KR101650730B1 - System for measuring multi-item using chip sensor and smart phone - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 스마트폰에 염도 또는 당도 측정 기능을 결합하여 사용자가 휴대하면서 염도 또는 당도 측정을 직접 수행할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 몸체의 일단에는 리드 단자가 구비되고, 상기 일단의 반대인 타단에는 상기 리드 단자에 연결되어 시료에 담겨지거나 접촉되는 전극부가 구비된 바이오 센서 모듈; 및 측정 어플리케이션이 탑재되고, 상기 리드 단자와 연결된 후 상기 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 상기 바이오 센서 모듈로부터 상기 전극부에 의하여 측정된 시료의 다항목 측정 데이터를 전송받아 디스플레이하는 이동 통신 단말을 포함하는 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템을 개시한다.One embodiment of the present invention relates to a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor, and a technical problem to be solved is to combine a salinity or a sugar measurement function with a smartphone, To be able to carry out.
To this end, one embodiment of the present invention includes a biosensor module having a lead terminal at one end of a body, and an electrode part connected to the lead terminal at the other end opposite to the one end, And a mobile communication terminal on which the measurement application is mounted and connected to the lead terminal and receiving the multi-item measurement data of the sample measured by the electrode unit from the biosensor module by executing the measurement application, Disclosed is a smartphone measurement system for multi-item measurement using a sensor.
Description
본 발명의 일 실시예는 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor.
소금은 음식물의 맛을 내는 가장 중요한 식품이다. 대체로 음식물은 주방일을 맡은 사람이 직접 맛을 보아 관능 검사로서 측정한다.Salt is the most important food to taste food. Generally, the food is measured by a person who is responsible for the kitchen work as a sensory test.
그러나, 현대에 이르러서는 조리법과 음식 습관이 모두 다양해지고 있으며, 음식물의 조리 기술이 대형화, 공업화되고 있으며, 또는 표준화되는 과정을 맞이하고 있다. 이와 같이 조리기술이 표준화되는 과정에서 필수적으로 요구되는 것이 음식물 특히 국물의 염도를 객관적인 지표로서 나타내는 것이다.However, in modern times, both recipe and food habits are becoming diverse, and cooking technology of food is becoming larger, industrialized, or standardized. Thus, what is essential in the process of standardization of cooking technology is to represent the salinity of foods, especially soup, as an objective indicator.
종래의 염도 측정을 위한 기기로서 사용되는 염도계는 염도센서를 통해 흐르는 맥동 전류를 증폭하여 적분 콘덴서에 충전하고, 적분된 콘덴서의 전류를 비교기의 일측 단자에 일정한 시간동안 인가하며, 비교기의 타측 단자에 증폭시킨 온도센서의 검출 전류를 인가하여, 비교기의 출력단에서 온도 보상 염도 전류를 얻고, 비교기 출력을 버퍼를 통해 A/D변환기에서 디지털 값으로 변환하며, 디지털 값을 LCD모듈에 표시하도록 구성한 것이었다.The salinity meter used as a conventional salinity measuring instrument amplifies the ripple current flowing through the salinity sensor and charges the integrated condenser. The current of the integrated condenser is applied to one terminal of the comparator for a predetermined time, Compensated salinity current at the output terminal of the comparator by applying the detection current of the amplified temperature sensor and converting the output of the comparator into a digital value from the A / D converter through the buffer, and displaying the digital value on the LCD module.
그러나, 종래의 염도계는 고가이고, 별도로 구비된 측정기이기 때문에 휴대가 불편하여, 가정에서 요리를 하거나 식당, 음식점에서 쉽게 염도 측정이 곤란하다는 문제점이 있었다. However, since the conventional salinity meter is expensive and has a separately provided measuring instrument, it is inconvenient to carry, and there is a problem that it is difficult to measure the salinity easily at a restaurant or a restaurant.
한편, 전기화학적 바이오센서는 현재 의료 및 수질 분석 분야에서 시장성 및 응용성이 크기 때문에 세계적으로 지속적인 연구가 진행 중이며, 우리나라에서도 의료기기 분야 등에서 활발한 연구 및 상용화가 이루어지고 있다.On the other hand, since the electrochemical biosensor has a great marketability and applicability in the field of medical and water quality analysis, continuous research is being carried out worldwide, and active research and commercialization are being conducted in the medical device field in Korea.
상기 전기화학적 바이오센서는 기질 특이성을 특징으로 하는 효소 반응을 전기화학적 반응인 전극 반응과 결합시켜 이로부터 효소 반응에 의해 발생되는 전기 신호를 검출함으로써, 측정대상이 되는 화학종을 정량적으로 측정할 수 있다.The electrochemical biosensor is capable of quantitatively measuring a chemical species to be measured by combining an enzyme reaction characterizing the substrate specificity with an electrochemical reaction of the electrode reaction and detecting an electrical signal generated therefrom by the enzyme reaction have.
상기 전기화학적 바이오센서는 일반적으로 절연성 기판, 전도층, 유전층, 효소 반응층, 스페이서, 커버 등으로 구성된다.The electrochemical biosensor generally comprises an insulating substrate, a conductive layer, a dielectric layer, an enzyme reaction layer, a spacer, a cover, and the like.
여기서, 바이오센서의 상기 구성요소 중 전도층의 리드단자는 전극 반응에 의해 검출된 전기 신호를 수치화하여 농도 값으로 변환시켜 눈으로 확인할 수 있게 하는 역할을 수행하는 측정장치와 연결됨으로써 전기화학적 바이오센서를 이용한 측정 시스템을 구성한다. 이러한 측정 시스템은 전도층 내의 작업 전극에 고정되는 센서 물질을 항체, 화학적 분자 인지 물질 등으로 교체함으로써, 원하는 화학종의 농도를 측정할 수 있도록 구성되어 사용되기도 한다. 이러한 측정 시스템의 큰 장점으로는 사용의 편의성, 휴대의 용이성, 측정 결과의 정확성 등을 들 수 있다. Here, the lead terminal of the conductive layer of the biosensor is connected to a measuring device that converts the electrical signal detected by the electrode reaction into a concentration value and enables it to be visually confirmed, And a measurement system using the same. Such a measurement system may be constructed so as to measure the concentration of a desired chemical species by replacing a sensor substance fixed to a working electrode in a conductive layer with an antibody, a chemical molecule or a substance. Major advantages of such a measurement system include ease of use, ease of portability, and accuracy of measurement results.
또한, 상기 전기화학적 바이오센서는 한 번의 작동으로 시료 내에 포함되어 있는 특정한 하나의 성분의 농도만을 측정할 수 있다는 한계가 있다.
In addition, the electrochemical biosensor has a limitation in that it can measure only the concentration of a specific component contained in the sample in a single operation.
본 발명의 일 실시예는 스마트폰에 시료의 염도, 당도, 미생물균, 칼륨, 대장균, 잔류 염소, 인, 질소 중 적어도 하나의 데이터와, 소변의 성분 데이터와, 침의 성분 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 다항목 데이터 측정 기능을 결합하여 사용자가 휴대하면서 다항목 측정을 직접 수행할 수 있는 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템을 제공한다.
