KR101703948B1 - Implantable flexible biosensor and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

인체 삽입형 플렉시블 바이오센서, 및 그 제조방법에 관한 것이다. 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서는 니들 및 지그를 포함한다. 니들은 플렉시블하고 도전성을 갖는 제1 금속 박막과, 플렉시블하고 도전성을 가지며 제1 금속 박막과 간격을 두고 배치되는 제2 금속 박막과, 제1 금속 박막에 형성된 작업 전극, 및 제2 금속 박막에 형성된 보조 전극을 구비한다. 지그는 제1,2 금속 박막의 각 단부를 고정해서 니들을 지지한다.A human body-inserted flexible biosensor, and a manufacturing method thereof. The human body-inserted flexible biosensor includes needles and jigs. The needle includes a first metal thin film that is flexible and conductive, a second metal thin film that is flexible and conductive and is spaced apart from the first metal thin film, a working electrode formed on the first metal thin film, And an auxiliary electrode. The jig fixes each end of the first and second metal foils to support the needles.

Description

인체 삽입형 플렉시블 바이오센서, 및 그 제조방법{Implantable flexible biosensor and method of manufacturing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flexible biosensor and a manufacturing method thereof,

본 발명은 연속적으로 혈당과 같은 생체신호를 측정하는 연속 혈당 모니터링 시스템(Continuous Glucose Monitoring System; CGMS) 분야 등에 사용될 수 있는 바이오센서에 관한 것이다.The present invention relates to a biosensor that can be used in a continuous glucose monitoring system (CGMS) field for continuously measuring bio-signals such as blood glucose.

최근에는 사용자의 편의성을 높이기 위해서, 플렉시블 디바이스뿐만 아니라 의복형 의료기기에 대한 관심도 높아지고 있는 추세이다. 현재 상용화되어 있거나 진행중인 인체 삽입형 바이오센서는 플렉시블한 특성을 갖는 폴리머 기판을 사용하는 것이 대부분이다. 그 예로, Polethylene terephthalate(PET) 또는 Polyimide(PI)와 같은 폴리머 기판을 사용하며, 폴리머 기판 위에 금속 패터닝해서 센서를 제조하는 기술이 연구되고 있다.In recent years, there has been a growing interest in not only flexible devices but also clothing-type medical devices in order to enhance user convenience. Most of the biosensors that are commercially available or in progress are in the form of a polymer substrate having a flexible property. For example, a polymer substrate such as polyethylene terephthalate (PET) or polyimide (PI) is used, and a technique of manufacturing a sensor by metal patterning on a polymer substrate is being studied.

그런데, 금속과 폴리머 간의 접착력 개선을 위해 플라즈마 처리, 화학 처리 등의 방법이 제안되었지만, 여전히 폴리머와 금속 간에는 접착력이 상대적으로 낮다. 또한, 폴리머는 상대적으로 낮은 온도에서 열변형이 쉽게 일어나기 때문에, 폴리머와 금속에 대한 공정 적합성이 좋지 않다는 단점을 가진다. 결국, 폴리머와 금속에 대한 접착력(adhesion) 문제 및 두 소재에 대한 공정 적합성을 맞춰야 하기 때문에, 공정이 복잡해지고 그로 인해서 센서의 단가 향상을 피할 수 없게 된다. 한편, 폴리머는 물을 흡수하는 스웰링(swelling)이라는 현상을 일으키기 때문에, 조직액 또는 체액 내에서 센서로 사용될 때에 적합하지 못한 단점도 가진다.However, plasma treatment, chemical treatment and the like have been proposed to improve the adhesion between the metal and the polymer, but the adhesion between the polymer and the metal is still relatively low. In addition, polymers suffer from the disadvantage of poor process compatibility with polymers and metals because they readily undergo thermal deformation at relatively low temperatures. As a result, the adhesion between the polymer and the metal and the process suitability for the two materials must be matched, so that the process becomes complicated and the improvement of the unit price of the sensor can not be avoided. On the other hand, since the polymer causes a phenomenon called swelling that absorbs water, it also has a disadvantage in that it is not suitable when used as a sensor in a tissue fluid or body fluid.

본 발명의 과제는 우수한 공정 적합성을 가지며 넓은 유효 면적에 의한 소형화가 가능한 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서 및 그 제조방법을 제공함에 있다.The object of the present invention is to provide a human-body-insertable flexible biosensor having excellent process suitability and miniaturization by a wide effective area, and a method of manufacturing the same.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서는 니들 및 지그를 포함한다. 니들은 플렉시블하고 도전성을 갖는 제1 금속 박막과, 플렉시블하고 도전성을 가지며 제1 금속 박막과 간격을 두고 배치되는 제2 금속 박막과, 제1 금속 박막에 형성된 작업 전극, 및 제2 금속 박막에 형성된 보조 전극을 구비한다. 지그는 제1,2 금속 박막의 각 단부를 고정해서 니들을 지지한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a flexible biosensor for insertion of a human body, including a needle and a jig. The needle includes a first metal thin film that is flexible and conductive, a second metal thin film that is flexible and conductive and is spaced apart from the first metal thin film, a working electrode formed on the first metal thin film, And an auxiliary electrode. The jig fixes each end of the first and second metal foils to support the needles.

본 발명에 따른 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서 제조방법은, 먼저 지지 기판 상에 시드층(seed layer)을 형성한다. 그 다음, 시드층 상에 몰드층을 형성한 후, 몰드층에 제1,2 박막 베이스층용 홀을 패턴 형성한다. 그 다음, 제1,2 박막 베이스층용 홀 내에 제1,2 박막 베이스층을 각각 형성한다. 그 다음, 시드층으로부터 제1,2 박막 베이스층을 릴리스(release)한다. 그 다음, 제1,2 박막 베이스층에 생체적합성 금속 재질로 제1,2 생체적합층을 각각 형성해서 제1,2 금속 박막을 형성한다. 그 다음, 제1,2 금속 박막에 작업 전극과 보조 전극을 각각 형성한다.In the method of manufacturing a human-being type flexible biosensor according to the present invention, a seed layer is first formed on a support substrate. Then, after a mold layer is formed on the seed layer, holes for the first and second thin film base layers are pattern-formed on the mold layer. Then, first and second thin film base layers are respectively formed in the first and second thin film base layer holes. The first and second thin film base layers are then released from the seed layer. Next, first and second biocompatible layers are formed on the first and second thin film base layers, respectively, with a biocompatible metal material to form first and second metal thin films. Then, a working electrode and an auxiliary electrode are formed on the first and second metal thin films, respectively.

