KR101033649B1 - 자동코드인식을 위한 바이오센서 및 이를 이용한 코드인식방법 - Google Patents

자동코드인식을 위한 바이오센서 및 이를 이용한 코드인식방법 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서는 기본 필름, 상기 기본 필름의 일면 또는 양면에 배치되는 전극부, 효소물질이 도포되어 있으며 생체물질이 포집되는 중간레이어 및, 상기 중간 레이어의 상부에 구비되는 마감레이어를 포함하며, 상기 전극부는 상기 생체물질로부터 신호를 얻는 반응부 및 측정기에 삽입 시 상기 생체물질의 코드를 자동으로 인식할 수 있는 코드인식전극부로 구성된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 바이오센서에 의하면 바이오센서의 길이에 따른 소자 개수(n)의 증감에 따라, 2n 의 개수만큼 생체물질에 대한 코드를 생성할 수 있다.
필름, 전극부, 레이어, 코드, 센서, 소자

Description

자동코드인식을 위한 바이오센서 및 이를 이용한 코드인식방법{Bio Sensor for Automatic Code Sensing and Code Sensing Method Using It}
본 발명은 생체물질의 분석에 사용되는 자동코드인식을 위한 바이오센서 및 이를 이용한 코드인식방법에 관한 것으로서, 특히 바이오센서 내에 별도의 전극을 추가하여 전극의 특정부분의 모양에 따라 다양한 자동인식코드가 생성될 수 있는 자동코드인식을 위한 바이오센서 및 이를 이용한 코드인식방법에 관한 것이다.
바이오 센서는 생물이 가지고 있는 기능을 이용하여 물질의 성질 등을 조사하는 기계를 말하며, 생체 물질을 탐지소자로 사용하므로 감도와 반응 특이성이 우수하다. 따라서 의료/의약분야(임상화학분석과 치료), 바이오산업의 공정계측, 환경계측, 화학물질의 안정성 평가 등 광범위한 분야에서 사용되고 있고 그 범위는 계속 확대되고 있다. 특히 의약 진단 분야에서는 혈액을 포함한 생체 시료를 분석하기 위하여 바이오센서가 많이 사용되고 있다. 바이오센서는 탐지소자의 종류에 따라 효소 분석법과 면역 분석법이 있고, 생체 시료 내 목적 물질을 정량 분석하는 방법에 따라 광학적 바이오센서와 전기화학적 바이오센서가 있다.
효소 분석법 바이오센서는 효소와 기질, 효소와 효소 저해제의 특이적인 반응을 이용한 것이고, 면역 분석법 바이오센서는 항원과 항체의 특이적 반응을 이용한 것이다. 따라서 적용이 간편하고, 측정감도가 우수하며, 신속하게 결과를 얻을 수 있어 병원 및 임상화학분석에 가장 널리 사용된다. 특히, 현장진단검사에서는 일회용 바이오센서와 소형 바이오센서 측정기를 통해 현장에서 즉시 목적 물질을 정량 분석할 수 있다.
광학적 바이오센서는 광투과도, 흡광도 또는 파장 변화를 측정하여 목적 물질의 농도를 측정하는 방법으로서, 가장 일반적으로 사용되어 온 방법이다. 분석하고자 하는 다양한 물질들의 반응 메커니즘이 이미 밝혀져 있고, 충분한 시간 동안 반응이 이루어진 후에 측정하므로 측정 시간에 대한 편차가 적다는 장점이 있다. 그러나 전기 화학적 바이오센서에 비해 측정 시간이 길고 많은 양의 시료가 필요하며, 시료의 혼탁도에 의해 측정결과에 영향을 미치고 광학부의 소형화가 어렵다.
전기 화학적 바이오센서는 반응으로부터 얻어지는 전기신호를 측정하여 목적물질의 농도를 측정하는 방법이다. 전기화학적 바이오센서는 극소량의 시료로도 신호 증폭이 가능하고, 소형화가 쉽고 측정신호를 안정적으로 획득할 수 있으며, 정보통신기기등과 쉽게 융화될 수 있다는 장점이 있다.