One embodiment of the present invention relates to a method for detecting at least one of salinity, sugar content, microbial bacteria, potassium, Escherichia coli, residual chlorine, phosphorus, and nitrogen of a sample, at least one of urine component data, And a multi-item data measurement function including a multi-item data measurement function, and provides a multi-item measurement smartphone measurement system using a chip sensor capable of performing multi-item measurement while the user is carrying it.
본 발명의 일 실시예에 의한 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템은 몸체의 일단에는 리드 단자가 구비되고, 상기 일단의 반대인 타단에는 상기 리드 단자에 연결되어 시료에 담겨지거나 접촉되는 전극부가 구비된 바이오 센서 모듈; 및 측정 어플리케이션이 탑재되고, 상기 리드 단자와 연결된 후 상기 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 상기 바이오 센서 모듈로부터 상기 전극부에 의하여 측정된 시료의 다항목 측정 데이터를 전송받아 디스플레이하는 이동 통신 단말을 포함할 수 있다.In a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor according to an embodiment of the present invention, a lead terminal is provided at one end of a body, and the other end opposite to the one end is connected to the lead terminal, A biosensor module having an electrode unit; And a mobile communication terminal for receiving and displaying multi-item measurement data of the sample measured by the electrode unit from the biosensor module by executing the measurement application after the measurement application is connected to the lead terminal have.
상기 이동 통신 단말은 상기 리드 단자와 전기적으로 연결되는 경우 상기 바이오 센서 모듈에 전원을 공급하는 제1 전원 공급부; 상기 바이오 센서 모듈에 의하여 측정된 다항목 측정 데이터를 신호처리하는 신호처리부; 상기 신호 처리된 다항목 측정 데이터를 외부로 표시하는 디스플레이부; 상기 다항목 측정 데이터와 측정 어플리케이션을 저장하는 제1 메모리부; 상기 바이오 센서 모듈 이외의 구성 요소에 전원을 공급하는 제2 전원 공급부; 상기 제2 전원공급부의 충전 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 상기 제1 전원공급부 또는 제2 전원공급부의 동작을 선택할 수 있는 전원 제어부; 및 측정 어플리케이션이 탑재되고, 상기 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하는 제1 제어부를 포함할 수 있다.Wherein the mobile communication terminal comprises: a first power supply for supplying power to the biosensor module when electrically connected to the lead terminal; A signal processor for signal processing the multi-item measurement data measured by the biosensor module; A display unit for externally displaying the signal-processed multi-item measurement data; A first memory unit for storing the multi-item measurement data and the measurement application; A second power supply for supplying power to components other than the biosensor module; A power control unit for sensing a state of charge of the second power supply unit and selecting an operation of the first power supply unit or the second power supply unit according to a detection result; And a first control unit mounted with a measurement application and controlling the operation of each component by execution of the measurement application.
상기 전원 제어부는 상기 제2 전원 공급부의 충전 전원이 상기 바이오 센서 모듈의 동작 기준 전압보다 작은 경우 상기 제1 전원공급부를 동작시킬 수 있다.The power control unit may operate the first power supply unit when the charging power of the second power supply unit is less than an operation reference voltage of the biosensor module.
상기 전원 제어부는 상기 제2 전원 공급부의 충전 전원이 상기 바이오 센서 모듈의 동작 기준 전압보다 큰 경우 상기 제2 전원공급부의 동작을 유지시킬 수 있다.The power control unit may maintain the operation of the second power supply unit when the charging power of the second power supply unit is greater than the operation reference voltage of the biosensor module.
상기 이동 통신 단말은 단자부를 구비하고, 상기 바이오 센서 모듈은 상기 단자부에 리드 단자를 통하여 연결되는 칩 형태의 바이오 센서를 포함할 수 있다.The mobile communication terminal may include a terminal unit, and the biosensor module may include a chip-type biosensor connected to the terminal unit through a lead terminal.
상기 시료는 음식물, 혈액, 소변, 침액 중 적어도 하나 일 수 있고, 상기 다항목 데이터는 시료의 염도, 당도, 미생물균, 칼륨, 대장균, 잔류 염소, 인, 질소 중 적어도 하나의 데이터와, 소변의 성분 데이터와, 침의 성분 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The multi-item data may include at least one of salinity, sugar content, microbial count, potassium, E. coli, residual chlorine, phosphorus, and nitrogen of the sample, data of at least one of urine Component data, and needle component data.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템은 몸체의 일단에는 통신 모듈이 구비되고, 상기 일단의 반대인 타단에는 시료에 담겨지거나 접촉되는 전극부가 구비된 바이오 센서 모듈; 및 측정 어플리케이션이 탑재되고, 상기 통신 모듈과 WIFI, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication) 중 어느 하나인 근거리 무선 통신망으로 연결된 후 상기 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 상기 바이오 센서 모듈로부터 상기 전극부에 의하여 측정된 시료의 다항목 데이터를 전송받아 디스플레이하는 이동 통신 단말을 포함할 수 있다.
Further, in a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor according to another embodiment of the present invention, a communication module is provided at one end of a body, and an electrode unit is provided at the opposite end of the body, A biosensor module; And a measurement application are installed and connected to the communication module through a short-range wireless communication network such as WIFI, Zigbee, Bluetooth, or Near Field Communication (NFC) And a mobile communication terminal for receiving and displaying the multi-item data of the sample measured by the electrode unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템은 휴대가 간편하여 편리하게 다항목 데이터 측정이 가능하고, 제조단가를 감소시킬 수 있다.The smartphone measurement system for multi-item measurement using the chip sensor according to an embodiment of the present invention can easily perform multi-item data measurement with ease of portability, and can reduce manufacturing cost.
또한, 본 발명의 일 실시예는 사용자가 다항목 데이터 측정을 하고자 하는 경우 휴대 가능한 스마트폰의 입력단자에 바이오 센서 모듈의 커넥터 단자를 연결함으로써, 사용자가 휴대하면서 다항목 데이터 측정을 직접 간편하게 수행할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, when a user desires to perform multi-item data measurement, a connector terminal of the biosensor module is connected to an input terminal of a portable smartphone, .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 바이오 센서 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 바이오 센서 모듈의 측부를 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1의 바이오 센서 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1의 바이오 센서 모듈과 바이오 센서 모듈의 동작을 위한 주변 구성을 나타내는 등가 회로도이다.
도 6은 도 1의 스마트폰의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a schematic view of a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing the biosensor module of FIG.
3 is a side view showing the side of the biosensor module of FIG.
4 is a perspective view showing the biosensor module of FIG.
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram illustrating a peripheral configuration for operation of the biosensor module of FIG. 1 and the biosensor module.
6 is a block diagram schematically showing the configuration of the smartphone of Fig.