본 발명에 따른 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서 제조방법은, 먼저 박막의 금속 기판을 마련한다. 그 다음, 금속 기판 상에 라미네이트 필름을 부착한 후, 라미네이트 필름에 제1,2 박막 베이스층용 마스크를 패턴 형성한다. 그 다음, 금속 기판에서 제1,2 박막 베이스층용 마스크가 형성된 부위를 잔존시킨 후, 제1,2 박막 베이스층용 마스크를 분리시켜 제1,2 박막 베이스층을 형성한다. 그 다음, 제1,2 박막 베이스층에 생체적합성 금속 재질로 제1,2 생체적합층을 각각 형성해서 제1,2 금속 박막을 형성한다. 그 다음, 제1,2 금속 박막에 작업 전극과 보조 전극을 각각 형성한다.In the method for manufacturing a human-being type flexible biosensor according to the present invention, a thin metal substrate is first prepared. Then, a laminate film is attached on the metal substrate, and then a mask for the first and second thin film base layers is formed on the laminate film. Then, after the portions where the first and second thin film base layer masks are formed are left on the metal substrate, the first and second thin film base layers are formed by separating the first and second thin film base layer masks. Next, first and second biocompatible layers are formed on the first and second thin film base layers, respectively, with a biocompatible metal material to form first and second metal thin films. Then, a working electrode and an auxiliary electrode are formed on the first and second metal thin films, respectively.

본 발명에 따르면, 종래에 폴리머와 금속 사이에서 발생하는 금속의 박리 문제가 해소될 수 있고, 폴리머와 금속에 대한 공정 적합성 문제가 해소될 수 있으며, 습기를 흡수하는 폴리머의 스웰링 문제도 해소될 수 있다.According to the present invention, the problem of peeling of a metal occurring between a polymer and a metal can be solved in the past, the problem of process compatibility with a polymer and a metal can be solved, and the problem of swelling of a polymer absorbing moisture is also solved .

본 발명에 따르면, 종래의 폴리머 기판을 이용하는 것에 비해 소형화가 용이하므로, 인체 내에 삽입된 상태에서 사용자에게 이물감을 덜어줄 수 있는바, 인체에 더 적합한 특성을 가질 수 있다.According to the present invention, since it is easier to miniaturize as compared with the conventional polymer substrate, it is possible to alleviate a foreign object to the user in a state of being inserted into the human body, and the human body can be more suitable.

본 발명에 따르면, 금속 박막은 그 자체로 전극을 지지하는 플렉시블 기판 및 연결 도선의 역할을 모두 수행하므로, MEMS(micro electro mechanical systems) 또는 반도체 공정을 기반으로 금속 박막을 제조하고 그 금속 박막에 전극을 구성하여 바이오센서를 제조할 때, 공정이 단순화될 수 있으며, 그에 따른 가격 절감이 이루어질 수 있고 양산이 가능하다.According to the present invention, since the metal thin film plays a role both as a flexible substrate supporting the electrode itself and as a connection conductor, it is possible to manufacture a metal thin film based on MEMS (micro electro mechanical systems) or a semiconductor process, When manufacturing a biosensor, the process can be simplified, the cost can be reduced, and mass production is possible.

본 발명에 따르면, 생체 정보를 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트워치 등을 통해 실시간으로 연속 모니터링하여, 병원과 같은 시설로의 데이터 전송이 가능한 통합 시스템 구축을 할 수 있게 한다.According to the present invention, biometric information can be continuously monitored in real time through a smart phone, a tablet PC, a smart watch, etc., and an integrated system capable of data transmission to a facility such as a hospital can be constructed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서의 작용 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 2 전극 기반의 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서를 도시한 사시도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 일 실시예에 따라 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a human body-inserted flexible biosensor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an exploded perspective view of Fig. 1. Fig.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIGS. 4 and 5 are views for explaining an example of the operation of the human body-inserted flexible biosensor.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a two-electrode-based human body-inserted flexible biosensor.
7A to 7F are views for explaining a method of manufacturing a human-body-type flexible biosensor according to an embodiment of the present invention.
8A to 8C are views for explaining a method of manufacturing a human body-inserted flexible biosensor according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, specific examples for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 대한 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 A-A 선을 따라 절취한 단면도이다.1 is a perspective view of a human body-inserted flexible biosensor according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is an exploded perspective view of Fig. 1. Fig. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A in Fig.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서(100)는 니들(needle, 110) 및 지그(jig, 120)를 포함한다.1 to 3, the human-body-inserted flexible biosensor 100 includes a needle 110 and a jig 120.

니들(110)은 제1 금속 박막(111)과, 제2 금속 박막(112)과, 제3 금속 박막(113)과, 작업 전극(114)과, 보조 전극(115), 및 기준 전극(116)을 구비한다.The needle 110 includes a first metal thin film 111, a second metal thin film 112, a third metal thin film 113, a working electrode 114, an auxiliary electrode 115, and a reference electrode 116 ).

제1 금속 박막(111)은 플렉시블하고 도전성을 갖는다. 제1 금속 박막(111)은 수십 ㎛ 두께로 이루어져 플렉시블한 특성을 가질 수 있다. 제1 금속 박막(111)은 중앙 부위가 굽어져 양쪽 부위들이 동일 방향으로 연장된 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 금속 박막(111)은 U자 형태로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1 금속 박막(111)은 양쪽 부위들의 각 가장자리에 위치한 양단부가 서로 멀어지도록 굽어진 후 나란히 배치되는 형태로 이루어져 지그(120) 상에 고정될 수 있다. 제1 금속 박막(111)은 양단부의 각 폭이 다른 부위의 폭보다 넓게 형성되어 지그 상에 안정되게 지지될 수 있다.The first metal thin film 111 is flexible and conductive. The first metal thin film 111 has a thickness of several tens of micrometers and can have a flexible characteristic. The first metal thin film 111 may have a shape in which the central portion is curved so that both portions extend in the same direction. That is, the first metal thin film 111 may be U-shaped. The first metal foil 111 may be fixed on the jig 120 by bending the first metal foil 111 so that the opposite ends of the first metal foil 111 are located at the respective edges of the first and second metal foils 111, The first metal thin film 111 may be formed to have a larger width than the other width of the opposite ends of the first metal thin film 111 and be stably supported on the jig.

