KR101933760B1 - Biosensing device - Google Patents

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KR101933760B1
KR101933760B1 KR1020160081447A KR20160081447A KR101933760B1 KR 101933760 B1 KR101933760 B1 KR 101933760B1 KR 1020160081447 A KR1020160081447 A KR 1020160081447A KR 20160081447 A KR20160081447 A KR 20160081447A KR 101933760 B1 KR101933760 B1 KR 101933760B1
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최승홍
송창영
이현재
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Abstract

바이오 센싱 장치가 제공된다. 상기 바이오 센싱 장치는, 지지층 및 상기 지지층 위에 배치되는 바이오 센서를 포함한다. 상기 바이오 센서는 글루코오스 센서를 포함할 수 있다. 상기 글루코오스 센서는, 제1 전극 및 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있고, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극을 둘러쌀 수 있다.A biosensing device is provided. The biosensing device includes a support layer and a biosensor disposed on the support layer. The biosensor may include a glucose sensor. The glucose sensor may include a first electrode and a second electrode disposed adjacent to the first electrode, and the second electrode may surround the first electrode.

Description

바이오 센싱 장치{BIOSENSING DEVICE}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a biosensing device,

본 발명은 바이오 센싱 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a biosensing device.

의료 장치가 발달하고 건광 관리 및 치료를 보다 편하고 효과적으로 하는데 관심이 증대하면서 웨어러블 바이오 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 종래의 웨어러블 바이오 장치는 다양한 센서들을 고집적화하기가 어렵고, 여러가지 요인에 의해 질병 진단이나 생체 신호 측정을 정확하게 할 수 없어 신뢰성이 떨어지고 상용화하는데 한계가 있다.Research on wearable biotechnology has been actively carried out as medical devices have developed and interest in managing and treating dry eye has become more convenient and effective. Conventional wearable biosensors are difficult to highly integrate various sensors and can not accurately diagnose diseases or measure biological signals due to various factors, and thus have a low reliability and commercialization.

한편, 고령화 사회, 잘못된 생활 습관 등으로 당뇨병의 유병률이 증가하고 있다. 당뇨병은 장기적으로 적절한 혈당 조절이 안 될 경우, 체내 주요 장기에 합병증을 일으킨다. 따라서, 혈당을 정상적으로 유지하는 것은 중요하다. On the other hand, the prevalence of diabetes is increasing due to an aging society and erroneous lifestyle. Diabetes can lead to complications in major organs in the body if proper blood glucose control is not achieved in the long term. Therefore, it is important to maintain normal blood glucose.

이와 같이, 적절한 혈당 조절을 하기 위해서는 정확한 혈당 측정이 중요하나, 기존의 혈당 측정기의 대부분은 침습적인 방식으로 혈액을 채취하여 혈당을 측정하기 때문에 환자에게 고통과 불편함을 줄 수 있다. 따라서, 채혈을 하지 않고 혈당을 측정하는 비침습적 혈당 측정기의 개발이 요구되고 있다. 또, 정확한 혈당 농도의 측정뿐만 아니라 동시에 혈당을 조절할 수 있는 혈당 조절 장치의 개발도 필요하다.Thus, accurate blood glucose measurement is important for proper blood glucose control. However, most of conventional blood glucose meters can cause pain and inconvenience to patients because blood glucose is measured by taking blood in an invasive manner. Therefore, development of a noninvasive blood glucose meter for blood glucose measurement without blood collection is required. In addition, it is necessary to develop a blood glucose control device capable of not only measuring blood sugar concentration accurately but also controlling blood sugar at the same time.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0046627호(2015.04.30.)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0046627 (2015.04.30.)

Hyunjae Lee 외 11명. A graphene-based electrochemical device with thermoresponsive microneedles for diabetes monitoring and therapy. nature nanotechnology, March 2016, Vol. 11, pp. 566-572Hyunjae Lee and 11 others. A graphene-based electrochemical device with thermoresponsive microneedles for diabetes monitoring and therapy. Nature Nanotechnology, March 2016, Vol. 11, pp. 566-572

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 신뢰성이 우수한 바이오 센싱 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a biosensor with high reliability.

본 발명은 고집적화된 바이오 센싱 장치를 제공한다.The present invention provides a highly integrated biosensing device.

본 발명은 신축성을 갖는 웨어러블 바이오 센싱 장치를 제공한다.The present invention provides a wearable biosensing device having elasticity.

본 발명은 비침습적인 방식으로 인체의 글루코오스 농도를 정확하게 측정할 수 있는 바이오 센싱 장치를 제공한다.The present invention provides a biosensing device capable of accurately measuring the glucose concentration of a human body in a non-invasive manner.

본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.Other objects of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들에 따른 바이오 센싱 장치는, 지지층 및 상기 지지층 위에 배치되는 바이오 센서를 포함한다.The biosensing device according to embodiments of the present invention includes a support layer and a biosensor disposed on the support layer.

상기 바이오 센서는 글루코오스 센서를 포함할 수 있다.The biosensor may include a glucose sensor.

상기 글루코오스 센서는, 제1 전극 및 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있고, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극을 둘러쌀 수 있다.The glucose sensor may include a first electrode and a second electrode disposed adjacent to the first electrode, and the second electrode may surround the first electrode.

상기 글루코오스 센서는 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 제3 전극을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 상기 제1 전극을 둘러쌀 수 있다.The glucose sensor may further include a third electrode disposed adjacent to the first electrode, and the second electrode and the third electrode may surround the first electrode.

상기 제1 전극은, 다공성 금층, 상기 다공성 금층 위에 배치되는 과산화수소 분해층, 및 상기 과산화수소 분해층 위에 배치되는 글루코오스 분해층을 포함할 수 있다.The first electrode may include a porous gold layer, a hydrogen peroxide decomposition layer disposed on the porous gold layer, and a glucose decomposition layer disposed on the hydrogen peroxide decomposition layer.

상기 제1 전극의 직경은 800 ~ 1,000㎛일 수 있고, 상기 글루코오스 센서의 직경은 2 ~ 3mm일 수 있다.The diameter of the first electrode may be 800-1,000 mu m, and the diameter of the glucose sensor may be 2-3 mm.

상기 제1 전극은 원형 형상 또는 다각형 형상을 가질 수 있고, 상기 글루코오스 센서의 아웃라인은 원형 형상 또는 다각형 형상을 가질 수 있다.The first electrode may have a circular or polygonal shape, and the outline of the glucose sensor may have a circular shape or a polygonal shape.

상기 바이오 센서는 상기 글루코오스 센서와 인접하게 배치되는 습도 센서를 더 포함할 수 있다.The biosensor may further include a humidity sensor disposed adjacent to the glucose sensor.

상기 습도 센서는, 빗 형상의 제1 전극 및 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 빗 형상의 제2 전극을 포함할 수 있고, 상기 제1 전극의 빗살과 상기 제2 전극의 빗살이 서로 교대로 배치될 수 있다.The humidity sensor may include a comb-like first electrode and a comb-shaped second electrode disposed adjacent to the first electrode, wherein the comb of the first electrode and the comb of the second electrode are alternately .

상기 바이오 센서는 상기 글루코오스 센서와 인접하게 배치되는 pH 센서를 더 포함할 수 있다.The biosensor may further include a pH sensor disposed adjacent to the glucose sensor.

상기 pH 센서는, 제2 전극 및 상기 제2 전극에 인접하게 배치되는 제1 전극을 포함할 수 있고, 상기 제1 전극은 상기 제2 전극을 둘러쌀 수 있다.The pH sensor may include a second electrode and a first electrode disposed adjacent to the second electrode, and the first electrode may surround the second electrode.

상기 pH 센서는, 제2 전극 및 상기 제2 전극에 인접하게 배치되는 두 개의 제1 전극을 포함할 수 있고, 상기 두 개의 제1 전극은 상기 제2 전극을 둘러쌀 수 있다.The pH sensor may include a second electrode and two first electrodes disposed adjacent to the second electrode, and the two first electrodes may surround the second electrode.

상기 바이오 센서는, 상기 글루코오스 센서와 인접하게 배치되고, 습도 센서, pH 센서, 및 온도 센서 중에서 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있다.The biosensor may be disposed adjacent to the glucose sensor and may further include one or more of a humidity sensor, a pH sensor, and a temperature sensor.

상기 글루코오스 센서는 땀 속의 글루코오스 농도를 측정할 수 있고, 상기 습도 센서는 상기 글루코오스 농도 측정에 필요한 상기 땀의 양을 측정할 수 있고, 상기 pH 센서는 상기 땀의 pH를 측정할 수 있으며, 상기 온도 센서는 상기 땀의 온도를 측정할 수 있다.Wherein the glucose sensor is capable of measuring the concentration of glucose in sweat, the humidity sensor is capable of measuring the amount of sweat needed to measure the glucose concentration, the pH sensor is capable of measuring the pH of the sweat, The sensor can measure the temperature of the sweat.

상기 글루코오스 센서에 의해 측정된 상기 글루코오스 농도는, 상기 pH 센서에 의해 측정된 상기 땀의 pH 및 상기 온도 센서에 의해 측정된 상기 땀의 온도 중에서 하나 또는 둘에 의해 보정될 수 있다.The glucose concentration measured by the glucose sensor may be corrected by one or both of the pH of the sweat measured by the pH sensor and the temperature of the sweat measured by the temperature sensor.

상기 바이오 센싱 장치는 상기 지지층 위에 형성된 배선 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 배선 패턴은, 상기 습도 센서에 연결되는 제1 배선 패턴, 상기 글루코오스 센서에 연결되는 제2 배선 패턴, 상기 pH 센서에 연결되는 제3 배선 패턴, 및 상기 온도 센서에 연결되는 제4 배선 패턴을 포함할 수 있다. 상기 배선 패턴은 구불구불한 형상을 가질 수 있다.The biosensing device may further include a wiring pattern formed on the supporting layer. Wherein the wiring pattern includes a first wiring pattern connected to the humidity sensor, a second wiring pattern connected to the glucose sensor, a third wiring pattern connected to the pH sensor, and a fourth wiring pattern connected to the temperature sensor . The wiring pattern may have a serpentine shape.

상기 바이오 센싱 장치는, 상기 배선 패턴과 상기 지지층 사이에 배치되는 제1 절연층 및 상기 배선 패턴 위에 배치되는 제2 절연층을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 절연층은 상기 습도 센서, 상기 글루코오스 센서, 및 상기 pH 센서를 노출할 수 있고, 상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층은 구불구불한 형상을 가질 수 있다.The biosensing device may further include a first insulating layer disposed between the wiring pattern and the supporting layer, and a second insulating layer disposed on the wiring pattern. The second insulating layer may expose the humidity sensor, the glucose sensor, and the pH sensor, and the first insulating layer and the second insulating layer may have a serpentine shape.

상기 바이오 센싱 장치는 상기 글루코오스 센서 위에 배치되는 스크린층을 더 포함할 수 있다. 상기 글루코오스 센서는 땀 속의 글루코오스 농도를 측정할 수 있고, 상기 스크린층은 상기 글루코오스 센서에 제공되는 상기 땀에서 이물질을 제거할 수 있다.The biosensing device may further include a screen layer disposed on the glucose sensor. The glucose sensor can measure glucose concentration in sweat, and the screen layer can remove foreign matter from the sweat provided to the glucose sensor.

상기 바이오 센싱 장치는 상기 바이오 센서 위에 배치되는 땀흡수층을 더 포함할 수 있다.The biosensing device may further include a sweat absorbing layer disposed on the biosensor.

상기 바이오 센싱 장치는 상기 지지층 아래에 배치되는 방수층을 더 포함할 수 있다.The biosensing device may further include a waterproof layer disposed below the support layer.

상기 지지층은 실리콘 패치일 수 있다.The support layer may be a silicon patch.

상기 바이오 센서는, 제1 전극 및 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있고, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극을 둘러쌀 수 있다.The biosensor may include a first electrode and a second electrode disposed adjacent to the first electrode, and the second electrode may surround the first electrode.

상기 바이오 센서는 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 제3 전극을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 상기 제1 전극을 둘러쌀 수 있다.The biosensor may further include a third electrode disposed adjacent to the first electrode, and the second electrode and the third electrode may surround the first electrode.

