KR101751809B1 - Biomaterial sensing device and sensing method of biomaterial - Google Patents

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KR101751809B1
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biomaterial sensing
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KR20160015041A
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윤치성
윤영준
이규인
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주식회사 에이엠피올
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Abstract

본 발명은, 생체물질 측정센서에 관한 것으로, 보조전극(Counter electrode)과 기준전극(Reference electrode) 사이에 설정 직류 전압을 인가하는 제1 전원부; The present invention, a first power source for applying a set direct-current voltage between the measuring sensor directed to a biological material, an auxiliary electrode (Counter electrode) and the reference electrode (Reference electrode); 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 설정 고주파 전압을 인가하는 제2 전원부; A second power source for applying a high frequency voltage is set between the auxiliary electrode and the reference electrode; 및 상기 생체물질을 도출하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 상기 설정 직류 전압이 인가되면, 작업전극(Working electrode)과 상기 보조전극 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 제1 전류 값을 검출하고, 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 상기 설정 고주파 전압이 인가되면, 상기 작업전극과 상기 보조전극 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 제2 전류 값을 검출한 후, 상기 설정 고주파 전압 및 상기 검출된 제2 전류 값으로부터 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 임피던스를 검출하여, 상기 임피던스 및 상기 제1 전류 값에 근거하여 상기 생체물질을 도출한다. And a control unit for deriving the biological material, wherein, when between the auxiliary electrode and the reference electrode applied to the set direct-current voltage, by measuring a voltage between the working electrode (Working electrode) and the auxiliary electrode wherein auxiliary electrode and the reference first current detect value and, when between the auxiliary electrode and the reference electrode applied to the set high frequency voltage, by measuring a voltage between the working electrode and the auxiliary electrode wherein the auxiliary electrode between the electrode and the after detecting the second current value from the reference electrode, by detecting the impedance between said auxiliary electrode and the reference electrode from the set high-frequency voltage and a second current value of the detection, the impedance and the first current value It elicits the biological material is based.

Description

생체물질 측정센서 및 생체물질 측정방법{Biomaterial sensing device and sensing method of biomaterial} Biological material sensor and method for measuring biological material {Biomaterial sensing device and sensing method of biomaterial}

본 발명은 생체물질 측정센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장기간 사용 시 이물질의 흡착으로 전극이 열화 되어 측정감도가 저하되더라도 자체적으로 보정하여 측정감도를 향상시켜 정확하게 생체물질을 측정할 수 있는 생체물질 측정센서에 관한 것이다. Biological material The invention can measure and, more particularly biological material accurately to improve the measurement sensitivity is corrected by itself even if the sensitivity degradation is the deterioration of the electrode by adsorption of foreign matters during long-term use it relates to a biological material sensor It relates to a measuring sensor.

최근에는 대표적인 성인병 중의 하나인 당뇨병으로 치료를 받고 있는 환자가 지속적 증가하고 있는 추세이다. In recent years, a trend that patients undergoing treatment of diabetes, one of the typical illnesses continue to increase. 이러한 추세에 따라 당뇨병 치료에 필수적인 혈당 측정기기, 특히 일상생활에서 휴대 및 사용이 간편한 혈당 측정기기에 대한 관심과 수요가 급격히 증가하고 있다. Based on these trends and the rapidly increasing interest in and demand for essential blood glucose measuring devices, especially portable and easy-to-use blood glucose measurement devices in our daily lives to the treatment of diabetes.

이에, 종래에는 혈당을 측정하고 관리하기 위한 기기로 일회용 혈당 스트립 센서에 관한 기술이 많이 개발되어져 오고 있었다. Thus, in the prior art, it had been been developed many techniques relating to a disposable blood glucose sensor strip on the device for measuring the blood glucose and manage. 그러나 일회용 혈당 스트립 센서의 경우, 채혈을 할 때마다 바늘 등을 이용하여 직접 채혈을 해야 하기 때문에 그에 따른 고통이나 스트레스가 동반되는 단점이 있어, 최근에는 연속 측정 혈당센서에 관한 기술 개발이 많이 이루어지고 있는 실정이다. However, in the case of disposable glucose strips sensors, because they have a direct blood using a needle, etc. Every time you bled it is a disadvantage that the pain and stress associated accordingly, in recent years, made a lot of technology on a continuous measure glucose sensor a situation which.

이와 같은 연속 측정형 혈당센서에 대한 기술의 예로는, 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0055202호에 체내 삽입형 연속측정 바이오센서가 개시된 바 있다. Examples of technology for the continuous measurement type glucose sensor, such as, the Republic of Korea Patent Application No. 10-2005-0055202 has bar disclosed publicly the body insert-type continuous measurement biosensor to a call.

그런데 전술한 바와 같은 체내 삽입형 연속측정 바이오센서는 장기간 사용하면 전극에 단백질 등과 같은 이물질이 흡착되어 열화 되면서 전극의 측정감도가 저하되는 문제점이 발생된다. However, the body insert-type continuous measurement biosensor problem of lowering the sensitivity of the measurement is as deterioration adsorbed electrode foreign matter such as protein to the electrodes when used for a long time as described above is generated. 특히, 전극의 열화정도는 피검자의 육안으로 쉽게 확인할 수가 없어 피검자는 정확하지 않은 측정 결과더라도 신뢰할 수밖에 없다. In particular, the degree of degradation of the electrodes can not easily see with the naked eye of the patient even if the patient has no choice but reliable inaccurate measurement results. 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 일정 시간마다 수차례 혈액을 채취하여 혈당지로 읽어진 혈당치를 표준으로 하여 그 값을 체내 삽입형 연속측정 바이오센서에 입력한 후, 출력 신호와 비교하여 그만큼을 보정하였다. Conventional to compensate for much compared to the then collected numerous blood at the predetermined time to the blood glucose levels binary read into hyeoldangji standard input that value to a body implantable continuous measurement biosensor To solve this problem, the output signal. 그러나 이러한 보정방법도 혈당의 측정 효용성이 감소되는 문제점이 발생되기는 마찬가지였다. However, this compensation method is also the problem that occurred was the same Although this measure reduces availability of blood glucose.