제1 금속 박막(111)은 제1 박막 베이스층(111a), 및 제1 박막 베이스층(111a)의 외면에 생체적합성 금속 재질로 형성된 제1 생체적합층(111b)을 포함할 수 있다. 제1 박막 베이스층(111a)은 니켈, 구리, 스테인리스 등의 금속 재질로 형성될 수 있다. 제1 박막 베이스층(111a)은 제1 금속 박막(111)보다 크기가 작고 모양이 같도록 형성될 수 있다. 제1 생체적합층(111b)은 금 등과 같은 생체적합성 금속 재질로 형성될 수 있다. 제1 생체적합층(111b)은 제1 박막 베이스층(111a)의 외면에 일정 두께로 형성될 수 있다.The first metal thin film 111 may include a first thin film base layer 111a and a first biocompatible layer 111b formed of a biocompatible metal on the outer surface of the first thin film base layer 111a. The first thin film base layer 111a may be formed of a metal such as nickel, copper, or stainless steel. The first thin film base layer 111a may be formed to be smaller in size than the first metal thin film 111 and have the same shape. The first biocompatible layer 111b may be formed of a biocompatible metal such as gold. The first biocompatible layer 111b may have a predetermined thickness on the outer surface of the first thin film base layer 111a.

제2 금속 박막(112)은 플렉시블하고 도전성을 가지며 제1 금속 박막(111)과 간격을 두고 배치된다. 제2 금속 박막(112)은 수십 ㎛ 두께로 이루어져 플렉시블한 특성을 가질 수 있다. 제2 금속 박막(112)은 제1 금속 박막(111)의 양쪽 부위들 사이로 연장된 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 금속 박막(112)은 일자 형태로 이루어져 제1 금속 박막(111)과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 제2 금속 박막(112)은 일단부의 폭이 다른 부위의 폭보다 넓게 형성되어 지그(120) 상에 안정되게 지지될 수 있다.The second metal thin film 112 is flexible and conductive and is spaced from the first metal thin film 111. The second metal thin film 112 has a thickness of several tens of micrometers and can have a flexible characteristic. The second metal thin film 112 may be formed to extend between both sides of the first metal thin film 111. That is, the second metal thin film 112 may have a straight shape and may be disposed on the same plane as the first metal thin film 111. The width of the second metal thin film 112 may be greater than the width of the other metal thin film 112 so that the second metal thin film 112 can be stably supported on the jig 120.

제2 금속 박막(112)은 제2 박막 베이스층(112a), 및 제2 박막 베이스층(112a)의 외면에 생체적합성 금속 재질로 형성된 제2 생체적합층(112b)을 포함할 수 있다. 제2 박막 베이스층(112a)은 니켈, 구리, 스테인리스 등의 금속 재질로 형성될 수 있다. 제2 박막 베이스층(112a)은 제2 금속 박막(112)보다 크기가 작고 모양이 같도록 형성될 수 있다. 제2 생체적합층(112b)은 금 등과 같은 생체적합성 금속 재질로 형성될 수 있다. 제2 생체적합층(112b)은 제2 박막 베이스층(112a)의 외면에 일정 두께로 형성될 수 있다.The second metal thin film 112 may include a second thin film base layer 112a and a second biocompatible layer 112b formed of a biocompatible metal on the outer surface of the second thin film base layer 112a. The second thin film base layer 112a may be formed of a metal such as nickel, copper, or stainless steel. The second thin film base layer 112a may be formed to be smaller in size than the second metal thin film 112 and have the same shape. The second biocompatible layer 112b may be formed of a biocompatible metal such as gold. The second biocompatible layer 112b may be formed on the outer surface of the second thin film base layer 112a to a predetermined thickness.

제3 금속 박막(113)은 플렉시블하고 도전성을 가지며 제1,2 금속 박막(111)(112)과 간격을 두고 배치된다. 제3 금속 박막(113)은 수십 ㎛ 두께로 이루어져 플렉시블한 특성을 가질 수 있다. 제3 금속 박막(113)은 제2 금속 박막(112)과 함께 제1 금속 박막(111)의 양쪽 부위들 사이로 연장된 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 제3 금속 박막(113)은 일자 형태로 이루어져 제1,2 금속 박막(111)(112)과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 제3 금속 박막(113)은 일단부의 폭이 다른 부위의 폭보다 넓게 형성되어 지그(120) 상에 안정되게 지지될 수 있다. 제3 금속 박막(113)의 자유 단부는 제2 금속 박막(112)의 자유 단부보다 짧게 위치될 수 있다. 이 경우, 제2 금속 박막(112)의 자유 단부에는 제3 금속 박막(113)의 자유 단부를 감싸도록 돌출 턱이 형성될 수 있다.The third metal thin film 113 is flexible and conductive and is spaced apart from the first and second metal thin films 111 and 112. The third metal thin film 113 has a thickness of several tens of micrometers and can have a flexible characteristic. The third metal thin film 113 may be formed to extend between both sides of the first metal thin film 111 together with the second metal thin film 112. That is, the third metal thin film 113 may have a straight shape and may be disposed on the same plane as the first and second metal thin films 111 and 112. The width of the third metal thin film 113 may be greater than the width of the other metal thin film 113, and the third metal thin film 113 may be stably supported on the jig 120. The free end of the third metal foil 113 may be positioned shorter than the free end of the second metal foil 112. [ In this case, a protruding protrusion may be formed on the free end of the second metal foil 112 to surround the free end of the third metal foil 113.

