KR101097238B1 - Patch for measuring blood sugar level and Apparatus of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 혈당 측정 패치는 글루코스와 반응하여 이온을 생성하는 효소가 함유되며, 외주면에 고정 홈이 형성된 한 쌍의 이온 전도성 매개체, 상기 이온 전도성 매개체가 각각 수용되는 한 쌍의 관통 홀이 형성된 프레임, 상기 관통 홀의 내벽에 상기 고정 홈의 형상과 대응되도록 형성되어 상기 이온 전도성 매개체를 지지하는 고정 돌기, 상기 프레임에 적층되는 기판, 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 피부로부터 상기 글루코스를 추출하는 추출 전극 및 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 추출된 상기 글루코스와 상기 효소의 반응에 의해 생성되는 전류를 측정하는 작업 전극, 기준 전극 및 상대 전극을 포함함으로써 용이하게 이온 전도성 매개체를 프레임에 대하여 교체할 수 있다.Blood glucose measurement patch according to the present invention contains an enzyme that reacts with glucose to generate ions, a pair of ion-conducting medium having a fixed groove formed on the outer circumferential surface, a frame formed with a pair of through-holes each receiving the ion-conducting medium A fixing protrusion configured to correspond to the shape of the fixing groove on the inner wall of the through hole to support the ion conductive medium, a substrate stacked on the frame, and formed to be electrically connected to the ion conductive medium on the substrate. It is easy to include an extraction electrode for extracting glucose, and a working electrode, a reference electrode, and a counter electrode, which are formed to be electrically connected to the ion-conducting medium on the substrate, and measure a current generated by the reaction of the extracted glucose with the enzyme. Ion Conductive Media for the Frame It can be replaced.
혈당, 이온 전도성 매개체, 프레임, 기판, 전극, 삼투압, 채혈 Blood sugar, ion-conducting media, frames, substrates, electrodes, osmotic pressure, blood collection
Description
본 발명은 혈당 측정 패치 및 이를 이용한 혈당 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 이온 전도성 매개체의 교체가 용이하고 신뢰성 있는 설치가 가능함과 동시에 박리화가 가능한 혈당 측정 패치 및 이를 이용한 혈당 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a blood glucose measurement patch and a blood glucose measurement apparatus using the same, and more particularly, to a blood glucose measurement patch and a blood glucose measurement apparatus using the same, which can be easily and reliably installed and can be replaced at the same time. will be.
유헬스(u-Health) 시스템을 구축하기 위해서 생체신호를 연속적으로 측정할 수 있는 휴대장치의 개발이 이루어져야 한다. 이를 위해서 가장 바람직한 방안은 의복 등에 일체화된 형태를 지니고 있어 일상생활에서 장시간동안 부담없이 입을 수 있는 웨어러블(wearable) 생체신호 측정기기를 사용하는 것이다.In order to build a u-Health system, a portable device capable of continuously measuring bio signals must be developed. To this end, the most preferable method is to use a wearable (signalable) biosignal measuring device that can be worn casually for a long time in everyday life because it has an integrated form on clothing.
생체신호를 모니터링하기 위한 웨어러블 시스템 연구 분야에서 생체신호를 이용한 응용이 꾸준히 연구되고 있다. 한 예로서, MIT의 마이클 홀리 교수는 에베레스트 등산 대원에게 각종 센서를 봉제해 넣은 셔츠를 입힌 후, 무선으로 송신받는 각종 신체 정보를 전문의가 검토하여 대원들에게 알려주는 실험을 진행하고 있 다. 웨어러블 시스템은 사용자가 직접 착용함으로써 개인의 생체신호를 지속적으로 측정하기 좋은 조건을 가지는 반면 열, 사용자의 움직임, 착용시 압력 변화, 측정신체 부위 등에 따라 생체신호 데이터가 달라져서 정확한 데이터 추출이 어렵다는 단점을 갖고 있다.In the field of wearable systems for monitoring biosignals, applications using biosignals have been continuously studied. For example, MIT professor Michael Holly is wearing a shirt with a variety of sensors sewn to Everest climbers and conducting an experiment in which a specialist examines various body information transmitted wirelessly and informs them. The wearable system has a good condition for continuously measuring an individual's biosignal by the user directly wearing it, but it is difficult to extract the correct data because the biosignal data is different according to heat, user's movement, pressure change during wearing, and measurement body part. Have
현재 생체신호 모니터링을 위한 웨어러블 시스템은 주로 심박동 모니터링 기기 위주로 시장이 형성되어 있으며, 세부 시장으로는 생체신호 모니터링 용도, 체중관리 용도, 운동평가 용도, 건강·안전 감시용 등으로 구분되고 있다.Currently, wearable systems for biosignal monitoring are mainly marketed for heart rate monitoring devices, and detailed markets are divided into biosignal monitoring, weight management, exercise evaluation, and health and safety monitoring.