대한민국공개특허공보 제10-2005-0055202호 Republic of Korea Laid-Open Patent Publication No. 10-2005-0055202 No.

본 발명은 장기간 사용 시 이물질의 흡착으로 전극이 열화 되어 측정감도가 저하되더라도 자체적으로 보정하여 측정감도를 향상시켜 정확하게 생체물질을 측정할 수 있는 생체물질 측정센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a long-term deterioration of the electrode is the absorption of the foreign matter during use, even if the detection sensitivity decreases, which can accurately measure the biological material to improve the measurement sensitivity by correcting its own biological material sensor.

본 발명은, 피검자의 생체물질을 측정할 수 있는 3전극형 생체물질 측정센서에 있어서, 보조전극(Counter electrode)과 기준전극(Reference electrode) 사이에 설정 직류 전압을 인가하는 제1 전원부; The present invention, a first power source for applying a set direct-current voltage is applied between in the biological material of the patient in three-electrode type sensor that can measure the biological material, the auxiliary electrode (Counter electrode) and the reference electrode (Reference electrode); 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 설정 고주파 전압을 인가하는 제2 전원부; A second power source for applying a high frequency voltage is set between the auxiliary electrode and the reference electrode; 및 상기 생체물질을 도출하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 상기 설정 직류 전압이 인가되면, 작업전극(Working electrode)과 상기 보조전극 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 제1 전류 값을 검출하고, 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 상기 설정 고주파 전압이 인가되면, 상기 작업전극과 상기 보조전극 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 제2 전류 값을 검출한 후, 상기 설정 고주파 전압 및 상기 검출된 제2 전류 값으로부터 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 임피던스를 검출하여, 상기 임피던스 및 상기 제1 전류 값에 근거하여 상기 생체물질을 도출하는 생체물질 측정센서를 제공한다. And a control unit for deriving the biological material, wherein, when between the auxiliary electrode and the reference electrode applied to the set direct-current voltage, by measuring a voltage between the working electrode (Working electrode) and the auxiliary electrode wherein auxiliary electrode and the reference first current detect value and, when between the auxiliary electrode and the reference electrode applied to the set high frequency voltage, by measuring a voltage between the working electrode and the auxiliary electrode wherein the auxiliary electrode between the electrode and the after detecting the second current value from the reference electrode, by detecting the impedance between said auxiliary electrode and the reference electrode from the set high-frequency voltage and a second current value of the detection, the impedance and the first current value basis to provide a biological material sensor for deriving the said biological material.

본 발명에 따른 생체물질 측정센서는 다음과 같은 효과가 있다. Biological material sensor according to the present invention has the following advantages.

첫째, 보조전극과 기준전극 사이에 고주파 전압을 인가하여 임피던스를 검출할 수 있어 검출된 임피던스를 통해 전극들의 열화 정도를 파악할 수 있으며, 검출된 임피던스를 이용하여 보조전극과 기준전극 사이의 임피던스 변화량을 판단할 수 있어 생체물질의 정확한 측정 결과를 얻을 수 있다. First, by applying a high frequency voltage between the auxiliary electrode and the reference electrode can determine the deterioration degree of the electrodes through a detection impedance it is possible to detect the impedance, by using the detected impedance of the impedance variation between the auxiliary and reference electrodes It can be determined it is possible to obtain accurate measurement results of the biological material.

둘째, 보조전극과 기준전극 사이에 인가되는 직류 전압과 별개로 고주파 전압이 인가되며, 고주파 전압의 인가로 검출되는 임피던스를 통해 전극의 열화정도를 실시간으로 파악할 수 있어 생체물질 측정센서의 즉각적인 보정이 이루어질 수 있다. Second, a direct current voltage independently applied between the auxiliary electrode and the reference electrode is applied with a high frequency voltage, it is possible to determine the degree of degradation of the electrodes in real time through the impedance to be detected with the application of a high frequency voltage is the immediate correction of the biological material sensor It can be achieved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체물질 측정센서의 구조가 도시된 회로도이다. Figure 1 is a circuit diagram showing the structure of the biological material measuring sensor according to one embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 따른 생체물질 측정센서를 이용하는 생체물질 측정방법이 도시된 것이다. Figure 2 is a method of measuring a biological substance using a biological substance sensor according to Figure 1 shown.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 생체물질 측정센서에 대해 도시되어 있다. There is shown on the biological material sensor according to the present invention Figs.