7 is a schematic diagram of a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor according to another embodiment of the present invention.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which those skilled in the art can readily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 바이오 센서 모듈을 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 바이오 센서 모듈의 측부를 나타내는 측면도이고, 도 4는 도 1의 바이오 센서 모듈을 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 1의 바이오 센서 모듈과 바이오 센서 모듈의 동작을 위한 주변 구성을 나타내는 등가 회로도이고, 도 6은 도 1의 스마트폰의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.FIG. 1 is a schematic view of a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the biosensor module of FIG. 1, FIG. 4 is a perspective view showing the biosensor module of FIG. 1, FIG. 5 is an equivalent circuit diagram illustrating a peripheral configuration for operation of the biosensor module of FIG. 1 and the biosensor module of FIG. 1, 6 is a block diagram schematically showing the configuration of the smartphone of Fig.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템은 바이오 센서 모듈(100) 및 이동 통신 단말(200)을 포함한다. 본 발명은 스마트폰 등과 같은 이동 통신 단말(200)에 시료의 염도, 당도, 미생물균, 칼륨, 대장균, 잔류 염소, 인, 질소 중 적어도 하나의 데이터와, 소변의 성분 데이터와, 침의 성분 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 다항목 데이터 측정 기능을 가지는 바이오 센서 모듈(100)을 결합하여 사용자가 휴대하면서 다항목 측정을 직접 수행할 수 있는 시스템이다.Referring to FIG. 1, a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor according to an embodiment of the present invention includes a
상기 바이오 센서 모듈(100)은 몸체(101)의 일단에는 커넥터(102)가 구비되고, 일단의 반대인 타단에는 커넥터(102)에 연결되어 시료에 담겨지거나 접촉되는 전극부가 구비된다. The
상기 커넥터(102)는 이동 통신 단말(200)의 단자부에 연결되어 바이오 센서 모듈(100)과 이동 통신 단말(200)과 다항목 측정을 위한 데이터 송수신을 가능하게 한다. 상기 커넥터(102)와 이동 통신 단말(200) 간의 인터페이스를 위한 통신 프로토콜은 다양하게 마련 가능하며, 종래의 이동 통신 단말(200)에 적용된 프로토콜을 사용할 수도 있다. The
상기 바이오 센서 모듈(100)은 이동 통신 단말(200)의 단자부(미도시)에 커넥터(102)를 통하여 연결되어 시료에 대한 다항목 데이터를 측정하는 바이오 센서 장치이다.The
보다 구체적으로 설명하자면, 상기 바이오 센서 모듈(100)은 절연성 기판(10), 리드단자(11), 전극부(18) 및 리드선(12)을 포함한다.More specifically, the
상기 절연성 기판(10)은 비전도성 재질의 고분자 수지를 이용하여 형성되는 베이스(base) 기판이다. 상기 비전도성 재질을 갖는 고분자 수지로는 폴리에스테르(polyester), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스틸렌(polystylene), 폴리이미드(polyimide), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride), 폴리에틸렌(polyethylene) 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene telephthalate) 등의 고분자 화합물을 사용할 수 있다.The
이러한 절연성 기판(10) 상부에는 그 일측 말단에 측정 장치(미도시)와 접촉하는 3개의 리드단자(11)와, 효소반응층(301, 302)에서 시료 내 당과의 효소반응에 의해 발생된 전기적 신호를 검출하는 전극들(15, 16, 17)로 구성되는 전극부(18)와, 리드단자(11) 및 전극부(18)의 각 전극들을 연결하는 리드선(12)이 인쇄된다. 상기 절연성 기판(10) 상의 리드단자(11) 및 리드선(12)은 백금(Pt), 금(Au) 은(Ag), 은과 염화은(AgCl)의 혼합 반죽(paste) 등을 사용할 수 있으며, 전극부(18)는 전도성 카본 반죽을 사용하여 스크린 인쇄 등과 같은 통상적인 방법으로 형성할 수 있다.The upper portion of the
상기 전극부(18)를 구성하는 제1 작업전극(16) 및 제2 작업전극(17)은 전기적 저항과 면적이 동일하다. 또한, 상기 전극부(18)의 기준전극(15)의 장축을 중심으로 좌우 동일한 거리에 제1 작업전극(16) 및 제2 작업전극(17)이 배열되도록 형성된다. 이는 동일한 전기화학적 조건 하에서 기준전극(15)과 인접하는 제1 작업전극(16) 및 제2 작업전극(17) 사이의 전류량을 검출하기 위함이다. 이러한 전극들(15, 16, 17)은 2개의 효소반응층(301, 302)에서 효소반응에 의해 발생되는 전류량을 검출하는 역할을 수행한다.The first working
상기 전극부(18)가 형성되면 리드선(12)을 절연하고, 전극부(18)의 일정 부분만을 노출시키기 위한 동일한 면적의 노출홈(21, 22)을 구비한 절연층(20)이 형성된다. 상기 노출홈(21, 22)은 전극부(18)의 동일한 면적의 일정 부분만을 노출시킴으로써, 전극부(18)에 도입된 효소반응층(301, 302)과 시료와의 효소반응에 의한 산화 전류 발생 시항상 같은 면적으로 반응하도록 하는 기능을 한다. 또한, 상기 노출홈(21, 22)에 의해 동일한 면적의 일정 부분이 노출된 전극부(18)에 효소반응층(301, 302) 도입 시 노출홈(21, 22)의 두께(높이)에 따라 효소반응층의 양을 조절할 수 있다. 이때, 외부로부터 미세 진동을 발생시켜 효소반응층(301, 302)이 노출홈(21, 22)과 동일한 면적으로 항상 일정하게 형성될 수 있도록 할 수 있다. 상기 절연층(20)에 사용되는 절연체로는 비전도성 반죽 또는 절연용 반죽 등이 바람직하며, 스크린 인쇄 등과 같은 통상적인 방법으로 형성할 수 있다.The