국내의 경우, 정보통신분야를 비롯하여 센서설계, 신호분석 등의 분야에서는 휴대용 생체신호 측정 및 시스템에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있으나 이러한 연구물들을 의복과 일체화시키는 방법에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 또한 생체신호 측정 의복에 관한 연구는 군인용, 엔터테인먼트용으로 생체신호 기능이 첨가된 의복의 사용성 또는 측정기기의 탈부착 및 수납방식에 관한 내용이 주를 이루고 있어, 의료 시스템과 연계시킬 수 있는 생체신호 측정용 의복 및 악세사리를 개발하기 위한 연구는 미흡한 실정이다.In Korea, research on portable biosignal measurement and systems has been actively conducted in the fields of information and communication, sensor design, signal analysis, etc., but research on how to integrate these studies with clothing is insufficient. In addition, the research on biosignal measuring garments mainly focuses on the usability of garments with biosignal functions for military use and entertainment, or the attaching and detaching and storage methods of measuring instruments. There is insufficient research to develop measuring clothing and accessories.
본 발명은 이온 전도성 매개체의 교체가 용이하고 신뢰성 있는 설치가 가능함과 동시에 박리화가 가능한 혈당 측정 패치 및 이를 이용한 혈당 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a blood glucose measurement patch and a blood glucose measurement apparatus using the same, which can be easily replaced and can be reliably installed and can be peeled off at the same time.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 혈당 측정 패치는 글루코스와 반응하여 이온을 생성하는 효소가 함유되며, 외주면에 고정 홈이 형성된 한 쌍의 이온 전도성 매개체, 상기 이온 전도성 매개체가 각각 수용되는 한 쌍의 관통 홀이 형성된 프레임, 상기 관통 홀의 내벽에 상기 고정 홈의 형상과 대응되도록 형성되어 상기 이온 전도성 매개체를 지지하는 고정 돌기, 상기 프레임에 적층되는 기판, 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 피부로부터 상기 글루코스를 추출하는 추출 전극 및 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 추출된 상기 글루코스와 상기 효소의 반응에 의해 생성되는 전류를 측정하는 작업 전극, 기준 전극 및 상대 전극을 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the blood glucose measurement patch according to the present invention contains an enzyme that reacts with glucose to generate ions, and a pair of ion-conducting mediators having fixed grooves formed on an outer circumferential surface thereof, as long as the ion-conducting mediators are accommodated, respectively. A frame formed with a pair of through holes, a fixing protrusion formed on an inner wall of the through hole corresponding to the shape of the fixing groove to support the ion conductive medium, a substrate stacked on the frame, and electrically connected to the ion conductive medium on the substrate. An extraction electrode formed to be connected to extract the glucose from the skin, and a working electrode to measure an electric current generated by the reaction of the glucose and the enzyme, which is formed to be electrically connected to the ion conductive medium on the substrate, and a reference electrode And a counter electrode.
이때, 상기 고정 홈 내면 및 고정 돌기 표면은 곡면일 수 있다.In this case, the fixing groove inner surface and the fixing protrusion surface may be curved.
또한, 본 발명에 따른 혈당 측정 패치는 글루코스와 반응하여 이온을 생성하는 효소가 함유되며, 외주면에 고정 홈이 형성된 한 쌍의 이온 전도성 매개체, 상 기 이온 전도성 매개체가 각각 수용되도록 일측이 개방된 삽입 홀이 형성된 메인 프레임, 상기 삽입 홀의 내벽에 상기 고정 홈의 형상과 대응되도록 형성되어 상기 이온 전도성 매개체를 지지하는 고정 돌기, 상기 프레임에 적층되는 기판, 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 피부로부터 상기 글루코스를 추출하는 추출 전극 및 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 추출된 상기 글루코스와 상기 효소의 반응에 의해 생성되는 전류를 측정하는 작업 전극, 기준 전극 및 상대 전극을 포함할 수 있다.In addition, the blood glucose measurement patch according to the present invention contains an enzyme that reacts with glucose to generate ions, and an open side is inserted to accommodate a pair of ion-conducting mediators, the ion-conducting mediators each having a fixed groove formed on its outer circumferential surface, respectively. A main frame having a hole formed on the inner wall of the insertion hole so as to correspond to a shape of the fixing groove, a fixing protrusion supporting the ion conductive medium, a substrate stacked on the frame, and an electrical connection with the ion conductive medium on the substrate; A working electrode, a reference electrode, and a relative electrode, which are formed to extract the glucose from the skin, and which measure the current generated by the reaction between the extracted glucose and the enzyme, which are formed to be electrically connected to the substrate and the ion conductive medium. It may include an electrode.
