
도 5 및 도 6은 본 발명에 따라 구현된 바이오센서의 또 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 패턴을 형성하는 스팟의 위치에 따라 코드를 구분하여 부여하도록 한 실시예이다.5 and 6 illustrate another embodiment of a biosensor implemented according to the present invention, which is provided to classify codes according to positions of spots forming a pattern.
도시된 바와 같이, 바이오센서(10)의 하부 절연기판(11)에 상하좌우 등의 위치를 구분하여 스팟을 형성하고, 이러한 스팟 패턴(S)에 따라 코드를 부여하여 상응하는 보정치 정보를 설정하게 된다.As shown, spots are formed on the lower insulating
즉, 바이오센서(10)의 접속단부(C)에서 스팟 성형이 가능한 부분을 일정 면적으로 분할하고 각 분할부위의 스팟 성형유무에 따라 코드를 분류하여 설정한다.In other words, the spot molding is possible at the connection end C of the
도 5와 도 6의 실시예는 하부 절연기판(11)의 후면 하단부를 4등분한 다음, 각 센서에 해당하는 보정용 코드를 부여하기 위해 해당 분할부위에 스팟(S)을 형성한 것으로, 도 5와 같이 하부 절연기판(11)의 상부우측에 스팟을 형성하거나, 혹은 도 6과 같이 하부 절연기판(11)의 하부우측과 하부좌측에 스팟을 형성하여 보정용 코드를 부여할 수 있다.5 and 6 are formed by dividing the rear lower portion of the lower insulating
본 발명에서 이용하는 촬영수단은 비용 절감은 물론이고 그 크기를 소형화하기 위하여 스팟 패턴(S)에 따른 화상정보를 구분할 수 있는 저해상도의 촬영수단을 이용하는 것이 바람직하며, 이러한 저해상도의 촬영수단을 이용하더라도 본 발명에 따른 단순한 스팟 패턴(S)을 인식하는데는 무리가 없으므로, 측정기는 촬영한 스팟 패턴(S)에 따른 화상의 전기적 신호를 코딩(coding)할 수 있다.The photographing means used in the present invention preferably uses a low resolution photographing means capable of classifying the image information according to the spot pattern (S) in order to reduce the size as well as reduce the cost. Since there is no problem in recognizing the simple spot pattern S according to the present invention, the measuring device may code an electrical signal of an image according to the captured spot pattern S.
전술한 실시예와 같이, 본 발명은 바이오센서(10)에 스팟 패턴(S)을 형성하는데 있어서, 화상으로 촬영된 스팟 패턴(S)의 전기적 신호가 상호 구분 가능하여 각각의 보정용 코드로 인식될 수 있는 형태를 가지는 것은 모두 적용할 수 있다.As described above, in the present invention, in forming the spot pattern S in the
본 발명은 상기 실시예들과 같이, 바이오센서(10)의 접속단부(C)에 형성한 패턴을 촬영하여 화상정보를 획득하고, 이 화상정보를 전기적인 신호로 변환하여 측정기에 제공하는 촬영수단을 이용한다.The present invention, as in the above embodiments, by photographing the pattern formed on the connection end (C) of the
이에 따라, 상기 측정기에는 촬영수단이 출력하는 화상정보의 전기적 신호를 입력받는 코드인식수단이 구비될 수 있고, 상기 코드인식수단은 화상정보의 전기적 신호를 코딩하여 보정용 코드를 인식한 다음, 보정용 코드에 설정된 보정치 정보를 인지하여 연산수단으로 전달한다.Accordingly, the measuring device may be provided with a code recognition means for receiving an electrical signal of the image information output by the photographing means, the code recognition means by encoding the electrical signal of the image information to recognize the correction code, then the correction code Recognize the correction value information set in the transfer to the calculation means.