상기 바이오 센서는, 빗 형상의 제1 전극 및 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 빗 형상의 제2 전극을 포함할 수 있고, 상기 제1 전극의 빗살과 상기 제2 전극의 빗살이 서로 교대로 배치될 수 있다.The biosensor may include a comb-shaped first electrode and a comb-shaped second electrode disposed adjacent to the first electrode, wherein the comb of the first electrode and the comb of the second electrode alternate with each other .

상기 바이오 센서는, 제1 전극 및 상기 제1 전극과 인접하게 배치되는 두 개의 제2 전극을 포함할 수 있고, 상기 두 개의 제2 전극은 상기 제1 전극을 둘러쌀 수 있다.The biosensor may include a first electrode and two second electrodes disposed adjacent to the first electrode, and the two second electrodes may surround the first electrode.

본 발명의 실시예들에 따른 바이오 센싱 장치는 우수한 신뢰성을 가질 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 질병 진단이나 생체 신호 측정을 정확하게 할 수 있다.The biosensing device according to embodiments of the present invention can have excellent reliability. The biosensing device can accurately diagnose a disease or measure a biological signal.

본 발명의 실시예들에 따른 바이오 센싱 장치는 고집적화될 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치에 포함되는 바이오 센서는 소형화될 수 있어 작은 면적에 복수 개의 다양한 센서들이 집적될 수 있다.The biosensing device according to the embodiments of the present invention can be highly integrated. The biosensor included in the biosensing device can be miniaturized and a plurality of various sensors can be integrated in a small area.

본 발명의 실시예들에 따른 바이오 센싱 장치는 신축성을 가지며 인체에 부착되어 사용될 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 사용자의 동작에 의해 변형되어도 신뢰성을 유지할 수 있는 신축성을 가질 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 인체에 부착되어 인체에 대한 진단과 측정을 실시간으로 수행할 수 있어 효과적이며, 사용하기 편리하여 누구나 쉽게 사용할 수 있다.The biosensing device according to embodiments of the present invention has elasticity and can be used attached to a human body. The biosensing device may have elasticity to maintain reliability even if deformed by a user's operation. The biosensor is attached to a human body, and can diagnose and measure the human body in real time. Therefore, the biosensor can be easily used by anyone.

본 발명의 실시예들에 따른 바이오 센싱 장치는 비침습적인 방식으로 인체의 글루코오스 농도를 정확하게 측정할 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 땀 속의 글루코오스 농도를 측정할 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치에 포함되는 글루코오스 센서 등의 바이오 센서가 소형화될 수 있어 적은 양의 땀으로도 글루코오스 농도가 정확하게 측정될 수 있다. 또, 상기 글루코오스 센서는 전기화학적 활성 표면이 큰 다공성 금층을 포함할 수 있어 적은 양의 땀으로도 글루코오스 농도가 정확하게 측정될 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 습도 센서에 의해 글루코오스 센싱에 필요한 땀의 수집 여부를 확인할 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 상기 글루코오스 센서에 의해 측정된 글루코오스 농도가 pH 센서 및/또는 온도 센서에 의해 보정될 수 있어 글루코오스 농도를 더욱 정확하게 측정할 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 땀흡수층에 의해 센싱에 필요한 땀을 효과적으로 용이하게 수집할 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 스크린층에 의해 글루코오스 센싱에 사용되는 땀에서 이물질을 제거할 수 있다. 상기 바이오 센싱 장치는 방수층에 의해 글루코오스 센싱에 사용되는 땀이 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있고, 글루코오스 센싱을 방해하는 외부의 수분 등 이물질이 바이오 센싱 장치 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.The biosensing device according to embodiments of the present invention can accurately measure the glucose concentration of the human body in a non-invasive manner. The biosensing device can measure the concentration of glucose in sweat. The biosensor such as the glucose sensor included in the biosensing device can be miniaturized and the glucose concentration can be accurately measured even with a small amount of sweat. In addition, since the glucose sensor may include a porous gold layer having a large electrochemically active surface, the glucose concentration can be accurately measured even with a small amount of sweat. The biosensing device can confirm whether sweat is collected for glucose sensing by the humidity sensor. The biosensing device can correct the glucose concentration measured by the glucose sensor by the pH sensor and / or the temperature sensor, thereby more accurately measuring the glucose concentration. The biosensing device can easily collect the sweat required for sensing by the sweat absorbing layer. The biosensing device can remove foreign substances from perspiration used for glucose sensing by the screen layer. The biosensing device can prevent sweat used for glucose sensing from being discharged to the outside by the waterproof layer and prevent foreign substances such as moisture from obstructing the glucose sensing from penetrating into the biosensing device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센싱 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 바이오 센싱 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 바이오 센싱 장치의 실제 이미지를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습도 센서의 평면도이다.
도 5는 도 4의 습도 센서의 캘리브레이션 커브를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 습도 센서의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 글루코오스 센서의 평면도이다.
도 8은 도 7의 글루코오스 센서의 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 글루코오스 센서의 캘리브레이션 커브를 나타낸다.
도 10은 글루코오스 센서의 크기와 센싱에 필요한 땀의 최소 부피와의 관계를 나타낸다.
도 11은 글루코오스 센서의 다공성 금층과 글루코오스 분해층의 SEM 이미지를 나타낸다.
도 12는 다공성 금층과 평면형 금층의 과산화수소 센싱 성능을 비교하여 나타낸다.
도 13은 다공성 금층과 평면형 금층의 CV 곡선을 비교하여 나타낸다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 글루코오스 센서의 평면도이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 글루코오스 센서의 평면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 pH 센서의 평면도이다.
도 20은 도 19의 pH 센서의 캘리브레이션 커브를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 pH 센서의 평면도이다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 pH 센서의 평면도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서의 평면도이다.
도 26은 도 25의 온도 센서의 캘리브레이션 커브를 나타낸다.
도 27은 pH 변화에 따른 글루코오스 센서의 글루코오스 농도의 측정값의 변화를 나타낸다.
도 28은 pH 측정값에 의한 글루코오스 농도의 측정값의 보정을 설명하기 위한 도면이다.
도 29 내지 도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센싱 장치의 형성 방법을 나타낸다.
도 39는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 센싱 장치의 평면도이다.
도 40은 도 39의 바이오 센싱 장치의 분해 사시도이다.
도 41은 도 39의 바이오 센싱 장치의 정면도이다.
도 42는 도 39의 바이오 센싱 장치의 실제 이미지를 나타낸다.
도 43은 도 39의 바이오 센싱 장치의 사용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 44 내지 도 47은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 센싱 장치의 형성 방법을 나타낸다.
도 48은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 전달 장치의 사시도이다.
도 49는 도 48의 약물 전달 장치의 분해 사시도이다.
도 50은 도 48의 약물 전달 장치의 실제 이미지를 나타낸다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 전달부의 부분 확대도를 나타낸다.
도 52는 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화 나노 입자를 나타낸다.
도 53 내지 도 55는 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 전달부의 형성 방법을 나타낸다.
도 56은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 바이오 시스템을 나타낸다.
1 is a plan view of a biosensing device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the biosensing device of FIG.
Figure 3 shows an actual image of the biosensing device of Figure 1;
4 is a top view of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 shows a calibration curve of the humidity sensor of Fig.
6 is a plan view of a humidity sensor according to another embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a glucose sensor according to an embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view of the glucose sensor of FIG.
Figure 9 shows the calibration curve of the glucose sensor of Figure 7;
Figure 10 shows the relationship between the size of the glucose sensor and the minimum volume of sweat required for sensing.
11 shows an SEM image of a porous gold layer and a glucose decomposition layer of a glucose sensor.
12 shows the hydrogen peroxide sensing performance of the porous gold layer and the planar gold layer in comparison.
Fig. 13 shows CV curves of the porous gold layer and the planar gold layer in comparison.
14-15 are plan views of a glucose sensor according to other embodiments of the present invention.
16 to 18 are plan views of a glucose sensor according to another embodiment of the present invention.
19 is a plan view of a pH sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 20 shows the calibration curve of the pH sensor of Figure 19;
21 is a plan view of a pH sensor according to another embodiment of the present invention.
22 to 24 are plan views of a pH sensor according to another embodiment of the present invention.
25 is a plan view of a temperature sensor according to an embodiment of the present invention.
26 shows a calibration curve of the temperature sensor of Fig.
27 shows a change in the measured value of the glucose concentration of the glucose sensor according to the change in pH.
28 is a view for explaining the correction of the measurement value of the glucose concentration by the pH measurement value.
29 to 38 illustrate a method of forming a biosensing device according to an embodiment of the present invention.
39 is a plan view of a biosensing device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 40 is an exploded perspective view of the biosensing device of FIG. 39; FIG.
FIG. 41 is a front view of the biosensing device of FIG. 39; FIG.
42 shows an actual image of the biosensing device of Fig.
FIG. 43 is a diagram for explaining a method of using the biosensing device of FIG.
44 to 47 show a method of forming a biosensing device according to another embodiment of the present invention.
48 is a perspective view of a drug delivery device according to an embodiment of the present invention.
49 is an exploded perspective view of the drug delivery device of FIG. 48;
50 shows an actual image of the drug delivery device of Fig. 48. Fig.
51 shows a partially enlarged view of the drug delivery portion according to an embodiment of the present invention.
52 shows phase change nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
53 to 55 show a method of forming a drug delivery unit according to an embodiment of the present invention.
56 shows a wearable biosystem according to an embodiment of the present invention.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The objects, features and advantages of the present invention will be easily understood by the following embodiments. The present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in other forms. The embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure may be thorough and complete, and that those skilled in the art will be able to convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention should not be limited by the following examples.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또, 어떤 요소가 다른 요소 위에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 요소 위에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, the elements should not be limited by such terms. These terms are only used to distinguish the elements from each other. In addition, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on the other element, or a third element may be interposed therebetween.

도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The sizes of the elements in the figures, or the relative sizes between the elements, may be exaggerated somewhat for a clearer understanding of the present invention. In addition, the shape of the elements shown in the drawings may be somewhat modified by variations in the manufacturing process or the like. Accordingly, the embodiments disclosed herein should not be construed as limited to the shapes shown in the drawings unless specifically stated, and should be understood to include some modifications.

본 명세서에서 기재된 'A'가 원형 형상을 갖는다는 것은 'A'가 원형 형상 뿐만 아니라 타원형 형상도 가질 수 있다는 것을 의미한다.The 'A' described herein has a circular shape means that 'A' can have an elliptical shape as well as a circular shape.

본 명세서에서 기재된 'A'가 'B'를 둘러싼다는 것은 'A'가 'B'를 완전히 둘러싸지 않더라도 'A'가 'B'의 중심을 바라보도록 신장하는 형상을 가질 수 있다는 것을 의미한다.The 'A' described in the present specification means that the 'A' surrounds the 'B', but the 'A' can have a shape that extends so as to face the center of 'B' even if the 'A' does not completely surround the 'B'.

본 명세서에서 바이오 센싱 장치와 약물 전달 장치는 땀 속의 글루코오스 농도를 측정하고, 이를 이용하여 사용자의 인체 내 글루코오스를 조절하는 내용을 예로 들어 설명하고 있으나 이에 한정되지 않고 다양하게 활용될 수 있다. 예를 들어, 땀 속의 글루코오스 농도 이외에 인체의 다양한 분비물, 예를 들어, 소변 속의 글루코오스 농도를 측정하고, 이를 이용하여 사용자의 인체 내 글루코오스를 조절할 수 있다. 또, 측정 및 조절 대상이 글루코오스 이외의 것으로 확장될 수 있다.In this specification, the biosensing device and the drug delivery device measure the concentration of glucose in the sweat and use it to control glucose in the human body. However, the biosensing device and the drug delivery device can be used variously. For example, in addition to glucose concentration in sweat, various secretions of the body, such as glucose in the urine, can be measured and used to control glucose in the body of the user. Also, measurement and control subjects can be extended to other than glucose.

