KR101865055B1 - 혈당 측정용 스트립 - Google Patents

Abstract

본 발명은 채취된 혈액과 효소의 반응이 이루어지도록 하는 효소 반응부가 일측에 형성되며, 혈당 측정기와 상기 효소 반응부의 전기적 연결이 이루어지도록 소정간격을 두고 이격되어 구비되는 한 쌍의 전극을 포함하여 이루어지는 베이스필름과; 상기 전극을 보호하고 외부 영향으로 인한 쇼트를 예방할 수 있도록 상기 베이스필름의 상면에 절연잉크를 소정두께로 도포하여 형성되는 절연층과; 상기 효소 반응부 내부에 혈액과의 반응을 위해 도포되는 효소와; 상기 베이스필름과 결합되어 효소를 보호하며, 채취된 혈액을 상기 효소 반응부로 투입하기 위한 혈액 투입구가 형성되는 보호필름;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 스트립 및 그 제조방법을 개시한다.

Description

혈당 측정용 스트립{GLUCOSE MEASURING STRIP}

본 발명은 채취된 혈액과 효소의 반응이 이루어지도록 하는 효소 반응부가 일측에 형성되며, 혈당 측정기와 상기 효소 반응부의 전기적 연결이 이루어지도록 소정간격을 두고 이격되어 구비되는 한 쌍의 전극을 포함하여 이루어지는 베이스필름과; 상기 전극을 보호하고 외부 영향으로 인한 쇼트를 예방할 수 있도록 상기 베이스필름의 상면에 절연잉크를 소정두께로 도포하여 형성되는 절연층과; 상기 효소 반응부 내부에 혈액과의 반응을 위해 도포되는 효소와; 상기 베이스필름과 결합되어 효소를 보호하며, 채취된 혈액을 상기 효소 반응부로 투입하기 위한 혈액 투입구가 형성되는 보호필름;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 스트립에 관한 것이다.

현재 세계 당뇨연맹은 앞으로 20년 후 전 세계 당뇨환자가 무려 3억 6천만 명을 넘어설 것으로 경고하고 있으며, 이렇게 매년 8.6%씩 당뇨병 환자가 늘고 있는 추세여서 정부차원의 대책 마련이 시급한 실정이다.당뇨병 여부 확인을 위하여는 혈액 성분 중에서 혈장의 포도당 농도를 측정하는데, 이를 위하여는 혈당을 관리하는 것이 매우 중요하다.

혈당이란, 혈액 속에 함유된 포도당을 의미하는 것으로, 생체는 자기의 생명유지를 위하여 내적 환경의 항상성을 유지하는데, 혈당 역시 간의 작용을 중심으로 한 각종 호르몬의 상호작용을 통하여 당의 소비와 공급의 균형을 맞추어 혈액 내에서 적절한 정도가 유지된다. 세포 내 미토콘드리아 및 뇌의 에너지원으로 사용된다. 또한 혈당량이란, 혈액 100ml당 존재하는 포도당의 농도로서, 당뇨병 등의 확인에 이용된다. 또한 혈당량은 일반적으로 혈액 내의 글루코스의 양을 통하여 측정한다. 그러나 글루코스는 직접적인 측정이 불가능하므로 글루코스를 효소와 반응시켜 그 부산물의 양을 측정하는 간접적인 방법을 통하여 혈당을 측정한다.

크게 글루코스가 효소와 반응하는 과정에서 발생한 전자에 의한 전류를 측정하는 전기화학적 방법과, 효소반응 과정에서 색을 나타내는 중간물질을 생성하여 이때 나타난 색을 측정하는 광도측정법으로 나뉜다.

최근 출시되고 있는 혈당측정기는 매우 다양한데, 가장 일반적으로 사용되는 전기화학적 타입을 살펴보면, 혈당 측정용 스트립을 본체에 삽입한 후, 상기 스트립에 혈액을 채취시켜 형당을 측정하는 방법이다.