상기 절연층(20)의 노출홈(21, 22)에 의해 노출된 전극의 상면에는 효소반응층(301, 302)이 형성된다. 상기 효소반응층(301, 302)은 포도당 산화효소(glucose oxidase) 또는 포도당 탈수소효소(glucose dehydrogenase), 과당 탈수소효소(fructose dehydrogenase) 및 자당 인산화효소(sucrose phosphorylase) 중 1 또는 2 이상의 효소를 포함할 수 있으나, 본 발명에서는 효소의 종류를 한정하는 것은 아니고, 다항목 데이터의 측정에 적합한 다양한 효소를 포함할 수 있다. 상기 효소반응층(301, 302)은 효소 외에 전자전달을 매개하는 전자전달매개체를 더 포함한다. 구체적으로, 상기 효소반응층(301, 302)은 전해질 용액 내에 수용성 고분자, 효소, 안정제, 전자전달매개체 등이 일정 비율로 혼합된 용액을 제조하고, 이를 전극부(18)가 노출된 노출홈(21, 22)에 일정량 코팅한 후 건조하여 형성될 수 있다.An enzyme reaction layer (301, 302) is formed on the upper surface of the electrode exposed by the exposed grooves (21, 22) of the insulating layer (20). The
상기 전극부(18)에 도입된 효소반응층(301, 302)에서는 시료 내의 순수한 포도당(glucose), 순수한 과당(fructose) 및 자당(sucrose)의 분해에 의해 생성된 포도당 또는 과당과 이들의 산화효소, 탈수소효소, 인산화효소, 전자전달매개체와의 효소반응에 의해 발생되는 전기적 신호 즉, 전류량이 각각 측정되고, 이를 농도 값으로 변환한 후, 변환된 두 측정값을 합산함으로써, 시료 내에 존재하는 모든 당의 농도 즉, 총 당도 값을 정량적으로 산출할 수 있다. 이러한 효소 반응에 관한 내용은 공지의 기술에 해당되므로, 본 발명에서는 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다. In the
또한, 상기 절연성 기판(10) 상의 전극부(18)는 1개의 기준전극(15)과, 기준전극(15)의 일 측 동일선상에 제1 작업전극(16) 및 제2 작업전극(17)이 배열되도록 형성될 수도 있다. 이렇게 배열된 전극부(18)의 전극들(15, 16, 17) 상의 효소반응층(301, 302)에서 상술한 효소반응 및 전극반응에 의해 발생되는 전기적 신호, 즉 전류량이 각각 측정되고, 이를 농도 값으로 변환하여 각 효소반응층(301, 302)에 주입된 시료 내에 존재하는 개별 다항목 데이터 값을 정량적으로 산출할 수 있게 된다.The
상기 효소반응층(301, 302)은 시료 내에 함유되어 있는 염도, 당도, 미생물균, 칼륨, 대장균, 잔류 염소, 인, 질소 중 어느 하나, 또는 소변의 성분 데이터와 침의 성분 데이터와 특이적으로 반응할 수 있는 효소를 포함하고, 이에 전자전달매개체를 공통으로 포함한다. 상기 전자전달매개체로는 종래에 널리 사용되어온 페로센(ferrocene), 페로센 유도체, 퀴논(quinone), 퀴논 유도체 등과 바람직하게는 헥사아민루테늄(III)클로라이드(hexaammineruthenium(III) chloride), 포타슘페리시아나이드(potassium ferricyanide), 포타슘페로시아나이드(potassium ferrocyanide) 등의 화합물이 사용될 수 있다.The enzyme reaction layers 301 and 302 can be used to specifically identify the component data of the saliva, the sugar content, the microbial bacteria, the potassium, the E. coli, the residual chlorine, phosphorus, and nitrogen contained in the sample, Enzymes capable of reacting, and commonly include an electron transfer mediator. Examples of the electron transfer mediator include ferrocene, ferrocene derivatives, quinone, quinone derivatives, and hexaammineruthenium (III) chloride, and potassium ferricyanide potassium ferricyanide, and potassium ferrocyanide may be used.
상기 효소는 전자전달매개체, 수용성 고분자, 안정화제 등을 전해질 용액에 일정 비율로 혼합한 혼합용액을 제조하여 전극부가 노출된 2개의 노출홈(21, 22)에 각각 독립적으로 코팅될 수 있다.The enzyme may be independently coated on the two exposed grooves 21 and 22 in which the electrode is exposed by preparing a mixed solution in which the electron transfer mediator, the water-soluble polymer, the stabilizer, etc. are mixed in the electrolytic solution at a predetermined ratio.
상기 효소반응층(301, 302)의 효소 및 전자전달매개체는 시료 주입구(41, 42)로부터 주입되는 당과 반응하게 된다. 즉, 시료 내 당이 산화효소 또는 탈수소효소에 의하여 산화되고, 산화효소 또는 탈수소효소는 환원된다. 이때, 전자전달매개체는 산화효소 또는 탈수소효소를 산화시키고, 자신은 환원된다. 환원된 전자전달매개체는 일정 전압이 가해진 전극 표면에서 전자를 잃고 전기화학적으로 다시 산화된다. 시료 내의 당도는 전자 수용체가 산화되는 과정에서 발생하는 전류량에 비례하므로, 전류량을 전극부(18)의 전극들(15, 16, 17)과 연결된 리드단자(11)에 접촉되는 측정장치(미도시)를 통해 측정함으로써 시료 중에 포함된 당의 농도를 정량적으로 측정할 수 있게 된다. The enzymes and the electron transfer mediator of the enzyme reaction layers 301 and 302 react with sugar injected from the
상기 스페이서(40)는 시료가 주입되는 2개의 시료 주입구(41, 42)를 구비하며, 효소반응층(301, 302)이 형성된 노출홈(21, 22)의 수직 상방에 위치하도록 절연층(20) 상부에 형성되어 주입되는 시료가 효소반응층(301, 302)과 접촉하는 역할을 한다.The
상기 스페이서(40)의 두께는 효소반응층(301, 302)의 두께보다 적어도 같거나 두꺼워야 한다. 이는 시료의 효소반응층(301, 302)에 주입시 시료 주입을 용이하게 하기 위함이다. 즉, 스페이서(40)의 두께가 효소반응층(301, 302)의 두께보다 두꺼운 경우 생기는 여유 공간으로 모세관 현상에 의한 시료 주입이 용이하기 때문이다.The thickness of the
또한, 상기 스페이서(40)는 절연성 기판(10)과 동일한 재질로 제조될 수 있으며, 스페이서(40)와 절연층(20)을 접착하기 위한 접착제로는 시료가 스며드는 것을 방지하기 위해 소수성(Hydrophobic) 재질을 사용하는 것이 바람직하다.The