[[ 패치형Patch type 바이오  Bio 센싱Sensing 장치] Device]

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센싱 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 바이오 센싱 장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 바이오 센싱 장치의 실제 이미지를 나타낸다.FIG. 1 is a plan view of a biosensing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the biosensing device of FIG. 1, and FIG. 3 is an actual image of the biosensing device of FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 바이오 센싱 장치(10)는 바이오 센서(100), 배선 패턴(150), 지지층(160), 제1 절연층(161), 제2 절연층(162), 스크린층(170), 땀흡수층(180), 및 방수층(190)을 포함할 수 있다.1 to 3, a biosensing device 10 includes a biosensor 100, a wiring pattern 150, a supporting layer 160, a first insulating layer 161, a second insulating layer 162, A layer 170, a sweat absorbing layer 180, and a waterproof layer 190. [

바이오 센서(100)는 습도 센서(110), 글루코오스 센서(120), pH 센서(130), 및 온도 센서(140)를 포함할 수 있고, 배선 패턴(150)은 제1 배선 패턴(151), 제2 배선 패턴(152), 제3 배선 패턴(153), 및 제4 배선 패턴(154)을 포함할 수 있다. 배선 패턴(150)은 전도성 물질, 예를 들어, 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 등의 금속이나 ITO 등의 금속 산화물로 형성될 수 있다. 또, 배선 패턴(150)은 크롬층/금층(Cr/Au) 등의 이중층으로 형성될 수 있다.The biosensor 100 may include a humidity sensor 110, a glucose sensor 120, a pH sensor 130 and a temperature sensor 140. The wiring pattern 150 may include a first wiring pattern 151, A second wiring pattern 152, a third wiring pattern 153, and a fourth wiring pattern 154. [ The wiring pattern 150 may be formed of a conductive material, for example, a metal such as gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al), nickel (Ni), or a metal oxide such as ITO. The wiring pattern 150 may be formed of a double layer such as a chromium layer / a gold layer (Cr / Au).

습도 센서(110)는 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 포함할 수 있다. 습도 센서(110)의 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은 전기적으로 서로 분리된 제1 배선 패턴(151) 위에 배치될 수 있다. 습도 센서(110)는 제1 배선 패턴(151)에 의해 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 배선 패턴(151)은 구불구불한 형상을 가질 수 있다.The humidity sensor 110 may include a first electrode 111 and a second electrode 112. The first electrode 111 and the second electrode 112 of the humidity sensor 110 may be disposed on the first wiring pattern 151 electrically separated from each other. The humidity sensor 110 may be electrically connected to the external device by the first wiring pattern 151. [ The first wiring pattern 151 may have a serpentine shape.

습도 센서(110)는 제1 전극(111)과 제2 전극(112)간 임피던스를 측정하는 것에 의해 땀의 양(습도)을 측정할 수 있다. 습도 센서(110)는 글루코오스 센서(120)에 의한 글루코오스 농도 측정값을 신뢰할 수 있게 하는 땀의 임계 양(임계 습도)을 설정하고, 땀의 양을 모니터한다. 습도 센서(110)에 의해 측정된 습도값이 상기 임계 습도값 이상이면, 글루코오스 센서(120), pH 센서(130), 및 온도 센서(140)가 측정을 시작한다.The humidity sensor 110 can measure the amount of sweat (humidity) by measuring the impedance between the first electrode 111 and the second electrode 112. The humidity sensor 110 sets the critical amount (critical humidity) of the sweat that makes the glucose concentration measurement value by the glucose sensor 120 reliable, and monitors the amount of sweat. When the humidity value measured by the humidity sensor 110 is equal to or higher than the threshold humidity value, the glucose sensor 120, the pH sensor 130, and the temperature sensor 140 start the measurement.

글루코오스 센서(120)는 제1 전극(121), 제2 전극(122), 및 제3 전극(123)을 포함할 수 있다. 제1 전극(121)은 작업 전극(woking electrode)일 수 있고, 제2 전극(122)은 상대 전극(counter electrode)일 수 있으며, 제3 전극(123)은 기준 전극(reference electrode)일 수 있다. 본 실시예에서, 글루코오스 센서(120)는 3전극 센서이나, 이에 제한되지 않으며, 2전극 센서로 형성될 수 있다.The glucose sensor 120 may include a first electrode 121, a second electrode 122, and a third electrode 123. The first electrode 121 may be a working electrode, the second electrode 122 may be a counter electrode, and the third electrode 123 may be a reference electrode . In the present embodiment, the glucose sensor 120 may be formed of a three-electrode sensor, but not limited thereto, and a two-electrode sensor.

글루코오스 센서(120)의 제1 전극(121), 제2 전극(122), 및 제3 전극(123)은 전기적으로 서로 분리된 제2 배선 패턴(152) 위에 배치될 수 있다. 글루코오스 센서(120)는 제2 배선 패턴(152)에 의해 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 배선 패턴(152)은 구불구불한 형상을 가질 수 있다.The first electrode 121, the second electrode 122 and the third electrode 123 of the glucose sensor 120 may be disposed on the second wiring pattern 152 electrically separated from each other. The glucose sensor 120 may be electrically connected to an external device by a second wiring pattern 152. The second wiring pattern 152 may have a serpentine shape.

글루코오스 센서(120)는 습도 센서(110)에 의해 측정된 습도값이 상기 임계 습도값 이상이면 땀 속의 글루코오스 농도를 측정한다. 글루코오스 센서(120)는 제2 전극(122)과 제3 전극(123)이 제1 전극(121)을 둘러싸는 구조를 가짐으로써 글루코오스 센서(120)뿐만 아니라 바이오 센싱 장치(10) 전체가 고집적화될 수 있다. 또, 제1 전극(121)은 약 1,000㎛ 이하의 직경을 갖는 작은 크기로 형성될 수 있고, 이에 의해 약 1㎕의 적은 양의 땀으로도 땀 속의 글루코오스 농도를 정확하게 측정할 수 있다. The glucose sensor 120 measures the glucose concentration in the sweat when the humidity value measured by the humidity sensor 110 is equal to or higher than the threshold humidity value. The glucose sensor 120 has a structure in which the second electrode 122 and the third electrode 123 surround the first electrode 121 so that not only the glucose sensor 120 but also the entire biosensing device 10 is highly integrated . In addition, the first electrode 121 can be formed in a small size having a diameter of about 1,000 mu m or less, thereby accurately measuring the concentration of glucose in sweat even with a small amount of sweat of about 1 mu l.

글루코오스 센서(120)는 하나 또는 둘 이상 배치될 수 있다. 둘 이상의 글루코오스 센서(120)가 적절한 위치에 배치되는 것에 의해 땀 속 글루코오스 농도가 더욱 정확하게 측정될 수 있다. The glucose sensor 120 may be disposed one or more than two. By placing two or more glucose sensors 120 at appropriate positions, the glucose sweat concentration can be measured more accurately.

pH 센서(130)는 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)을 포함할 수 있다. 제1 전극(131)은 작업 전극일 수 있고, 제2 전극(132)은 기준 전극 및/또는 상대 전극 일 수 있다. 또는, 이와 반대로 제1 전극(131)이 기준 전극 및/또는 상대 전극일 수 있고, 제2 전극(132)이 작업 전극일 수 있다. 본 실시예에서, pH 센서(130)는 2전극 센서이나, 이에 제한되지 않으며, 글루코오스 센서(120)와 같이 3전극 센서로 형성될 수 있다.The pH sensor 130 may include a first electrode 131 and a second electrode 132. The first electrode 131 may be a working electrode, and the second electrode 132 may be a reference electrode and / or a counter electrode. Alternatively, the first electrode 131 may be a reference electrode and / or the counter electrode, and the second electrode 132 may be a working electrode. In this embodiment, the pH sensor 130 may be formed of a two-electrode sensor, but not limited thereto, and a three-electrode sensor such as the glucose sensor 120.

pH 센서(130)의 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)은 전기적으로 서로 분리된 제3 배선 패턴(153) 위에 배치될 수 있다. pH 센서(130)는 제3 배선 패턴(153)에 의해 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 배선 패턴(153)은 구불구불한 형상을 가질 수 있다.the first electrode 131 and the second electrode 132 of the pH sensor 130 may be disposed on the third wiring pattern 153 electrically separated from each other. The pH sensor 130 may be electrically connected to the external device by the third wiring pattern 153. The third wiring pattern 153 may have a serpentine shape.

pH 센서(130)는 습도 센서(110)에 의해 측정된 습도값이 상기 임계 습도값 이상이면 땀의 pH를 측정한다. pH 센서(130)는 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 간 OCP(open circuit potential) 변화를 측정하는 것에 의해 땀의 pH를 측정할 수 있다. pH 센서(130)에 의해 측정된 pH값에 따라 글루코오스 농도 측정값이 실시간으로 보정될 수 있다.The pH sensor 130 measures the pH of the sweat when the humidity value measured by the humidity sensor 110 is equal to or higher than the threshold humidity value. The pH sensor 130 measures the pH of the sweat by measuring an open circuit potential (OCP) change between the first electrode 131 and the second electrode 132. the glucose concentration measurement value can be corrected in real time according to the pH value measured by the pH sensor 130. [

pH 센서(130)는 하나 또는 둘 이상 배치될 수 있다. 둘 이상의 pH 센서(130)가 적절한 위치에 배치되는 것에 의해 땀의 pH가 더욱 정확하게 측정될 수 있다. 또, pH 센서(130)는 제2 전극(132) 주위에 두 개의 제1 전극(131)이 배치됨으로써 실질적으로 두 개의 pH 센서로 기능할 수 있다. 두 개의 제1 전극(131)은 제2 전극(132)을 둘러쌀 수 있다. 따라서, 글루코오스 센서(120)를 사이에 두고 서로 이격 배치된 두 개의 제2 전극(132)과 제2 전극(132) 주위에 배치된 두 쌍의 제1 전극(131)은 실질적으로 네 개의 pH 센서로 기능할 수 있다.The pH sensor 130 may be disposed one or more than two. The pH of the sweat can be more accurately measured by the arrangement of two or more pH sensors 130 at appropriate positions. In addition, the pH sensor 130 may function as substantially two pH sensors by disposing two first electrodes 131 around the second electrode 132. The two first electrodes 131 may surround the second electrode 132. Accordingly, the two second electrodes 132 spaced apart from each other with the glucose sensor 120 therebetween and the two pairs of first electrodes 131 disposed around the second electrode 132 are substantially four pH sensors . ≪ / RTI >

온도 센서(140)는 제1 절연층(161) 위에 배치되어 서로 분리된 제4 배선 패턴(154)에 각각 연결된다. 온도 센서(140)와 제4 배선 패턴(154)은 구불구불한 형상을 가질 수 있다.The temperature sensor 140 is connected to the fourth wiring pattern 154 disposed on the first insulating layer 161 and separated from each other. The temperature sensor 140 and the fourth wiring pattern 154 may have a serpentine shape.

온도 센서(140)는 습도 센서(110)에 의해 측정된 습도값이 상기 임계 습도값 이상이면 땀의 온도를 측정한다. 온도 센서(140)는 저항체로서 온도 변화에 따른 전기저항값을 측정하여 땀의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(140)에 의해 측정된 온도값에 따라 글루코오스 농도 측정값이 실시간으로 보정될 수 있다.The temperature sensor 140 measures the temperature of the sweat when the humidity value measured by the humidity sensor 110 is equal to or higher than the threshold humidity value. The temperature sensor 140 can measure the temperature of the sweat by measuring the electrical resistance value according to the temperature change as a resistor. The glucose concentration measurement value can be corrected in real time according to the temperature value measured by the temperature sensor 140. [

바이오 센서(100)는 글루코오스 농도를 더욱 정확하게 측정하기 위해 습도 센서(110), pH 센서(130), 및 온도 센서(140)를 포함하나 제한이 있는 것은 아니다. 상기 센서들을 포함하지 않거나 하나 또는 둘 이상 선택하여 포함할 수 있다.The biosensor 100 includes a humidity sensor 110, a pH sensor 130, and a temperature sensor 140 for more accurate measurement of the glucose concentration, but is not limited thereto. But may not include the sensors or may include one or more of them.

지지층(160)은 바이오 센서(100) 및 배선 패턴(150) 아래에 배치되어 바이오 센서(100) 및 배선 패턴(150)을 지지한다. 지지층(160)은 실리콘 고분자(silicone polymer), 예를 들어, PDMS(polydimethylsiloxane)로 형성될 수 있다. 지지층(160)은 실리콘 패치(silicone patch)일 수 있다.The support layer 160 is disposed under the biosensor 100 and the wiring pattern 150 to support the biosensor 100 and the wiring pattern 150. The support layer 160 may be formed of a silicone polymer, for example, polydimethylsiloxane (PDMS). The support layer 160 may be a silicone patch.