전기화학적 바이오센서를 이용한 측정법에서는 양극과 음극으로 구성된 셀에 효소와 조정시약이 고정된 구조로 이루어진다. 이와 같은 바이오센서의 내부로 시료가 도입되면 시료 내의 목표물질이 효소의 촉매작용에 의해 산화할 때 산소 또는 전자전달 매개체가 환원되는데, 이때 환원된 산소 또는 전자전달 매개체는 전극의 전압에 의해 강제 산화되어 전자의 변화를 유발한다. 이와 같은 전자의 변화를 정량화하여 간접적으로 목표 물질의 양을 측정하는 방법이 전기화학식 측정법이다.
측정기를 사용하기 위해서는 우선 바이오센서를 측정기에 삽입하여야 한다. 바이오센서가 삽입되면 측정기는 삽입을 인식하고, 목적물질을 분석한다. 이때 측정기에 프로그램되어 있은 보정코드를 선택해 주어야 하고 삽입된 바이오센서가 어떤 목적 물질을 판명하기 위한 것인지에 대한 정보가 제공되어야 한다. 따라서 종래의 바이오센서와 측정기는 바이오센서 구조체 또는 전극 등을 변형하거나 사용자가 직접 측정기에 정보를 입력하는 방식을 사용하였다. 이후 바이오센서 자체에 코드를 삽입하여 목적 물질에 대한 정보를 제공하는 방식도 사용되었다.
하지만 코드를 이용하는 종래의 바이오센서는 바이오센서의 종류, 판단물질 등의 정보를 제공하는데 있어서, 사용자가 원하는 코드의 숫자가 늘어나는 경우 바이오센서 자체의 구조 및 바이오센서가 삽입되는 측정기의 소켓부분이 복잡해지고 정교해져야 하므로 그 제조가 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 생체물질 측정용 신호를 획득하기 위한 전극이 구비되고, 전극의 모양에 따라 생체물질에 대한 코드를 자동으로 인식할 수 있는 자동코드인식을 위한 바이오센서 및 이를 이용한 코드인식방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서는 기본 필름; 상기 기본 필름의 일면 또는 양면에 배치되는 전극부; 효소물질이 도포되어 있으며 생체물질이 포집되는 중간레이어; 및, 상기 중간레이어의 상부에 구비되는 마감레이어;를 포함하며, 상기 전극부는 상기 생체물질로부터 신호를 얻는 반응부 및 측정기에 삽입 시 상기 생체물질의 코드를 자동으로 인식할 수 있는 코드인식전극부로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 코드인식전극부는 상기 바이오센서가 상기 측정기에 삽입 시 일측에 마련된 감지부에 의하여 센싱되며 신호감지여부를 결정하는 소자가 구비된 작동부(WORKING); 상기 측정기의 감지부가 작동부의 소자를 센싱한 후 연속적으로 센싱되며 코드신호를 발생하는 소자가 구비된 인식부(COUNT); 상기 바이오센서에 주입된 생체물질의 측정준비가 완료되었음이 상기 감지부에 의하여 센싱되도록 구비된 승인부(RECOG); 상기 작동부와 상기 인식부 사이에 구비되어 생체물질에 대한 정보를 전달하는 기준부(GND);를 포함하는 것이 좋다.
상기 감지부에 의하여 상기 작동부의 소자 및 상기 인식부의 소자가 센싱되는 경우 코드신호로서 "1"이 발생하고, 상기 작동부의 소자 및 상기 인식부의 소자가 센싱되지 않는 경우 코드신호로서 "0"이 발생하는 것이 바람직하다.
또한, 이와 반대로 상기 감지부에 의하여 상기 작동부의 소자 및 상기 인식부의 소자가 센싱되지 않은 경우 코드신호로서 "1"이 발생하고, 상기 작동부의 소자 및 상기 인식부의 소자가 센싱되는 경우 코드신호로서 "0"이 발생하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 작동부 및 상기 인식부의 소자의 개수가 n이고, 상기 바이오센서가 상기 측정기의 감지부에 삽입 시 삽입 순서가 N 인 경우, 코드는 각 코드신호의 "1"을 2n-N으로 하여 값을 정한 후 합산하여 결정되는 것이 좋다.
더불어, 상기 코드인식전극부의 인식부와 작동부는 같은 개수의 소자를 구비하며, 상기 인식부가 n개의 소자를 갖는 경우, 작동부의 소자를 선택적으로 절단하여 2n개의 코드를 생성할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 인식부의 소자로부터 코드신호가 발생하지 않도록 상기 작동부의 특정 소자를 절단하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 작동부와 인식부의 양 끝단에 코드신호의 시작부분과 끝부분을 결정하는 소자가 추가로 구비되는 것이 좋다.