본 발명에 따른 생체물질 측정센서는 체내에 삽입하여 생체물질을 측정할 수도 있고, 체내에 삽입하지 않은 상태에서도 생체물질을 측정할 수 있다. Biological material sensor according to the present invention may be measured by a biological material inserted into the body can be measured in a biological material it is not inserted into the body. 본 발명의 실시예는 상기 생체물질 측정센서가 체내에 삽입되어 생체물질을 측정하는 것을 에로 들어 설명하며, 상기 생체물질은 혈당인 것을 예로 들어 설명한다. Embodiment of the invention the biological material, and described as erotic in that the biological material measuring sensor is inserted into the body measure the biological material, is described as an example in that the glycemic. 그러나 생체물질이 혈당에 한정되는 것은 아니므로 혈당 외 다양한 생체물질의 측정도 가능하다. However, it is possible to measure a wide variety of other biological material the biological material to glucose is not limited to glucose.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 생체물질 측정센서(100)를 설명하면 다음과 같다. First, FIG. Turning to the biological material sensor 100 in accordance with one embodiment of the present invention with reference to Figure 1 as follows. 도 1을 참조하여 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체물질 측정센서(100)는 보조전극(Counter electrode, 이하 'C'), 작업전극(Working electrode, 이하 'W'), 기준전극(Reference electrde, 이하 'R'), 제1 전원부(110), 제2 전원부(130) 및 제어부(150)를 포함한다. In reference to Figure 1, one embodiment of a biological material sensor 100 is an auxiliary electrode (Counter electrode, less than 'C'), the working electrode (Working electrode, than 'W') of the reference electrode of the present invention ( and a Reference electrde, below 'R'), the first power source unit 110, the second power supply 130 and the controller 150.

전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 생체물질 측정센서는 보조전극(C), 상기 작업전극(W) 및 상기 기준전극(R)으로 이루어지는 3전극형 생체물질 측정센서(100)이며, 상기 보조전극(C), 상기 작업전극(W) 및 상기 기준전극(R)은 체내에 삽입된다. The biomaterial measuring sensor according to one embodiment of the present invention as described above is an auxiliary electrode (C), the working electrode (W) and a three-electrode type biological material sensor 100 is formed of the reference electrode (R) It said auxiliary electrode (C), the working electrode (W) and the reference electrode (R) is inserted into the body.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 생체물질 측정센서(100)의 구체적인 설명에 앞서, 전술의 전극들을 구체적으로 설명하면 보면, 보조전극(C)이란 작업전극(W)과 기준전극(R)에 일정한 전압이 인가될 수 있도록 작용하여 전기화학적 회로를 완성하는 전기화학적 회로 중의 전극을 의미한다. In advance of detailed description of the biological material sensor 100 in accordance with one embodiment of the present invention, looking specifically to the electrode of the above, the auxiliary electrode (C) is the working electrode (W) and the reference electrode (R) It acts so that a constant voltage can be applied to the electrode means in an electrochemical circuit to complete the electrochemical circuit. 기준전극(R)은 기준 전위를 제공하는 전극을 의미하며, 작업전극(W)은 인가된 전압에 의해 분석 물질과의 산화환원 반응에 의해 발생된 전류량을 측정하는 전극을 의미한다. A reference electrode (R) refers to the electrode that provides a reference potential, and the working electrode (W) refers to the electrode to measure the by the applied voltage generated by the redox reaction with the analyte, the amount of current.

상기 제1 전원부(110)는 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 설정 직류 전압을 인가하도록 구비되는 것이다. The first power source unit 110 is provided for applying a set direct-current voltage between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R). 본 실시예에서는 상기 제1 전원부(110)가 DC 직류 전원으로 적용된다. In this embodiment, the first power source 110 is applied to the direct-current power supply DC. 특히, 본 실시예에서는 상기 제1 전원부(110)가 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 약 0.4V의 직류 전압을 인가하는 것을 예로 들어 설명한다. In particular, in the present embodiment, described with reference to the first power source unit 110 is for applying a direct current voltage of about 0.4V between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) as an example. 그러나 0.4V의 전압은 본 실시예에 한정되는 것이므로 피검자에게 해를 끼치지 않는 수준에서 다양한 크기의 직류 전압을 적정하게 인가할 수 있다. However, the voltage of 0.4V can be applied appropriately to various sizes of the DC voltage at a level that does not cause harm to the patient because it is not limited to this embodiment.

상기 제1 전원부(110)는 후술될 상기 제어부(150)로부터 전송되는 명령에 의해 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 설정 직류 전압을 인가한다. The first power source unit 110 applies a set direct-current voltage by the transmitted from the controller 150 which will be described later, a command between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R). 이때, 상기 제1 전원부(110)는 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 연속적으로 설정 직류 전압을 인가하는 것이 아니라, 제1 설정시간마다 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 설정 직류 전압을 인가한다. At this time, the first power source unit 110 is the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R), not for applying a continuous set DC voltage to between the first set that the auxiliary electrode (C) and the reference each time It applies a set direct-current voltage between the electrode (R). 따라서 후술되는 바와 같이, 상기 제어부(150)에는 상기 제1 전원부(110)가 설정된 시간마다 전압을 인가하는 명령을 전송할 수 있도록 제1 타이머(157)가 구비된다. Thus, as will be described later, the controller 150, the first timer (157) to transmit a command for applying the second voltage every time the power supply 110 is set is provided.

예를 들면 상기 제1 타이머(157)에 설정된 제1 설정시간으로 5분이 입력되어 있으면, 상기 제어부(150)는 최조 어느 시점에서 상기 제1 전원부(110)가 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 설정 직류 전압을 인가하도록 명령하고, 리셋(reset)된 후 다시 5분이 지난 시점에 상기 제1 전원부(110)가 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 설정 직류 전압을 인가하도록 명령하는 것을 반복하는 것이다. For example, the first timer if it is a 5-minute input to the first set time is set to 157, the controller 150 is the reference to the first power source unit 110, the auxiliary electrode (C) at any point choejo between a command for applying a set direct-current voltage between the electrode (R), and the last 5-minute point after the reset (reset) of the first power source unit 110, the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) to repeat that command to apply a set DC voltage.