제1 절연층(161)은 배선 패턴(150)과 지지층(160) 사이에 배치되고, 제2 절연층(162)은 배선 패턴(150) 위에 배치된다. 제1 절연층(161) 및/또는 제2 절연층(162)은 구불구불한 형상을 가질 수 있고, 신축성을 가질 수 있다. 제1 절연층(161) 및 제2 절연층(162)은, 예를 들어, 폴리이미드, 에폭시 등으로 형성될 수 있다. 제2 절연층(162)은 바이오 센서(100)와 배선 패턴(150)의 말단 영역을 노출시키고, 이에 의해 바이오 센서(100)는 땀과 접촉할 수 있고, 배선 패턴(150)의 상기 말단 영역은 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 단, 제2 절연층(162)은 온도 센서(140)를 노출시키지 않고 덮을 수 있다.The first insulating layer 161 is disposed between the wiring pattern 150 and the support layer 160 and the second insulating layer 162 is disposed over the wiring pattern 150. The first insulating layer 161 and / or the second insulating layer 162 may have a serpentine shape and may have elasticity. The first insulating layer 161 and the second insulating layer 162 may be formed of, for example, polyimide, epoxy, or the like. The second insulating layer 162 exposes the end regions of the biosensor 100 and the wiring pattern 150 so that the biosensor 100 can contact with the sweat, May be electrically connected to an external device. However, the second insulating layer 162 may cover the temperature sensor 140 without exposing it.

스크린층(170)은 글루코오스 센서(120) 위에 배치된다. 스크린층(170)은 땀흡수층(180)을 통하여 흡수된 땀에서 글루코오스를 센싱하는데 방해가 될 수 있는 이물질(약물 등 포함)을 걸러낼 수 있다. 또, 스크린층(170)은 글루코오스 센서(120)의 제1 전극(121)의 글루코오스 분해층(도 8의 121c)을 안정적으로 고정시킬 수 있다. 스크린층(170)은, 예를 들어, 나피온(Nafion®) 등으로 형성될 수 있다.The screen layer 170 is disposed above the glucose sensor 120. The screen layer 170 can filter foreign substances (including drugs) that may interfere with sensing glucose from sweat absorbed through the sweat absorbing layer 180. In addition, the screen layer 170 can stably fix the glucose decomposition layer (121c in Fig. 8) of the first electrode 121 of the glucose sensor 120. [ The screen layer 170 may be formed of, for example, Nafion (R) or the like.

땀흡수층(180)은 바이오 센서(100) 위에 배치된다. 땀흡수층(180)은 땀을 흡수하여 바이오 센서(100)에 제공한다. 인체에서 배출되는 땀의 양이 적은 경우라 하더라도 땀이 땀흡수층(180)에 의해 흡수되어 빠르고 용이하게 수집될 수 있다. 땀흡수층(180)은 땀을 잘 흡수하고 배출할 수 있는 다공성 소재, 예를 들어, 솜과 같은 섬유질 소재로 형성될 수 있다.The sweat absorbing layer 180 is disposed on the biosensor 100. The sweat absorbing layer 180 absorbs sweat and provides the sweat to the biosensor 100. Even when the amount of sweat discharged from the human body is small, sweat can be absorbed by the sweat absorbing layer 180 and can be quickly and easily collected. The sweat absorbing layer 180 may be formed of a porous material, for example, a fibrous material such as cotton, which can absorb and discharge sweat well.

방수층(190)은 지지층(160) 아래에 배치된다. 방수층(190)은 바이오 센싱 장치(10)가 인체에 부착된 후 땀 이외의 수분이 바이오 센서(100)로 침투하는 것을 방지할 수 있고, 지지층(160) 영역 내 땀흡수층(180)으로 땀이 수집되는 것을 도울 수 있다. 또, 방수층(190)은 지지층(160)이 더욱 안정적으로 인체에 부착될 수 있게 한다. 방수층(190)은, 예를 들어, 테가덤(Tegagerm®)으로 형성될 수 있다.The waterproof layer 190 is disposed below the support layer 160. The waterproof layer 190 can prevent moisture other than sweat from penetrating into the biosensor 100 after the biosensing device 10 is attached to the human body and sweat can be prevented by the sweat absorbing layer 180 in the region of the support layer 160. [ Can help to be collected. In addition, the waterproof layer 190 allows the support layer 160 to be more stably attached to the human body. The waterproof layer 190 may be formed of, for example, Tegagerm (R).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습도 센서의 평면도이다.4 is a top view of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 습도 센서(110)는 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 포함할 수 있다. 제1 전극(111)과 제2 전극(112)은 빗 형상을 가질 수 있다. 제1 전극(111)의 빗살이 제2 전극(112)의 홈으로 삽입되고, 제2 전극(112)의 빗살이 제1 전극(112)의 홈으로 삽입되어, 제1 전극(111)의 빗살과 제2 전극(112)의 빗살이 교대로 배치될 수 있다. 습도 센서(110)의 아웃라인(outline)은 원형 형상을 갖지만 이에 제한되지 않으며 다각형 형상을 가질 수 있다. 도 6을 참조하면, 습도 센서(110)의 아웃라인은 사각형 형상을 가질 수 있다. 습도 센서(110)의 직경은 약 2 ~ 3mm일 수 있다. 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은 PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 등의 전도성 물질로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the humidity sensor 110 may include a first electrode 111 and a second electrode 112. The first electrode 111 and the second electrode 112 may have a comb shape. The comb of the first electrode 111 is inserted into the groove of the second electrode 112 and the comb of the second electrode 112 is inserted into the groove of the first electrode 112, And the comb of the second electrode 112 can be arranged alternately. The outline of the humidity sensor 110 has a circular shape, but is not limited thereto and may have a polygonal shape. Referring to FIG. 6, the outline of the humidity sensor 110 may have a rectangular shape. The diameter of the humidity sensor 110 may be about 2 to 3 mm. The first electrode 111 and the second electrode 112 may be formed of a conductive material such as PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)).

도 5는 도 4의 습도 센서의 캘리브레이션 커브를 나타낸다.Fig. 5 shows a calibration curve of the humidity sensor of Fig.

도 5를 참조하면, 땀이 없는 건조한 상태에서는 제1 전극(111)과 제2 전극(112) 간 임피던스가 약 107Ω이나 땀의 양이 약 1㎕ 이상이면 임피던스가 약 103Ω 이하로 감소한다. 이와 같이, 습도 센서(110)는 제1 전극(111)과 제2 전극(112) 간 임피던스를 측정하는 것에 의해 습도를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 5, when the impedance between the first electrode 111 and the second electrode 112 is about 10 7 Ω, and the amount of perspiration is about 1 μl or more in the dry state without sweat, the impedance is less than about 10 3 Ω . In this way, the humidity sensor 110 can measure the humidity by measuring the impedance between the first electrode 111 and the second electrode 112.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 글루코오스 센서의 평면도이고, 도 8은 도 7의 글루코오스 센서의 분해 사시도이다.FIG. 7 is a plan view of a glucose sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an exploded perspective view of the glucose sensor of FIG.

도 7 및 도 8을 참조하면, 글루코오스 센서(120)는 제1 전극(121), 제2 전극(122), 및 제3 전극(123)을 포함할 수 있다. 제1 전극(121)과 글루코오스 센서(120)의 아웃라인은 원형 형상을 갖지만 이에 제한되지 않는다. 도 14 및 도 15를 참조하면, 제1 전극(121)과 글루코오스 센서(120)의 아웃라인은 사각형이나 삼각형 등의 다각형 형상을 가질 수 있다. 제1 전극(121)의 직경은 약 800 ~ 1,000㎛일 수 있고, 글루코오스 센서(120)의 직경은 약 2 ~ 3mm일 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the glucose sensor 120 may include a first electrode 121, a second electrode 122, and a third electrode 123. The outline of the first electrode 121 and the glucose sensor 120 has a circular shape, but is not limited thereto. 14 and 15, the outline of the first electrode 121 and the glucose sensor 120 may have a polygonal shape such as a square or a triangle. The diameter of the first electrode 121 may be about 800-1,000 μm, and the diameter of the glucose sensor 120 may be about 2-3 mm.

제1 전극(121)은 다공성 금층(121a)과, 다공성 금층(121a) 위에 배치된 과산화수소 분해층(121b)과, 과산화수소 분해층(121c) 위에 배치된 글루코오스 분해층(121c)을 포함할 수 있다. 글루코오스 분해층(121c)은 글루코오스 분해 효소인 글루코오스 옥시다아제를 포함할 수 있고, 땀 속의 글루코오스를 분해하여 과산화수소를 형성할 수 있다. 과산화수소 분해층(121b)은 과산화수소 분해의 촉매 역할을 하는 프러시안 블루(Prussian blue)를 포함할 수 있고, 글루코오스 분해층(121c)에서 글루코오스가 분해되어 형성된 과산화수소를 분해할 수 있다. 다공성 금층(121a)은 과산화수소의 분해에 의해 발생하는 전자를 포획할 수 있다. 즉, 땀 속에 글루코오스가 존재하면, 글루코오스 분해층(121c)이 상기 글루코오스를 분해하여 과산화수소를 생성하고, 과산화수소 분해층(121b)이 상기 과산화수소를 분해하여 전자를 생성하며, 다공성 금층(121a)이 생성된 전자를 포획하여 전기 신호를 발생한다. 상기 전기 신호에 의해 글루코오스 농도가 측정될 수 있다.The first electrode 121 may include a porous gold layer 121a, a hydrogen peroxide decomposition layer 121b disposed on the porous gold layer 121a, and a glucose decomposition layer 121c disposed on the hydrogen peroxide decomposition layer 121c . The glucose degradation layer 121c may include glucose oxidase, which is a glucose degrading enzyme, and can decompose glucose in perspiration to form hydrogen peroxide. The hydrogen peroxide decomposition layer 121b may include Prussian blue that serves as a catalyst for hydrogen peroxide decomposition and may decompose the hydrogen peroxide formed by the decomposition of glucose in the glucose decomposition layer 121c. The porous gold layer 121a can capture electrons generated by decomposition of hydrogen peroxide. That is, when glucose is present in the sweat, the glucose decomposition layer 121c decomposes the glucose to generate hydrogen peroxide, the hydrogen peroxide decomposition layer 121b decomposes the hydrogen peroxide to generate electrons, and the porous gold layer 121a is formed And captures the generated electrons to generate an electric signal. The glucose concentration can be measured by the electrical signal.

다공성 금층(121a)은 전기화학적 활성 표면을 최대화할 수 있어 과산화수소 분해층(121b)에 의해 분해된 과산화수소의 농도를 정확하게 측정할 수 있다. 이에 의해 약 1㎕의 적은 양의 땀으로도 땀 속 글루코오스 농도를 정확하게 측정할 수 있다. 또, 다공성 금층(121a)은 다공성 구조에 의해 글루코오스 분해층을 안정적으로 고정시킬 수 있다.The porous gold layer 121a can maximize the electrochemically active surface and can accurately measure the concentration of hydrogen peroxide decomposed by the hydrogen peroxide decomposition layer 121b. As a result, the glucose concentration in sweat can be accurately measured even with a small amount of sweat of about 1 mu l. In addition, the porous gold layer 121a can stably fix the glucose decomposition layer by the porous structure.

제2 전극(122)은 크롬층/백금층(Cr/Pt) 등의 전도성 물질로 형성될 수 있고, 제3 전극(123)은 은층/염화은층(Ag/AgCl) 등의 전도성 물질로 형성될 수 있다.The second electrode 122 may be formed of a conductive material such as a chromium layer / a platinum layer (Cr / Pt) and the third electrode 123 may be formed of a conductive material such as a silver layer / a silver chloride layer (Ag / AgCl) .

도 9는 도 7의 글루코오스 센서의 캘리브레이션 커브를 나타낸다.Figure 9 shows the calibration curve of the glucose sensor of Figure 7;

도 9를 참조하면, 사람의 땀 속의 전형적인 글루코오스 농도 범위인 10μM ~ 1mM에서 글루코오스 농도가 증가할수록 글루코오스 센서의 측정값이 비례하여 증가한다. 이는 글루코오스 센서에 의해 땀 속 글루코오스 농도가 정확하게 측정될 수 있음을 나타낸다.Referring to FIG. 9, as the concentration of glucose increases from 10 μM to 1 mM, which is a typical glucose concentration range of human sweat, the measured value of the glucose sensor increases proportionally. This indicates that the glucose concentration in the sweat can be accurately measured by the glucose sensor.