또한, 단일의 인식부가 마련된 경우, 상기 작동부와 인식부의 신호는 H(high)와 L(low) 사이의 단순신호로서, 상기 인식부의 신호가 H(high)일때, 작동부의 신호가 H(high)에서 L(low)로 되면 코드 신호 시작 부분으로 결정하고, 작동부의 신호가 L(low)에서 H(high)로 되면 코드 신호 끝 부분으로 결정하며, 별도로 마련된 승인부(RECOG)가 감지되면 상기 바이오센서가 삽입된 것으로 판단하는 것이 바람직하다. 상기의 코드신호 시작 부분과 끝부분을 반대로 설정할 수도 있다.
또한, 다수의 인식부가 마련된 경우, 다수의 인식부에서 발생하는 신호의 간격 차이(K1,K2)로써 코드신호의 시작부분과 끝부분을 결정하고, 바이오센서의 삽입 및 배출방향을 감지하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서를 이용한 코드인식방법은, n개의 소자를 갖는 인식부와 작동부가 구비된 상기 바이오센서를 측정기의 소켓부분에 삽입하는 단계(S110); 상기 작동부의 N번째(최초 N=1)소자가 상기 소켓부분 내측에 마련된 감지부에 의해 센싱되는지 여부를 판단하는 단계(S120); 상기 작동부의 소자가 센싱된 경우, 삽입되는 순서(N)에 따라 연속적으로 인식부의 소자를 센싱하고 코드신호를 발생하는 단계(S130); 상기 인식부의 코드신호를 순서(N)에 따라 "1"으로써 차례로 저장하는 단계(S140); 상기 바이오 센서의 승인부(RECOG)가 상기 감지부에 의해 센싱되는지 판단하는 단계(S160); 상기 승인부가 상기 감지부에 의해 센싱되는 경우, "1"로 저장된 숫자를 2n-N으로 하여 값을 정한 후 합산하는 단계(S190); 및, 상기 합산된 값을 코드(CODE)를 결정하는 단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 작동부의 소자가 상기 감지부에 의해 센싱되지 않는 경우, 순서(N)에 따라 "0"으로써 차례로 저장하는 단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 승인부가 상기 감지부에 의해 센싱되지 않는 경우, N=N+1≤n 의 조건을 만족할 때까지 S120 단계로 피드백되는 단계(S180)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서 및 이를 이용한 코드인식방법에 의하면, 바이오센서 내에 별도의 전극을 추가하여 전극의 특정 소자부분의 모양에 따라 다양한 코드를 생성할 수 있도록 하고, 이에 따라 바이오센서가 삽입되는 측정기의 소켓부분의 구조가 단순해진다. 또한 바이오센서의 길이에 따른 소자 개수(n)의 증감에 따라, 2n 의 개수만큼 생체물질에 대한 코드를 생성할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서 및 이를 이용한 코드인식방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서(100) 의 사시도, 도 2는 도 1의 분리사시도, 도 3은 도 1의 평면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 3에 나타난 자동코드인식을 위한 바이오센서(100)를 구체적으로 살펴보면, 바이오센서(100)는 기본필름(110), 전극부(120), 중간레이어(150), 마감레이어(160)로 구성된다. 기본필름(110)은 바이오센서(100)의 기본 지지대 역할을 한다. 전극부(120)는 기본 필름(110)의 일면 또는 양면에 배치되며 생체물질로부터 신호를 얻는 반응부(130) 및 측정기(미도시)에 삽입 시 생체물질의 코드를 자동으로 인식할 수 있는 코드인식전극부(140)로 구성된다. 중간레이어(150)는 전극부(120)를 커버하며 효소물질이 도포되어 있으며, 생체물질을 투입할 수 있도록 일측에 함몰된 주입구(155)가 형성되고, 마감레이어(160)는 중간레이어(150)의 상부에 구비되며 생체물질의 투입 시 내부공기가 배출되는 벤트홀(165)이 형성된다.
