KR101058754B1 - 생체 시료 정량 측정 방법 및 생체 시료 정량 측정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혈당 측정용 바이오센서에 혈액이 잘못 주입되는 것을 감지하는 하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 방법은 시료 주입구와, 상기 시료 주입구에 대향하여 있는 공기 배출구와, 상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구 간에 배치된 3 개 이상의 전극으로 구성된 전극 시스템을 구비한 바이오센서를 사용하여 생체 시료의 정량을 측정하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 생체 시료가 상기 바이오센서에 주입된 후에, 상기 공기 배출구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 공기 배출구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 공기 배출구 측 전류 검출 단계와, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계와 동시적으로, 상기 시료 주입구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 시료 주입구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 시료 주입구 측 전류 검출 단계와, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점과 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점을 비교하는 단계와, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점보다 빠르면 에러 메시지를 출력하는 단계를 포함한다.
혈액 역 주입 감지, 시료 정량 측정, 바이오센서, 혈당, 공기 배출구, 시료 주입구
Description
본 발명은 바이오센서에서의 혈액 주입 감지 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 혈액 중에 포함되어 있는 혈당 농도를 신속하고 간편하게 측정할 수 있도록 한 혈당 측정 방법 및 시스템에 관한 것이다. 무엇보다도, 본 발명은 혈당 측정용 바이오센서에 혈액이 잘못 주입되는 것을 감지하는 하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 혈액 중의 혈당 농도 측정은 당뇨병 환자의 당 흡수량을 조절하기 위하여 매우 중요하게 작용할 뿐만 아니라 당뇨병 환자의 조기발견과 치료과정에 있어 필수적이다. 그에 따라 간편한 방법으로 혈당 농도를 측정하기 위한 방법이 제시되었다.
종래에는, 전기화학적인 방법에 의하여 혈당 농도를 측정할 수 있도록 한 다 양한 기술이 공지되어 있으며, 이와 같이 전기화학적인 방법으로 혈당 농도를 측정 함으로써 보다 정확한 혈당 농도의 측정이 가능해졌을 뿐만 아니라 측정시간이 단축되고 조작이 간편하기 때문에 근래에 들어 그 사용이 급속히 늘어나고 있는 추세이다.
이러한 전기화학적 방식에 의한 혈당 측정용 센서의 작동원리를 살펴보면 다음과 같다. 혈액 샘플이 반응 층에 도입되면 혈액 중의 혈당이 혈당 산화 효소에 의하여 산화되고, 혈당 산화 효소는 환원된다. 전자 수용체는 혈당 산화 효소를 산화시키고 자신은 환원된다. 환원된 전자수용체는 일정 전압이 가해진 전극 표면에서 전자를 잃고 전기화학적으로 다시 산화된다. 혈액 샘플 내의 글루코스 농도는 전자 수용체가 산화되는 과정에서 발생하는 전류량에 비례하므로, 상기 전류량을 측정함으로써 혈당 농도를 측정할 수 있게 된다.
미국 특허 제 5,120,420호에서는, 본원의 도 1에 도시된 바와 같이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 비전도성 기판(211) 위에 스크린 인쇄 방법으로 은을 인쇄하여 리드(212,213)를 형성하고, 그 상단으로 수지 바인더를 함유한 전도성 카본을 인쇄하여 작동 전극(214)과 기준 전극(215)을 형성한 다음, 전극의 일정 부분 만을 노출하기 위하여 절연체(216)를 인쇄한 후, 작동 전극(214)과 보조 전극(215)에 0.5% 카르복시메틸 셀룰로스(carboxymethyl cellulose; 이하 CMC이라 함) 수용액으로 코팅하고 다시 포스페이트(phosphate) 버퍼 용액 내에서 효소로서 글루코스 산화제(glucose oxidase: 이하 GOD라 함)를 포함하는 용액을 코팅하여 주반응 층인 CMC-GOD층을 형성하고, 그 상단으로 내부 공간(218)을 형성하기 위하여 수지 판(217)과 커버(219)가 형성된 바이오센서를 개시하고 있다.