제3 금속 박막(113)은 제3 박막 베이스층(113a), 및 제3 박막 베이스층(113a)의 외면에 생체적합성 금속 재질로 형성된 제3 생체적합층(113b)을 포함할 수 있다. 제3 박막 베이스층(113a)은 니켈, 구리, 스테인리스 등의 금속 재질로 형성될 수 있다. 제3 박막 베이스층(113a)은 제3 금속 박막(113)보다 크기가 작고 모양이 같도록 형성될 수 있다. 제3 생체적합층(113b)은 금 등과 같은 생체적합성 금속 재질로 형성될 수 있다. 제3 생체적합층(113b)은 제3 박막 베이스층(113a)의 외면에 일정 두께로 형성될 수 있다. 다른 예로, 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)은 전체 부위가 금 등과 같은 생체적합성 금속 재질로 형성될 수도 있다.The third metal thin film 113 may include a third thin film base layer 113a and a third biocompatible layer 113b formed of a biocompatible metal on the outer surface of the third thin film base layer 113a. The third thin film base layer 113a may be formed of a metal such as nickel, copper, or stainless steel. The third thin film base layer 113a may be formed to be smaller in size than the third thin metal film 113 and have the same shape. The third biocompatible layer 113b may be formed of a biocompatible metal such as gold. The third biocompatible layer 113b may be formed on the outer surface of the third thin film base layer 113a to a predetermined thickness. Alternatively, the first, second, and third metal thin films 111, 112, and 113 may be formed of a biocompatible metal such as gold.

작업 전극(114)은 제1 금속 박막(111)에 형성된다. 작업 전극(114)은 제1 금속 박막(111)의 양면에 각각 형성될 수 있다. 작업 전극(114)은 효소 또는 무효소 기반의 촉매 전극으로 이루어질 수 있다. 효소 기반의 촉매 전극은 금 또는 백금과 같이 생체적합성이 우수한 금속 기반의 전극 위에 효소를 고정화하여 형성될 수 있다. 무효소 기반의 촉매 전극은 나노 파티클이나 나노 동공 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 무효소 기반의 촉매 전극은 그래핀이나 탄소나노튜브(CNT)를 증착하여 형성될 수 있다.The working electrode 114 is formed on the first metal thin film 111. [ The working electrode 114 may be formed on both sides of the first metal thin film 111, respectively. The working electrode 114 may be made of an enzyme or a non-enzyme based catalyst electrode. An enzyme-based catalytic electrode can be formed by immobilizing an enzyme on a metal-based electrode that is biocompatible, such as gold or platinum. The void-based catalyst electrode can be formed to have nanoparticle or nanoporous structure. The reactive-based catalyst electrode may be formed by depositing graphene or carbon nanotubes (CNTs).

보조 전극(115)은 제2 금속 박막(112)에 형성된다. 보조 전극(115)은 제2 금속 박막(112)의 양면에 각각 형성될 수 있다. 보조 전극(115)은 전자 전달 능력이 뛰어나고 생체적합성이 우수한 금 또는 백금 등으로 형성될 수 있다.The auxiliary electrode 115 is formed on the second metal thin film 112. The auxiliary electrode 115 may be formed on both sides of the second metal thin film 112. The auxiliary electrode 115 may be formed of gold or platinum, which has excellent electron transferring ability and is excellent in biocompatibility.

기준 전극(116)은 제3 금속 박막(113)에 형성된다. 기준 전극(116)은 제3 금속 박막(113)의 양면에 각각 형성될 수 있다. 기준 전극(116)은 은/염화은(Ag/AgCl), 산화 이리듐(Iridium oxide), 금, 백금 등으로 형성될 수 있다. 작업 전극(114), 보조 전극(115), 및 기준 전극(116)은 전기 도금, 스퍼터링(sputtering), 증발(evaporation), 코팅(coating), 증착(deposition) 등과 같은 다양한 방식에 의해 형성될 수 있다.The reference electrode 116 is formed on the third metal thin film 113. The reference electrode 116 may be formed on both sides of the third metal thin film 113. The reference electrode 116 may be formed of silver / silver chloride (Ag / AgCl), iridium oxide (Iridium oxide), gold, platinum, or the like. The working electrode 114, the auxiliary electrode 115 and the reference electrode 116 may be formed by various methods such as electroplating, sputtering, evaporation, coating, deposition, have.

작업 전극(114)에는 생체 신호 측정시 기준 전극(116)을 기준으로 전위가 인가된다. 작업 전극(114)에는 (+) 전위 또는 (-) 전위가 인가될 수 있다. 이후, 작업 전극(114)과 보조 전극(115)을 통해 전류 형태의 생체 신호를 측정할 수 있다. 전기화학 반응에서 작업 전극(114)에 인가되는 전위가 전해질 내의 화학반응에 의해 흔들리는 현상이 발생될 수 있는데, 이 현상을 바로 잡기 위해 기준 전극(116)이 사용된다.A potential is applied to the working electrode 114 with reference to the reference electrode 116 when measuring a living body signal. (+) Potential or (-) potential may be applied to the working electrode 114. [ Then, the living body signal of the current type can be measured through the working electrode 114 and the auxiliary electrode 115. A phenomenon in which an electric potential applied to the working electrode 114 in the electrochemical reaction is shaken by a chemical reaction in the electrolyte may occur, and a reference electrode 116 is used to correct this phenomenon.

지그(120)는 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)의 각 단부를 고정해서 니들(110)을 지지한다. 지그(120)는 절연 기판으로 이루어질 수 있다. 지그(120)는 니들(110)이 인체 내에 삽입된 상태에서 피부 표면에 배치되어 니들(110)을 지지할 수 있다. 지그(120)에는 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)의 각 단부에 접속되는 전극 패드(121)들이 형성될 수 있다. 전극 패드(121)들은 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)의 각 단부를 덮도록 형성될 수 있다. 전극 패드(121)들은 작업 전극(114)과 보조 전극(115) 및 기준 전극(116)을 인체 외부의 신호 처리 디바이스(10)에 전기적으로 연결한다.The jig 120 fixes each end of the first, second and third metal thin films 111, 112 and 113 to support the needle 110. The jig 120 may be formed of an insulating substrate. The jig 120 may be disposed on the skin surface to support the needle 110 with the needle 110 inserted into the human body. Electrode pads 121 connected to the respective ends of the first, second and third metal thin films 111, 112 and 113 may be formed in the jig 120. The electrode pads 121 may be formed to cover the respective ends of the first, second, and third metal thin films 111, 112, and 113. The electrode pads 121 electrically connect the working electrode 114, the auxiliary electrode 115 and the reference electrode 116 to the signal processing device 10 outside the human body.