상기 제2 전원부(130)는 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 설정 고주파 전압을 인가하도록 구비되는 것이다. The second power supply 130 is provided to apply a high frequency voltage is set between the sub-electrode (C) and the reference electrode (R). 본 실시예에서는 상기 제2 전원부(130)가 고주파 전원으로 적용된다. In this embodiment the second power supply 130 is applied to the radio frequency. 본 실시예에서는 상기 제2 전원부(130)가 100Hz 이상의 고주파를 사용하되, 피검자의 인체에 영향을 최소화하기 위하여 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 -10dBm 이하의 전력을 갖는 고주파 전압을 인가하는 것을 예로 들어 설명한다. In this embodiment, the second power supply 130 is used, but a high frequency more than 100Hz, having less than -10dBm power between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) in order to minimize the effect on the subject's body example will be described to apply a high frequency voltage as an example. 또한, 상기 제2 전원부(130)가 단일의 주파수인 고주파 전압을 인가할 수도 있고 다중의 주파수를 혼합한 고주파 전압을 인가할 수도 있다. Further, the first high frequency voltage may be applied to the second power supply 130 is a single frequency or may be applied to a high frequency voltage is a mixture of multiple frequencies.

상기 제2 전원부(130)도 상기 제1 전원부(110)와 마찬가지로 상기 제어부(150)로부터 전송되는 명령에 의해 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 설정 고주파 전압을 인가한다. The second power supply 130 is also applied to the first setting the high-frequency voltage between the first power source unit 110 and, like the control unit the by commands transmitted from the 150 auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R). 상기 제어부(150)는 상기 제1 전원부(110)에 의해 상기 설정 직류 전압이 인가되어 후술되는 바와 같이 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제1 전류 값을 측정하기 전이나 측정한 후에 상기 제2 전원부(130)가 상기 설정 고주파 전압을 인가하도록 명령한다. The controller 150 before measuring a first current value between the first power source, as by 110, which is described later is applied to the set direct-current voltage that the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) or after measuring instructs the second power supply 130 is set to apply the high frequency voltage.

본 실시예에서는 전술에서 예를 든 바와 같이, 상기 제1 전원부(110)가 5분마다 상기 설정 직류 전압을 인가한다면, 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제1 전류 값을 검출한 후에 상기 제2 전원부(130)가 상기 고주파 전압을 인가하는 것을 예로 들어 설명한다. In the present embodiment, as shown as an example in the above, if the first power source (110) every five minutes is applied to the set DC voltage, a first current between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) after detecting the it will be described as an example in that the second power supply 130 is applied to the high-frequency voltage.

상기 제어부(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전원부(110)와 연결되어 상기 제1 전원부(110)에 설정 직류 전압을 인가하는 명령을 전송하고, 상기 제2 전원부(130)와 연결되어 상기 제2 전원부(130)에 설정 고주파 전압을 인가하는 명령을 전송한다. The controller 150 as shown in Figure 1, the first power source is connected to the unit 110 sends a command for applying a set direct-current voltage to the first power source unit 110 and the second power supply 130 It is connected to the command and transmits a high frequency for applying a set voltage to the second power supply 130. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 보조전극(C) 및 상기 작업전극(W)과 연결되어 있어, 상기 보조전극(C) 및 상기 작업전극(W) 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제1 전류 값 또는 제2 전류 값을 검출한다. In addition, the controller 150 that the auxiliary electrode (C) and the operation is associated with the electrodes (W), wherein the auxiliary electrode (C) and the working electrode (W) voltage measurements and the auxiliary electrode (C between ) and it detects the first current value or second current value from the reference electrode (R).

특히 상기 제2 전류 값을 통해서는 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스를 도출하고, 상기 도출된 임피던스를 설정 임피던스와 비교하여 상기 제1 전류 값에 근거하는 혈당을 도출하거나, 상기 제1 전류 값과 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스 변화량에 근거하는 혈당을 도출한다. In particular, through the second current value is derived to glucose which derives the impedance between said auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R), and compared to the set of the derived impedance impedance based on the first current value or in order to derive blood glucose levels based on the impedance variation between the first current value and the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R).

상기 제어부(150)를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 제어부(150)는 전압측정기(151), 송신부(155) 및 제1 타이머(157)를 포함한다. Referring to the control unit 150. More specifically, the controller 150 includes a voltage meter 151, a transmitter 155 and a first timer (157). 상기 전압측정기(151)는 상기 보조전극(C) 및 상기 작업전극(W)과 연결되어 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 상기 설정 직류 전압을 인가 시 상기 보조전극(C)과 상기 작업전극(W) 사이의 전압을 측정하거나, 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 상기 설정 고주파 전압을 인가 시 상기 보조전극(C)과 상기 작업전극(W) 사이의 전압을 측정한다. The voltage measuring instrument 151 is the auxiliary electrode (C) and the working electrode (W) is connected to the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) wherein the auxiliary electrode upon applying the set DC voltage between the (C ) and the working electrode (W) measure the voltage across, or the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) is applied when the sub-electrode (C) and the working electrode (W), the establishment of a high-frequency voltage is applied between the measure the voltage between. 본 실시예에서는 예시적으로 상기 전압측정기(151)가 포텐쇼미터로 적용된다. In this embodiment, illustratively to the voltage measuring instrument 151 is applied to a potentiometer.