이 도면에서 미설명 부호 220은 샘플 주입구이며, 221은 공기 배출구(vent hole, 이하 "벤트 홀형 공기 배출구")이다. 상기와 같은 구조의 바이오 센서는 모세관 현상에 의하여 샘플 용액을 주입구(220)에 접촉시키면 샘플 용액이 내부 공간(218)에 채워지는 동시에 내부 공간(218)에 존재하는 공기가 샘플 주입구(220)의 반대편 또는 커버(219) 면에 형성된 공기 배출구(221)를 통해 외부로 빠져나가게 된다.
또한, 도 1에 도시된 공기 배출구(221)보다 공기 배출을 더 신속하게 할 수 있는 구조가 도 2에 도시되어 있다. 참고로, 도 2는 본 출원인이 출원한 대한민국 공개 특허 특2003-0004933호의 도 3에 대응한다. 즉, 이와 같은 구성에 따른 혈당측정 센서의 샘플 주입구(61)에 혈액 샘플을 접촉시키면, 모세관 현상에 의하여, 샘플 용액이 센서의 내부 공간(63)에 채워짐과 동시에 내부 공간(63)에 존재하는 공기가 센서의 양 측면에 형성된 공기 배출구(62)(이하, "T 자형 공기 배출구")를 통해 외부로 빠져나가게 된다.
그러나, 상기와 같은 도 1의 공기 배출 방식(벤트 홀형 공기 배출 방식) 및 도 2의 공기 배출 방식(T 자형 공기 배출 방식)에 있어서는 이 공기 배출구로 혈액이 주입되어 버리면 혈당의 정량 측정이 정확하지 않게 되어 버린다. 따라서, 본 발명의 목적은 이러한 공기 배출구로의 혈액의 주입을 감지하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은 3 개 이상의 전극으로 구성된 바이오센서에서 혈액주입을 감지하여 정상적인 주입인지 잘못된 주입인지 감지하여 정상적인 주입만을 적용했을 경우에 한정하여 측정이 되도록 하고 잘못된 주입인 경우에는 에러를 띄우거나 측정이 되지 않도록 하는 것에 그 발명의 목적이 있다.
본 발명의 제 1 측면에 따라서, 시료 주입구와, 상기 시료 주입구에 대향하여 있는 공기 배출구와, 상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구 간에 배치된 3 개 이상의 전극으로 구성된 전극 시스템을 구비한 바이오센서를 사용하여 생체 시료의 정량을 측정하는 방법이 제공된다. 이 방법은 생체 시료가 상기 바이오센서에 주입된 후에, 상기 공기 배출구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 공기 배출구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 공기 배출구 측 전류 검출 단계와, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계와 동시적으로, 상기 시료 주입구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 시료 주입구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 시료 주입구 측 전류 검출 단계와, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점과 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점을 비교하는 단계와, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에 서의 전류 검출 시점보다 빠르면 에러 메시지를 출력하는 단계를 포함한다.
바람직한 일 실시예에서, 이 생체 시료 측정 방법은, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점보다 늦으면 시료 정량 측정을 시작하는 단계를 더 포함한다.
바람직한 일 실시예에서, 이 생체 시료 측정 방법에서, 상기 전극 시스템은 3 개의 전극으로 구성되며, 상기 시료 주입구 측에 가장 인접하여 있는 전극은 작동 전극이고, 상기 공기 주입구 측에 가장 인접하여 있는 전극은 혈액이 충분하게 주입되었는가를 검사하는 체크 전극이며, 상기 작동 전극과 상기 체크 전극 간에 기준 전극이 배치된다.
바람직한 일 실시예에서, 이 생체 시료 측정 방법에서, 상기 공기 배출구는 상기 바이오센서의 상측 방향으로 형성된 벤트 홀(vent hole)이다.