상기 공기배출층(50)은 효소반응층(301, 302)에 시료를 주입하는 경우 반응층 내부에 존재하고 있는 공기를 효과적으로 배출할 수 있도록 2 개의 공기배출층(50)이 일정한 간격으로 배열되어 형성되는 공간 및 시료 주입구(41, 42)의 내측 말단의 상부에 일정 공간의 공기배출구(51)가 형성되도록 스페이서(40) 상부에 형성된다.When the sample is injected into the enzyme reaction layers (301, 302), the air exhaust layer (50) is arranged at regular intervals so as to effectively exhaust the air present in the reaction layer And an
즉, 상기 공기배출구(51)는 시료와 효소반응층(301, 302)이 존재할 수 없는 구간에 형성되는 것으로, 이를 통해서 공기만 빠져나가게 된다. 이렇게 형성된 공기배출구(51)와 스페이서(40)가 이루는 각도에는 제한이 없으나, 시료주입구(41, 42)의 방향과 수직한 방향으로 형성된다.That is, the
상기 스페이서(40)의 시료 주입구(41, 42)에 시료가 흡입되기 시작하면, 효소반응층(301, 302) 주변에 존재하던 공기는 압력에 의해 점점 시료 주입구(41, 42) 말단으로 밀리게 되고, 시료 주입구(41, 42) 말단에 형성된 공기배출구(51)를 통해 시료 주입구(41, 42)의 방향과 수직한 방향으로 공기가 외부로 배출되고 그 결과, 효소반응층(301, 302)으로의 시료흡입 속도가 향상되게 된다.When the sample starts to be sucked into the
이러한 공기배출구(51)는 서로 분리되어 형성될 수도 있다. 이 경우 배출되는 공기는 양방향으로 열려있는 공기배출구(51)를 통해서 배출될 수 있다.The
본 시스템에 있어서, 스페이서(40)와 공기배출구(51)가 다른 평면에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 공기배출층(50)은 스페이서(40)와 동일 평면상에 형성될 수도 있으나, 이러한 경우에는 효소반응층(301,302) 및 공기배출구(51) 부분의 접촉에 의한 측정오차를 가져올 수 있으며, 신속한 공기배출이 제한적일 수 있다는 문제가 있다.In this system, it is preferable that the
그러나, 본 발명의 공기배출구(51)와 같이, 스페이서(40)와 공기배출구(51)가 다른 평면상에 형성되면, 측정 후 센서 제거 시 시료가 손에 묻을 염려가 적으며 시료 양이 공기배출구(51)의 크기에 무관하여 시료 양을 효소반응층(301, 302) 크기만큼 줄일 수 있다. 또한, 상기 공기배출구(51)를 효소반응층(301, 302)의 크기에 상관없이 늘릴 수 있기 때문에 효율적인 공기배출이 가능하며, 이에 따라 기체인 공기의 움직임이 액체인 시료의 움직임 보다 월등히 빠르므로 공기배출 속도가 향상된다.However, if the
또한, 상기 공기배출층(50)은 절연성 기판(10) 및 스페이서(40)와 동일한 재질로 제조될 수 있으며, 공기배출층(50) 및 스페이서(40)를 접착하기 위한 접착제로는 시료가 스며드는 것을 방지하기 위한 소수성 재질을 사용하는 것이 바람직하다.The
상기 커버(60)는 공기배출구(51) 내부에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 공기배출층(50) 상부에 형성되며, 그 재질은 절연성 기판(10), 스페이서(40) 및 공기배출층(50)과 동일한 재질로 제조될 수 있다.The
또한, 상기 커버(60)와 공기배출층(50)을 접착하기 위한 접착제로는 시료가 스며드는 것을 방지하기 위한 소수성 재질을 사용하는 것이 바람직하다.As the adhesive for bonding the
이하, 상술한 구조를 갖는 바이오 센서 장치와 결합되어 시료의 당도 측정 결과를 측정하는 바이오 센서 모듈(100)의 구성과 동작을 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the
도 5를 참조하면, 본 시스템에서의 바이오 센서 모듈(100)은 전류-전압 변환기로 사용되는 연산 증폭기(AMP1, AMP2), 스위치(SW1~SW3), A/D 변환기(70), 마이크로 컨트롤러(80) 및 표시부(110)를 포함한다. 즉, 상기 연산 증폭기(AMP1, AMP2), 스위치(SW1~SW3), A/D 변환기(70), 마이크로 컨트롤러(80)는 바이오 센서 모듈(100)의 인쇄회로기판(90)으로 구현되고, 표시부(110)는 바이오 센서 모듈(100)의 케이스 외표면 상에 구현될 수 있다.5, the
상기 연산 증폭기들(AMP1, AMP2) 각각의 비반전 단자(+)에는 직류 전압원이 접속되어 있고 반전단자(-)에는 제1 스위치(SW1) 및 제3 스위치(SW3)의 일측이 접속되어 있다. 상기 스위치들(SW1, SW3)의 타측은 측정장치(미도시)에 결합되는 바이오 센서의 제1 작업전극(16) 및 제2 작업전극(17)과 연결되는 리드단자(11)에 접속될 수 있다. 상기 연산증폭기들(AMP1, AMP2)은 작업전극(16, 17)에 전원을 공급하며, 전원 공급에 따라 작업전극 각각을 흐르는 전류량을 검출하여 전압 값으로 출력하는 역할을 수행한다.A DC voltage source is connected to the non-inverting terminal (+) of each of the operational amplifiers AMP1 and AMP2 and one side of the first switch SW1 and the third switch SW3 is connected to the inverting terminal (-). The other side of the switches SW1 and SW3 may be connected to the first working
상기 측정장치(미도시)에 결합되는 바이오 센서의 기준전극(15)은 제2 스위치(SW2)를 통해 접지된다. 상기 스위치들(SW1~SW3)은 후술하는 마이크로 컨트롤러(80)의 제어에 의해 스위칭 온/오프 제어되는 스위치들로서 회로의 전류 경로 단속에 이용된다.The
상기 A/D 변환장치(70)는 연산 증폭기들(AMP1, AMP2)로부터 출력되는 아날로그 전압값을 디지털 데이터로 변환한다.The A /
상기 마이크로 컨트롤러(80)는 바이오 센서 모듈(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들면, 상기 마이크로 컨트롤러(80)는 스위치들(SW1~SW3)을 제어하여 제1 및 제2 작업전극(16, 17)에 전원을 공급하여 시료의 전극 도달 여부를 검사하고, 인큐베이션 타임 후 스위치들(SW1~SW3)을 제어하여 제1 및 제2 작업전극(16, 17)에 전원을 재공급하여 검출된 전압값에 대응하는 농도값을 리드하여 평균치를 산출한 후, 산출된 평균치를 각각의 농도값과 비교하여 에러 발생 여부를 표시하거나 평균치를 표시한다. 이를 위한 제어 프로그램 데이터가 저장된 메모리를 마이크로 컨트롤러(80) 내부에 구비한다. 더불어, 상기 메모리에는 제1 및 제2 작업전극(16, 17)으로부터 검출된 전압값에 대응하는 농도값이 맵핑되어 있는 테이블이 함께 저장된다. 상기 메모리는 시료의 다항목 데이터(즉, 당도, 미생물균, 대장균, 혈당, 소변의 성분, 침의 성분 등)를 산출하는 산출 프로그램을 저장하고 있다.The
상기 표시부(90)는 마이크로 컨트롤러(80)의 제어에 따라 표시 데이터를 표시한다. 또한, 상기 바이오 센서 모듈(100)은 다수의 키 버튼(도 7의 120)을 구비하는 사용자 인터페이스부를 구비한다.