기본필름(110)이나 중간레이어(150) 및 마감레이어(160)는 플라스틱, 폴리에서터, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 계통의 고분자 재료, 세라믹, 유리, PET 필름 등을 사용할 수 있다.
상기 전극부(120)의 코드인식전극부(140)가 측정기의 소켓부분에 직접 삽입 및 접촉되어 생체물질의 코드를 입력한 후, 전극부(120)의 반응부(130)가 생체물질로부터 획득한 신호를 측정기로 전달하게 된다. 여기서 반응부(130)는 전기화학적 방법뿐만 아니라 다른 바이오센서 방법, 즉 효소분석법이나 광학법이 적용될 수 있음은 물론이다. 즉, 전극부(120)가 측정기의 소켓부분에 연결되기 위해서는 일정구간만큼 바이오센서(100)가 삽입되어야 하는데, 그 일정구간에 코드인식전극부(140)를 형성하여 바이오센서가 삽입되는 동안 특정 코드가 측정기에 입력되도록 한다. 상기 코드인식전극부(140)는 전극 이외의 광학적 방법 또는 기타 디지털 입력이 가능한 방법으로 수행될 수 있으면 족하다.
도 3에 표현된 바와 같이 바이오센서(100)의 코드인식전극부(140)는 다수개의 핀으로 구성된다. 본 발명의 경우, 4개의 핀으로 구성되나 사용자의 선택에 따라 핀의 개수는 달라질 수 있고, 코드신호를 발생하는 인식부(146)의 개수가 추가로 구비될 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 바이오센서(100)가 측정기에 삽입 시 측정기의 일측에 마련된 감지부(미도시)에 의하여 센싱되며 신호감지여부를 결정하는 소자가 구비된 작동부(WORKING)(142), 측정기의 감지부가 작동부(142)의 소자를 센싱한 후 연속적으로 센싱되며 코드신호를 발생하는 소자가 구비된 인식부(COUNT)(146), 바이오센서(100)에 주입된 생체물질의 측정준비가 완료되었음이 감지부에 의하여 센싱되도록 구비된 승인부(RECOG)(148), 작동부(142)와 인식부(146) 사이에 구비되어 생체물질에 대한 정보를 전달하는 기준부(GND)(144)로 구성된다.
도 4는 도 1의 바이오센서(100)가 측정기의 감지부를 통과하는 과정을 나타낸 도면, 도 5는 n=4 인 경우 생성될 수 있는 코드를 나타낸 도면, 및 도 6은 도 1에서의 코드인식전극부(140)의 작동부(142)와 인식부(146)의 신호 흐름도이다.
도 4를 통하여 바이오센서가 측정기의 소켓부분에 삽입되는 동안 코드를 감지하는 과정에 대하여 살펴본다. 참고로, 작동부(142)와 인식부(146)의 소자가 n개인 경우 각 코드신호는 Cn으로 하며, 도 4에서는 소자가 4개이므로 각 코드신호를 C1 내지 C4로 정한다.
도 4의 K 선은 측정기의 감지부에서 바이오센서를 측정하는 감지선을 의미하고, K 선을 기준으로 바이오센서가 전방으로 이동하면서 센싱된다. 도 4에서 살펴보면, 바이오센서가 감지선(K)에 접하지 않을 때에는 아무런 코드도 읽히지 않는다. 이후, 바이오센서의 전진 이동에 의하여 측정기에 삽입되는 작동부(142)의 첫번째 소자가 감지부의 감지선(K)에 의하여 센싱되면 인식부(146)의 신호감지를 가능하도록 하며, 연속적으로 인식부(146)의 첫번째 소자가 센싱되어 코드신호가 발생된다. 이때 코드신호 C1을 "1"로써 결정한다.
작동부(142)의 두번째 소자 또한 감지선(K)에 의하여 센싱되며 인식부(146)의 두번째 소자가 센싱되어 코드신호 C2를 "1"으로 결정한다.
작동부(142)의 세번째 소자의 경우 기준부(144)에 연결되어 있지 않아서 감지선(K)에 의하여 센싱되지 않으며, 이에 따라 인식부(146)의 세번째 소자 또한 코드신호가 인식되지 않는다. 이때 코드신호 C3를 "0"으로 결정한다.