전술한 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서(100)의 작용 예에 대해, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.An example of the operation of the human-body-inserted flexible biosensor 100 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 니들(110)은 가이드(1)를 통해 사용자의 인체 내로 삽입된다. 이때, 니들(110)은 복부(2) 등과 같이 움직임이 상대적으로 적은 부위에 피하 조직(subcutaneous tissue)까지 삽입될 수 있다.First, as shown in Fig. 4, the needle 110 is inserted into the user's body through the guide 1. Fig. At this time, the needle 110 can be inserted up to the subcutaneous tissue at a portion where movement is relatively small, such as the abdomen 2 or the like.

이후, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드(1)가 인체 외부로 제거되면, 니들(110)은 인체 내에 삽입된 상태로 남게 된다. 이 상태에서, 니들(110)은 혈액 또는 조직액을 통해서 혈당, 콜레스테롤, 도파민, 산소 등의 생체 신호를 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 생체 신호는 인체 외부의 신호 처리 디바이스(10)에 의해 사용자가 이해할 수 있는 생체 정보로 변환된다. 이후, 변환된 생체 정보는 신호 처리 디바이스(10)에 구비된 블루투스 또는 RF 모듈 등의 무선 통신 모듈을 통해 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트워치 등과 같은 모니터링 디바이스(20)로 전달됨으로써, 사용자는 모니터링 디바이스(20)를 통해 생체 정보를 편리하게 실시간으로 연속 모니터링할 수 있다.5, when the guide 1 is removed to the outside of the human body, the needle 110 remains inserted into the human body. In this state, the needle 110 can measure a biological signal such as blood glucose, cholesterol, dopamine, and oxygen through the blood or the tissue fluid. The bio-signal thus measured is converted into biometric information that can be understood by the user by the signal processing device 10 outside the human body. Then, the converted biometric information is transmitted to the monitoring device 20 such as a smart phone, a tablet PC, a smart watch, etc. through a wireless communication module such as a Bluetooth or RF module provided in the signal processing device 10, The biometric information can be conveniently and continuously monitored in real time through the biometric sensor 20.

이 과정에서, 사용자가 활동을 하더라도, 니들(110)은 플렉시블한 특성을 갖기 때문에 사용자에게 거부감을 주지 않게 된다. 따라서, 사용자는 활동 중에도 본 실시예에 따른 인체 삽입형 바이오센서(100)를 착용해서 생체 정보를 실시간으로 연속 모니터링할 수 있다.In this process, even if the user performs the action, the needle 110 has a flexible characteristic, so that the user does not feel a sense of rejection. Therefore, the user can continuously monitor the biometric information in real time by wearing the human body-inserted biosensor 100 according to the present embodiment during the activity.

그리고, 본 실시예에 따른 인체 삽입형 바이오센서(100)는 종래의 폴리머 기판이 아닌 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)에 의해 플렉시블 특성을 가지며, 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)에 작업 전극(114)과 보조 전극(115) 및 기준 전극(116)이 형성되므로, 종래에 폴리머와 금속 사이에서 발생하는 잔류응력에 의한 금속의 박리 문제가 해소될 수 있고, 폴리머와 금속에 대한 공정 적합성 문제가 해소될 수 있으며, 습기를 흡수하는 폴리머의 스웰링 문제도 해소될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, 종래에 비해 우수한 공정 적합성을 갖는다.The human body type biosensor 100 according to the present embodiment has a flexible property by the first, second and third metal thin films 111, 112 and 113 which are not conventional polymer substrates, Since the working electrode 114, the auxiliary electrode 115 and the reference electrode 116 are formed on the three metal thin films 111, 112 and 113, the peeling of the metal due to the residual stress generated between the polymer and the metal Problems can be solved, process compatibility problems with polymers and metals can be solved, and swelling problems of moisture-absorbing polymers can be solved. That is, according to the present embodiment, it has superior process suitability compared to the conventional one.

또한, 종래의 경우 폴리머 기판의 한쪽 면에만 작업 전극과 보조 전극 및 기준 전극이 형성되는 반면, 본 실시예의 경우 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)의 각 양면에 작업 전극(114)과 보조 전극(115) 및 기준 전극(116)이 형성될 수 있으므로 동일한 응답 특성을 얻기 위해 종래에 비해 소형화가 용이하다. 즉, 본 실시예에 따른 인체 삽입형 바이오센서(100)는 넓은 유효 면적에 의한 소형화가 가능하다. 따라서, 본 실시예에 따른 인체 삽입형 바이오센서(100)는 소형화되어 인체 내에 삽입된 상태에서 사용자에게 이물감을 덜어줄 수 있기 때문에, 종래에 비해 더 적합한 특성을 가질 수 있다.In addition, in the conventional case, working electrode, auxiliary electrode, and reference electrode are formed on only one side of the polymer substrate. In contrast, in this embodiment, the first, second, and third metal thin films 111, 112, Since the electrode 114, the auxiliary electrode 115, and the reference electrode 116 can be formed, miniaturization is easier than in the prior art in order to obtain the same response characteristic. That is, the human-inserted biosensor 100 according to the present embodiment can be miniaturized by a wide effective area. Therefore, the human-inserted biosensor 100 according to the present embodiment can have a more suitable characteristic than the conventional one because the human body type biosensor 100 according to the present embodiment can be reduced in size and reduced in a foreign body feeling in a state inserted into the human body.

한편, 도 6에 도시된 예와 같이, 인체 삽입형 플렉시블 바이오 센서(200)는 기준 전극(116)와 제3 금속 박막(113)이 생략되어 구성되는 것도 가능하다. 즉, 인체 삽입형 플렉시블 바이오 센서(200)는 2 전극 기반으로 구성될 수 있다.
6, the human-body-inserted flexible biosensor 200 may be configured such that the reference electrode 116 and the third metal thin film 113 are omitted. That is, the human-body-inserted flexible biosensor 200 may be configured based on two electrodes.