The
상기 이동 통신 단말(200)은 측정 어플리케이션이 탑재되고, 바이오 센서 모듈(100)의 커넥터(102)와 연결된 후 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 바이오 센서 모듈(100)로부터 전극부에 의하여 측정된 다항목 데이터를 전송받아 디스플레이한다. 상기 이동 통신 단말(200)은 하부 테두리 영역에 바이오 센서 모듈(100)의 커넥터(102)와 연결되는 단자부(미도시)가 형성된다. 상기 단자부는 데이터 통신 또는 전원 공급을 위하여 커넥터(102)에 대응되는 핀의 수를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 단자부는 8핀, 30핀 등의 다른 핀의 수를 가질 수 있고, 이러한 핀의 수는 제조사마다 다르게 형성되므로, 이동 통신 단말(200)의 종류에 따라 맞춰 설계될 수 있다.The
본 발명에서의 다항목 데이터 측정 기능을 구비하는 이동 통신 단말(200)은 도 1에서와 같이 스마트폰이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 어플리케이션의 동작이 가능한, PDC(Personal Digital Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, PHS(Personal Handyphone System)폰, CDMA-2000(1X, 3X)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, 듀얼 밴드/듀얼 모드(Dual Band/Dual Mode)폰, GSM(Global Standard for Mobile)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 핸드폰 등과 같은 통신 기능이 포함될 수 있는 휴대용 기기, PDA(Personal Digital Assistant), 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 와이브로(WiBro) 단말기, MP3 플레이어, MD 플레이어 등과 같은 휴대 단말기, 그리고 국제 로밍(Roaming) 서비스와 확장된 이동 통신 서비스를 제공하는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 단말기 등을 포함하는 모든 종류의 핸드 헬드 기반의 무선 통신 장치를 의미하는 휴대용 전기 전자 장치가 사용될 수 있다.1, a
상기 이동 통신 단말(200)은 제1 전원 공급부(210), 신호처리부(220), 디스플레이부(230), 제1 메모리부(240), 제2 전원 공급부(250), 전원 제어부(260) 및 제1 제어부(270)를 포함한다.The
상기 제1 전원 공급부(210)는 커넥터(102)와 전기적으로 연결되는 경우 바이오 센서 모듈(100)에 전원을 공급한다. 상기 바이오 센서 모듈(100)의 경우 다항목 데이터 측정후 전달을 위한 전원 전압을 필요로 하고, 종래의 이동 통신 단말(200)의 전원 출력 스펙과 상이하기 때문에, 본 발명에서는 제1 전원공급부(210)와 같이 바이오 센서 모듈(100)의 전원 공급을 위한 별도의 전원장치(즉, 배터리)를 구비할 수 있다.When the first
상기 신호처리부(220)는 바이오 센서 모듈(100))에 의하여 측정된 다항목 측정 데이터를 신호처리한다. 예를 들면, 상기 신호처리부(220)는 바이오 센서 모듈(100)에 의하여 측정된 염도 데이터를 디스플레이부(230)를 통하여 표시할 수 있도록 디지털 신호 또는 다양한 전기적 신호로 변환한다.The
상기 디스플레이부(230)는 신호 처리된 다항목 측정 데이터를 외부로 표시하는 장치로서, 이동 통신 단말(200)에 구비된 디스플레이 모듈을 사용할 수 있다. 일반적으로, 상기 디스플레이부(230)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등으로 구현될 수 있다. 본 실시예에서는 디스플레이부(230)를 이용하여 다항목 측정 데이터를 문자, 숫자, 기호, 그래프로 생성하여 표시하고, 다항목 측정 데이터의 이상 유무에 대한 메시지 또한 디스플레이부(230)를 통해 출력할 수 있다.The
상기 제1 메모리부(240)는 다항목 측정 데이터와 측정 어플리케이션을 저장하는 장치로서, 제1 제어부(270)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 제1 메모리부(240)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
상기 제2 전원 공급부(250)는 바이오 센서 모듈(100)이외의 구성 요소(즉, 신호처리부(220), 디스플레이부(230), 제1 메모리부(240), 전원 제어부(260) 및 제1 제어부(270))에 전원을 공급한다. 상기 제2 전원공급부(250)는 바이오 센서 모듈(100)의 커넥터(102)가 이동 통신 단말(200)의 단자에 결합되지 않은 보통의 경우에 종래의 스펙에 따라 전원을 공급하는 장치이다.The second
상기 전원 제어부(260)는 제2 전원공급부(250)의 충전 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 제1 전원공급부(210) 또는 제2 전원공급부(250)의 동작을 선택할 수 있는 장치이다. 즉, 상기 전원 제어부(260)는 제2 전원공급부(250)의 충전 전원이 바이오 센서 모듈(100)의 동작 기준 전압보다 작은 경우 제1 전원공급부(210)를 동작시킬 수 있다. 상기 전원 제어부(260)는 제2 전원공급부(250)의 충전 전원이 바이오 센서 모듈(100)의 동작 기준 전압보다 큰 경우 제2 전원공급부(250)의 동작을 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 전원 제어부(210)는 제1 전원공급부(210)의 전용 배터리가 전력이 다 소모된 경우라면 제2 전원공급부(250)의 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있도록 설계할 수도 있다.The
상기 제1 제어부(270)는 측정 어플리케이션이 탑재되고, 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 각 구성요소(즉, 제1 전원 공급부(210), 신호처리부(220), 디스플레이부(230), 제1 메모리부(240), 제2 전원 공급부(250), 전원 제어부(260))의 동작을 제어한다.The
예를 들어 설명하자면, 상기 제1 제어부(270)는, 바이오 센서 모듈(100)의 전극부로부터 다항목 측정값을 전송받아, 이를 제1 메모리부(240)의 데이터와 비교 분석을 한다. 이때, 상기 제1 메모리부(240)는 제1 제어부(270)에서 요청한 자료를 제1 제어부(270)로 전송한다. 만약, 상기 이동 통신 단말(200)의 디스플레이부(230)에 대한 사용자의 조작에 의하여 동작이 염분 측정 모드로 선택되어 있는 경우, 제1 제어부(270)는 연산을 통해서 염분 측정치를 디스플레이부(230) 출력으로 보낸다. 또한, 상기 사용자의 조작에 의하여 동작이 나트륨 측정 모드로 선택되어 있는 경우, 상기 제1 제어부(270)는 연산을 통해서 나트륨 측정치를 디스플레이부(230) 출력으로 보낸다. 또한, 상기 사용자의 조작에 의하여 동작이 온도 표시 모드로 선택되어 있는 경우, 제1 제어부(270)는 온도값을 디스플레이부(230) 출력으로 보낸다. 그런 다음, 상기 디스플레이부(230)는 제1 제어부(270)로부터 수식 연산 후 보내온 결과치를 제1 메모리부(240)에 저장 또는 갱신한 후, 화면에 표시한다.
For example, the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.7 is a schematic diagram of a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템은 일단에는 통신 모듈(110')이 구비되고, 타단에는 시료에 담겨지거나 접촉되는 전극부가 구비된 바이오 센서 모듈(100')과, 측정 어플리케이션이 탑재되고, 통신 모듈(110')과 근거리 무선 통신망으로 연결된 후 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 바이오 센서 모듈(100')로부터 전극부에 의하여 측정된 다항목 데이터를 전송받아 디스플레이하는 이동 통신 단말(200')을 포함할 수 있다. 이때, 상기 근거리 무선 통신 망은 WIFI, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication) 중 어느 하나의 통신 방식이 이용될 수 있으나, 본 발명에서는 이를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 바이오 센서 모듈(100')은 다수의 키 버튼(120)을 구비하는 사용자 인터페이스부를 구비한다.
Referring to FIG. 7, in a smartphone measurement system for multi-item measurement using a chip sensor according to another embodiment of the present invention, a communication module 110 'is provided at one end and an electrode unit The measurement application is installed and connected to the communication module 110 'via the local wireless communication network, and then measured by the electrode unit from the biosensor module 100' by execution of the measurement application And a mobile communication terminal 200 'for receiving and displaying the item data. At this time, any one of WIFI, Zigbee, Bluetooth, and NFC (Near Field Communication) may be used for the short-range wireless communication network, but the present invention is not limited thereto. In addition, the biosensor module 100 'includes a user interface unit having a plurality of
한편, 상기 바이오 센서 모듈(100, 100')의 몸체는 외부 충격 또는 외부 환경에 대한 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물로 형성될 수 있다. 이러한 폴리프로필렌 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체 75~95중량% 및 에틸렌 함량이 20~50중량%인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5~25중량%로 이루어진 폴리프로필렌 랜덤 블록 공중합체를 포함할 수 있다. Meanwhile, the body of the
상기 폴리프로필렌 랜덤 블록 공중합체는 전술한 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체 75~95중량% 및 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5~25중량%인 것이 바람직한데, 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체가 75중량% 미만이면 강성이 저하되고, 95중량%를 초과하면 내충격성이 저하되며, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 5중량% 미만이면 내충격성이 저하되고, 25중량%를 초과하면 강성이 저하된다.The polypropylene random block copolymer is preferably 75 to 95% by weight of the ethylene-propylene-alphaolefin random copolymer and 5 to 25% by weight of the ethylene-propylene block copolymer. The ethylene- When the content of the ethylene-propylene block copolymer is less than 5% by weight, the impact resistance is deteriorated. When the content of the ethylene-propylene block copolymer is more than 25% by weight, the rigidity is deteriorated do.