상기 제어부(150)는 상기 설정 직류 전압 인가 시에는 상기 전압측정기(151)로 상기 보조전극(C)과 상기 작업전극(W) 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제1 전류 값을 검출하고, 상기 설정 고주파 전압 인가 시에는 상기 전압측정기(151)로 상기 보조전극(C)과 상기 작업전극(W) 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제2 전류 값을 검출한다. The control unit 150 is the set DC voltage is applied when is the voltage meter 151, the auxiliary electrode (C) and the working electrode (W) wherein the auxiliary electrode (C) and the reference electrode to measure the voltage between a ( R) and detecting a first current value from the set high-frequency voltage is applied when is the voltage meter 151, the auxiliary electrode by measuring the voltage between the auxiliary electrode (C) and the working electrode (W) in (C ) and it detects the second current value from the reference electrode (R). 그리고 상기 제2 전류 값을 통해서는 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스를 검출하고, 기 저장된 설정 임피던스와 비교하여 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스 변화량을 도출할 수 있다. And between the said auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) and detects the impedance between the groups as compared with the stored set impedance of the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) via the second current value the change amount of impedance can be derived.

보다 구체적으로는 상기 제2 전원부(130)에 의해 상기 설정 고주파 전압하고, 상기 전압측정기(151)를 통해 상기 보조전극(C)과 상기 작업전극(W) 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제2 전류 값을 측정하면, 상기 제2 전류 값으로부터 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스를 검출한다. More specifically, wherein the said auxiliary electrode to measure the voltage between the second power supply 130 to the set high-frequency voltage by, and the voltage of the auxiliary electrode (C) and the working electrode (W) via the meter (151) ( When C) and measuring a second current value from the reference electrode (R), and detects the impedance between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) from the second current value. 이렇게 검출된 임피던스는 상기 기 저장된 설정 임피던스와 비교하는데, 여기서 기 저장된 설정 임피던스는 상기 생체물질 전극센서(100)에서 검출되는 최초의 임피던스를 의미한다. Thus the detected impedance is compared to the previously stored set impedance, in which pre-stored set impedance refers to the impedance of the first detected by the biological material electrode sensor 100.

상기 검출된 임피던스를 상기 설정 임피던스와 비교하여 상기 검출된 임피던스가 상기 설정 임피던스와 동일하면 전극들이 열화 되지 않은 것으로 판단하고, 상기 검출된 임피던스가 상기 설정 임피던스와 다르면 전극들이 열화된 것으로 판단한다. It determines that the detected impedance compared with the impedance of the detected set if the impedance same as the impedance setting judged that the electrodes are not deteriorated, and the detected impedance is different from the set impedance electrode are deteriorated. 그리고 상기 검출된 임피던스가 상기 설정 임피던스와 다르면 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스 변화량과 상기 제1 전류 값에 근거하여 상기 혈당을 도출하는 것이다. And to derive the blood glucose to the detected impedance is different from the set impedance based on the impedance change from the first current value from the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R).

<함수식 1> <Function formula 1>

생체물질 = f(제1 전류 값) Biomaterials = f (first current value)

한편, 종래에는 상기와 같은 <함수식 1>을 이용하여 혈당을 도출하였는데, 상기의 <함수식 1>에서 보듯이 종래에는 임피던스를 고려하지 않고 혈당을 도출하였기 때문에 전극들이 열화 되면 정확한 혈당이 도출될 수 없다. On the other hand, in the prior art, it was derived glucose using a <function formula 1> as described above, when seen this because it derives the glucose without by taking into consideration the prior art, the impedance electrode are deteriorated in the above <function expression 1> The exact blood sugar can be derived none.

<함수식 2> <Function formula 2>

생체물질 = g 1 (제1 전류 값, 임피던스) Biomaterials = g 1 (first current value, the impedance)

<함수식 3> <3 function formula>

생체물질 = g 2 (제1 전류 값, 임피던스 변화량) Biomaterials = g 2 (first current value, the impedance change amount)

그러나 본 실시예에서는 상기의 <함수식 2> 또는 <함수식 3>을 이용하여 혈당을 도출하는데, 상기의 함수에서 보는 바와 같이 임피던스를 고려하여 혈당을 도출하기 때문에 전극들이 열화 되더라도 정확한 혈당이 도출될 수 있다. However, in this embodiment, to derive the blood glucose using the above <function formula 2> or <function formula 3>, because it derives the glucose in consideration of the impedance as shown in the above function, even if the electrodes are degraded accurate blood glucose can be derived have. 즉, 전술한 바와 같이 상기 검출된 임피던스가 상기 설정 임피던스와 동일하면 상기의 <함수식 2>를 이용하여 혈당을 도출할 수 있고, 상기 검출된 임피던스가 상기 설정 임피던스와 다르면 상기의 <함수식 3>을 이용하여 혈당을 도출할 수 있다. That is, the <function formula 3> wherein the detected impedance when the same as the setting impedance and to derive blood glucose levels by using the above-mentioned <function formula 2>, is the detected impedance different from the set impedance, as described above It can be derived using the blood sugar.

상기 송신부(155)는 전술한 바와 같이 도출된 혈당을 상기 피검자가 확인할 수 있도록 외부에 별도로 구비된 출력부(미도시)로 전송한다. The transmission unit 155 transmits to the output unit (not shown) separately provided on the outside of the blood glucose to the patient can resolve it derived as described above. 상기 출력부(미도시)는 예시적으로 디스플레이로 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니므로 다양한 형태로 적용될 수 있다. The output section (not shown), but can be applied illustratively to the display, not to limited to be applied in a variety of forms.