본 발명의 일 실시예에 따라 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서를 제조하는 방법에 대해, 도 7a 내지 도 7f를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이하에서는, 도 1 내지 도 3에 도시된 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서(100)를 제조하는 방법에 대해 예로 든다.A method of manufacturing a human-being type flexible biosensor according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 7A to 7F. Hereinafter, a method of manufacturing the human-body-inserted flexible biosensor 100 shown in Figs. 1 to 3 will be described.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 지지 기판(1100) 상에 시드층(seed layer, 1200)을 형성한다. 이때, 지지 기판(1100) 상에 타이타늄/구리(Ti/Cu) 재질로 스퍼터 또는 전자빔 증착기(e-beam evaporator) 등으로 증착하여 시드층(1200)을 형성할 수 있다.First, as shown in FIG. 7A, a seed layer 1200 is formed on a supporting substrate 1100. At this time, the seed layer 1200 may be formed on the support substrate 1100 by sputtering using a titanium / copper (Ti / Cu) material or an e-beam evaporator.

그 다음, 도 7b에 도시된 바와 같이, 시드층(1200) 상에 몰드층(1300)을 형성한 후, 몰드층(1300)에 제1,2,3 박막 베이스층용 홀(1310)(1320)(1330)을 패턴 형성한다. 이때, 포토리소그래피(Photolithography) 등의 방법이 이용될 수 있다. 제1,2,3 박막 베이스층용 홀(1310)(1320)(1330)의 각 형상은 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)의 각 형상에 대응된다.Next, as shown in FIG. 7B, after the mold layer 1300 is formed on the seed layer 1200, the first, second and third thin film base layer holes 1310 and 1320 are formed in the mold layer 1300, (1330). At this time, a method such as photolithography can be used. The shapes of the first, second and third thin film base layer holes 1310, 1320 and 1330 correspond to the respective shapes of the first, second and third thin film base layers 111a, 112a and 113a.

그 다음, 도 7c에 도시된 바와 같이, 제1,2,3 박막 베이스층용 홀(1310)(1320)(1330) 내에 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)을 각각 형성한다. 이때, 니켈 또는 구리 등과 같은 금속 재질로 수십 ㎛ 두께로 전기 도금해서 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)을 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 7C, the first, second and third thin film base layers 111a, 112a, and 113a are formed in the first, second and third thin film base layer holes 1310, 1320, Respectively. At this time, the first, second and third thin film base layers 111a, 112a, and 113a may be formed by electroplating with a thickness of several tens of micrometers using a metal material such as nickel or copper.

그 다음, 도 7d에 도시된 바와 같이, 시드층(1200)으로부터 에칭 등에 의해 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)을 릴리스(release)한다.Next, as shown in FIG. 7D, the first, second and third thin film base layers 111a, 112a, and 113a are released from the seed layer 1200 by etching or the like.

그 다음, 도 7e에 도시된 바와 같이, 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)에 생체적합성 금속 재질로 제1,2,3 생체적합층(111b)(112b)(113b)을 각각 형성해서 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)을 형성한다. 이때, 금 등과 같은 생체적합성 금속 재질로 전기 도금 등에 의해 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)에 제1,2,3 생체적합층(111b)(112b)(113b)을 각각 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 7E, first, second and third biocompatible layers 111b and 112b are formed on the first, second, and third thin film base layers 111a, 112a, and 113a using a biocompatible metal, (111), (112) and (113) are formed by forming the first and second metal thin films (113a, 113b). The first, second, and third biocompatible layers 111b, 112b, and 113b are formed on the first, second, and third thin film base layers 111a, 112a, and 113a by a biocompatible metal material such as gold, Respectively.

그 다음, 도 7f에 도시된 바와 같이, 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)에 작업 전극(114)과 보조 전극(115) 및 기준 전극(116)을 각각 형성한다. 이때, 전기 도금, 스퍼터링, 증발, 코팅, 증착 등과 같은 다양한 방식에 의해 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)의 양면에 작업 전극(114), 보조 전극(115), 및 기준 전극(116)을 각각 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 7F, the working electrode 114, the auxiliary electrode 115, and the reference electrode 116 are formed in the first, second, and third metal thin films 111, 112, and 113, respectively . The working electrode 114, the auxiliary electrode 115, and the auxiliary electrode 115 are formed on both surfaces of the first, second, and third metal thin films 111, 112, and 113 by various methods such as electroplating, sputtering, evaporation, coating, And the reference electrode 116, respectively.

그리고, 작업 전극(114)을 금 또는 백금과 같이 생체적합성이 우수한 금속 기반의 전극 위에 효소를 고정화하여 효소 기반의 촉매 전극으로 형성하거나, 나노 파티클이나 나노 동공 구조를 갖고 그래핀이나 탄소나노튜브를 증착하여 무효소 기반의 촉매 전극으로 형성할 수 있다. 보조 전극(115)을 금 또는 백금 등으로 형성할 수 있다. 기준 전극(116)을 은/염화은, 산화 인듐, 금, 백금 등으로 형성할 수 있다.The working electrode 114 may be formed by forming an enzyme-based catalyst electrode by immobilizing an enzyme on a metal-based electrode having excellent biocompatibility such as gold or platinum, or by forming graphene or carbon nanotubes having nanoparticles or nano- Based catalyst electrode by vapor deposition. The auxiliary electrode 115 may be formed of gold or platinum. The reference electrode 116 may be formed of silver / silver chloride, indium oxide, gold, platinum, or the like.

그 다음, 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)의 각 단부를 지그(120) 상에 고정함으로써, 도 1에 도시된 바와 같은 바이오센서(100)를 완성할 수 있다. 한편, 바이오센서(200)를 2 전극 기반으로 구성할 경우, 제3 금속 박막(113) 및 기준 전극(116)을 형성하는 과정을 생략할 수 있다.
Next, the respective ends of the first, second and third metal thin films 111, 112 and 113 are fixed on the jig 120 to complete the biosensor 100 as shown in FIG. 1 . Meanwhile, when the biosensor 200 is formed on a two-electrode basis, the process of forming the third metal thin film 113 and the reference electrode 116 may be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따라 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서를 제조하는 방법에 대해, 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing a human-body-type flexible biosensor according to another embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 8A to 8C.