상기 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체는 에틸렌 0.5~7중량% 및 탄소수가 4~5인 알파올레핀 1~15중량%를 포함하며, 폴리프로필렌 수지 조성물의 기계적 강성유지 및 내열성을 향상시키며 내백화성을 유지하는데 효과적인 역할을 한다. 상기 에틸렌 함량은 바람직하게는 0.5~5중량%이며, 더욱 바람직하게는 1~3중량%일 수 있으며, 0.5중량% 미만이면 내백화성이 저하되고, 7중량%를 초과하면 수지의 결정화도 및 강성이 저하된다. 또한, 상기 알파올레핀은 에틸렌 및 프로필렌을 제외한 임의의 알파올레핀을 의미하며, 바람직하게는 부텐이다. 또한, 전술한 알파올레핀은 탄소수가 4 미만이거나 5를 초과하면 랜덤 공중합체의 제조 시, 코모노머와의 반응성이 낮아 공중합체를 제조하는데 어려움이 있다. 또한, 전술한 알파올레핀 1~15중량%를 포함하며, 바람직하게는 1~10중량%이고, 더욱 바람직하게는 3~9중량%일 수 있다. 상기 알파올레핀은 1중량% 미만이면, 결정화도가 필요 이상으로 높아져 투명성이 저하되고, 15중량%를 초과하면 결정화도 및 강성이 저하되어 내열성이 현저히 낮아지는 문제점을 가진다.Wherein the ethylene-propylene-alpha olefin random copolymer comprises 0.5 to 7% by weight of ethylene and 1 to 15% by weight of an alpha-olefin having 4 to 5 carbon atoms and improves mechanical stiffness and heat resistance of the polypropylene resin composition, As shown in Fig. The ethylene content is preferably from 0.5 to 5% by weight, more preferably from 1 to 3% by weight. When the content of ethylene is less than 0.5% by weight, the whitening resistance is deteriorated. When the content is more than 7% by weight, . Further, the alpha olefin means any alpha olefin except ethylene and propylene, and is preferably butene. When the number of carbon atoms is less than 4 or more than 5, the reactivity of the alpha-olefin with the comonomer is low during the production of the random copolymer, making it difficult to produce the copolymer. Further, it may contain 1 to 15% by weight, preferably 1 to 10% by weight, and more preferably 3 to 9% by weight of the above-mentioned alpha olefin. If the amount of the alpha-olefin is less than 1% by weight, the crystallinity becomes higher than necessary and the transparency is lowered. When the amount of the alpha-olefin is more than 15% by weight, the crystallinity and rigidity are lowered and the heat resistance is significantly lowered.
또한, 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 에틸렌 20~50중량%을 포함하며, 폴리프로필렌 수지 조성물에 내충격적 특성을 부여하고 미세 분산이 가능하여 내백화성 및 투명성을 동시에 부여하는 역할을 한다. 이러한 에틸렌 함량은 바람직하게는 20~40중량%일 수 있으며, 20중량% 미만이면 내충격성이 저하되고 50중량%를 초과하면 내충격성 및 내백화성이 저하될 수 있다.
In addition, the ethylene-propylene block copolymer contains 20 to 50% by weight of ethylene and imparts impact resistance to the polypropylene resin composition and enables finely dispersing, thereby imparting both whitening resistance and transparency. The ethylene content may preferably be 20 to 40% by weight, and if it is less than 20% by weight, the impact resistance is deteriorated. If it exceeds 50% by weight, the impact resistance and whitening resistance may be deteriorated.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be applied to other types of apparatuses such as a personal computer, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
10: 절연성 기판 11: 리드단자(lead terminal)
12: 리드선(lead 電線) 15: 기준전극
16: 제1 작업전극 17: 제2 작업전극
18: 전극부 20: 절연층
21, 22 : 노출홈 40: 스페이서
41, 42 : 시료 주입구 50: 공기배출층
51: 공기배출구 60: 커버층
70: A/D 변환장치 80: 마이크로 컨트롤러
90: 인쇄회로기판 100, 100': 바이오 센서 모듈
101: 케이스 102: 커넥터
103: 단자홈 110: 표시창
120: 표시부 200, 200': 이동 통신 단말
210: 제1 전원 공급부 220: 신호처리부
230: 디스플레이부 240: 제1 메모리부
250: 제2 전원공급부 260: 전원 제어부
270: 제1 제어부 301, 302: 효소반응층 10: Insulating substrate 11: Lead terminal
12: lead wire 15: reference electrode
16: first working electrode 17: second working electrode
18: electrode part 20: insulating layer
21, 22: Exposed groove 40: Spacer
41, 42: Sample inlet 50: Air outlet layer
51: air outlet 60: cover layer
70: A / D converter 80: Microcontroller
90: printed
101: Case 102: Connector
103: terminal groove 110: display window
120:
210: first power supply unit 220:
230: display unit 240: first memory unit
250: second power supply unit 260: power supply control unit
270:
Claims (7)
측정 어플리케이션이 탑재되고, 상기 커넥터(102)와 연결된 후 상기 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 상기 바이오 센서 모듈(100)로부터 상기 전극부(18)에 의하여 측정된 시료의 다항목 측정 데이터를 전송받아 디스플레이하는 이동 통신 단말을 포함하고,
상기 이동 통신 단말(200)은
상기 커넥터(102)와 전기적으로 연결되는 경우 상기 바이오 센서 모듈(100)에 전원을 공급하는 제1 전원 공급부(210);
상기 바이오 센서 모듈(100)에 의하여 측정된 다항목 측정 데이터를 신호처리하는 신호처리부(220);
상기 신호 처리된 다항목 측정 데이터를 외부로 표시하는 디스플레이부(230);
상기 다항목 측정 데이터와 측정 어플리케이션을 저장하는 제1 메모리부(240);
상기 바이오 센서 모듈(100) 이외의 구성 요소(즉, 신호처리부(220), 디스플레이부(230), 제1 메모리부(240), 전원 제어부(260) 및 제1 제어부(270))에 전원을 공급하되, 상기 바이오 센서 모듈(100)의 커넥터(102)가 이동 통신 단말(200)의 단자에 결합되지 않은 경우에 미리 설정된 스펙에 따라 전원을 공급하는 제2 전원 공급부(250);
상기 제2 전원공급부(250)의 충전 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 상기 제1 전원공급부(210) 또는 제2 전원공급부(250)의 동작을 선택할 수 있는 전원 제어부(260); 및
측정 어플리케이션이 탑재되고, 상기 측정 어플리케이션의 실행에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하는 제1 제어부(270)를 포함하며,
상기 전원 제어부(260)는 상기 제2 전원 공급부(250)의 충전 전원이 상기 바이오 센서 모듈(100)의 동작 기준 전압보다 작은 경우 상기 제1 전원공급부(210)를 동작시키고, 상기 제2 전원 공급부(250)의 충전 전원이 상기 바이오 센서 모듈(100)의 동작 기준 전압보다 큰 경우 상기 제2 전원공급부(250)의 동작을 유지시키며,
상기 이동 통신 단말(200)은 단자부를 구비하고,
상기 바이오 센서 모듈(100)은 상기 단자부에 커넥터(102)를 통하여 연결되며,
상기 바이오 센서 모듈(100)은 전류-전압 변환기로 사용되는 연산 증폭기(AMP1, AMP2), 스위치(SW1~SW3), A/D 변환장치(70), 마이크로 컨트롤러(80) 및 표시부(110)를 포함하되,
상기 연산 증폭기들(AMP1, AMP2) 각각의 비반전 단자(+)에는 직류 전압원이 접속되어 있고 반전단자(-)에는 제1 스위치(SW1) 및 제3 스위치(SW3)의 일측이 접속되어 있으며,
상기 제1 스위치(SW1) 및 제3 스위치(SW3)의 타측은 측정장치에 결합되는 바이오 센서의 제1 작업전극(16) 및 제2 작업전극(17)과 연결되는 리드단자(11)에 접속될 수 있고,
상기 연산증폭기들(AMP1, AMP2)은 작업전극(16, 17)에 전원을 공급하며, 전원 공급에 따라 작업전극 각각을 흐르는 전류량을 검출하여 전압 값으로 출력하는 역할을 수행하고,
상기 측정장치(미도시)에 결합되는 바이오 센서의 기준전극(15)은 제2 스위치(SW2)를 통해 접지되고,