바람직한 일 실시예에서, 이 생체 시료 측정 방법에서, 상기 공기 배출구는 상기 바이오센서의 좌우 양측에 형성되어 있으며, 상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구는 함께 T자 형상을 구성하고 있다.
바람직한 일 실시예에서, 이 생체 시료 측정 방법은, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점보다 늦으면, 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서 검출된 전류로 해서 시료의 농도를 측정하는 단계를 더 포함한다.
바람직한 일 실시예에서, 이 생체 시료 측정 방법은, 상기 공기 주입구 측 전류 검출 단계에서 검출된 전류가 소정의 값 이하이면 혈액량이 충분하게 주입되 지 않았음을 표시하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 제 2 측면에 따라서, 생체 시료의 정량을 측정하는 시스템이 제공된다. 이 시스템은 시료 주입구와, 상기 시료 주입구에 대향하여 있는 공기 배출구와, 상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구 간에 배치된 3 개 이상의 전극으로 구성된 전극 시스템을 구비한 바이오센서와, 생체 시료가 상기 바이오센서에 주입된 후에, 상기 공기 배출구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 공기 배출구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 공기 배출구 측 전류 검출 수단과, 상기 전압을 인가하는 시점과 동일한 시점에, 상기 시료 주입구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 시료 주입구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 시료 주입구 측 전류 검출 수단과, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점과 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점을 비교하는 전류 검출 시점 비교 수단과, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점보다 빠르면 에러 메시지를 출력하는 에러 메시지 출력 수단을 포함한다.
바람직한 일 실시예에 따라서, 상기 생체 정량 측정 시스템은 상기 공기 배출구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점보다 늦으면, 시료의 정량을 측정하기 시작하는 시료 정량 측정 수단을 더 포함한다.
바람직한 일 실시예에 따라서, 상기 생체 정량 측정 시스템에서, 상기 전극 시스템은 3 개의 전극으로 구성되며, 상기 시료 주입구 측에 가장 인접하여 있는 전극은 작동 전극이고, 상기 공기 주입구 측에 가장 인접하여 있는 전극은 혈액이 충분하게 주입되었는가를 검사하는 체크 전극이며, 상기 작동 전극과 상기 체크 전극 간에 기준 전극이 배치된다.
바람직한 일 실시예에 따라서, 상기 생체 정량 측정 시스템에서, 상기 공기 배출구는 상기 바이오센서의 상측 방향으로 형성된 벤트 홀이다.
바람직한 일 실시예에 따라서, 상기 생체 정량 측정 시스템에서, 상기 공기 배출구는 상기 바이오센서의 좌우 양측에 형성되어 있으며, 상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구는 함께 T자 형상을 구성하고 있다.
바람직한 일 실시예에 따라서, 상기 생체 정량 측정 시스템에서, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점보다 늦으면, 상기 시료 정량 검출 수단은 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서 검출된 전류로 해서 시료의 농도를 측정한다.
바람직한 일 실시예에 따라서, 상기 생체 정량 측정 시스템에서, 상기 공기 주입구 측 전류 검출 수단에서 검출된 전류가 소정의 값 이하이면, 상기 에러 메시지 출력 수단은 혈액량이 충분하게 주입되지 않았음을 표시한다.
본 발명을 통해서, 공기 배출구가 구비된 바이오센서에서 혈액 주입을 감지하여 정상적인 주입인지 잘못된 주입인지 감지하여 정상적인 주입만을 적용했을 경 우에 한정하여 측정이 되도록 하고 잘못된 주입인 경우에는 에러를 띄우거나 측정이 되지 않도록 하여 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 생체 시료 측정 방법 및 시스템에 대하여 첨부 도면을 참조하여 더 상세하게 설명하기로 하나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 구체적인 실시예를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명할 것이다.