먼저, 도 8a에 도시된 바와 같이, 박막의 금속 기판(2100)을 마련한다. 이때, 금속 기판(2100)은 수십 ㎛ 두께의 스테인리스 재질로 이루어질 수 있다.First, as shown in FIG. 8A, a thin metal substrate 2100 is provided. At this time, the metal substrate 2100 may be made of stainless steel having a thickness of several tens of micrometers.

그 다음, 도 8b에 도시된 바와 같이, 금속 기판(2100) 상에 라미네이트 필름(2200)을 부착한 후, 라미네이트 필름(2200)에 제1,2,3 박막 베이스층용 마스크(2210)(2220)(2230)를 패턴 형성한다. 이때, 리소그래피(lithography) 등의 방법이 이용될 수 있다. 제1,2,3 박막 베이스층용 마스크(2210)(2220)(2230)의 각 형상은 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)의 각 형상에 대응된다.Next, as shown in FIG. 8B, after the laminate film 2200 is attached on the metal substrate 2100, the first, second and third thin film base layer masks 2210 and 2220 are laminated on the laminate film 2200, (2230). At this time, a method such as lithography can be used. The shapes of the first, second and third thin film base layer masks 2210, 2220, and 2230 correspond to the respective shapes of the first, second, and third thin film base layers 111a, 112a, and 113a.

그 다음, 도 8c에 도시된 바와 같이, 에칭 등에 의해 금속 기판(2100)에서 제1,2,3 박막 베이스층용 마스크(2210)(2220)(2230)가 형성된 부위를 잔존시킨 후, 제1,2,3 박막 베이스층용 마스크(2210)(2220)(2230)를 분리시켜 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 8C, a portion where the first, second and third thin film base layer masks 2210, 2220, 2230 are formed is left on the metal substrate 2100 by etching or the like, The first, second and third thin film base layers 111a, 112a, and 113a are formed by separating the second and third thin film base layer masks 2210, 2220, and 2230.

그 다음, 제1,2,3 박막 베이스층(111a)(112a)(113a)에 생체적합성 금속 재질로 제1,2,3 생체적합층(111b)(112b)(113b)을 각각 형성해서 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)을 형성한다. 제1,2,3 생체적합층(111b)(112b)(113b)의 형성 방법은 전술한 실시예의 방법과 동일하게 이루어질 수 있다.Next, first, second, and third biocompatible layers 111b, 112b, and 113b are formed on the first, second, and third thin film base layers 111a, 112a, and 113a, respectively, 1,2,3 metal thin films 111, 112 and 113 are formed. The first, second, and third biocompatible layers 111b, 112b, and 113b may be formed in the same manner as in the above embodiment.

그 다음, 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)에 작업 전극(114)과 보조 전극(115) 및 기준 전극(116)을 각각 형성한다. 작업 전극(114)과 보조 전극(115) 및 기준 전극(116)의 각 형성 방법은 전술한 실시예의 방법과 동일하게 이루어질 수 있다.Next, the working electrode 114, the auxiliary electrode 115, and the reference electrode 116 are formed on the first, second, and third metal thin films 111, 112, and 113, respectively. The method of forming the working electrode 114, the auxiliary electrode 115, and the reference electrode 116 may be the same as that of the above-described embodiment.

그 다음, 제1,2,3 금속 박막(111)(112)(113)의 각 단부를 지그(120) 상에 고정함으로써, 도 1에 도시된 바와 같은 바이오센서(100)를 완성할 수 있다. 한편, 바이오센서(200)를 2 전극 기반으로 구성할 경우, 제3 금속 박막(113) 및 기준 전극(116)을 형성하는 과정을 생략할 수 있다.Next, the respective ends of the first, second and third metal thin films 111, 112 and 113 are fixed on the jig 120 to complete the biosensor 100 as shown in FIG. 1 . Meanwhile, when the biosensor 200 is formed on a two-electrode basis, the process of forming the third metal thin film 113 and the reference electrode 116 may be omitted.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

110..니들 111..제1 금속 박막
112..제2 금속 박막 113..제3 금속 박막
114..작업 전극 115..보조 전극
116..기준 전극 120..지그110 .. Needle 111 .. First metal thin film
112 .. second metal thin film 113 .. third metal thin film
114 .. working electrode 115 .. auxiliary electrode
116 reference electrode 120 jig

Claims (10)