상기 과정을 반복하여 코드신호를 저장하고 난 후, 바이오센서(100)의 코드인식전극부(140)가 측정기에 완전히 삽입되면, 저장된 코드신호를 값을 정하여 특정 코드로 결정한다. 본 발명에서는, 작동부(142) 및 인식부(146)의 소자의 개수가 n이고, 바이오센서(100)가 측정기의 감지부에 삽입 시 삽입 순서가 N 인 경우, 코드는 각 코드신호의 "1"을 2n-N으로 하여 값을 정한 후 합산하여 결정된다. 여기서 "0"은 실제로 "0"으로 값을 정한다. 도 4의 경우 C1, C2, C4는 "1" 이고, C3는 "0"이므로 실제 값은 C1은 24-1, C2는 24-2, C3는 0, C4는 24-4이고, 각 값의 총 합인 13 이 코드로 결정된다. 여기서 다양한 코드를 생성하기 위하여 인식부(146)의 소자로부터 코드신호가 발생하지 않도록 작동부(142)의 특정 소자를 절단하는 과정을 거친다. 상기 절단방법은 레이저 절단이 주로 사용되나 사용자의 선택에 따라 기타 다른 절단 방법이 사용될 수 있다. 즉, 작동부(142)의 소자가 센싱되지 않는다면 인식부(146)의 소자도 센싱되지 않아서 이때의 바이오센서의 삽입순서에는 코드신호 값이 "0"이 되므로 다양한 코드를 결정할 수 있다.
이와는 반대로, 작동부(142)의 소자가 센싱되어 인식부(146)의 소자가 센싱되는 경우 코드 신호를 "0"으로 결정하고, 작동부(142)의 소자가 기준부(144)에 연결되어 있지 않아서 감지선(K)에 의해 센싱되지 않아 인식부(146)의 소자가 센싱되지 않은 경우 코드신호를 "1"로 결정할 수 있다. 이에 따르면, 도 4의 경우 C1, C2, C4는 "0"이고, C3는 "1"이므로 실제 값은 C1, C2, C4는 0, C3는 24-3이고 각 값의 총 합인 2가 코드로 결정된다.
도 5를 살펴보면, 코드인식전극부(140)의 작동부(142)와 인식부(146)의 소자의 개수인 n이 4인 경우, 생성될 수 있는 코드를 나타낸 것이다. 여기서 작동부(142)와 인식부(146)는 같은 개수의 소자를 구비하며, 인식부(146)가 n개의 소자를 갖는 경우, 작동부(142)의 소자를 선택적으로 절단하여 2n개의 코드를 생성할 수 있음을 나타낸다. 도 5에서 n이 4이므로, 작동부(142)와 인식부(146)가 센싱된 경우의 값을 "1"로 인식한다면 생성될 코드는 0 내지 15로써 16개가 된다. 마찬가지로, 작동부(142)와 인식부(146)가 센싱되지 않을 경우의 코드신호 값을 "1"로 인식 하는 경우에도, 생성될 코드는 0 내지 15로써 16개가 된다.
도 6은 코드인식전극부(140)의 작동부(142)와 인식부(146)의 신호흐름도를 나타낸 것으로 구체적으로 살펴보면, 바이오센서(100)가 측정기에 삽입 시 작동부(142)의 소자를 감지부에서 센싱하게 되는데 이때 A선에 따른 단순신호가 발생하게 된다(2점 쇄선). 이후 C 간격 만큼 코드인식전극부(140)가 삽입된 후 인식부(146)의 소자를 감지부에서 센싱하게 되는데 B선에 따른 단순신호가 발생한다(점선). B선에 따른 단순신호는 코드 신호로써 상승된 값을 "1"로서 결정한다. 발생된 코드 신호는 차례로 저장되고 이후 작동부(142) 및 인식부(146)의 소자의 개수가 n이고, 바이오센서(100)가 측정기의 감지부에 삽입 시 삽입 순서가 N 인 경우, 코드는 각 코드신호의 "1"을 2n-N으로 하여 값을 정한 후 합산하여 결정된다.
이때, 작동부(142)의 신호가 센싱되지 않는다면, 인식부(146)의 신호는 센싱되지 않고, 코드신호의 값으로서 "0"으로 결정한다.