도 3은 T 자형 공기 배출 구조 및 벤트 홀형 공기 배출 구조를 갖는 바이오센서를 도시하고 있다. 도 3의 각 구성 요소에 대하여 설명하면, 참조 번호 1은 제 1 전극으로서 실제 혈당 측정 시에 작동 전극(working electrode)일 수 있으며, 참조 번호 2는 제 2 전극으로서 실제 혈당 측정 시에 기준 전극(reference electrode)일 수 있으며, 참조 번호 3은 제 3 전극으로서 실제 혈당 측정 시에는 충분한 혈액이 주입되었는지의 여부를 체크하는 체크 전극(checking electrode)일 수 있다. 또한, 참조 번호 4는 혈액이 주입되는 시료 주입구이며, 참조 번호 5는 T 자형 공기 배출 구조에 있어서의 공기 배출구이고, 참조 번호 8은 벤트 홀형 공기 배출 구조에 있어서의 공기 배출구이다. 참조 번호 7은 혈당 측정 영역이며, 참조 번호 8은 상기 제 1 내지 제 3 전극과 터미널(8)과의 연결부 또는 리드선이며, 이 터미널(8)은 바이오센서 측정 시스템의 측정 기기에 접속되게 된다. 바이오센서 측정 시스템은 이러한 바이오센서가 측정 기기에 삽입되면서 그 동작이 시작되게 된 다. 또한, 상기 측정 영역(7)은 시료 주입구(4)와 공기 배출구(8) 간에 배치된다.
이제, 본 발명의 동작 원리를 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 이 동작 원리를 설명함에 있어서, 공기 배출 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 벤트 홀형 구조가 참고된다. 설명할 필요 없이, T 자형 공기 배출 구조에서도 본 발명의 원리는 동일하게 적용될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 측정 영역(7) 내에는 3 개 이상의 전극(1,2,3)(본 실시예에서는 3 개의 전극을 도시하고 있지만, 본 발명은 이에만 한정되는 것은 아님)이 배치되며, 이 3 개의 전극으로 구성된 전극 시스템을 포함하여 이 측정 영역 전체 또는 일부에 엔자임 또는 효소가 도포되어 있다. 이러한 효소로는 본 명세서의 서두에서 언급한 바가 있다. 사용자는 혈액을 채취하여 바이오센서에 주입을 하는데 정상적인 위치인 시료 주입구(4)로 혈액을 주입하지 않고 비정상적인 위치인 공기 배출구(5,6)로 혈액을 잘못 주입하는 경우가 생기게 된다. 이 경우 혈액이 주입이 되지 않거나 주입이 되더라도 일정한 주입 패턴을 가지지 않게 된다. 이로써, 실제 혈당 측정 시에 혈당 측정이 정확하게 이루어지지 않게 된다.
도 4는 공기 배출구(6)를 가진 3 전극(1,2,3) 시스템의 바이오센서에 있어서의 혈액 주입 감지 회로를 구성한 예이다. 혈액 주입 감지 회로는 시료 주입구 측의 전극(1)과 연결이 되는 전류-전압 변환 회로(OP1) 및 공기 배출구 측의 전극(3)과 연결이 되는 전류-전압 변환 회로(OP2)를 포함한다. 또한, 이 두 전극(1,3) 간에 배치된 전극(2)은 접지되게 된다.
혈액을 정상적으로 시료 주입구(4)에 주입을 하게 되면 주입된 혈액은 전극(1)을 경유하여 전극(2)에 닿게 된다. 이때에는, 전류-전압 변환 회로(OP1)에서 먼저 전류 신호가 검출이 된다. 혈액을 비정상적으로 공기 배출구(6)에 주입을 하게 되면 주입된 혈액은 전극(3)을 경유하여 전극(2)에 닿게 된다. 이때에는, 전류-전압 변환 회로(OP2)에서 먼저 전류 신호가 검출이 된다. 즉, 어느 쪽 전류-전압 변환 회로(OP1 또는 OP2)를 통해서 발생된 전류가 먼저 감지되는가에 따라 혈액을 정상적으로 주입하였는지 비정상적으로(역으로) 주입을 하였는지 알 수 있게 되어, 비정상적으로 혈액을 주입한 경우에는 에러 메시지를 출력하거나 측정이 되지 않도록 처리한다. 가령, 에러 메시지 출력은 도시된 버저(buzzer), 스피커 또는 표시부를 통해서 이루어진다.