도 10은 글루코오스 센서의 크기와 센싱에 필요한 땀의 최소 부피와의 관계를 나타낸다.Figure 10 shows the relationship between the size of the glucose sensor and the minimum volume of sweat required for sensing.

도 10을 참조하면, 글루코오스 센서의 작업 전극인 제1 전극의 직경(Dw)이 감소함에 따라 글루코오스 농도를 측정하는데 요구되는 땀의 양이 약 1㎕ 정도의 적은 양까지 감소될 수 있다. Referring to FIG. 10, as the diameter (Dw) of the first electrode, which is the working electrode of the glucose sensor, decreases, the amount of perspiration required to measure the glucose concentration can be reduced to as small as about 1 .mu.l.

도 11은 글루코오스 센서의 다공성 금층과 글루코오스 분해층의 SEM 이미지를 나타낸다. 좌측의 이미지는 다공성 금층을 나타내고 우측의 이미지는 글루코오스 분해층(글루코오스 옥시다아제)을 나타낸다.11 shows an SEM image of a porous gold layer and a glucose decomposition layer of a glucose sensor. The image on the left represents the porous gold layer and the image on the right represents the glucose degradation layer (glucose oxidase).

도 11을 참조하면, 다공성 금층은 전기 도금(electrodepostion)에 의해 형성되고, 글루코오스 분해층은 드랍 캐스팅(drop casting)에 의해 다공성 금층 위에 가교되어 형성된다. 다공성 금층의 다공성 구조에 의해 글루코오스 분해층이 다공성 금층 위에 안정적으로 고정될 수 있다.Referring to FIG. 11, the porous gold layer is formed by electrodeposition, and the glucose decomposition layer is formed by bridging over the porous gold layer by drop casting. The porous structure of the porous gold layer enables the glucose decomposition layer to be stably fixed on the porous gold layer.

도 12는 다공성 금층과 평면형 금층의 과산화수소 센싱 성능을 비교하여 나타낸다.12 shows the hydrogen peroxide sensing performance of the porous gold layer and the planar gold layer in comparison.

도 12를 참조하면, 과산화수소 분해층(프러시안 블루)이 증착된 다공성 금층(Porous Au)은 과산화수소 농도가 증가할수록 그 측정값도 과산화수소 농도에 비례하여 증가하나 과산화수소 분해층이 증착된 평면형 금층(Planar Au)은 과산화수소가 증가하여도 그 측정값이 비례하여 변화하지 않는다. 다공성 금층이 평면형 금층에 비하여 전기화학 활성 표면이 더 크기 때문에 과산화수소 농도에 대한 센싱 능력이 우수하다.12, the measured value of Porous Au deposited on the hydrogen peroxide decomposition layer (Prussian blue) increases proportionally with the concentration of hydrogen peroxide as the hydrogen peroxide concentration increases, but the measured value of the porous hydrogen peroxide decomposition layer Au) does not change proportionally even if hydrogen peroxide is increased. Since the porous gold layer has a larger electrochemically active surface than the flat gold layer, the sensing ability of the hydrogen peroxide concentration is excellent.

도 13은 다공성 금층과 평면형 금층의 CV 곡선을 비교하여 나타낸다.Fig. 13 shows CV curves of the porous gold layer and the planar gold layer in comparison.

도 13을 참조하면, 다공성 금층이 평면형 금층에 비하여 높은 전하 저장 커패시턴스를 갖는다. 또, 다공성 금층이 평면형 금층에 비하여 계면 임피던스가 낮다.Referring to FIG. 13, the porous gold layer has a higher charge storage capacitance than the planar gold layer. In addition, the porous gold layer has lower interface impedance than the planar gold layer.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 글루코오스 센서의 평면도이다.16 to 18 are plan views of a glucose sensor according to another embodiment of the present invention.

도 16 내지 도 18을 참조하면, 글루코오스 센서(120)는 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)을 포함할 수 있다. 제1 전극(121)은 작업 전극일 수 있고, 제2 전극(122)은 기준 전극 및/또는 상대 전극일 수 있다. 즉, 글루코오스 센서(120)는 2전극 센서일 수 있다. 제2 전극(122)은 제1 전극(121)을 둘러쌀 수 있다. 제1 전극(121)과 글루코오스 센서(120)의 아웃라인은 원형 형상 또는 사각형이나 삼각형 등의 다각형 형상을 가질 수 있다.Referring to FIGS. 16 to 18, the glucose sensor 120 may include a first electrode 121 and a second electrode 122. The first electrode 121 may be a working electrode, and the second electrode 122 may be a reference electrode and / or a counter electrode. That is, the glucose sensor 120 may be a two-electrode sensor. The second electrode 122 may surround the first electrode 121. The outline of the first electrode 121 and the glucose sensor 120 may have a circular shape or a polygonal shape such as a square or a triangle.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 pH 센서의 평면도이다.19 is a plan view of a pH sensor according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, pH 센서(130)는 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 포함할 수 있다. 제2 전극(132) 주위에 두 개의 제1 전극(131)이 배치되어 pH 센서(130)는 실질적으로 두 개의 pH 센서로 기능할 수 있다. 제2 전극(132)과 pH 센서(130)의 아웃라인은 원형 형상을 갖지만 이에 제한되지 않는다. 도 21을 참조하면, 제2 전극(132)과 pH 센서(130)의 아웃라인은 사각형 등의 다각형 형상을 가질 수 있다. 제2 전극(132)의 직경은 약 800 ~ 1,000㎛일 수 있고, pH 센서(130)의 직경은 약 2 ~ 3mm일 수 있다. 제1 전극(131)은 폴리아닐린 등의 전도성 물질로 형성될 수 있고, 제2 전극(132)은 은층/염화은층(Ag/AgCl) 등의 전도성 물질로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 19, the pH sensor 130 may include a first electrode 131 and a second electrode 132. Two first electrodes 131 are disposed around the second electrode 132 so that the pH sensor 130 can function as substantially two pH sensors. The outline of the second electrode 132 and the pH sensor 130 has a circular shape, but is not limited thereto. Referring to FIG. 21, the outline of the second electrode 132 and the pH sensor 130 may have a polygonal shape such as a quadrangle. The diameter of the second electrode 132 may be about 800-1,000 μm, and the diameter of the pH sensor 130 may be about 2-3 mm. The first electrode 131 may be formed of a conductive material such as polyaniline, and the second electrode 132 may be formed of a conductive material such as a silver layer / silver chloride layer (Ag / AgCl).

도 20은 도 19의 pH 센서의 캘리브레이션 커브를 나타낸다.Figure 20 shows the calibration curve of the pH sensor of Figure 19;

도 20을 참조하면, 시간이 흐름에 따라 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 간 OCP(open circuit potential)가 -80mV에서 160mV로 증가할 때 pH 센서에 의해 측정된 pH값이 7에서 4로 감소한다. 이와 같이, 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 간 OCP를 측정하는 것에 의해 땀의 pH를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 20, when the OCP (open circuit potential) between the first electrode 131 and the second electrode 132 increases from -80 mV to 160 mV with time, the pH value measured by the pH sensor is 7 To 4. Thus, by measuring the OCP between the first electrode 131 and the second electrode 132, the pH of the sweat can be measured.

도 22 내지 도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 pH 센서의 평면도이다.22 to 24 are plan views of a pH sensor according to another embodiment of the present invention.

도 22 내지 도 24를 참조하면, pH 센서(130)는 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)을 포함할 수 있다. 제1 전극(131)은 작업 전극일 수 있고, 제2 전극(132)은 기준 전극 및/또는 상대 전극일 수 있다. 또는 이와 반대로, 제1 전극(131)이 기준 전극 및/또는 상대 전극일 수 있고, 제2 전극(132)이 작업 전극일 수 있다. 제1 전극(131)은 제2 전극(132)을 둘러쌀 수 있다. 제2 전극(132)과 pH 센서(132)의 아웃라인은 원형 형상 또는 사각형이나 삼각형 등의 다각형 형상을 가질 수 있다. Referring to FIGS. 22 to 24, the pH sensor 130 may include a first electrode 131 and a second electrode 132. The first electrode 131 may be a working electrode, and the second electrode 132 may be a reference electrode and / or a counter electrode. Alternatively, the first electrode 131 may be a reference electrode and / or a counter electrode, and the second electrode 132 may be a working electrode. The first electrode 131 may surround the second electrode 132. The outline of the second electrode 132 and the pH sensor 132 may have a circular shape or a polygonal shape such as a square or a triangle.

도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서의 평면도이다.25 is a plan view of a temperature sensor according to an embodiment of the present invention.

도 25를 참조하면, 온도 센서(140)는 저항체로서 온도 변화에 따른 전기저항값을 측정하여 땀의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(140)는 구불구불한 형상을 가질 수 있다. 온도 센서(140)는 크롬층/백금층(Cr/Pt) 등의 금속으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 25, the temperature sensor 140 can measure the temperature of sweat by measuring the electrical resistance value according to the temperature change as a resistor. The temperature sensor 140 may have a serpentine shape. The temperature sensor 140 may be formed of a metal such as a chromium layer / a platinum layer (Cr / Pt).

도 26은 도 25의 온도 센서의 캘리브레이션 커브를 나타낸다.26 shows a calibration curve of the temperature sensor of Fig.

도 26을 참조하면, 온도가 20℃에서 60℃로 증가할 때 온도 센서의 저항이 약 820Ω에서 약 880Ω으로 증가한다. 이와 같이, 온도 변화에 따른 온도 센서의 전기저항을 측정하는 것에 의해 땀의 온도를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 26, the resistance of the temperature sensor increases from about 820? To about 880? As the temperature increases from 20 占 폚 to 60 占 폚. Thus, the temperature of the sweat can be measured by measuring the electrical resistance of the temperature sensor in accordance with the temperature change.

도 27은 pH 변화에 따른 글루코오스 센서의 글루코오스 농도의 측정값의 변화를 나타낸다.27 shows a change in the measured value of the glucose concentration of the glucose sensor according to the change in pH.

도 27을 참조하면, 땀 속에는 젖산과 같은 신진대사 분비물이 포함되어 있어 땀의 pH는 4 ~ 6 범위 내로 낮아질 수 있다. pH 5에서 글루코오스 농도의 실제값과 글루코오스 센서에 의한 측정값이 같다면, pH 4에서는 글루코오스 농도의 측정값이 실제값보다 작을 수 있고, pH 6 및 pH 7에서는 글루코오스 농도의 측정값이 실제값보다 클 수 있다. Referring to FIG. 27, the pH of perspiration may be lowered to a range of 4 to 6 because the sweat contains the metabolic secretions such as lactic acid. If the actual value of the glucose concentration at pH 5 is the same as that measured by the glucose sensor, the measurement value of the glucose concentration at pH 4 may be less than the actual value, and at the pH 6 and pH 7, It can be big.

도 28은 pH 측정값에 의한 글루코오스 농도의 측정값의 보정을 설명하기 위한 도면이다.28 is a view for explaining the correction of the measurement value of the glucose concentration by the pH measurement value.

도 28을 참조하면, 땀 속 글루코오스 농도를 0.3mM로 일정하게 유지한 상태에서 pH가 변화될 때 글루코오스 농도의 측정값이 보정된다. 좌측 도면은 pH를 5 => 4 => 5로 변화시킨 경우를 나타내는데 pH가 5에서 4로 낮아지는 경우 글루코오스 농도의 측정값이 실제값인 0.3mM보다 작아지므로 측정값을 올려서 글루코오스 농도를 실제값인 0.3mM로 보정할 수 있다. 우측 도면은 pH를 5 => 6 => 5로 변화시킨 경우를 나타내는데 pH가 5에서 6으로 높아지는 경우 글루코오스 농도의 측정값이 실제값인 0.3mM보다 커지므로 측정값을 내려서 글루코오스 농도를 실제값인 0.3mM로 보정할 수 있다. 이와 같이, pH의 변화에 따라 글루코오스 센서에 의해 측정된 글루코오스 농도를 실시간으로 보정함으로써 글루코오스 농도를 정확하게 측정할 수 있다. Referring to FIG. 28, the measurement value of the glucose concentration is corrected when the pH is changed while keeping the glucose concentration in sweat constant at 0.3 mM. The left figure shows the case where the pH is changed from 5 to 4 => 5. When the pH is lowered from 5 to 4, the measured value of glucose concentration becomes smaller than the actual value of 0.3 mM. Therefore, by increasing the measured value, 0.0 > mM. ≪ / RTI > The right figure shows the case where the pH is changed from 5 to 6 => 5. When the pH is increased from 5 to 6, the measurement value of the glucose concentration is larger than the actual value of 0.3 mM, so the measurement value is lowered so that the glucose concentration is the actual value And can be corrected to 0.3 mM. In this manner, the glucose concentration can be accurately measured by correcting the glucose concentration measured by the glucose sensor in real time in accordance with the change in pH.