마찬가지로 작동부(142)와 인식부(146)의 소자가 센싱되어 코드신호가 발생하는 경우 상승된 값을 "0"으로 결정하고, 작동부(142)와 인식부(146)의 소자가 센싱되지 않은 경우, 코드신호 값을 "1"로 결정하여 코드를 결정할 수도 있음은 물론이다.
여기서 코드인식전극부(140)의 작동부(142)와 인식부(146)의 가장 앞단의 소자가 소정거리인 "C" 간격만큼 이격 배치되며 바이오센서(100)의 감지부에 의하여 감지되는 "C" 간격만큼의 위치 차이로 인하여 인식부(146)가 센싱되었을때 작동 부(142)가 확실하게 접촉되어 있도록 한다.
즉, 코드인식전극부(140)의 삽입 상태를 보장하도록, "C" 만큼 간격을 두고, 인식부(146)가 감지된다면 작동부(142)도 완전히 삽입된 것으로 판단한다.
도 7은 도 6의 작동부(142)와 인식부(146)에 코드신호의 처음과 끝을 알려주는 소자가 추가된 상태의 코드신호 데이터의 도면이고, 도 8은 도 6에서 방향성을 인식할 수 있도록 인식부를 추가로 구비한 상태의 코드신호 데이터의 도면이다.
도 7을 살펴보면, 코드 신호를 입력할 경우 시작부분(start)과 끝부분(end)을 알려주는 소자가 더 추가되었을 때 코드신호 데이터를 나타낸다. 즉, 바이오센서의 삽입 시 인식부(count)의 신호가 H(high)로 올라가고 L(low)로 떨어지는 두 개의 지점인 시작부분(start)과 끝부분(end)에서 작동부(working)의 신호 상태를 체크한다. 시작부분(start)에서 인식부(count)의 신호가 H인 경우, 작동부(working)가 H(high)이고, 다음에 L(low)이면 코드 신호가 시작하는 것이고, 끝부분(end)에서 인식부(count)의 신호가 H인 경우, 작동부(working)가 L(low)이고 다음에 H(high)이면 코드 신호가 끝나는 것을 나타낸다.
이 경우 바이오센서의 배출 시에도 상기와 동일한 신호가 발생하기 때문에 삽입 방향을 혼동하지 않도록 승인부(148)가 구비되어야 할 것이다. 즉, 배출 시에도 인식부(count)의 신호가 H인 경우 끝부분(end)에서 작동부(working)의 신호가 H에서 L로 되고, 시작부분(start)에서 작동부(working)의 신호가 L에서 H로 되어 삽입 시와 혼동 염려가 있으므로 이를 방지하기 위해 승인부(148)가 구비되어야 할 것이다. 상기의 코드 신호 시작 부분과 끝 부분을 반대로 설정할 수도 있다.
이로써, 첫번째와 마지막 코드 신호는 상기 방식으로 센싱될 수 있고, 첫번째와 연속적인 두번째 신호까지 센싱 가능하다. 그 결과로써, 두번째 이후 코드신호가 적절하지 않은 경우, 즉 삽입 또는 배출 방향이 달라진 경우라도 첫번째와 두번째 코드신호와 마지막 코드 신호는 항상 일정하게 보장됨을 알 수 있다.
도 8을 살펴보면, 작동부(working)와 인식부(count 1, count 2)를 구비한 경우 코드 신호 데이터의 도면으로서, 각 인식부(count 1, count 2)의 신호 간격(K1,K2)의 차이에 따라 바이오센서(100)의 삽입 및 배출방향을 감지하도록 한다. 즉, 인식부(count 2)의 신호와 K1 간격만큼 떨어져서 인식부(count 1)의 신호가 발생하는 경우 바이오센서가 삽입되는 경우로 판단할 수 있고 인식부(count 1)의 신호와 K2 간격만큼 떨어져서 인식부(count 2)가 신호를 발생하는 경우 바이오센서가 배출되는 경우로 인식할 수 있다. K1 과 K2 는 소정거리의 동일 간격으로서, 각 인식부(count 1, count 2)의 신호발생 간격을 두고 바이오센서의 삽입 방향 및 배출 방향을 감지할 수 있다.
상기와 같이, 인식부(count)와 작동부(working)에서의 소자를 추가함으로써, 소자가 다수개(n)인 경우에도 그 시작부분(start)과 끝부분(end)을 명확히 알 수 있고, 승인부(RECOG)를 구비하거나 다수의 인식부(count) 신호를 이용하여 삽입 방향 및 배출 방향을 감지할 수 있음을 알 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서를 이용한 코드인식방법에 대한 순서도이다.