종래의 혈당 측정용 스트립은 상면에 전극과 효소용액이 구비되는 베이스필름과, 상기 전극과 효소용액을 보호하기 위한 보호필름과, 상기 베이스필름과 보호필름을 합지하기 위한 접착필름으로 구성된다. 상기 베이스필름과, 보호필름 및 접착필름은 폴레에틸렌 재질로 형성된다.

여기에서, 상기 접착필름은 상기 베이스필름 상에 구비되는 전극을 보호할 수 있도록 충분한 길이, 바람직하게는 전극보다 길게 형성되며, 상부면과 저면에는 베이스필름, 보호필름과 접착될 수 있도록 접착제가 도포되고, 상기 접착제를 보호하기 위한 접착제 보호필름이 더 구비된다. 또한, 상기 보호필름은 상기 접착필름이나 접착필름이 보호하고 있는 전극과 효소를 보호할 수 있도록 접착필름과 대응되는 폭과 길이로 형성된다.

상기와 같이 이루어지는 종래의 혈당 측정용 스트립은 상기 보호필름과 접착필름이 필수적으로 구비되어야 하는데, 또한, 상기 보호필름과 접착필름은 상기 전극과 효소를 보호할 수 있도록 충분한 폭과 길이로 형성되어야 하기 때문에 원재료 사용량이 많아질 수 밖에 없어 제조비용이 상승하게 되며, 특히 상기 접착필름은 제조시 상부면과 저면에 접착제를 도포하는 공정과, 접착제를 보호하기 위한 접착제 보호필름이 합지되는 공정을 더 거쳐야 하므로 제조공정이 복잡하고 제조비용이 상승하는 문제점이 있었으며, 제조단가 상승으로 인해 소비자가 고가의 비용을 지불해야만 하는 문제점이 있었다.

한편, 혈당 측정용 스트립과 관련하여 나열된 하기의 선행기술들은 본 발명에서 지적한 제조단가가 상승하는 문제점을 해결하기 위하기 보다는 사용자가 보다 편리하게 혈당을 측정할 수 있도록 하는 편의성에 초점을 맞춘 것으로, 본 발명에서 지적한 문제점과 근본적으로 다르다고 할 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1001182호(혈당측정장치에 사용하는 스트립) 대한민국 등록특허공보 제10-1444281호(분리형 란셋이 구비된 혈당측정용 스트립)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 전극과 효소를 보호하기 위한 접착필름과 보호필름이 필수적으로 구비되어야 함에 따라 제조단가와 소비자의 구매비용이 상승하는 문제점을 해결할 수 있는 혈당 측정용 스트립을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 혈당 측정용 스트립에 있어서, 채취된 혈액과 효소의 반응이 이루어지도록 하는 효소 반응부가 일측에 형성되며, 혈당 측정기와 상기 효소 반응부의 전기적 연결이 이루어지도록 소정간격을 두고 이격되어 구비되는 한 쌍의 전극을 포함하는 베이스필름과; 상기 전극을 보호하고 외부 영향으로 인한 쇼트를 예방할 수 있도록 상기 베이스필름의 상면 중 상기 전극의 일단이 배치되는 일측 단부와 상기 효소 반응부가 배치되는 타측 단부를 제외한 부위에 절연잉크를 소정두께로 도포하여 형성되는 절연층과; 상기 효소 반응부 내부에 혈액과의 반응을 위해 도포되는 효소와; 상기 베이스필름과 결합되어 효소를 보호하며, 채취된 혈액을 상기 효소 반응부로 투입하기 위한 혈액 투입구가 형성되는 보호필름으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 절연층은 소정두께를 갖도록 절연잉크를 2~3회 반복하여 도포하고, 상기 절연잉크는 투명 또는 반투명의 절연잉크를 사용하는 것을 특징으로 한다.