도 29 내지 도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센싱 장치의 형성 방법을 나타낸다. 도 29, 도 31, 도 33, 도 35, 및 도 37은 형성 과정에서의 바이오 센싱 장치의 사시도를 나타내고, 도 30, 도 32, 도 34, 도 36, 및 도 38은 상기 사시도의 영역별 단면도를 나타낸다. 제1 영역(A)은 습도 센서가 형성되는 영역을 나타내고, 제2 영역(B)은 글루코오스 센서가 형성되는 영역을 나타내고, 제3 영역(C)은 pH 센서가 형성되는 영역을 나타내며, 제4 영역(D)은 온도 센서가 형성되는 영역을 나타낸다.29 to 38 illustrate a method of forming a biosensing device according to an embodiment of the present invention. FIGS. 29, 31, 33, 35, and 37 are perspective views of the biosensor in the formation process, and FIGS. 30, 32, 34, 36, . The first region A represents a region where a humidity sensor is formed, the second region B represents a region where a glucose sensor is formed, the third region C represents a region where a pH sensor is formed, Region D represents a region where the temperature sensor is formed.

도 29 및 도 30을 참조하면, 희생 기판(500) 위에 제1 절연층(161)을 형성한다. 희생 기판(500)은, 예를 들어, 실리콘 기판일 수 있다. 제1 절연층(161)은, 예를 들어, 폴리이미드를 스핀 코팅하는 것에 의해 형성될 수 있다. Referring to FIGS. 29 and 30, a first insulating layer 161 is formed on a sacrificial substrate 500. The sacrificial substrate 500 may be, for example, a silicon substrate. The first insulating layer 161 can be formed, for example, by spin coating polyimide.

제1 절연층(161) 위에 배선 패턴(150)을 형성한다. 배선 패턴(150)은 제1 배선 패턴(151), 제2 배선 패턴(152), 제3 배선 패턴(153), 및 제4 배선 패턴(154)을 포함할 수 있다. 배선 패턴(150)은 전도성 물질, 예를 들어, 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 등의 금속이나 ITO 등의 금속 산화물로 형성될 수 있다. 또, 배선 패턴(150)은 크롬층/금층(Cr/Au) 등의 이중층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배선 패턴(150)은 제1 절연층(161) 위에 크롬층과 금층을 차례로 형성한 후 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 배선 패턴(150)은 구불구불한 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제4 배선 패턴(154)은 제4 영역(D)에서 서로 연결되지 않고 분리된다.A wiring pattern (150) is formed on the first insulating layer (161). The wiring pattern 150 may include a first wiring pattern 151, a second wiring pattern 152, a third wiring pattern 153, and a fourth wiring pattern 154. The wiring pattern 150 may be formed of a conductive material, for example, a metal such as gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al), nickel (Ni), or a metal oxide such as ITO. The wiring pattern 150 may be formed of a double layer such as a chromium layer / a gold layer (Cr / Au). For example, the wiring pattern 150 may be formed by sequentially forming a chromium layer and a gold layer on the first insulating layer 161 and patterning the same. The wiring pattern 150 may be formed to have a serpentine shape. The fourth wiring patterns 154 are separated from each other in the fourth region D without being connected to each other.

도 31 및 도 32를 참조하면, 제2 영역(B)에 글루코오스 센서의 제2 전극(122)을 형성하고, 제4 영역(D)에 온도 센서(140)를 형성한다. 예를 들어, 글루코오스 센서의 제2 전극(122)과 온도 센서(140)는 배선 패턴(150)이 형성된 제1 절연층(161) 위에 스퍼터링과 같은 물리기상증착 공정을 수행하여 크롬층과 백금층을 차례로 형성한 후 패터닝하는 것에 의해 동시에 형성될 수 있다. 글루코오스 센서의 제2 전극(122)은 제2 배선 패턴(152) 위에 형성되고, 온도 센서(140)는 제1 절연층(161) 위에 형성된다. 온도 센서(140)는 서로 분리된 제4 배선 패턴(154)을 연결하도록 형성된다.31 and 32, the second electrode 122 of the glucose sensor is formed in the second region B, and the temperature sensor 140 is formed in the fourth region D. For example, the second electrode 122 of the glucose sensor and the temperature sensor 140 may be formed by performing a physical vapor deposition process such as sputtering on the first insulating layer 161 on which the wiring pattern 150 is formed, And then patterning the substrate. The second electrode 122 of the glucose sensor is formed on the second wiring pattern 152 and the temperature sensor 140 is formed on the first insulating layer 161. The temperature sensor 140 is formed to connect the fourth wiring patterns 154 separated from each other.

도 33 및 도 34를 참조하면, 희생 기판(500) 위에 배선 패턴(150)을 덮는 제2 절연층(162)을 형성한다. 예를 들어, 제2 절연층(162)은 글루코오스 센서의 제2 전극(122)과 온도 센서(140)가 형성된 제1 절연층(161) 위에 에폭시를 스핀 코팅하여 에폭시층을 형성한 후 상기 에폭시층을 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 에폭시층이 패터닝될 때 제1 절연층(161)도 패터닝되어 배선 패턴(150)과 온도 센서(140) 이외의 영역에서 제거될 수 있다. 상기 패터닝에 의해 제1 절연층(161)과 제2 절연층(162)은 구불구불한 형상을 가질 수 있다. 제2 절연층(162)은 제1 영역(A), 제2 영역(B), 제3 영역(C) 및 배선 패턴(150)의 말단 영역을 노출시킨다. 제2 절연층(162)은 온도 센서(140)를 노출시키지 않고 덮을 수 있다.Referring to FIGS. 33 and 34, a second insulating layer 162 is formed on the sacrificial substrate 500 to cover the wiring pattern 150. For example, the second insulating layer 162 may be formed by spin-coating an epoxy on the first insulating layer 161 formed with the second electrode 122 of the glucose sensor and the temperature sensor 140 to form an epoxy layer, And then patterning the layer. When the epoxy layer is patterned, the first insulating layer 161 may also be patterned and removed in a region other than the wiring pattern 150 and the temperature sensor 140. By the patterning, the first insulating layer 161 and the second insulating layer 162 may have a serpentine shape. The second insulating layer 162 exposes the end regions of the first region A, the second region B, the third region C, and the wiring pattern 150. The second insulating layer 162 may cover the temperature sensor 140 without exposing it.

도 35 및 도 36을 참조하면, 제2 절연층(162)까지 형성된 희생 기판(500) 위의 결과물을 지지층(160)으로 전사한다. 예를 들어, 상기 결과물은 수용성 테이프에 의해 지지층(160)으로 전사될 수 있고, 전사 후 상기 수용성 테이프는 물에 의해 제거될 수 있다.Referring to FIGS. 35 and 36, the resultant material on the sacrificial substrate 500 up to the second insulating layer 162 is transferred to the supporting layer 160. For example, the resultant may be transferred to the support layer 160 by a water-soluble tape, and after the transfer, the water-soluble tape may be removed by water.

제1 영역(A)의 제1 배선 패턴(151) 위에 습도 센서(140)를 형성한다. 습도 센서(110)는 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 포함할 수 있다. 습도 센서(110)의 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은 전기적으로 서로 분리된 제1 배선 패턴(151) 위에 형성될 수 있다.The humidity sensor 140 is formed on the first wiring pattern 151 of the first region A. [ The humidity sensor 110 may include a first electrode 111 and a second electrode 112. The first electrode 111 and the second electrode 112 of the humidity sensor 110 may be formed on the first wiring pattern 151 electrically separated from each other.

예를 들어, 습도 센서(110)는 0.01M의 3,4-에틸렌디옥시티오펜(ethylenedioxythiophene)과 0.1M의 LiClO4을 포함하는 아세토니트릴 용액을 제1 영역(A)에 제공하여 전기도금 공정을 수행하는 것에 의해 PEDOT로 형성될 수 있다.For example, the humidity sensor 110 may be provided with an acetonitrile solution containing 0.01 M of ethylenedioxythiophene and 0.1 M of LiClO 4 in the first region A to provide an electroplating process Gt; PEDOT < / RTI >

제2 영역(B)의 제2 배선 패턴(152) 위에 글루코오스 센서(120)의 제3 전극(123)을 형성하고, 제3 영역(C)의 제3 배선 패턴(153) 위에 pH 센서(130)의 제2 전극(132)을 형성한다. The third electrode 123 of the glucose sensor 120 is formed on the second wiring pattern 152 of the second region B and the pH sensor 130 is formed on the third wiring pattern 153 of the third region C. [ The second electrode 132 is formed.

글루코오스 센서(120)의 제3 전극(123)과 pH 센서(130)의 제2 전극(132)은, 예를 들어, 은층/염화은층(Ag/AgCl)로 형성될 수 있다.The third electrode 123 of the glucose sensor 120 and the second electrode 132 of the pH sensor 130 may be formed of, for example, a silver layer / a silver chloride layer (Ag / AgCl).

상기 은층은 제2 영역(B)과 제3 영역(C)에 5mM의 AgNO3와 1M의 KNO3의 수용액을 제공하여 전기도금 공정을 수행하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 염화은층은 상기 은층이 형성된 영역에 0.1M의 KCl과 0.01M의 HCl의 수용액을 제공하고 전기도금 공정을 수행하여 상기 은층의 상부를 염소화하는 것에 의해 형성될 수 있다.The silver layer can be formed by performing an electroplating process by providing an aqueous solution of 5 mM of AgNO 3 and 1 M of KNO 3 in the second region (B) and the third region (C). The silver chloride layer can be formed by providing an aqueous solution of 0.1 M KCl and 0.01 M HCl in the region where the silver layer is formed and performing an electroplating process to chlorinate the upper portion of the silver layer.

제2 영역(B)에서 제2 배선 패턴(152) 위에 글루코오스 센서(120)의 제1 전극(121)을 형성한다. 제1 전극(121)은 다공성 금층(121a), 과산화수소 분해층(121b), 및 글루코오스 분해층(121c)을 포함할 수 있다.The first electrode 121 of the glucose sensor 120 is formed on the second wiring pattern 152 in the second region B. The first electrode 121 may include a porous gold layer 121a, a hydrogen peroxide decomposition layer 121b, and a glucose decomposition layer 121c.

다공성 금층(121a)은 제2 영역(B)에 2mM의 HAuCl4을 포함하는 2M의 황산 수용액을 제공하여 전기도금 공정을 수행하는 것에 의해 형성될 수 있다.The porous gold layer (121a) may be by providing an aqueous solution of 2M sulfuric acid containing 2mM of HAuCl 4 in the second area (B) formed by performing an electroplating process.

과산화수소 분해층(121b)은 다공성 금층(121a)이 형성된 제2 영역(B)에 10mM의 KCl, 2.5mM의 K3[Fe(CN)6], 및 2.5mM의 FeCl3·6H2O을 포함하는 0.1M의 염산 수용액을 제공하고 전기도금 공정을 수행하여 다공성 금층(121a) 위에 프러시안 블루를 증착시키는 것에 의해 형성될 수 있다.The hydrogen peroxide decomposition layer 121b contains 10 mM KCl, 2.5 mM K 3 [Fe (CN) 6 ], and 2.5 mM FeCl 3 .6H 2 O in the second region B where the porous gold layer 121a is formed And then conducting an electroplating process to deposit Prussian blue on the porous gold layer 121a.