상기 연산수단은 측정기에 삽입된 바이오센서(10)의 신호(검체와 시약 간에 반응에 따른 신호)로부터 측정값을 계산하되, 입력된 보정치 정보를 반영하여 보정된 결과값을 출력하게 된다.The calculating means calculates a measured value from a signal (signal according to the reaction between the sample and the reagent) of the
본 발명에 따른 촬영수단은 그 크기가 매우 작아서 바이오센서용 측정기 내에 장착할 수 있다. 이에 촬영수단을 삽입 설치한 측정기에 바이오센서(10)를 삽입하면, 측정기 내 촬영수단이 바이오센서(10)의 스팟 패턴(S)을 읽어 화상정보로 인식하게 되고, 인식한 화상정보를 전기적인 신호로 변환한 다음, 코드인식수단으로 출력한다.The photographing means according to the present invention is very small in size and can be mounted in a measuring device for a biosensor. When the
그럼, 상기 코드인식수단은 입력된 화상정보의 전기적 신호로부터 보정용 코드를 인식하고 코드에 설정된 보정치 정보를 인지하게 된다.Then, the code recognition means recognizes the correction code from the electrical signal of the input image information and recognizes the correction value information set in the code.
그 다음, 전술한 바와 같이, 인지한 보정치 정보를 연산수단으로 전달하면, 상기 연산수단이 바이오센서(10)의 신호로부터 계산한 측정값에 보정치 정보를 반영하여 보정된 결과값을 출력하게 된다.Then, as described above, when the recognized correction value information is transmitted to the calculation means, the calculation means reflects the correction value information to the measured value calculated from the signal of the
따라서, 본 발명은 사용자가 바이오센서(10)를 측정기에 삽입하면, 측정기 내 구비된 촬영수단과 코드인식수단 등에 의해 바이오센서(10)의 스팟 패턴(S)에 상응하는 보정치 정보를 인지하게 되고, 측정기는 획득한 보정치 정보를 측정 결과에 반영하여 최종 결과값을 표시하게 된다.Therefore, when the user inserts the
이에 따라 본 발명에서 바이오센서의 오차 보정을 위한 코드 입력 절차를 빠뜨리거나 또는 해당 센서의 코드가 아닌 다른 코드를 입력하는 등의 실수를 범할 염려를 배제할 수 있으며, 또한 다수의 바이오센서를 보정치 정보에 따라 분류하지 않고 섞어놓은 상태로 사용하더라도 각 센서마다 설정되는 보정치 정보를 정확하게 제공할 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, it is possible to eliminate the possibility of making a mistake such as omitting a code input procedure for error correction of the biosensor or inputting a code other than the code of the corresponding sensor, and also correcting a plurality of biosensors. Even if they are used in a mixed state without being classified according to, the correction value information set for each sensor can be provided accurately.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 바이오센서의 보정과정을 정리하면 다음과 같다.Hereinafter, the calibration process of the biosensor according to the present invention will be described with reference to FIG. 7.
각 바이오센서마다 가지게 되는 오차의 보정을 위한 보정치 정보에 각각의 보정용 코드를 설정하여 측정기에 입력한 다음(S100), 각 보정용 코드에 상응하는 스팟 패턴을 설정한다.Each correction code is set in the correction value information for correction of the error of each biosensor and input to the measuring device (S100), and then a spot pattern corresponding to each correction code is set.
그리고, 각 바이오센서(10)에 부여되는 보정치 정보에 상응하는 스팟 패턴(S)을 하부 절연기판(11)의 전면 또는 후면에 형성한다(S110).In addition, a spot pattern S corresponding to the correction value information applied to each
바이오센서(10)의 사용을 위해 측정기에 바이오센서(10)의 접속단부(C)를 삽입하여 측정기의 소켓 단자에 작업전극(12)과 기준전극(13)이 접속될 수 있도록 한다. 이때, 바이오센서(10)에서 스팟 패턴(S)이 형성된 부분이 삽입되고, 측정기 내 설치된 촬영수단이 스팟 패턴(S)의 형상을 촬영하여 화상정보를 인식한 다음, 전기적 신호로 변환하여 코드인식수단으로 전달하게 된다.In order to use the
스팟 패턴(S)에 대한 전기적 신호를 전달받은 코드인식수단은 코딩단계를 거쳐 해당 센서의 보정용 코드를 인식하게 되고(S120), 보정용 코드에 설정된 보정치 정보를 인지(S130)하여 연산수단으로 출력하게 된다.The code recognition means receiving the electrical signal for the spot pattern (S) recognizes the correction code of the sensor through the coding step (S120), recognizes the correction value information set in the correction code (S130) to output to the calculation means do.