이때, 상기 메인 프레임에 형성된 삽입 홀의 개방된 일측에 결합되는 커버 프레임을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 커버 프레임에서 상기 삽입 홀에 삽입이 이루어지는 삽입부는 상기 이온 전도성 매개체의 외주면에 대응되는 형상일 수 있다. 또한, 상기 삽입부의 측면에는 상기 고정 돌기에 대응되는 삽입 홈이 형성될 수 있다.In this case, the cover frame may further include a cover frame coupled to an open side of the insertion hole formed in the main frame. Here, the insertion portion that is inserted into the insertion hole in the cover frame may have a shape corresponding to the outer peripheral surface of the ion conductive medium. In addition, an insertion groove corresponding to the fixing protrusion may be formed on a side of the insertion portion.
또한, 본 발명에 따른 혈당 측정 패치는 글루코스와 반응하여 이온을 생성하는 효소가 함유되며, 외주면에 고정 돌기가 형성된 한 쌍의 이온 전도성 매개체, 상기 이온 전도성 매개체가 각각 수용되도록 일측이 개방된 삽입 홀이 형성된 메인 프레임, 상기 삽입 홀의 내벽에 상기 고정 돌기의 형상과 대응되도록 형성되어 상기 이온 전도성 매개체를 지지하는 고정 홈, 상기 프레임에 적층되는 기판, 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 피부로부터 상기 글루코스를 추출하는 추출 전극 및 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전 기적으로 연결되도록 형성되어 추출된 상기 글루코스와 상기 효소의 반응에 의해 생성되는 전류를 측정하는 작업 전극, 기준 전극 및 상대 전극을 포함할 수 있다.In addition, the blood glucose measurement patch according to the present invention contains an enzyme that reacts with glucose to generate ions, a pair of ion-conducting mediators having fixed protrusions formed on an outer circumferential surface thereof, and an insertion hole having one side open to receive the ion-conductive mediator, respectively. The main frame is formed, the inner wall of the insertion hole is formed so as to correspond to the shape of the fixing projections for supporting the ion conductive medium, a substrate stacked on the frame, is formed to be electrically connected to the ion conductive medium on the substrate A working electrode, a reference electrode, and a relative electrode, which are formed to be electrically connected to the extraction electrode and the substrate to electrically extract the glucose from the skin, and measure the current generated by the reaction of the extracted glucose with the enzyme. It may include an electrode.
이때, 상기 메인 프레임에 형성된 삽입 홀의 개방된 일측에 결합되는 커버 프레임을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 커버 프레임에서 상기 삽입 홀에 삽입이 이루어지는 삽입부는 상기 이온 전도성 매개체의 외주면에 대응되는 형상일 수 있다. 또한, 상기 삽입부의 측면에는 상기 고정 홈에 대응되는 삽입 돌기가 형성될 수 있다.In this case, the cover frame may further include a cover frame coupled to an open side of the insertion hole formed in the main frame. Here, the insertion portion that is inserted into the insertion hole in the cover frame may have a shape corresponding to the outer peripheral surface of the ion conductive medium. In addition, an insertion protrusion corresponding to the fixing groove may be formed at a side of the insertion portion.
이때, 상기 작업 전극은 상기 이온 전도성 매개체와 상기 추출된 글루코스와의 반응에 의하여 생성되는 전류를 측정하기 위한 전압을 인가하고, 상기 기준 전극은 상기 이온 전도성 매개체와 상기 추출된 글루코스와의 반응에 의하여 생성되는 전류를 측정할 때의 기준 전위가 되고, 상기 상대 전극은 상기 이온 전도성 매개체와 상기 추출된 글루코스와의 반응에 의하여 생성되는 전류를 측정할 수 있다.In this case, the working electrode applies a voltage for measuring a current generated by the reaction between the ion conductive medium and the extracted glucose, and the reference electrode is reacted by the reaction between the ion conductive medium and the extracted glucose. It becomes a reference potential when measuring the generated current, the counter electrode can measure the current generated by the reaction of the ion conductive medium and the extracted glucose.