상기 제1 타이머(157)는 전술한 바와 같이, 상기 제1 설정시간에 상기 제어부(150)가 상기 제1 전원부(110)에 의해 전압을 인가하는 명령을 전송하도록 구비되는 것이다. The first timer 157, to the first the controller 150 to the first set time is provided to transmit a command to apply a voltage by the first power source 110 as described above.

도 2에는 전술한 바와 같은 구성의 상기 생체물질 측정센서(100)를 이용하여 혈당을 측정하는 방법이 도시되어 있다. Figure 2 shows a method of measuring blood glucose using the biomaterial sensor 100 of the configuration as described above is shown.

도 2를 참조하여 혈당을 측정하는 방법을 구체적으로 설명하여 보면, 먼저, 상기 제어부(150)의 상기 제1 타이머(157)에 의해 상기 제1 전원부(110)가 상기 보조전극(C)과 상기 기준적극(R) 사이에 설정 직류 전압을 인가한다.(S205 단계) Referring to FIG be described how the reference to determine the blood glucose in detail, first, the first timer by 157, the first power source unit 110 of the controller 150, the and the auxiliary electrode (C) applies a set direct-current voltage between the positive reference (R). (step S205)

상기 제1 전원부(110)에 의해 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 설정 직류 전압이 인가되면, 상기 제어부(150)는 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제1 전류 값을 검출한다.(S210 단계) The first when by the power source 110 is set direct-current voltage applied between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R), the controller 150 that the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) It detects a first current value between (step S210)

보다 구체적으로 설명하면, 상기 보조전극(C) 및 상기 작업전극(W)에 연결된 상기 제어부(150)의 상기 전압측정기(151)가 상기 보조전극(C)과 상기 작업전극(W) 사이의 전압을 측정하고 이로부터 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제1 전류 값을 검출하는 것이다. Voltage between More specifically, the auxiliary electrode (C) and the working electrode (W), the voltage meter 151 of the controller 150, the auxiliary electrode (C) and the working electrode (W) connected to the to and from which the measurement is to detect a first current between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R).

전술한 바와 같이 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 상기 제1 전류 값이 검출된 후에는, 상기 제어부(150)에 의해 상기 제2 전원부(130)가 상기 보조전극(C)과 상기 기준적극(R) 사이에 설정 고주파 전압을 인가한다.(S215 단계) Wherein after the first current value is detected between as described above, the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) is, by the controller 150 and the second power source unit 130, the auxiliary electrode (C ) and the reference is applied to set the high-frequency voltage between the active (R). (step S215)

상기 제2 전원부(130)에 의해 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이에 상기 설정 고주파 전압이 인가되면, 상기 제어부(150)는 상기 보조전극(C)과 상기 기준적극(R) 사이의 임피던스를 검출한다.(S220 단계) The second when the said set high-frequency voltage between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) by the power supply 130 is applied, the controller 150 is the reference active and the auxiliary electrode (C) (R ) detects the impedance between the (step S220)

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제어부(150)의 상기 전압측정기(151)가 상기 보조전극(C)과 상기 작업전극(W) 사이의 전압을 측정하고, 이로부터 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제2 전류 값을 검출한다. More specifically, the voltage meter 151, the auxiliary electrode (C) and the working electrode (W) wherein the auxiliary electrode (C) the voltage is measured, from which between and the reference of the controller 150 and it detects the second current value between the electrode (R). 상기 제어부(150)는 다시 상기 검출된 상기 제2 전류 값으로부터 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스를 검출한다. The controller 150 from the second current value, the detected again detecting the impedance between said auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R).

그리고 상기 검출된 임피던스와 상기 제1 전류 값을 반영하여 상기 피검자의 혈당을 도출한다.(S225 단계) And it derives the blood sugar of the patient, reflecting the detected impedance and the first current value. (Step S225)

상기 검출된 임피던스는 상기 제어부(150)에 기 저장된 설정 임피던스 즉, 최초의 임피던스와 비교한다. The detected impedance is compared to a previously stored set impedance in other words, the first impedance to the controller 150. 이때, 상기 검출된 임피던스와 상기 설정 임피던스가 동일하면 상기 제어부(150)는 상기 보조전극(C), 상기 작업전극(W) 및 상기 기준전극(R)이 열화 되지 않은 것으로 판단하여 전술한 바와 같은 <함수식 2>를 이용하여 상기 제1 전류 값과 상기 검출된 임피던스를 근거로 혈당을 도출한다. At this time, if the detected impedance with the set impedance is equal to the control unit 150 that the auxiliary electrode (C), the working electrode (W) and the reference electrode (R) is determined as not being deteriorated as described above with <function formula 2> derives the glucose on the basis of the detected impedance and the first current value.

그러나 상기 검출된 임피던스와 상기 설정 임피던스가 동일하지 않으면, 상기 제어부(150)는 상기 보조전극(C), 상기 작업전극(W) 및 상기 기준전극(R)이 열화 된 것으로 판단하여 전술한 바와 같은 <함수식 3>을 이용하여 상기 제1 전류 값과 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스 변화량을 근거로 혈당을 도출한다. However, if you are not the same the detected impedance with a set impedance, the controller 150 that the auxiliary electrode (C), the working electrode (W) and the reference electrode (R) is determined to be deteriorated, as described above with <function formula 3> derives the glucose on the basis of the impedance change between the first current value and the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R).