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상기와 같이 이루어지는 본 발명은 베이스필름과 보호필름을 연결하기 위한 별도의 접착필름을 사용하지 않고서도 혈당 측정용 스트립을 제조할수 있고, 더욱이 상기 보호필름의 크기를 축소하여 제조할 수 있으므로 제조단가를 현저히 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 혈당 측정용 스트립의 예시도.
도 2는 본 발명의 분리사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보호필름의 저면사시도.
도 4는 본 발명에 따른 혈당 측정용 스트립의 제조공정도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 혈당 측정용 스트립에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 혈당 측정용 스트립의 예시도이고, 도 2는 본 발명의 분리사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보호필름의 저면사시도로서, 도 1 내지 3과 같이 본 발명에 따른 혈당 측정용 스트립은 크게 베이스필름과 보호필름으로 구성된다.

먼저, 상기 베이스필름(100)은 폴리에틸렌 재질로 이루어지는 판형의 얇은 플레이트로서, 상면 일측에는 채취된 혈액과 효소의 반응이 이루어지도록 하는 효소 반응부(101)가 형성되고, 혈당 측정기와 상기 효소 반응부의 전기적 연결이 이루어지도록 길이방향을 따라 소정간격을 두고 이격되게 한 쌍의 전극(102)이 배치된다.

상기 전극(102)은 카본 잉크로 인쇄하여 형성함으로써 제품의 제조단가를 절감할 수 있다. 종래의 혈당 측정용 스트립은 금이나 은을 원료로 전극을 형성하였는데, 금이나 은과 같은 고가의 원재료를 사용함에 따라 제조단가가 상승하는 문제점이 있었다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 첨부된 도면에서 상기 전극(102)의 형상은 본 발명의 권리범위에 한정하지 않는다.

상기 베이스필름(100)의 상면에는 상기 전극을 보호하고 외부 영향으로 인한 쇼트를 예방할 수 있도록 길이방향을 따라 소정두께로 절연잉크가 도포되어 소정 높이의 절연층(110)이 형성되며, 상기 효소 반응부 내부에는 혈액과의 반응을 위한 효소(120)가 도포된다. 상기 효소는 Glucose Oxidase Enzyme, Agarose, Potassium hexacyanoferrate, succinic acid 등 기타 약품을 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 절연층(110) 형성시, 즉 베이스필름의 상면에 절연잉크를 도포할 때에는 상기 베이스필름(100)의 양측 단부를 제외하고 도포하는데, 베이스필름의 일측 단부는 혈당 측정기 내부에 투입되는 전극(102)의 일단이 배치되는 부위이고, 타측 단부는 효소가 도포되는 효소 반응부(101)가 배치되는 부위이다.

또한, 절연잉크 도포시에는 도포작업을 2~3회 반복하여 절연층(110)이 소정두께를 갖도록 함으로써 효소 용액이 도포되는 도가니를 형성할 수 있으며, 상기 절연층 구성은 효소 반응부를 영역 구분 및 반응 공간을 갖도록 함으로써 혈액이 효소 반응부 내부에서 원활하게 반응할 수 있도록 한다.

상기 절연층(110)은 종래기술에서 언급했던 접착필름과 대응하는 것으로, 본 발명은 접착필름을 전혀 사용하지 않으면서도 접착필름과 동일한 효과를 얻을 수 있으므로 제조비용을 현저히 절감할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

한편, 상기 절연층(110)은 투명 또는 불투명한 절연잉크를 선택하여 사용할 수 있으며, 투명 또는 반투명의 절연잉크를 사용하여 절연층(110)을 형성할 경우 내부의 전극(102)이 사용자에게 보이도록 하여 사용자의 호기심을 유발할 수 있고 제품의 멋스러움을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 보호필름(200)은 폴리에틸렌 재질로 이루어지는 판형의 얇은 플레이트로서, 일측에는 채취된 혈액을 상기 효소 반응부로 투입하기 위한 혈액 투입구(201)가 형성되며, 상기 베이스필름(100)의 상면에 결합되어 효소를 보호하는 역할을 한다.