글루코오스 분해층(121c)는 과산화수소 분해층(121b)에 글루코오스 옥시다아제(GOx)를 고정시키는 것에 의해 형성될 수 있다. 먼저 2wt%의 아세트산에 키토산을 녹여 1wt%의 키토산 용액을 형성한다. 상기 키토산 용액을 박리 그라파이트(exfoliated graphite)를 포함하는 1X PBS(phosphate buffered saline)와 혼합하여 키토산-그래핀 혼합 용액을 형성한다. 상기 키토산-그래핀 혼합 용액에 글루코오스 옥시다아제와 BSA(bovine serum albumin)를 각각 0.05g/mL와 0.01g/mL의 농도가 되도록 첨가하여 GOx-BSA 혼합 용액을 형성한다. 또, 상기 키토산-그래핀 혼합 용액에 글루코오스 옥시다아제를 0.05g/mL의 농도가 되도록 첨가하여 GOx 혼합 용액을 형성한다. 상기 GOx-BSA 혼합 용액 0.8㎕를 다공성 금층(121a) 위에 드랍 캐스팅한 후 건조시킨다. 이어서, 상기 GOx 혼합 용액 0.8㎕를 다공성 금층(121a) 위에 드랍 캐스팅하여 건조시킨다. 이에 의해 글루코오스 분해층(121c)이 형성된다.The glucose decomposition layer 121c can be formed by fixing glucose oxidase (GOx) to the hydrogen peroxide decomposition layer 121b. First, chitosan is dissolved in 2 wt% acetic acid to form a 1 wt% chitosan solution. The chitosan solution is mixed with 1X PBS (phosphate buffered saline) containing exfoliated graphite to form a chitosan-graphene mixed solution. To the chitosan-graphene mixed solution, glucose oxidase and bovine serum albumin (BSA) were added at concentrations of 0.05 g / mL and 0.01 g / mL, respectively, to form a GOx-BSA mixed solution. To the chitosan-graphene mixed solution, glucose oxidase was added at a concentration of 0.05 g / mL to form a GOx mixed solution. 0.8 占 퐇 of the GOx-BSA mixed solution is cast on the porous gold layer 121a and then dried. Next, 0.8 占 퐇 of the GOx mixture solution is dropped on the porous gold layer 121a and dried. Whereby the glucose decomposition layer 121c is formed.

글루코오스 센서(120)의 제1 전극(121), 제2 전극(122), 및 제3 전극(123)은 전기적으로 서로 분리된 제2 배선 패턴(152) 위에 형성될 수 있다. The first electrode 121, the second electrode 122 and the third electrode 123 of the glucose sensor 120 may be formed on the second wiring pattern 152 electrically separated from each other.

제3 영역(C)의 제3 배선 패턴(153) 위에 pH 센서(130)의 제1 전극(131)을 형성한다. 예를 들어, pH 센서(130)의 제1 전극(131)은 제3 영역(C)에 0.1M의 아닐린을 포함하는 1M의 염산 수용액을 제공하여 전기도금 공정을 수행하는 것에 의해 폴리아닐린으로 형성될 수 있다. pH 센서(130)의 제1 전극(131)과 제2 전극(132)은 전기적으로 서로 분리된 제3 배선 패턴(153) 위에 형성될 수 있다.The first electrode 131 of the pH sensor 130 is formed on the third wiring pattern 153 of the third region C. [ For example, the first electrode 131 of the pH sensor 130 may be formed of polyaniline by performing an electroplating process by providing a 1 M aqueous hydrochloric acid solution containing 0.1 M of aniline in the third region C . The first electrode 131 and the second electrode 132 of the pH sensor 130 may be formed on the third wiring pattern 153 that is electrically separated from each other.

도 37 및 도 38을 참조하면, 제2 영역(B)의 글루코오스 센서(120) 위에 스크린층(170)을 형성한다. 예를 들어, 스크린층(170)은 0.5wt%의 나피온 2㎕를 글루코오스 센서(120) 위에 드랍 캐스팅하는 것에 의해 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 37 and 38, a screen layer 170 is formed on the glucose sensor 120 of the second region B. As shown in FIG. For example, the screen layer 170 may be formed by drop casting 2 [mu] l of 0.5 wt% Nafion onto the glucose sensor 120.

스크린층(170)을 건조시킨 후 2wt% 글루타르알데히드(glutaraldehyde) 0.8㎕를 글루코오스 센서(120) 위에 드랍 캐스팅하여 글루코오스 분해층(121c)을 가교결합시킨다.After drying the screen layer 170, 0.8 占 퐇 of 2 wt% glutaraldehyde is dropped on the glucose sensor 120 to cross-link the glucose degradation layer 121c.

스크린층(170) 위에 바이오 센서(100)를 덮는 땀흡수층(180)을 형성한다. 땀흡수층(180)은 땀을 잘 흡수하고 배출할 수 있는 다공성 소재, 예를 들어, 솜과 같은 섬유질 소재로 형성될 수 있다.The sweat absorbing layer 180 covering the biosensor 100 is formed on the screen layer 170. The sweat absorbing layer 180 may be formed of a porous material, for example, a fibrous material such as cotton, which can absorb and discharge sweat well.

지지층(160) 아래에 방수층(190)을 형성한다. 방수층(190)은, 예를 들어, 테가덤 등으로 형성될 수 있다.A waterproof layer 190 is formed below the support layer 160. The waterproof layer 190 may be formed of, for example, a tergum or the like.

바이오 센싱 장치(10)의 구성 요소의 형성 순서는 위에 기재된 순서에 제한되지 않으며 바뀔 수 있다.The order of formation of the components of the biosensor 10 is not limited to the order described above and can be changed.

[[ 스트립형Strip type 바이오  Bio 센싱Sensing 장치] Device]

도 39는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 센싱 장치의 평면도이고, 도 40은 도 39의 바이오 센싱 장치의 분해 사시도이고, 도 41은 도 39의 바이오 센싱 장치의 정면도이며, 도 42는 도 39의 바이오 센싱 장치의 실제 이미지를 나타낸다.39 is a plan view of the biosensing device according to another embodiment of the present invention, Fig. 40 is an exploded perspective view of the biosensing device of Fig. 39, Fig. 41 is a front view of the biosensing device of Fig. 39, The actual image of the biosensing device of FIG.

도 39 내지 도 42를 참조하면, 바이오 센싱 장치(20)는 바이오 센서(200), 배선 패턴(250), 지지층(260), 절연층(262), 스페이서(265), 스크린층(270), 및 커버층(280)을 포함할 수 있다. 바이오 센서(200)의 세부 구성 중 전술한 바이오 센싱 장치(10)의 바이오 센서(100)와 중복되는 부분의 설명은 생략될 수 있다.39 to 42, the biosensor 20 includes a biosensor 200, a wiring pattern 250, a support layer 260, an insulation layer 262, a spacer 265, a screen layer 270, And a cover layer 280. The detailed description of the part of the biosensor 200 that overlaps the biosensor 100 of the biosensor 10 described above may be omitted.

바이오 센서(200)는 글루코오스 센서(220), pH 센서(230), 및 온도 센서(240)를 포함할 수 있다. 배선 패턴(250)은 제1 배선 패턴(251), 제2 배선 패턴(252), 및 제3 배선 패턴(253)을 포함할 수 있다. 제1 배선 패턴(52)은 지지층(260)의 일측을 따라 배치될 수 있고, 제2 배선 패턴(252)은 지지층(260)의 타측을 따라 배치될 수 있다. 제3 배선 패턴(253)은 한 개씩 지지층(260)의 일측과 타측에 각각 배치될 수 있다. 배선 패턴(250)은 전도성 물질, 예를 들어, 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 등의 금속이나 ITO 등의 금속 산화물로 형성될 수 있다. 또, 배선 패턴(250)은 크롬층/금층(Cr/Au) 등의 이중층으로 형성될 수 있다.The biosensor 200 may include a glucose sensor 220, a pH sensor 230, and a temperature sensor 240. The wiring pattern 250 may include a first wiring pattern 251, a second wiring pattern 252, and a third wiring pattern 253. The first wiring patterns 52 may be disposed along one side of the support layer 260 and the second wiring patterns 252 may be disposed along the other side of the support layer 260. The third wiring patterns 253 may be disposed on one side and the other side of the supporting layer 260, respectively. The wiring pattern 250 may be formed of a conductive material, for example, a metal such as gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al), nickel (Ni), or a metal oxide such as ITO. The wiring pattern 250 may be formed of a double layer such as a chromium layer / a gold layer (Cr / Au).

글루코오스 센서(220)는 제1 전극(221), 제2 전극(222), 및 제3 전극(223)을 포함할 수 있다. 제1 전극(221)은 작업 전극일 수 있고, 제2 전극(222)은 상대 전극일 수 있으며, 제3 전극(223)은 기준 전극일 수 있다. 본 실시예에서, 글루코오스 센서(220)는 3전극 센서이나, 이에 제한되지 않으며, 2전극 센서로 형성될 수 있다.The glucose sensor 220 may include a first electrode 221, a second electrode 222, and a third electrode 223. The first electrode 221 may be a working electrode, the second electrode 222 may be a counter electrode, and the third electrode 223 may be a reference electrode. In this embodiment, the glucose sensor 220 may be formed of a three-electrode sensor, but not limited thereto, and a two-electrode sensor.

글루코오스 센서(220)의 제1 전극(221), 제2 전극(222), 및 제3 전극(223)은 전기적으로 서로 분리된 제1 배선 패턴(251) 위에 배치될 수 있다. 글루코오스 센서(220)는 제1 배선 패턴(251)에 의해 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.The first electrode 221, the second electrode 222 and the third electrode 223 of the glucose sensor 220 may be disposed on the first wiring pattern 251 electrically separated from each other. The glucose sensor 220 may be electrically connected to an external device by a first wiring pattern 251.

글루코오스 센서(220)는 땀 속의 글루코오스 농도를 측정한다. 글루코오스 센서(220)는 제2 전극(222)과 제3 전극(223)이 제1 전극(221)을 둘러싸는 구조를 가짐으로써 글루코오스 센서(220)뿐만 아니라 바이오 센싱 장치(20) 전체가 고집적화될 수 있다. 또, 제1 전극(221)은 약 1,000㎛ 이하의 직경을 갖는 작은 크기로 형성될 수 있고, 이에 의해 적은 양의 땀으로도 땀 속의 글루코오스 농도를 정확하게 측정할 수 있다. The glucose sensor 220 measures the concentration of glucose in sweat. The glucose sensor 220 has a structure in which the second electrode 222 and the third electrode 223 surround the first electrode 221 so that not only the glucose sensor 220 but also the entire biosensing device 20 is highly integrated . In addition, the first electrode 221 can be formed in a small size with a diameter of about 1,000 탆 or less, whereby the glucose concentration in sweat can be accurately measured even with a small amount of sweat.

pH 센서(230)는 제1 전극(231) 및 제2 전극(232)을 포함할 수 있다. 제1 전극(231)은 작업 전극일 수 있고, 제2 전극(232)은 기준 전극 및/또는 상대 전극 일 수 있다. 또는, 이와 반대로 제1 전극(231)이 기준 전극 및/또는 상대 전극일 수 있고, 제2 전극(232)이 작업 전극일 수 있다. 본 실시예에서, pH 센서(230)는 2전극 센서이나, 이에 제한되지 않으며, 글루코오스 센서(220)와 같이 3전극 센서로 형성될 수 있다.The pH sensor 230 may include a first electrode 231 and a second electrode 232. The first electrode 231 may be a working electrode, and the second electrode 232 may be a reference electrode and / or a counter electrode. Alternatively, the first electrode 231 may be a reference electrode and / or a counter electrode, and the second electrode 232 may be a working electrode. In this embodiment, the pH sensor 230 may be formed of a two-electrode sensor, but not limited thereto, and a three-electrode sensor such as the glucose sensor 220.

pH 센서(230)의 제1 전극(231) 및 제2 전극(232)은 전기적으로 서로 분리된 제2 배선 패턴(252) 위에 배치될 수 있다. pH 센서(230)는 제2 배선 패턴(252)에 의해 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.the first electrode 231 and the second electrode 232 of the pH sensor 230 may be disposed on the second wiring pattern 252 which are electrically separated from each other. The pH sensor 230 may be electrically connected to the external device by the second wiring pattern 252.

pH 센서(230)는 땀의 pH를 측정한다. pH 센서(230)는 제1 전극(231)과 제2 전극(232) 간 OCP(open circuit potential) 변화를 측정하는 것에 의해 땀의 pH를 측정할 수 있다. pH 센서(230)에 의해 측정된 pH값에 따라 글루코오스 농도 측정값이 실시간으로 보정될 수 있다.The pH sensor 230 measures the pH of the sweat. The pH sensor 230 can measure the pH of the sweat by measuring an open circuit potential (OCP) change between the first electrode 231 and the second electrode 232. the glucose concentration measurement value can be corrected in real time according to the pH value measured by the pH sensor 230. [

pH 센서(230)는 제2 전극(232) 주위에 두 개의 제1 전극(231)이 배치됨으로써 실질적으로 두 개의 pH 센서로 기능할 수 있다. 두 개의 제1 전극(231)은 제2 전극(232)을 둘러쌀 수 있다.The pH sensor 230 can function as substantially two pH sensors by disposing two first electrodes 231 around the second electrode 232. The two first electrodes 231 may surround the second electrode 232.