도 9를 참고로 하여 본 발명에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서(100)를 이용한 코드인식방법을 살펴보면, n개의 소자를 갖는 인식부(146)와 작동부(142)가 구비된 바이오센서(100)를 측정기의 소켓부분에 삽입하는 단계(S110), 작동부(142)의 N번째(최초 N=1)소자가 소켓부분 내측에 마련된 감지부에 의해 센싱되는지 여부를 판단하는 단계(S120), 작동부(142)의 소자가 센싱된 경우, 삽입되는 순서(N)에 따라 연속적으로 인식부(146)의 소자를 센싱하고 코드신호를 발생하는 단계(S130), 인식부(146)의 코드신호를 순서(N)에 따라 "1"으로써 차례로 저장하는 단계(S140), 바이오센서(100)의 승인부(RECOG)(148)가 감지부에 의해 센싱되는지 판단하는 단계(S160), 승인부(148)가 감지부에 의해 센싱되는 경우, "1"로 저장된 숫자를 2n-N으로 하여 값을 정한 후 합산하는 단계(S190) 및, 합산된 값을 코드(CODE)를 결정하는 단계(S200)를 포함한다.
여기서 작동부(142)의 소자가 감지부에 의해 센싱되지 않는 경우, 순서(N)에 따라 "0"으로써 차례로 저장하는 단계(S150)를 거치고, 승인부(148)가 감지부에 의해 센싱되지 않는 경우, N=N+1≤n 의 조건을 만족할 때까지 S120 단계로 피드백되는 단계(S180)를 거치게 된다.
자동코드인식을 위한 바이오센서(100) 및 이를 이용한 코드인식방법에 의하면, 바이오센서(100) 내에 별도의 핀을 추가할 필요없이 전극의 소자 모양에 따라 다양한 코드를 생성할 수 있도록 하고, 이에 따라 바이오센서(100)가 삽입되는 측정기의 소켓부분의 구조가 단순해진다. 또한 바이오센서의 길이에 따른 소자 개수(n)의 증감에 따라, 2n 의 개수만큼 생체물질에 대한 코드를 생성할 수 있다는 효 과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서의 사시도,
도 2는 도 1의 분리사시도,
도 3은 도 1의 평면도,
도 4는 도 1의 바이오센서가 측정기의 감지부를 통과하는 과정을 나타낸 도면,
도 5는 n=4 인 경우 생성될 수 있는 코드를 나타낸 도면,
도 6은 도 1에서의 코드인식전극부의 작동부와 인식부의 신호 흐름도,
도 7은 도 6의 작동부와 인식부에 코드신호의 처음과 끝을 알려주는 소자가 추가된 상태의 코드신호 데이터의 도면,
도 8은 도 6에서 방향성을 인식할 수 있도록 인식부(count 1,2)를 추가로 구비한 상태의 코드신호 데이터의 도면, 및
도 9는 본 발명에 따른 자동코드인식을 위한 바이오센서를 이용한 코드인식방법에 대한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 바이오센서 110 : 기본필름
120 : 전극부 130 : 반응부
140 : 코드인식전극부 142 : 작동부(WORKING)
144 : 기준부(GND) 146 : 인식부(COUNT)
148 : 승인부(RECOG) 150 : 중간레이어
155 : 주입구 160 : 마감레이어
165 : 벤트홀

Claims (13)

  1. 기본 필름;
    상기 기본 필름의 일면 또는 양면에 배치되는 전극부;
    효소물질이 도포되어 있으며 생체물질이 포집되는 중간레이어; 및,
    상기 중간레이어의 상부에 구비되는 마감레이어;를 포함하며,
    상기 전극부는 상기 생체물질로부터 신호를 얻는 반응부 및 측정기에 삽입 시 상기 생체물질의 코드를 자동으로 인식할 수 있는 코드인식전극부로 구성된 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코드인식전극부는, 상기 바이오센서가 상기 측정기에 삽입 시 일측에 마련된 감지부에 의하여 센싱되며 신호감지여부를 결정하는 소자가 구비된 작동부(WORKING); 상기 측정기의 감지부가 작동부의 소자를 센싱한 후 연속적으로 센싱되며 코드신호를 발생하는 소자가 구비된 인식부(COUNT); 상기 바이오센서에 주입된 생체물질의 측정준비가 완료되었음이 상기 감지부에 의하여 센싱되도록 구비된 승인부(RECOG); 상기 작동부와 상기 인식부 사이에 구비되어 생체물질에 대한 정보를 전달하는 기준부(GND);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지부에 의하여 상기 작동부의 소자 및 상기 인식부의 소자가 센싱되는 경우 코드신호로서 "1"이 