상기 보호필름(200)의 저면에는 채취된 혈액이 혈액 투입구 내부로 신속원활하게 투입될 수 있도록 친수용액(210)이 도포되며, 상기 친수용액의 양측에 길이방향을 따라 소정두께로 접착제(220)가 도포된다.

혈당 측정시에는 란셋과 같은 도구로 측정자의 손가락을 찔러 혈액이 체외로 흘러나오도록 한 다음 채취된 혈액을 혈액 투입구로 떨어뜨려 효소 측으로 흘러 들어가도록 하여 효소와 반응이 이루어지도록 한다. 만약, 혈액을 떨어 뜨릴 때 혈액 투입구(201)를 향해 정확하게 혈액을 떨어뜨리지 않으면 스트립을 손가락에 밀착시킨 다음 문지르거나 란셋으로 혈액을 혈액 투입구 측으로 밀어서 흘러들어가도록 해야 하므로 번거로울 수 있으며, 란셋으로 찌른 손가락 주변으로 이물질이 묻어 있을 경우 이물질이 함께 흘러 들어가 측정결과에 영향을 미칠 수 있다.

본 발명은 상기 보호필름(200)의 저면에 친수용액(210)을 도포함으로써 혈액 투입구(201)를 향해 정확히 혈액을 떨어뜨리지 못하였더라도 혈액이 혈액 투입구를 통과하여 효소(120) 측으로 신속원활하게 흘러 들어가도록 할 수 있으며, 상기 보호필름(200)의 저면에 소정두께로 도포된 접착제(220)를 통해 보호필름(200)과 절연층(110) 사이에 공기층을 형성함으로써 모세관현상을 통해 혈액이 혈액 투입구 내부로 자연스럽게 빨려 들어가도록 유도할 수 있다.

한편, 상기 접착제(220)는 핫멜트(hot-melt) 접착제를 사용하거나 유성 접착제를 사용할 수 있는데, 유성 접착제를 사용하는 경우 상기 친수용액(210)의 양측에 도포한 다음 베이스필름(100)과 합지하여 결합이 가능하고, 핫멜트(hot-melt) 접착제를 사용하는 경우 상기 베이스필름의 절연층(110) 위에 도포한 다음 효소 반응부(101)에 효소를 도포하여 베이스필름(100)을 준비한 다음 상기 보호필름(200)의 저면에 친수용액(210)을 도포한 후 서로 합지하여 결합할 수도 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 혈당 측정용 스트립의 제조방법에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명은 크게 전극 형성단계(S1)와, 절연층 형성단계(S2)와, 효소 도포단계(S3)와, 친수용액 도포단계(S4)와, 접착제 도포단계(S5)를 포함하여 이루어진다.

상기 전극 형성단계(S1)와 절연층 형성단계(S2) 및 효소 도포단계(S3)는 베이스필름(100)에 적용되는 공정이고, 친수용액 도포단계(S4)는 보호필름(200)에 적용되는 공정이며, 접착제 도포단계(S5)는 베이스필름(100) 또는 보호필름(200) 중 하나에 적용되는 공정이다.

베이스필름(100)과 보호필름(200)에 대한 자세한 설명은 위에서 충분히 설명하였으므로 이하 자세한 설명은 생략하도록한다.

상기 전극 형성단계(S1)는 상기 베이스필름(100)의 상면에 길이방향을 따라 전극(102)을 형성하는 단계로서, 폭 방향을 따라 한 쌍의 전극(102)이 소정간격을 두고 이격되도록 인쇄되어 형성된다. 상기 전극은 제조비용을 절감할 수 있도록 카본 잉크로 인쇄하여 형성될 수 있다.

상기 절연층 형성단계(S2)는 상기 베이스필름의 상면 일측에 길이방향을 따라 절연잉크를 소정두께로 도포하여 절연층(110)을 형성하는 단계이다.