한편, 본 발명에 따른 혈당 측정 장치는 앞에서 설명된 혈당 측정용 패치, 상기 상대 전극에서 측정된 전류를 혈당치로 변환하는 제어부 및 상기 제어부에서 출력되는 혈당치를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.On the other hand, the blood glucose measurement apparatus according to the present invention may include a blood sugar measurement patch described above, a control unit for converting the current measured by the counter electrode to a blood sugar value and a display unit for displaying the blood sugar value output from the control unit.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 혈당 측정 패치 및 이를 이용한 혈당 측정 장치는 별도의 이온 전도성 매개체를 프레임에 고정될 수 있는 고정 홈 또는 고정 돌기를 형성함으로써 이온 전도성 매개체의 이탈 방지를 위한 별도의 필름 등의 자원이 불필요하다.As described above, the blood glucose measurement patch and the blood glucose measurement apparatus using the same according to the present invention form a fixed groove or a fixing protrusion which can fix the separate ion conductive medium to the frame, thereby preventing the separation of the ion conductive medium. Resources such as film are unnecessary.
이에 따라 박리화가 가능하며 용이한 사용이 가능해진다.Thereby, peeling is possible and easy use is attained.
이하, 본 발명과 관련된 혈당 측정 패치 및 이를 이용한 혈당 측정 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a blood glucose measurement patch and a blood glucose measurement apparatus using the same will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명과 관련된 혈당 측정 패치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a blood glucose measurement patch related to the present invention.
도 1에 도시된 혈당 측정 패치(100)는 글루코스와 반응하여 이온을 생성하는 효소가 함유되며, 외주면에 고정 홈(111)이 형성된 한 쌍의 이온 전도성 매개체(110), 상기 이온 전도성 매개체가 각각 수용되는 한 쌍의 관통 홀(151)이 형성된 프레임(150), 상기 관통 홀의 내벽에 상기 고정 홈의 형상과 대응되도록 형성되어 상기 이온 전도성 매개체를 지지하는 고정 돌기(153), 상기 프레임에 적층되는 기판(130), 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 피부로부터 상기 글루코스를 추출하는 추출 전극(130) 및 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 추출된 상기 글루코스와 상기 효소의 반응에 의해 생성되는 전류를 측정하는 작업 전극(133), 기준 전극(135) 및 상대 전극(137)을 포함하고 있다.The blood
이온 전도성 매개체(110)는 글루코스와 반응하여 이온을 생성하는 효소가 함 유되어 있다. The ion
기존의 혈당측정기들은 바늘을 이용하여 손가락에 상처를 내어 채혈을 하며, 고분자를 이용하여 효소를 전극표면에 고정한 센서 부위에 혈액을 흡수시켜 혈당량을 측정한다. 이러한 채혈 혈당측정기는 채혈의 고통과 두려움이 상당하다. 특히 주기적인 혈당측정이 요구되는 당뇨병 측정자들의 경우에는 상당한 불쾌감으로 인해 채혈 혈당측정기의 사용을 기피하기도 한다. 또한, 혈당이 순간적으로 높아져서 측정자가 위험한 상태에 처할 수도 있기 때문에 지속적인 혈당치 모니터링이 필요한 경우가 많은데, 기존의 채혈식 혈당측정방법으로는 지속적인 모니터링이 어렵다는 단점이 있다.Conventional blood glucose meters collect blood by using a needle to cut blood from a finger, and measure the blood glucose level by absorbing blood into a sensor site where an enzyme is fixed to an electrode surface using a polymer. These blood glucose meters have considerable pain and fear of blood collection. In particular, diabetics who require periodic blood glucose measurement may avoid the use of blood glucose meters due to their significant discomfort. In addition, since the blood glucose may be momentarily high, the measurer may be in a dangerous state, and thus, continuous monitoring of blood glucose level is often necessary. However, the conventional blood glucose measurement method has a disadvantage in that continuous monitoring is difficult.
이러한 문제점을 감안하여, 채혈하지 않고 혈중 분석물의 농도를 측정하는 다양한 방법이 개발되고 있다. In view of these problems, various methods for measuring the concentration of analytes in blood without blood collection have been developed.
예를 들어 손목에 차는 시계에서 피부와 접촉하는 시계의 뒷면에 패치 형태의 혈당 측정 수단을 구비할 수 있다.For example, the blood glucose measurement means in the form of a patch may be provided on the back of the watch in contact with the skin on the wrist.
측정자가 장치를 팔목에 차면, 패치의 뒷면이 측정자의 피부에 접촉하게 된다. 장치가 패치에 전류를 인가하면, 전기삼투압에 의해 측정자의 피부로부터 글루코스가 패치로 추출된다. 추출된 글루코스는 패치에 마련된 친수성 겔과 전기화학적 반응을 일으키고, 그에 따라 전류가 발생된다. 장치는 발생되는 전류를 측정함으로써 혈당치를 모니터링하게 된다.When the operator places the device on the wrist, the back of the patch contacts the operator's skin. When the device applies a current to the patch, glucose is extracted from the skin of the measurer to the patch by electroosmotic pressure. The extracted glucose causes an electrochemical reaction with the hydrophilic gel provided in the patch, thus generating a current. The device monitors blood glucose levels by measuring the current generated.