플렉시블하고 도전성을 갖는 제1 금속 박막과, 플렉시블하고 도전성을 가지며 상기 제1 금속 박막과 간격을 두고 배치되는 제2 금속 박막과, 플렉시블하고 도전성을 가지며 상기 제1,2 금속 박막과 간격을 두고 배치되는 제3 금속 박막과, 상기 제1 금속 박막에 형성된 작업 전극과, 상기 제2 금속 박막에 형성된 보조 전극, 및 상기 제3 금속 박막에 형성된 기준 전극을 구비하는 니들; 및
상기 제1,2,3 금속 박막의 각 단부를 고정해서 상기 니들을 지지하는 지그;를 포함하며,
상기 제1 금속 박막은 중앙 부위가 굽어져 양쪽 부위들이 동일 방향으로 연장된 형태로 이루어져 상기 지그 상에 고정되며;
상기 제2,3 금속 박막은 상기 제1 금속 박막의 양쪽 부위들 사이로 각각 연장된 형태로 이루어지며;
상기 제1 금속 박막은 금속 재질의 제1 박막 베이스층, 및 일정 두께로 상기 제1 박막 베이스층의 외면을 감싸도록 상기 제1 박막 베이스층의 외면에 생체적합성 금속 재질로 형성된 제1 생체적합층을 포함하며;
상기 제2 금속 박막은 금속 재질의 제2 박막 베이스층, 및 일정 두께로 상기 제2 박막 베이스층의 외면을 감싸도록 상기 제2 박막 베이스층의 외면에 생체적합성 금속 재질로 형성된 제2 생체적합층을 포함하며;
상기 제3 금속 박막은 금속 재질의 제3 박막 베이스층, 및 일정 두께로 상기 제3 박막 베이스층의 외면을 감싸도록 상기 제3 박막 베이스층의 외면에 생체적합성 금속 재질로 형성된 제3 생체적합층을 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서.
A first metal thin film which is flexible and conductive, a second metal thin film which is flexible and conductive and which is spaced apart from the first metal thin film, and a second metal thin film which is flexible and conductive and which is spaced apart from the first and second metal thin films A needle having a working electrode formed on the first metal thin film, an auxiliary electrode formed on the second metal thin film, and a reference electrode formed on the third metal thin film; And
And a jig supporting the needle by fixing each end of the first,
Wherein the first metal thin film has a central portion bent and both sides of the first metal thin film extend in the same direction and are fixed on the jig;
Wherein the second and third metal thin films are each formed to extend between both sides of the first metal thin film;
The first metal thin film may include a first thin film base layer made of a metal material and a first biocompatible layer formed of a biocompatible metal material on the outer surface of the first thin film base layer so as to surround the outer surface of the first thin film base layer with a predetermined thickness. ;
The second metal thin film may include a second thin film base layer made of a metal material and a second biocompatible layer formed of a biocompatible metal material on the outer surface of the second thin film base layer to surround the outer surface of the second thin film base layer with a predetermined thickness. ;
The third metal thin film includes a third thin film base layer made of a metal material and a third biocompatible layer formed of a biocompatible metal material on the outer surface of the third thin film base layer to surround the outer surface of the third thin film base layer to a predetermined thickness. Wherein the flexible biosensor is inserted into the human body.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 지지 기판 상에 시드층(seed layer)을 형성하는 단계;
상기 시드층 상에 몰드층을 형성한 후, 상기 몰드층에 제1,2 박막 베이스층용 홀을 패턴 형성하는 단계;
상기 제1,2 박막 베이스층용 홀 내에 제1,2 박막 베이스층을 각각 형성하는 단계;
상기 시드층으로부터 상기 제1,2 박막 베이스층을 릴리스(release)하는 단계;
상기 제1,2 박막 베이스층에 생체적합성 금속 재질로 제1,2 생체적합층을 각각 형성해서 제1,2 금속 박막을 형성하는 단계; 및
상기 제1,2 금속 박막에 작업 전극과 보조 전극을 각각 형성하는 단계;
를 포함하는 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서 제조방법.
Forming a seed layer on the support substrate;
Forming a mold layer on the seed layer, and patterning the first and second thin film base layer holes in the mold layer;
Forming first and second thin film base layers in the first and second thin film base layer holes, respectively;
Releasing the first and second thin film base layers from the seed layer;
Forming first and second metal thin films by forming first and second biocompatible layers of a biocompatible metal material on the first and second thin film base layers, respectively; And
Forming a working electrode and an auxiliary electrode on the first and second metal thin films, respectively;
Wherein the flexible biosensor is inserted into the flexible body.
제7항에 있어서,
상기 몰드층에 제3 박막 베이스층용 홀을 패턴 형성하는 과정과,
상기 제3 박막 베이스층용 홀 내에 제3 박막 베이스층을 형성하는 과정과,
상기 시드층으로부터 상기 제3 박막 베이스층을 릴리스하는 과정과,
상기 제3 박막 베이스층에 생체적합성 금속 재질로 제3 생체적합층을 형성해서 제3 금속 박막을 형성하는 과정, 및
상기 제3 금속 박막에 기준 전극을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 삽입형 플렉시블 바이오센서 제조방법.
8. The method of claim 7,
Forming a hole for the third thin film base layer in the mold layer;
Forming a third thin film base layer in the hole for the third thin film base layer;
Releasing the third thin film base layer from the seed layer,
Forming a third biocompatible layer on the third thin film base layer using a biocompatible metal material to form a third thin metal film; and
Further comprising the step of forming a reference electrode on the third metal foil. ≪ RTI ID = 0.0 > 21. < / RTI >
삭제delete 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190025208A (en) 2017-09-01 2019-03-11 최규동 Carbon Nano Tube CGMS Sensor Inserting Guide Needle

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102025206B1 (en) * 2017-04-07 2019-09-25 한국과학기술원 Biopsy needle having sensor film and method for making the needle
KR102075594B1 (en) * 2017-11-13 2020-02-11 재단법인대구경북과학기술원 Drug delicery device and method of manufacturing the same
KR102173496B1 (en) * 2018-07-03 2020-11-03 광운대학교 산학협력단 Biosensor having minimally invasive needle with simplified fabricating process and method for fabricating the biosensor
CN109765286A (en) * 2019-03-08 2019-05-17 三诺生物传感股份有限公司 A kind of Continuous Glucose monitoring system sensor and preparation method thereof
TWI747410B (en) * 2019-08-02 2021-11-21 華廣生技股份有限公司 Manufacturing method of implanted miniature biological sensor
US20210030331A1 (en) * 2019-08-02 2021-02-04 Bionime Corporation Implantable micro-biosensor
EP3928697A1 (en) 2020-06-23 2021-12-29 Roche Diabetes Care GmbH Analyte sensor and a method for producing an analyte sensor
KR102605351B1 (en) * 2021-02-19 2023-11-27 재단법인 한국탄소산업진흥원 Flexible biosensor and manufacturing method thereof
WO2022149754A1 (en) * 2021-04-22 2022-07-14 주식회사 알비티 Microneedle biosensor and manufacturing method for same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100838661B1 (en) 2006-06-23 2008-06-16 안동대학교 산학협력단 Electrode preparation method for electrochemical biosensor
JP2012519038A (en) 2009-02-26 2012-08-23 アボット ダイアベティス ケア インコーポレイテッド Improved analyte sensor and method of making and using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100838661B1 (en) 2006-06-23 2008-06-16 안동대학교 산학협력단 Electrode preparation method for electrochemical biosensor
JP2012519038A (en) 2009-02-26 2012-08-23 アボット ダイアベティス ケア インコーポレイテッド Improved analyte sensor and method of making and using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190025208A (en) 2017-09-01 2019-03-11 최규동 Carbon Nano Tube CGMS Sensor Inserting Guide Needle

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