발생하고, 상기 작동부의 소자 및 상기 인식부의 소자가 센싱되지 않는 경우 코드신호로서 "0"이 발생하는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지부에 의하여 상기 작동부의 소자 및 상기 인식부의 소자가 센싱되지 않은 경우 코드신호로서 "1"이 발생하고, 상기 작동부의 소자 및 상기 인식부의 소자가 센싱되는 경우 코드신호로서 "0"이 발생하는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 작동부 및 상기 인식부의 소자의 개수가 n이고, 상기 바이오센서가 상기 측정기의 감지부에 삽입 시 삽입 순서가 N 인 경우, 코드는 각 코드신호의 "1"을 2n-N으로 하여 값을 정한 후 합산하여 결정되는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 코드인식전극부의 인식부와 작동부는 같은 개수의 소자를 구비하며, 상기 인식부가 n개의 소자를 갖는 경우, 작동부의 소자를 선택적으로 절단하여 2n개의 코드를 생성할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 인식부의 소자로부터 코드신호가 발생하지 않도록 상기 작동부의 특정 소자를 절단하는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 작동부와 인식부의 양 끝단에 코드신호의 시작부분과 끝부분을 결정하는 소자가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    단일의 인식부가 마련된 경우, 상기 작동부와 인식부의 신호는 H(high)와 L(low) 사이의 단순신호로서, 상기 인식부의 신호가 H(high)일때 작동부의 신호가 H(high)에서 L(low)로 되면 코드 신호 시작 부분으로 결정하고, 작동부의 신호가 L(low)에서 H(high)로 되면 코드 신호 끝 부분으로 결정하며, 별도로 마련된 승인부(RECOG)가 감지되면 상기 바이오센서가 삽입된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  10. 제 8 항에 있어서,
    다수의 인식부가 마련된 경우, 다수의 인식부에서 발생하는 신호의 간격 차이(K1,K2)로써 코드신호의 시작부분과 끝부분을 결정하고, 바이오센서의 삽입 및 배출방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서.
  11. 자동코드인식을 위한 바이오센서를 이용한 코드인식방법에 있어서,
    n개의 소자를 갖는 인식부와 작동부가 구비된 상기 바이오센서를 측정기의 소켓부분에 삽입하는 단계(S110);
    상기 작동부의 N번째(최초 N=1)소자가 상기 소켓부분 내측에 마련된 감지부에 의해 센싱되는지 여부를 판단하는 단계(S120);
    상기 작동부의 소자가 센싱된 경우, 삽입되는 순서(N)에 따라 연속적으로 인식부의 소자를 센싱하고 코드신호를 발생하는 단계(S130);
    상기 인식부의 코드신호를 순서(N)에 따라 "1"으로써 차례로 저장하는 단계(S140);
    상기 바이오 센서의 승인부(RECOG)가 상기 감지부에 의해 센싱되는지 판단하는 단계(S160);
    상기 승인부가 상기 감지부에 의해 센싱되는 경우, "1"로 저장된 숫자를 2n-N으로 하여 값을 정한 후 합산하는 단계(S190); 및,
    상기 합산된 값을 코드(CODE)를 결정하는 단계(S200);
    를 포함하는 자동코드인식을 위한 바이오센서를 이용한 코드인식방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 작동부의 소자가 상기 감지부에 의해 센싱되지 않는 경우, 순서(N)에 따라 "0"으로써 차례로 저장하는 단계(S150);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서를 이용한 코드인식방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 승인부가 상기 감지부에 의해 센싱되지 않는 경우, N=N+1≤n 의 조건을 만족할 때까지 S120 단계로 피드백되는 단계(S180)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동코드인식을 위한 바이오센서를 이용한 코드인식방법.
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