구체적으로, 바이오센서가 측정 기기에 삽입되고 이후에 혈액이 주입되기 전에, 도 4에 도시된 스위치(SW1,SW2,SW3)를 동시에 폐쇄시키고, 혈액이 주입되었을 때에 전류-전압 변환 회로(OP1 또는 OP2) 중 어느 것이 먼저 전류 흐름을 감지하느냐에 따라서 그 다음 동작이 결정된다. 여기서, 전류-전압 변환 회로(OP1 또는 OP2) 중 어느 것이 먼저 전류 흐름을 감지하느냐를 비교하여 판단하는 수단은 도 4에 도시된 마이크로프로세서(microprocessor)이다. 가령, OP1에서 전류 흐름이 먼저 감지되면 혈액 주입이 정상적이므로 혈당 측정이 바로 진행된다. 그러나, OP2에서 전류 흐름이 먼저 감지되면 혈액 주입이 비정상적이므로 에러 메시지가 출력된다. 만일, 에러 메시지가 출력되면 이미 혈당 측정 미터기에 삽입된 바이오센서 또는 스트립을 제거한 후에 다른 새로운 스트립을 삽입해야 할 것이다.
다음으로, 도 2의 바이오센서를 참조하여서, 혈당 측정 동작이 간략하게 개시될 것이다. 이러한 혈당 측정 동작은 도 4에서 OP1에서 전류 흐름이 먼저 감지된 후에 개시되는 동작일 것이다. 여기서, 도 4의 전극(1)은 도 2의 전극(33)에 대응하는 작동 전극이며, 도 4의 전극(2)은 도 2의 전극(31)에 대응하는 기준 전극이며, 도 4의 전극(3)은 도 2의 전극(32)에 대응하는 체크 전극이다. 참고로, 도 4의 리드 배열과 도 2의 리드 배열이 상이하나 혈액이 비정상적으로 주입되는 것을 감지하는 것이 본 발명의 주요한 기술적 과제이므로 본 기술 분야의 당업자는 이러한 차이점이 본 발명을 실시하는데 있어서 큰 문제가 되지 않음을 이해할 것이다. 즉, 본 발명의 리드 배열에 있어서는 수많은 변형 실시예들이 가능하다.
먼저, 혈당 측정 센서의 샘플 주입구(61)에 혈액을 접촉시키면, 모세관 현상에 의하여, 혈액이 센서의 내부 공간(63)에 채워짐과 동시에 내부 공간(63)에 존재하는 공기가 센서의 양 측면에 형성된 공기 배출구(62)를 통해 외부로 빠져나가게 된다. (이어서, 상술한 바와 같은, 혈액이 정상적으로 주입되었는지가 판단되고, 혈액이 정상적으로 주입되었다고 판단되면 이하와 같은 동작들이 수행된다.) 상기와 같이 혈액이 센서의 내부 공간(63)에 채워지면 측정을 시작한다. 바이오센서의 내부 공간에 채워진 혈액은 반응 층으로 녹아 들어가게 되며, 이때 혈액 내의 함유되어 있는 혈당이 GOD와의 효소 반응에 의하여 산화되고 GOD는 환원된다. 환원된 GOD는 전자 수용체와 반응을 통하여 다시 산화되고, 산화된 GOD는 다른 글루코스와 반응한다. 이와 함께 환원된 전자 수용체는 약 0.6 V로 전압이 가해진 전극 표면으로 이동하여 전자를 잃고 전기 화학적으로 다시 산화되어 상기 반응에 계속 참여하 게 된다. 전자 수용체의 산화 과정에서 발생하는 전류는 혈액 내의 글루코스 농도와 비례하게 되므로, 작동 전극(33)과 기준 전극(31) 사이의 전류량을 측정하면 혈액 내의 글루코스 농도를 정량적으로 구할 수 있다. 이어서, 충분한 양의 혈액이 유입되었는지를 확인하기 위하여 기준 전극(31)과 체크 전극(32) 사이의 통전성 여부를 측정한다.