친수성 겔이 상기 이온 전도성 매개체의 효소에 해당한다. 이와 같은 이온 전도성 매개체는 일회 또는 일정 횟수 사용 후에 교체가 이루어져야 신뢰성 있는 혈당 측정이 가능하다. Hydrophilic gels correspond to the enzymes of the ion conducting mediator. Such ion-conducting media should be replaced after one or a certain number of times to ensure reliable blood glucose measurement.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 혈당 측정 패치는 이온 전도성 매개체(11)를 교체할 수 있는 구조를 가지고 있다. 교체를 위해서는 기판(13), 프레임(15), 필름(19)를 분리한 후 프레임에 삽입되어 있는 이온 전도성 매개체(11)를 빼낸 후 새로운 이온 전도성 매개체를 삽입하게 된다. 삽입 후에 다시 기판, 프레임, 필름을 결합시키게 된다. 프레임의 관통 홀에 삽입되는 이온 전도성 매개체는 기판에 의해서 이탈이 불가능하나 기판의 반대편으로는 이탈이 가능한 구조이다. 이온 전도성 매개체는 측정자의 피부에 접촉이 이루어져야 하므로 별도의 커버를 사용할 수는 없는 상황이다. 따라서 이온 전도성 매개체의 이탈을 방지하기 위하여 이온 전동성 매개체의 폭 ⓐ보다 작은 폭 ⓑ를 갖는 제2 관통 홀이 형성된 필름으로 커버하게 된다. Therefore, as shown in FIG. 6, the blood glucose measurement patch has a structure capable of replacing the ion
이와 같은 경우 별도의 필름을 추가하여야 하므로 조립이 어렵고 조립 과정에서 프레임에 형성된 관통 홀 내에서 유동이 자유로운 이온 전도성 매개체가 이탈하는 현상이 발생된다. 이는 사용자에게 장치에 대한 신뢰성을 저하시키게 되고 결과적으로 혈당 측정에 대한 거부 반응을 유발할 수도 있다. 이에 따라 혈당 측정 패치 전체를 교체하는 방식이 제안되기도 하나 이는 유지 보수 비용의 증가를 초래하게 된다.In such a case, since a separate film must be added, it is difficult to assemble and a phenomenon in which the ion-conducting medium which is free to flow in the through hole formed in the frame is released. This may lower the reliability of the device to the user and may result in rejection of blood glucose measurements. Accordingly, a method of replacing the entire blood glucose measurement patch is proposed, but this causes an increase in maintenance cost.
이를 해소하기 위하여 도 1의 혈당 측정 패치의 이온 전도성 매개체(110)는 외주면에 고정 홈(111)이 형성되어 있다. 즉, 상기 고정 홈을 통하여 이온 전도성 매개체가 프레임(150)으로부터 이탈되는 것을 방지하게 되는데 이를 위해서는 상기 고정 홈을 상대하는 요소가 요구된다.In order to solve this problem, the ion
따라서, 상기 이온 전도성 매개체가 삽입되는 한 쌍의 관통 홀(151)이 형성되어 있는 프레임은 상기 관통 홀 내벽에 상기 고정 홈의 형상과 대응되는 고정 돌기(153)가 형성된다.Accordingly, in the frame in which the pair of through
이에 따르면 도 2에서와 같이 이온 전도성 매개체(110)의 고정 홈(111)과 프레임(150)의 고정 돌기(153)가 맞물리게 되어 이온 전도성 매개체를 프레임의 관통 홀에 신뢰성 있게 고정시킬 수 있게 된다. 또한, 이온 전도성 매개체의 이탈 방지를 위한 별도의 필름을 요구하지 않아 박리화에 유리하다. 다만 이온 전도성 매개체를 프레임의 관통 홀에 삽입시킬 때 상기 고정 돌기가 조립을 방해할 수 있으므로 측정자 또는 패치 관리자가 예상 가능한 압력에 의해 삽입이 가능한 정도로 고정 돌기의 돌출이 결정되어야 할 것이다.Accordingly, as shown in FIG. 2, the fixing
또한, 이온 전도성 매개체를 관통 홀에 용이하게 착탈시킬 수 있도록 상기 고정 홈 내면 및 고정 돌기 표면은 도 2에서와 같이 곡면인 것 바람직하다.In addition, the inner surface of the fixing groove and the surface of the fixing protrusion may be curved as shown in FIG. 2 so that the ion conductive medium can be easily attached to the through hole.