마지막으로 상기 제어부(150)의 상기 송신부(155)는 상기 도출된 혈당을 외부에 별도로 구비된 상기 출력부(미도시)로 전송하여, 상기 피검자가 상기 출력부(미도시)를 통해 상기 도출된 혈당을 확인할 수 있다. Finally, and transmits it to the transmission unit 155 is the cost for the derived blood sugar separately provided on the outer portion the output (not shown) of the controller 150, wherein the subject is a derived from the output unit (not shown) you can check your blood sugar.

한편, 본 실시예에서는 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 전류를 먼저 검출한 후, 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스를 검출하여 검출된 임피던스에 따라 혈당을 도출하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정될 필요는 없다. On the other hand, in the present embodiment, after the current between the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) is first detected, the detected impedance by detecting the impedance between said auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) to derive the blood sugar as an example, but according to the description, it is not necessarily limited to this. 즉, 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제1 전류 값을 먼저 검출하지 않고, 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 임피던스를 먼저 검출하여 상기 임피던스의 변화 정도를 먼저 파악한 후 상기 보조전극(C)과 상기 기준전극(R) 사이의 제1 전류 값을 측정하여 혈당을 도출할 수도 있다. That is, without detecting a first current value from the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R), first, the impedance of the first detecting the impedance between said auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R) then identify the first degree of change may derive blood glucose levels by measuring the first current value from the auxiliary electrode (C) and the reference electrode (R).

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체물질 측정센서는 오랜 시간 사용으로 인해 생체물질 측정센서의 전극들에 단백질과 같은 이물질이 흡착되어 전극들이 열화 되고, 측정감도가 저하되더라도 임피던스를 활용하여 정확한 전류의 보정이 이루어질 수 있기 때문에 장시간 사용해도 정확하게 생체물질을 측정할 수 있는 효과를 가질 수 있다. Such biological material measuring sensor according to one embodiment of the present invention is due to the long time use suction foreign matter such as protein to the electrode of the biomaterial sensor electrodes is deteriorated, even if the detection sensitivity is lowered utilizing the impedance to correct because it can be made to correct the electric current may have a difference in exactly prolonged use to measure the biological material.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described for the embodiment shown in the drawings as it will be understood that it is the only, and those skilled in the art various modifications and equivalent other embodiments are possible from it as exemplary. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Therefore, the true technical protection scope of the invention as defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 생체물질 측정센서 100: biomaterials sensor
110: 제1 전원부 130: 제2 전원부 110: first power supply unit 130: second power supply
150: 제어부 151: 전압 측정기 150: controller 151: voltage measuring
155: 송신부 157: 제1 타이머 155: transmission unit 157: first timer

Claims (8)

  1. 피검자의 생체물질을 측정할 수 있는 3전극형 생체물질 측정센서에 있어서, In the biological material of the patient in three-electrode type sensor that can measure the biological material,
    체내에 삽입된 보조전극(Counter electrode)과 기준전극(Reference electrode) 사이에 설정 직류 전압을 인가하는 제1 전원부; A first power source for applying a set direct-current voltage between the auxiliary electrode (Counter electrode) and the reference electrode (Reference electrode) inserted in the body;
    상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 100Hz 이상이되, -10dBm 이하의 전력을 갖는 고주파 전압을 인가하는 제2 전원부; A second power source for applying a high frequency voltage having a power of less than, -10dBm being abnormal 100Hz between the auxiliary electrode and the reference electrode; And
    상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 상기 설정 직류 전압이 인가되면, 체내에 삽입된 작업전극(Working electrode)과 상기 보조전극 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 제1 전류 값을 검출하고, When the set DC voltage between the auxiliary electrode and the reference electrode is applied, the working electrode (Working electrode) and the first current value from the measured voltage between the auxiliary electrode wherein the auxiliary electrode and the reference electrode inserted into the body and the detection,
    상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 상기 고주파 전압이 인가되면, 상기 작업전극과 상기 보조전극 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 제2 전류 값을 검출하며, When the high frequency voltage between the auxiliary electrode and the reference electrode is applied, and to measure the voltage between the working electrode and the auxiliary electrode detecting a second current value from the auxiliary electrode and the reference electrode,
    상기 제2 전류 값으로부터 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 임피던스를 검출하여, 상기 검출된 임피던스를 기 저장된 설정 임피던스와 비교하여 상기 보조전극 및 상기 기준전극의 열화 여부를 판단하고, Wherein the detecting the impedance between said auxiliary electrode and the reference electrode from the second current value, and by comparing the detected impedance with a pre-stored set impedance is determined whether or not the sub-electrode and the deterioration of the reference electrode,
    상기 보조전극 및 상기 기준전극이 열화되지 않은 것으로 판단되면 상기 제1 전류 값 및 상기 임피던스에 근거하는 하기의 <함수식 1>을 이용하여 상기 생체물질을 도출하되, If it is determined that not the auxiliary electrode and the reference electrode degradation but derive the biological material with <function expression 1> to that based on the first current value and the impedance,
    상기 보조전극 및 상기 기준전극이 열화된 것으로 판단되면 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 임피던스 변화량을 판단하며, 상기 제1 전류 값과 상기 임피던스 변화량에 근거하는 하기의 <함수식 2>를 이용하여 상기 생체물질을 도출하는 제어부를 포함하는 생체물질 측정센서. If it is determined that the auxiliary electrode and the reference electrode is deteriorated, and determining the impedance change between the auxiliary electrode and the reference electrode, with <function formula 2> of the following based on the first current value and the impedance variation the biological material sensor to a control unit for deriving a biological material.
    <함수식 1> <Function formula 1>
    생체물질 = g 1 (상기 제1 전류 값, 상기 임피던스) Biomaterials = g 1 (the first current value, the impedance)
    <함수식 2> <Function formula 2>
    생체물질 = g 2 (상기 제1 전류 값, 상기 임피던스 변화량) Biomaterials = g 2 (the first current value, the impedance change amount)