이러한 혈당 측정 과정을 도 4의 구성과 결합하여 보면, 도 4의 OP1에서의 전류 흐름이 0P2에서보다 먼저 검출되면, 상기 OP1에서 검출된 전류량을 척도로 해서 혈당의 정량을 측정할 수도 있다. 또한, 상기 OP1에서의 전류 흐름이 먼저 검출되고 이어서 상기 OP2에서 검출되는 전류량이 소정의 값이 이하이면 혈액이 충분하게 주입되지 않았음을 표시부를 통해서 표시할 수 있다. 가령, 상기 소정의 값은 정상적인 혈당 수치를 갖는 사람의 혈액에서 측정된 혈당의 양에 비례하는 전류 값일 수 있다.
또한, 시료 주입구와, 상기 시료 주입구에 대향하여 있는 공기 배출구와, 상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구 간에 배치된 3 개 이상의 전극으로 구성된 전극 시스템을 구비한 바이오센서를 사용하여 생체 시료의 정량을 측정하는 방법을 도 5를 참조하여 설명한다. 먼저, 단계(501)에서, 생체 시료가 상기 바이오센서에 주입된 후에, 상기 공기 배출구(6)에 가장 인접하여 있는 전극(3)과 그 다음으로 상기 공기 배출구에 인접하여 있는 전극(2) 간에 전압을 인가하여 전류를 검출한다. 이와 동시적으로, 단계(502)에서, 상기 시료 주입구(4)에 가장 인접하여 있는 전극(1)과 그 다음으로 상기 시료 주입구(4)에 인접하여 있는 전극 간(2)에 전압을 인가하여 전류를 검출한다. 이어서, 단계(503)에서, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점과 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점을 비교한다. 이어서, 단계(504)에서, 상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점보다 빠른지의 여부가 판정된다. 만일 그렇다면 판정되면, 단계(505)에서 에러 메시지가 출력되고, 그렇지 않으면 단계(506)에서 시료 정량 측정이 시작된다.
지금까지 본 발명이 실시예 및 첨부도면을 참조하여 기술되었지만, 본 발명은 이로만 한정되는 것이 아니다. 다양한 변경 사항이 본 기술 분야의 당업자에게는 가능하다. 따라서, 본 발명은 오직 이하의 청구 범위를 통해서만 그 기술적 사상의 범위가 해석되어야 한다.
도 1은 벤트 홀형 공기 배출 구조를 갖는 종래의 바이오센서의 도면이다.
도 2는 T자형 공기 배출 구조를 갖는 종래의 바이오센서의 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 바이오센서들의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 혈액 주입 감지 회로를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 혈액 주입 감지 방법의 흐름도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
501 : 공기 배출구 측 전류 검출 단계
502 : 시료 주입구 측 전류 검출 단계
503 : 전류 검출 비교 단계
504 : 공기 주입구 측 전류 검출 시점이 더 빠른가?