이온 전도성 매개체가 삽입된 프레임에는 기판(130)이 적층된다. 기판에는 외부와 연결되는 전극이 형성된다. 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 피부로부터 상기 글루코스를 추출하는 추출 전극(131), 이온 전도성 매개체와 상기 추출된 글루코스와의 반응에 의하여 생성되는 전류를 측정하기 위한 전압을 인가하는 작업 전극(133), 이온 전도성 매개체와 상기 추출된 글루코스와의 반응에 의하여 생성되는 전류를 측정할 때의 기준 전위가 되는 기준 전극(135), 이온 전도성 매개체와 상기 추출된 글루코스와의 반응에 의하여 생성되는 전류를 측 정하는 상대 전극(137)이다. 이상의 전극 반대면인 이온 전도성 매개체에 접촉되는 면은 일반적인 구성을 따른다. 한편, 상기 전극의 수 및 위치는 다양하게 변경할 수 있음을 상기한다.The
이상에서 살펴본 혈당 측정 패치에 따르면 이온 전도성 매개체를 용이하게 프레임의 관통 홀에 삽입할 수 있다. 아울러 삽입 후에 신뢰성 있는 고정을 기대할 수 있다. 다만, 삽입된 이온 전도성 매개체를 빼낼 경우에는 기판을 분리할 필요가 있는데, 이와 같은 기판의 분리는 이온 전도성 매개체 접촉면에 형성된 단자를 훼손시킬 우려가 있으며, 기판의 분리 및 조립으로 인하여 유지 보수에 어려움을 겪을 수 있다.According to the blood glucose measurement patch described above, the ion conductive medium can be easily inserted into the through hole of the frame. In addition, reliable fixation can be expected after insertion. However, when removing the inserted ion conductive medium, it is necessary to separate the substrate. Such separation of the substrate may damage the terminal formed on the contact surface of the ion conductive medium, and it is difficult to maintain due to the separation and assembly of the substrate. May suffer.
따라서, 기판을 프레임에 분리하지 않고 이온 전도성 매개체만 용이하게 착탈이 가능한 혈당 측정 패치에 대해서 살펴보도록 한다.Therefore, the blood glucose measurement patch which can be easily detached from the ion conductive medium without separating the substrate into the frame will be described.
도 3은 본 발명과 관련된 혈당 측정 패치의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing another embodiment of a blood glucose measurement patch associated with the present invention.
도 3에 도시된 혈당 측정 패치(200)는 글루코스와 반응하여 이온을 생성하는 효소가 함유되며, 외주면에 고정 홈(211)이 형성된 한 쌍의 이온 전도성 매개체(210), 상기 이온 전도성 매개체가 각각 수용되도록 일측이 개방된 삽입 홀(251)이 형성된 메인 프레임(250), 상기 삽입 홀의 내벽에 상기 고정 홈의 형상과 대응되도록 형성되어 상기 이온 전도성 매개체를 지지하는 고정 돌기(253), 상기 프레임에 적층되는 기판(230), 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 피부로부터 상기 글루코스를 추출하는 추출 전극(231) 및 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 추출된 상기 글루코스와 상기 효소의 반응에 의해 생성되는 전류를 측정하는 작업 전극(233), 기준 전극(235) 및 상대 전극(237)을 포함할 수 있다.The blood
도 3에 도시된 메인 프레임(250)은 일측이 개방된 삽입 홀(251)이 형성되어 있다. 삽입 홀(251)은 이온 전도성 매개체가 수용되도록 상기 이온 전도성 매개체의 형상과 동일하나 메인 프레임의 측면부에서 삽입이 이루어지도록 일측이 개방되어 있다. 따라서, 이온 전도성 매개체는 상기 삽입 홀의 개방 부위로 삽입이 이루어지게 된다. 이때 이온 전도성 매개체의 외주면에 형성된 고정 홈(211)과 삽입 홀의 내벽에 형성된 고정 돌기(253)는 이온 전도성 매개체의 삽입시 가이드의 역할을 수행함과 동시에 삽입이 완료된 후 이온 전도성 매개체를 메인 프레임에 고정시키는 역할을 한다. 이때 고정 홈 및 고정 돌기의 크기 및 형상은 다양하게 적용 가능하다. 도 1의 실시예와 같이 상하부에서 압력에 의해 고정 돌기의 돌출부위를 극복하고 삽입되는 구조가 아니라 측면에서 고정 홈과 고정 돌기에 맞춰 밀어 넣는 방식이므로 고정 홈 및 고정 돌기의 크기 및 형상이 보다 자유로운 것이다.In the
그외의 요소는 도 1의 실시예와 동일하다.The other elements are the same as in the embodiment of FIG.