    (여기서, 상기 g 1 과 상기 (Wherein the g 1 and wherein g 2 는 함수임) g 2 is the function Im)
  2. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 제어부는 상기 도출된 생체물질을 상기 피검자가 확인할 수 있도록 외부에 별도로 구비되는 출력부에 전송하는 송신부를 포함하는 생체물질 측정센서. The control unit may measure the biological material sensor including a transmitter configured to transmit to an output portion that is separately provided on the outside to which the examinee view the biological material with the draw.
  3. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 제어부는, Wherein,
    상기 고주파 전압에 의한 상기 임피던스의 측정을 상기 직류 전압에 의한 상기 제1 전류 값의 측정 전이나 측정 후에 수행하는 생체물질 측정센서. Biomaterial sensor by performing the measurement of the impedance by the high-frequency voltage to the direct current voltage after the measurement before or measurement of the first current value.
  4. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 설정 고주파 전압은 단일 주파수의 전압 또는 다중 주파수가 혼합된 전압이 인가되는 생체물질 측정센서. The high frequency voltage is set biomaterial sensor is energized with a voltage of a single frequency or multi-frequency mixing.
  5. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 생체물질은 혈당인 생체물질 측정센서. The biological material is a blood sugar measuring sensor of the biological material.
  6. 피검자의 생체물질을 측정할 수 있는 3전극형 생체물질 측정센서에 의하여 생체물질을 측정하는 방법에 있어서, By the biological material of the patient in three-electrode type sensor with the biological material can be measured according to the method of measuring the biological material,
    제1 전원부가 보조전극(Counter electrode)과 기준전극(Reference electrode) 사이에 설정 직류 전압을 인가하는 단계; A first step for applying a set direct-current voltage between the first power source is an auxiliary electrode (Counter electrode) and the reference electrode (Reference electrode);
    제2 전원부가 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 100Hz 이상이되, -10dBm 이하의 전력을 갖는 고주파 전압을 인가하는 단계; The method comprising: applying a high frequency voltage power source 2 has a, a power of -10dBm or less being abnormal 100Hz between the auxiliary electrode and the reference electrode;
    상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 상기 설정 직류 전압이 인가되면, 제어부가 작업전극(Working electrode)과 상기 보조전극 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 제1 전류 값을 검출하는 단계; When the set DC voltage between the auxiliary electrode and the reference electrode is applied, the control unit has a working electrode (Working electrode) and measuring the voltage between the auxiliary electrode detecting a first current between the auxiliary electrode and the reference electrode the method comprising;
    상기 보조전극과 상기 기준전극 사이에 상기 고주파 전압이 인가되면, 상기 제어부가 상기 작업전극과 상기 보조전극 사이의 전압을 측정하여 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 제2 전류 값을 검출하는 단계; When the high frequency voltage between the auxiliary electrode and the reference electrode is applied, wherein the control unit by measuring the voltage between the working electrode and the auxiliary electrode detecting a second current value from the auxiliary electrode and the reference electrode;
    상기 제어부가 상기 제2 전류 값으로부터 임피던스를 검출하여, 기 저장된 설정 임피던스와 비교하여 상기 보조전극 및 상기 기준전극의 열화 여부를 판단하는 단계; Step of the control unit detects the impedance from the second current value, as compared to a previously stored set impedance is determined whether or not the sub-electrode and the deterioration of the reference electrode; And
    상기 제어부가 상기 보조전극 및 상기 기준전극의 열화 여부 판단 후, 생체물질을 도출하는 단계를 포함하며, After the controller determines whether the auxiliary electrode and the deterioration of the reference electrode, and a step for deriving a biological material,
    상기 열화 여부를 판단하는 단계에서, In the step of determining the deteriorated or not,
    상기 보조전극 및 상기 기준전극이 열화되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제1 전류 값 및 상기 임피던스에 근거하는 하기의 <함수식 1>을 이용하여 상기 생체물질을 도출하고, If it is determined that not the auxiliary electrode and the reference electrode degradation, and derives the biological material with <function expression 1> to that based on the first current value and the impedance,
    상기 열화 여부를 판단하는 단계에서, In the step of determining the deteriorated or not,
    상기 보조전극 및 상기 기준전극이 열화된 것으로 판단되면, 상기 보조전극과 상기 기준전극 사이의 임피던스 변화량을 판단하며, 상기 제1 전류 값과 상기 임피던스 변화량에 근거하는 하기의 <함수식 2>를 이용하여 상기 생체물질을 도출하는 생체물질 측정센서의 측정방법. If it is determined that the auxiliary electrode and the reference electrode is deteriorated, and determining the impedance change between the auxiliary electrode and the reference electrode, with <function formula 2> of the following based on the first current value and the impedance variation Determination of the biological material sensor for deriving the said biological material.

    <함수식 1> <Function formula 1>
    생체물질 = g 1 (상기 제1 전류 값, 상기 임피던스) Biomaterials = g 1 (the first current value, the impedance)
    <함수식 2> <Function formula 2>
    생체물질 = g 2 (상기 제1 전류 값, 상기 임피던스 변화량) Biomaterials = g 2 (the first current value, the impedance change amount)

    (여기서, 상기 g 1 과 상기 (Wherein the g 1 and wherein g 2 는 함수임) g 2 is the function Im)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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