상기 스위치들(SW1~SW3)은 마이크로 컨트롤러(80)의 제어에 의해 스위칭 온/오프 제어되는 스위치들로서 회로의 전류 경로 단속에 이용되며,
상기 A/D 변환장치(70)는 연산 증폭기들(AMP1, AMP2)로부터 출력되는 아날로그 전압값을 디지털 데이터로 변환하고,
상기 마이크로 컨트롤러(80)는 바이오 센서 모듈(100)의 전반적인 동작을 제어하되, 스위치들(SW1~SW3)을 제어하여 제1 및 제2 작업전극(16, 17)에 전원을 공급하여 시료의 전극 도달 여부를 검사하고, 인큐베이션 타임 후 스위치들(SW1~SW3)을 제어하여 제1 및 제2 작업전극(16, 17)에 전원을 재공급하여 검출된 전압값에 대응하는 농도값을 리드하여 평균치를 산출한 후, 산출된 평균치를 각각의 농도값과 비교하여 에러 발생 여부를 표시하거나 평균치를 표시하고,
상기 메모리에는 제1 및 제2 작업전극(16, 17)으로부터 검출된 전압값에 대응하는 농도값이 맵핑되어 있는 테이블과, 시료의 다항목 데이터(즉, 당도, 미생물균, 대장균, 혈당, 소변의 성분, 침의 성분 등)를 산출하는 산출 프로그램을 저장하고 있으며,
상기 표시부(110)는 마이크로 컨트롤러(80)의 제어에 따라 표시 데이터를 표시하고,
상기 바이오 센서 모듈(100)은 다수의 키 버튼(120)을 구비하는 사용자 인터페이스부를 구비하는 것을 특징으로 하는 칩센서를 이용한 다항목 측정용 스마트폰 측정시스템.
A biosensor module 100 having a connector 102 at one end of the body and an electrode 18 connected to the connector 102 at the other end opposite to the one end to be contained in or contacted with the sample; And
Measurement data of the sample measured by the electrode unit 18 from the biosensor module 100 is received and displayed by executing the measurement application after the measurement application is connected to the connector 102 A mobile communication terminal,
The mobile communication terminal (200)
A first power supply unit 210 for supplying power to the biosensor module 100 when electrically connected to the connector 102;
A signal processing unit 220 for signal processing the multi-item measurement data measured by the biosensor module 100;
A display unit 230 for displaying the signal-processed multi-item measurement data externally;
A first memory unit 240 for storing the multi-item measurement data and the measurement application;
Power is supplied to the components other than the biosensor module 100 (that is, the signal processing unit 220, the display unit 230, the first memory unit 240, the power supply control unit 260, and the first control unit 270) A second power supply unit 250 for supplying power according to a preset specification when the connector 102 of the biosensor module 100 is not coupled to the terminal of the mobile communication terminal 200;
A power control unit 260 for sensing a state of charge of the second power supply unit 250 and selecting an operation of the first power supply unit 210 or the second power supply unit 250 according to a detection result; And
And a first control unit (270) that controls the operation of each component by executing the measurement application,
The power control unit 260 operates the first power supply unit 210 when the charging power of the second power supply unit 250 is less than the operation reference voltage of the biosensor module 100, The operation of the second power supply unit 250 is maintained when the charging power of the second power supply unit 250 is greater than the operation reference voltage of the biosensor module 100,
The mobile communication terminal 200 includes a terminal unit,
The biosensor module 100 is connected to the terminal unit through a connector 102,
The biosensor module 100 includes operational amplifiers AMP1 and AMP2 used as a current-to-voltage converter, switches SW1 to SW3, an A / D converter 70, a microcontroller 80, and a display unit 110 Including,
A DC voltage source is connected to the non-inverting terminal (+) of each of the operational amplifiers AMP1 and AMP2. One of the first switch SW1 and the third switch SW3 is connected to the inverting terminal (-),
The other side of the first switch SW1 and the third switch SW3 is connected to the first working electrode 16 of the biosensor and the lead terminal 11 connected to the second working electrode 17 And,
The operational amplifiers AMP1 and AMP2 supply power to the working electrodes 16 and 17 and detect the amount of current flowing through each of the working electrodes in accordance with the power supply and output the voltage as a voltage value,
The reference electrode 15 of the biosensor coupled to the measurement device (not shown) is grounded via the second switch SW2,
The switches SW1 to SW3 are switches used for on / off control of the circuit under the control of the microcontroller 80,
The A / D converter 70 converts the analog voltage value output from the operational amplifiers AMP1 and AMP2 into digital data,
The microcontroller 80 controls the overall operation of the biosensor module 100 and supplies power to the first and second working electrodes 16 and 17 by controlling the switches SW1 to SW3, And controls the switches SW1 to SW3 after the incubation time to supply power to the first and second working electrodes 16 and 17 to read the concentration value corresponding to the detected voltage value, The calculated average value is compared with the respective density values to indicate whether an error has occurred or to display an average value,
The memory is provided with a table in which concentration values corresponding to the voltage values detected from the first and second working electrodes 16 and 17 are mapped and a table in which the multi-item data of the sample (i.e., sugar content, microbial bacteria, A component of the needle, a component of the needle, etc.)
The display unit 110 displays display data under the control of the microcontroller 80,
Wherein the biosensor module (100) comprises a user interface unit having a plurality of key buttons (120).
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