그 다음, 사용자가 자신의 혈액(생리적 시료)을 센서의 시료주입구에 투입하여 측정을 개시하면(S140), 연산수단은 바이오센서의 신호로부터 측정값을 계산하고 코드인식수단으로부터 입력받은 보정치 정보를 이용하여 측정값을 보정(S150)하므로써 보다 정확한 최종 결과값을 출력하게 된다(S160). Then, when the user inputs his blood (physiological sample) to the sample inlet of the sensor to start the measurement (S140), the calculating means calculates the measured value from the signal of the biosensor and uses the correction value information received from the code recognition means. By correcting the measured value by using (S150) it is output a more accurate final result value (S160).
이에 따라 본 발명은 사용자가 임의의 바이오센서를 선택하여 측정기에 삽입 하기만 하면 사용자가 별도 조작하지 않아도 측정기 내 촬영수단이 촬영한 스팟 패턴(S)의 화상정보에서 보정치 정보를 인지하게 되고, 사용자가 자신의 혈액(생리적 시료)을 센서의 시료주입구에 투입하여 측정을 개시하면, 측정기는 획득한 보정치 정보를 센서의 측정 결과에 반영하여 보정한 뒤 보정된 최종 결과값을 출력하여 표시하게 된다.Accordingly, in the present invention, if the user selects a random biosensor and inserts it into the measuring device, the user recognizes the correction value information from the image information of the spot pattern S captured by the photographing means in the measuring device even if the user does not need to operate it separately. When the user inputs his blood (physiological sample) to the sample inlet of the sensor and starts the measurement, the measuring device reflects the obtained correction value information on the measurement result of the sensor and then corrects and outputs and displays the corrected final result value.
본 발명에서 측정기는 새로운 바이오센서가 삽입될 때마다 바로 보정용 코드를 인식하여 해당 센서의 정확한 보정치 정보를 인지하므로 새로운 센서가 삽입되면 이전에 입력된 보정치 정보가 현재 삽입된 센서의 보정치 정보로 갱신되며, 이렇게 획득한 보정치 정보를 이용하여 바이오센서의 측정 결과를 보다 정확하게 보정할 수 있다.In the present invention, since the measuring device immediately recognizes a correction code every time a new biosensor is inserted, and recognizes the corrected correction information of the corresponding sensor, when the new sensor is inserted, the previously inputted correction information is updated with the correction value of the currently inserted sensor. Using the correction value information thus obtained, the measurement result of the biosensor can be more accurately corrected.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and has been claimed by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be implemented without departing from the spirit.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따라 구현된 바이오센서의 실시예를 도시한 도면1 and 2 illustrate an embodiment of a biosensor implemented in accordance with the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따라 구성된 바이오센서의 다른 실시예를 도시한 도면3 and 4 illustrate another embodiment of a biosensor configured in accordance with the present invention.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따라 구성된 바이오센서의 또 다른 실시예를 도시한 도면5 and 6 illustrate another embodiment of a biosensor configured in accordance with the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 바이오센서의 보정과정을 나타낸 흐름도7 is a flowchart illustrating a calibration process of a biosensor according to the present invention.
도 8은 일반적인 바이오센서의 분해사시도8 is an exploded perspective view of a typical biosensor
도 9는 일반적인 바이오센서의 조립사시도9 is an assembled perspective view of a typical biosensor
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 바이오센서10: biosensor
11 : 하부 절연기판11: lower insulation board
C : 접속단부C: connection end
S : 스팟 패턴(스팟)S: Spot pattern (spot)
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