이상에 따르면 메인 프레임의 측면으로 이온 전도성 매개체를 삽입할 수 있게 되므로 이온 전도성 매개체의 착탈을 기판과 메인 프레임의 분리 없이도 수행할 수 있게 된다. 따라서 사용자(측정자 또는 장치 관리자)는 패치 전체를 교체할 필요 없이 이온 전도성 매개체만을 용이하게 교체할 수 있게 된다. 더욱이 도 1의 실시예에서와 같이 별도의 이온 전도성 매개체 이탈 방지를 위한 필름을 요구하지 않 아 박리화에도 유리하다.According to the above, since the ion conductive medium can be inserted into the side of the main frame, the detachment of the ion conductive medium can be performed without separating the substrate and the main frame. Thus, the user (measurer or device manager) can easily replace only the ion-conducting medium without having to replace the entire patch. Furthermore, as in the embodiment of Figure 1 it does not require a separate film for the separation of the ion conductive medium is advantageous in the peeling.
다만 이와 같은 경우 오랜 사용으로 인하여 고정 홈 및 고정 돌기의 마모로 이온 전도성 매개체가 원하지 않게 이탈되거나 기판에 형성된 각종 전극에 접촉할 부위가 유동에 의해 변동될 수 있다.However, in such a case, the ion conductive medium may be undesirably released due to wear of the fixing grooves and the fixing protrusions, or the site to be in contact with various electrodes formed on the substrate may be changed by flow due to prolonged use.
따라서, 이온 전도성 매개체가 신뢰성 있게 장착 위치에 고정되도록 하기 위해 별도의 커버 프레임(270)을 추가할 수도 있다.Accordingly, a
커버 프레임(270)은 메인 프레임에 형성된 삽입 홀의 개방된 일측에 결합되는 요소로 이온 전도성 매개체의 이탈을 방지하기 위한 요소이다. 따라서 이온 전도성 매개체가 삽입된 이후에 메인 프레임에 결합된다.The
커버 프레임에서 상기 삽입 홀(251)에 삽입이 이루어지는 삽입부(271, 273)는 상기 이온 전도성 매개체의 외주면에 대응되는 형상일 수 있다. 물론 다양한 형상도 가능하나 이온 전도성 매개체의 외주면에 대응되는 현상인 것이 이온 전도성 매개체의 고정에 유리하다. 도 3에서는 이온 전도성 매개체의 외주면이 원형인 관계로 삽입부의 형상 또한 오목의 원형으로 형성하였다.The
삽입부 또한 고정 돌기가 형성되어 있는 메인 프레임의 삽입 홀(251)에 삽입되므로 측면에 상기 고정 돌기에 대응되는 삽입 홈(272, 274)이 형성될 수 있다.Since the insertion part is also inserted into the
경우에 따라서 삽입부의 원하지 않는 이탈 방지를 위한 잠금 수단(미도시)을 추가할 수도 있을 것이다. In some cases, locking means (not shown) may be added to prevent unwanted detachment of the insert.
도 4는 본 발명과 관련된 또다른 실시예에 따른 혈당 측정 패치를 나타낸 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing a blood glucose measurement patch according to another embodiment related to the present invention.
도 4에 도시된 혈당 측정 패치(300)는 글루코스와 반응하여 이온을 생성하는 효소가 함유되며, 외주면에 고정 돌기(311)가 형성된 한 쌍의 이온 전도성 매개체(310), 상기 이온 전도성 매개체가 각각 수용되도록 일측이 개방된 삽입 홀(351)이 형성된 메인 프레임(350), 상기 삽입 홀의 내벽에 상기 고정 돌기의 형상과 대응되도록 형성되어 상기 이온 전도성 매개체를 지지하는 고정 홈(353), 상기 프레임에 적층되는 기판(330), 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 피부로부터 상기 글루코스를 추출하는 추출 전극(331) 및 상기 기판에 상기 이온 전도성 매개체와 전기적으로 연결되도록 형성되어 추출된 상기 글루코스와 상기 효소의 반응에 의해 생성되는 전류를 측정하는 작업 전극(333), 기준 전극(335) 및 상대 전극(337)을 포함할 수 있다.The blood
도 3의 실시예와 달리 고정 돌기(311)가 이온 전도성 매개체(310)의 외주면에 형성되고 고정 돌기에 대응되는 고정 홈(353)이 메인 프레임의 삽입 홀에 형성된 형태로 그외의 부분은 도 3의 실시예와 동일하다.Unlike the embodiment of FIG. 3, the fixing
또한, 상기 메인 프레임에 형성된 삽입 홀의 개방된 일측에 결합되는 커버 프레임(370)을 더 포함할 수 있으며, 이 때 상기 커버 프레임에서 상기 삽입 홀에 삽입이 이루어지는 삽입부(371, 373)는 상기 이온 전도성 매개체의 외주면에 대응되는 형상일 수 있다.The
또한, 상기 삽입부의 측면에는 상기 고정 홈(353)에 대응되는 삽입 돌기(372, 374)가 형성될 수 있다.In addition,
이상에서 살펴본 혈당 측정 패치는 삽투압을 이용하여 채혈을 하지 않고도 글루코스를 추출하여 혈당을 측정할 수 있다. 더욱이 혈당 측정을 위해 사용되는 이온 전도성 매개체만의 교체가 가능하도록 함으로써 패치 전체를 교체할 때 예상되는 유지 비용의 상승을 억제할 수 있으며 측면 삽입 등을 통하여 용이한 교체가 가능하다. 또한 이온 전도성 매개체의 이탈 방지를 위해 사용되는 필름 등을 요구하지 않아 패치 전체의 박리화에 유리하다.The blood glucose measurement patch described above can measure blood glucose by extracting glucose without using blood collection using infiltration pressure. Furthermore, the replacement of only the ion-conducting medium used for blood glucose measurement can be prevented from increasing the expected maintenance cost when the entire patch is replaced, and can be easily replaced through side insertion. In addition, it does not require a film or the like used to prevent the separation of the ion conductive medium is advantageous for the peeling of the entire patch.