상기 절연층(110)은 상기 전극(102)을 보호하고 외부 영향으로 인한 쇼트를 예방하는 것으로, 절연잉크 도포시에는 혈당 측정기 내부에 투입되는 전극의 일측 단부와 효소 반응부를 포함하는 타측 단부를 제외한 부위를 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 절연잉크 도포작업을 2~3회 반복하여 절연층이 소정두께로 효소 용액이 도포되는 도가니를 형상함으로써 효소 반응부의 영역 구분 및 반응 공간이 형성되도록 하여 혈액이 효소 반응부 내부에서 충분히 반응할 수 있도록 한다.

상기 효소 도포단계(S3)는 상기 효소 반응부 내부에 혈액과의 반응을 위한 효소를 도포하는 단계로서, Glucose Oxidase Enzyme, Agarose, Potassium hexacyanoferrate, succinic acid 등 기타 약품을 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 친수용액 도포단계(S4)는 상기 보호필름(200)의 저면에 친수용액(210)을 도포하는 단계이며, 접착제 도포단계(S5)는 상기 보호필름에 저면에 친수용액의 양측으로 길이방향을 따라 접착제(220)를 도포하는 단계이다.

상기 친수용액(210)은 혈액 투입구 측으로 떨어진 혈액이 혈액 투입구 내부로 신속원활하게 유입되도록 유도하는 역할을 한다. 상기 친수용액으로는 Triton X-100, Potassium Phosphate monobasic, Potassium Phosphate dabasic 등 기타 약품을 비율 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 접착제(220)는 핫멜트(hot-melt) 접착제를 사용하거나 유성 접착제를 사용할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 접착제 도포단계는 상기 베이스필름 또는 보호필름에 선택적으로 적용할 수 있는데, 예를 들어 접착제로서 유성 접착제를 사용하는 경우 상기 보호필름의 저면에 도포된 친수용액의 양측으로 길이방향을 따라 도포한 다음 베이스필름과 합지하여 결합할 수 있고, 핫멜트(hot-melt) 접착제를 사용하는 경우 상기 베이스필름의 절연층 위에 도포한 다음 효소 반응부에 효소를 도포하여 베이스필름을 준비한 다음 상기 보호필름의 저면에 친수용액을 도포한 후 서로 합지하여 결합할 수도 있다.

상기와 같이 제조된 베이스필름(100)과 보호필름(200)을 합지하여 결합한 다음 정해진 규격에 따라 절단하여 본 발명에 따른 혈당 측정용 스트립을 완성한다.

100 : 베이스필름
101 : 효소 반응부
102 : 전극
110 : 절연층
120 : 효소
200 : 보호필름
201 : 혈액 투입구
210 : 친수용액
220 : 접착제

Claims (4)

1. 혈당 측정용 스트립에 있어서,
   채취된 혈액과 효소의 반응이 이루어지도록 하는 효소 반응부(101)가 일측에 형성되며, 혈당 측정기와 상기 효소 반응부의 전기적 연결이 이루어지도록 소정간격을 두고 이격되어 구비되는 한 쌍의 전극(102)을 포함하는 베이스필름(100)과;
   상기 전극을 보호하고 외부 영향으로 인한 쇼트를 예방할 수 있도록 상기 베이스필름의 상면 중 상기 전극의 일단이 배치되는 일측 단부와 상기 효소 반응부가 배치되는 타측 단부를 제외한 부위에 절연잉크를 소정두께로 도포하여 형성되는 절연층(110)과;
   상기 효소 반응부 내부에 혈액과의 반응을 위해 도포되는 효소(120)와;
   상기 베이스필름과 결합되어 효소를 보호하며, 채취된 혈액을 상기 효소 반응부로 투입하기 위한 혈액 투입구(201)가 형성되는 보호필름(200);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 스트립.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 소정두께를 갖도록 절연잉크를 2~3회 반복하여 도포하고, 상기 절연잉크는 투명 또는 반투명의 절연잉크를 사용하는 것을 특징으로 하는 혈당 측정용 스트립.
   
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4. 삭제

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