505 : 에러 메시지 출력 단계
506 : 시료 정량 측정 단계
Claims (14)
- 시료 주입구와, 상기 시료 주입구에 대향하여 있는 공기 배출구와, 상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구 간에 배치된 3 개 이상의 전극으로 구성된 전극 시스템을 구비한 바이오센서를 사용하여 생체 시료의 정량을 측정하는 방법으로서,생체 시료가 상기 바이오센서에 주입된 후에, 상기 공기 배출구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 공기 배출구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 공기 배출구 측 전류 검출 단계와,상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계와 동시적으로, 상기 시료 주입구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 시료 주입구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 시료 주입구 측 전류 검출 단계와,상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점과 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점을 비교하는 단계와,상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점보다 빠르면 에러 메시지를 출력하는 단계를 포함하는,생체 시료 정량 측정 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점보다 늦으면 시료 정량 측정을 시작하는 단계를 더 포함하는,생체 시료 정량 측정 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 전극 시스템은 3 개의 전극으로 구성되며,상기 시료 주입구 측에 가장 인접하여 있는 전극은 작동 전극이고,상기 공기 주입구 측에 가장 인접하여 있는 전극은 혈액이 충분하게 주입되었는가를 검사하는 체크 전극이며,상기 작동 전극과 상기 체크 전극 간에 기준 전극이 배치되는,생체 시료 정량 측정 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 공기 배출구는 상기 바이오센서의 상측 방향으로 형성된 벤트 홀(vent hole)인,생체 시료 정량 측정 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 공기 배출구는 상기 바이오센서의 좌우 양측에 형성되어 있으며,상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구는 함께 T자 형상을 구성하고 있는,생체 시료 정량 측정 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 공기 배출구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서의 전류 검출 시점보다 늦으면, 상기 시료 주입구 측 전류 검출 단계에서 검출된 전류를 척도로 해서 시료의 농도를 측정하는 단계를 더 포함하는,생체 시료 정량 측정 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 공기 주입구 측 전류 검출 단계에서 검출된 전류가 소정의 값 이하이면 혈액량이 충분하게 주입되지 않았음을 표시하는 단계를 더 포함하는,생체 시료 정량 측정 방법.
- 시료 주입구와, 상기 시료 주입구에 대향하여 있는 공기 배출구와, 상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구 간에 배치된 3 개 이상의 전극으로 구성된 전극 시스템을 구비한 바이오센서와,생체 시료가 상기 바이오센서에 주입된 후에, 상기 공기 배출구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 공기 배출구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 공기 배출구 측 전류 검출 수단과,상기 전압을 인가하는 시점과 동일한 시점에, 상기 시료 주입구에 가장 인접하여 있는 전극과 그 다음으로 상기 시료 주입구에 인접하여 있는 전극 간에 전압을 인가하여 전류를 검출하는 시료 주입구 측 전류 검출 수단과,상기 공기 배출구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점과 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점을 비교하는 전류 검출 시점 비교 수단과,상기 공기 배출구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점보다 빠르면 에러 메시지를 출력하는 에러 메시지 출력 수단을 포함하는,생체 시료 정량 측정 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 공기 배출구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점보다 늦으면, 시료의 정량을 측정하기 시작하는 시료 정량 측정 수단을 더 포함하는,생체 시료 정량 측정 시스템.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 전극 시스템은 3 개의 전극으로 구성되며,상기 시료 주입구 측에 가장 인접하여 있는 전극은 작동 전극이고,상기 공기 주입구 측에 가장 인접하여 있는 전극은 혈액이 충분하게 주입되었는가를 검사하는 체크 전극이며,상기 작동 전극과 상기 체크 전극 간에 기준 전극이 배치되는,생체 시료 정량 측정 시스템.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 공기 배출구는 상기 바이오센서의 상측 방향으로 형성된 벤트 홀인,생체 시료 정량 측정 시스템.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 공기 배출구는 상기 바이오센서의 좌우 양측에 형성되어 있으며,상기 시료 주입구와 상기 공기 배출구는 함께 T자 형상을 구성하고 있는,생체 시료 정량 측정 시스템.
- 제 10 항에 있어서,상기 공기 배출구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점이 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서의 전류 검출 시점보다 늦으면, 상기 시료 정량 검출 수단은 상기 시료 주입구 측 전류 검출 수단에서 검출된 전류를 척도로 해서 시료의 농도를 측정하는,생체 시료 정량 측정 시스템.
- 제 13 항에 있어서,상기 공기 주입구 측 전류 검출 수단에서 검출된 전류가 소정의 값 이하이면, 상기 에러 메시지 출력 수단은 혈액량이 충분하게 주입되지 않았음을 표시하는,생체 시료 정량 측정 시스템.
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