이와 같이 구성된 혈당 측정 패치는 도 5에 도시된 바와 같이 기판에 형성된 각종 전극을 통해 외부로 혈당 측정 결과를 제공할 수 있다. 상기 전극을 통해 외부로부터 공급받아야 하는 전력의 세기는 별도로 배치되는 제어부(400)에 의하여 제어되며 측정된 전류 또한 제어부를 통하여 혈당치로 변환된다. 제어부에서 출력되는 혈당치는 디스플레이부(500)를 통하여 표시된다.The blood glucose measurement patch configured as described above may provide a blood glucose measurement result to the outside through various electrodes formed on the substrate as shown in FIG. 5. The intensity of power to be supplied from the outside through the electrode is controlled by the
시계형 혈당 장치를 고려할 경우 패치는 손목에 피부에 닿는 부위에 배치되고 패치 이면에 디스플레이부가 배치되는 구조를 취할 수 있으며 제어부는 디스플레이부와 패치 사이에 배치될 수 있다.Considering the clock-type blood sugar device, the patch may be disposed on a portion of the wrist that contacts the skin, and the display may be disposed behind the patch, and the controller may be disposed between the display and the patch.
한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.On the other hand, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
채혈을 수행하지 않고 혈당을 측정할 수 있는 혈당 측정 장치에 적용 가능하다.It is applicable to a blood glucose measurement apparatus capable of measuring blood glucose without performing blood collection.
특히, 제어부와 디스플레이부만을 구비하고 별도의 혈당 측정 패치를 적용하는 시스템에 유리하다.In particular, it is advantageous to a system having only a control unit and a display unit and applying a separate blood glucose measurement patch.
패치 전체의 교체로 인한 비용 부담이 큰 병원과 같은 의료 시설에 적용할 수도 있다.It can also be applied to medical facilities, such as hospitals, where the cost of replacing the entire patch is high.
도 1은 본 발명과 관련된 혈당 측정 패치를 나타낸 개략도.1 is a schematic representation of a blood glucose measurement patch associated with the present invention.
도 2는 본 발명과 관련된 혈당 측정 패치를 나타낸 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a blood glucose measurement patch associated with the present invention.
도 3은 본 발명과 관련된 혈당 측정 패치의 다른 실시예를 나타낸 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing another embodiment of a blood glucose measurement patch associated with the present invention.
도 4는 본 발명과 관련된 또다른 실시예에 따른 혈당 측정 패치를 나타낸 개략도.Figure 4 is a schematic diagram showing a blood glucose measurement patch according to another embodiment related to the present invention.
도 5는 본 발명과 관련된 혈당 측정 패치가 적용된 혈당 측정 장치를 나타낸 개략도.5 is a schematic view showing a blood glucose measurement apparatus to which a blood glucose measurement patch according to the present invention is applied.
도 6은 일반적인 혈당 측정 패치를 나타낸 개략도.6 is a schematic representation of a typical blood glucose measurement patch.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
110, 210, 310...이온 전도성 매개체 111, 211, 353...고정 홈110, 210, 310 ...
150...프레임 250, 350...메인 프레임150 ... frames 250, 350 ... mainframe
153, 253, 311...고정 돌기 130, 230, 330...기판153, 253, 311 ... fixing
270, 370...커버 프레임 272, 274...삽입 홈270, 370 ...
372, 374...삽입 돌기 271, 273, 371, 373...삽입부372, 374 ...
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