온도 센서(240)는 지지층(260) 위에 배치되어 서로 분리된 제3 배선 패턴(253)에 각각 연결된다. 온도 센서(240)는 구불구불한 형상을 가질 수 있다.The temperature sensor 240 is connected to the third wiring pattern 253 disposed on the support layer 260 and separated from each other. The temperature sensor 240 may have a serpentine shape.

온도 센서(240)는 땀의 온도를 측정한다. 온도 센서(240)는 저항체로서 온도 변화에 따른 전기저항값을 측정하여 땀의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(240)에 의해 측정된 온도값에 따라 글루코오스 농도 측정값이 실시간으로 보정될 수 있다.The temperature sensor 240 measures the temperature of the sweat. The temperature sensor 240 can measure the temperature of the sweat by measuring the electrical resistance value according to the temperature change as a resistor. The glucose concentration measurement value can be corrected in real time according to the temperature value measured by the temperature sensor 240. [

바이오 센서(200)는 글루코오스 농도를 더욱 정확하게 측정하기 위해 pH 센서(230) 및 온도 센서(240)를 포함하나 제한이 있는 것은 아니다. 상기 센서들을 포함하지 않거나 하나만 선택하여 포함할 수 있다.The biosensor 200 includes, but is not limited to, a pH sensor 230 and a temperature sensor 240 for more accurately measuring the glucose concentration. And may include none or only one sensor.

지지층(260)은 바이오 센서(200) 및 배선 패턴(250) 아래에 배치되어 바이오 센서(200) 및 배선 패턴(250)을 지지한다. 지지층(260)은 고분자, 예를 들어, 폴리이미드로 형성될 수 있다. 지지층(260)은 고분자 스트립(polymer strip)일 수 있다.The support layer 260 is disposed under the biosensor 200 and the wiring pattern 250 to support the biosensor 200 and the wiring pattern 250. The support layer 260 may be formed of a polymer, for example, polyimide. The support layer 260 may be a polymer strip.

절연층(262)은 배선 패턴(250) 위에 배치된다. 절연층(262)은, 예를 들어, 에폭시 등으로 형성될 수 있다. 절연층(262)은 바이오 센서(200)와 배선 패턴(250)의 말단 영역을 노출시키고, 이에 의해 바이오 센서(200)는 땀과 접촉할 수 있고, 배선 패턴(250)의 상기 말단 영역은 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 단, 절연층(262)은 온도 센서(240)를 노출시키지 않고 덮을 수 있다.The insulating layer 262 is disposed on the wiring pattern 250. The insulating layer 262 may be formed of, for example, epoxy or the like. The insulating layer 262 exposes the end regions of the biosensor 200 and the wiring pattern 250 so that the biosensor 200 can come into contact with perspiration, And can be electrically connected to the device. However, the insulating layer 262 may cover the temperature sensor 240 without exposing it.

스페이서(265)는 지지층(260)의 양측에 각각 배치된다. 스페이서(265)는 지지층(260)이 신장하는 방향을 따라 바이오 센서(200)가 배치되는 영역의 양측에 배치될 수 있다. 스페이서(265)는, 예를 들어, PTFE(polytetrafluoroethylene)와 같은 접착성 고분자로 형성될 수 있다. 스페이서(265)와 지지층(260) 사이에 절연층(262)이 배치될 수 있다. 도 35를 참조하면, 지지층(260), 커버층(280), 절연층(262), 및 스페이서(265)에 의해 정의되는 땀흡수 갭(sweat absorbing gap)(265g)에 의해 형성되는 모세관 힘(capillary force)에 의해 땀이 흡수될 수 있다. 스페이서(265)는 모세관 힘을 유도하는 땀흡수 갭(265g)을 형성할 수 있는 두께를 가질 수 있다. Spacers 265 are disposed on both sides of the support layer 260, respectively. The spacer 265 may be disposed on both sides of a region where the biosensor 200 is disposed along the direction in which the support layer 260 extends. The spacer 265 may be formed of an adhesive polymer such as, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE). An insulating layer 262 may be disposed between the spacer 265 and the support layer 260. 35, a capillary force (e.g., a capillary force) formed by a sweat absorbing gap 265g defined by a support layer 260, a cover layer 280, an insulating layer 262, and a spacer 265 The sweat can be absorbed by capillary force. Spacer 265 may have a thickness that can form a sweat gaps 265g to induce a capillary force.

스크린층(270)은 글루코오스 센서(220) 위에 배치된다. 스크린층(270)은 흡수된 땀에서 글루코오스를 센싱하는데 방해가 될 수 있는 이물질(약물 등 포함)을 걸러낼 수 있다. 또, 스크린층(270)은 글루코오스 센서(220)의 제1 전극(221)의 글루코오스 분해층(도 8의 121c)을 안정적으로 고정시킬 수 있다. 스크린층(270)은, 예를 들어, 나피온 등으로 형성될 수 있다.The screen layer 270 is disposed above the glucose sensor 220. The screen layer 270 can filter foreign substances (including drugs) that may interfere with sensing glucose from the absorbed sweat. In addition, the screen layer 270 can stably fix the glucose decomposition layer (121c in FIG. 8) of the first electrode 221 of the glucose sensor 220. The screen layer 270 may be formed of, for example, Nafion.

커버층(280)은 바이오 센서(200) 및 스페이서(265) 위에 배치된다. 커버층(280)은 지지층(260) 및 스페이서(265)와 함께 땀을 흡수할 수 있는 땀흡수 갭(265g)을 형성할 수 있다. 커버층(280)은, 예를 들어, PET(polyethylene terephthalate)로 형성될 수 있다.The cover layer 280 is disposed on the biosensor 200 and the spacer 265. The cover layer 280 may form a sweat absorbing gap 265g that can absorb sweat with the support layer 260 and the spacer 265. [ The cover layer 280 may be formed of, for example, PET (polyethylene terephthalate).

pH 센서(230), 글루코오스 센서(220), 및 온도 센서(240)가 두 스페이서(265) 사이에 지지층(260)이 신장하는 방향으로 차례로 배치될 수 있다. 땀흡수 갭(265g)을 통하여 흡수된 땀은 pH 센서(230)와 글루코오스 센서(220)를 거쳐 온도 센서(240)로 이동할 수 있다. 상기 센서들의 배치 순서는 제한되지 않으며 변경될 수 있다.the pH sensor 230, the glucose sensor 220, and the temperature sensor 240 may be disposed in sequence in the direction in which the support layer 260 extends between the two spacers 265. The sweat absorbed through the sweat absorbing gap 265g may move to the temperature sensor 240 via the pH sensor 230 and the glucose sensor 220. [ The arrangement order of the sensors is not limited and can be changed.

바이오 센싱 장치(20)는 상기 땀흡수 갭(265g)을 통하여 글루코오스 농도 측정에 요구되는 양의 땀을 직접 수집하기 때문에 바이오 센서(200)는 습도 센서를 포함하지 않을 수 있다. 또, 바이오 센싱 장치(20)는 피부에 부착되지 않고 인체에 발생한 땀을 흡수하여 글루코오스 농도를 측정할 수 있고, 글루코오스 농도 측정이 요구될 때 1회용으로 사용될 수 있다. 이와 같이, 바이오 센싱 장치(20)는 피부에 부착되지 않고 사용될 수 있어 이물감을 없앨 수 있고 사용하기가 간편하다.The biosensor 200 may not include the humidity sensor since the biosensor 20 directly collects the amount of sweat required for measuring the glucose concentration through the sweat absorption gap 265g. In addition, the biosensor 20 can measure the glucose concentration by absorbing sweat generated in the human body without attaching to the skin, and can be used once when the glucose concentration measurement is required. As described above, the biosensor 20 can be used without attaching to the skin, so that it is possible to eliminate a foreign body feeling and is easy to use.

도 43은 도 39의 바이오 센싱 장치의 사용 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 43 is a diagram for explaining a method of using the biosensing device of FIG.

도 43을 참조하면, 바이오 센싱 장치(20)는 땀을 흡수한 후 ZIF 커넥터(25)를 통하여 외부 장치에 연결되고, 글루코오스 농도가 측정될 수 있다. 이와 같이, 바이오 센싱 장치(20)는 인체에 부착되지 않고 1회용으로 간편하게 사용될 수 있다.Referring to FIG. 43, the biosensor 20 absorbs perspiration and is connected to an external device through a ZIF connector 25, and the glucose concentration can be measured. As described above, the biosensing device 20 can be easily used without disposing it on the human body.

본 발명의 다른 실시예에서, 도 39의 바이오 센싱 장치(20)의 커버층(280)은 전술한 바이오 센싱 장치(10)의 땀흡수층(180)과 동일하게 형성되거나 땀흡수층을 포함할 수 있다. 인체에서 배출되는 땀의 양이 적은 경우라 하더라도 땀이 커버층(280)에 의해 흡수되어 빠르고 용이하게 수집될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the cover layer 280 of the biosensing device 20 of FIG. 39 may be formed identically to the sweat absorbing layer 180 of the biosensing device 10 described above or may include a sweat absorbing layer . Even when the amount of sweat discharged from the human body is small, the sweat can be absorbed by the cover layer 280 and can be collected quickly and easily.

또, 바이오 센싱 장치(20)는 지지층(260) 아래에 배치되는 방수층을 더 포함할 수 있다. 상기 방수층은 전술한 바이오 센싱 장치(10)의 방수층(190)과 동일하게 형성될 수 있다. 상기 방수층에 의해 바이오 센싱 장치(20)는 사용자의 인체에 부착되어 고정될 수 있고, 사용자가 일정시간 활동을 하여 땀이 충분히 흡수가 된 후 바이오 센싱 장치(20)는 인체에서 분리되고, ZIF 커넥터(25)를 통하여 외부 장치에 연결되어 글루코오스 농도가 측정될 수 있다. 즉, 상기 방수층을 포함하는 바이오 센싱 장치(20)는 땀이 적게 나거나 잘 나지 않는 사용자에게 부착되어 효과적으로 사용될 수 있다. 상기 방수층은 땀 이외의 수분이 바이오 센서(200)로 침투하는 것을 방지할 수 있고, 바이오 센서(200) 영역 내로 땀이 수집되는 것을 도울 수 있다.The biosensing device 20 may further include a waterproof layer disposed under the support layer 260. The waterproof layer may be formed in the same manner as the waterproof layer 190 of the biosensing device 10 described above. The biosensing device 20 can be attached and fixed to the user's body by the waterproof layer and the biosensing device 20 is separated from the human body after the sweat is fully absorbed by the user for a predetermined time, The glucose concentration can be measured by being connected to the external device through the sensor 25. That is, the biosensing device 20 including the waterproof layer can be effectively used by being attached to a user who is less sweaty or does not feel well. The waterproof layer can prevent moisture other than sweat from penetrating into the biosensor 200, and can help collect sweat into the area of the biosensor 200.

도 44 내지 도 47은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 센싱 장치의 형성 방법을 나타낸다.44 to 47 show a method of forming a biosensing device according to another embodiment of the present invention.

도 44를 참조하면, 지지층(260) 위에 배선 패턴(250)을 형성한다. 지지층(260)은 고분자, 예를 들어, 폴리이미드로 형성될 수 있고, 폴리이미드 스트립일 수 있다. Referring to FIG. 44, a wiring pattern 250 is formed on a support layer 260. The support layer 260 may be formed of a polymer, for example, polyimide, and may be a polyimide strip.

배선 패턴(250)은 제1 배선 패턴(251), 제2 배선 패턴(252), 및 제3 배선 패턴(153)을 포함할 수 있다. 배선 패턴(250)은 전도성 물질, 예를 들어, 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 등의 금속이나 ITO 등의 금속 산화물로 형성될 수 있다. 또, 배선 패턴(250)은 크롬층/금층(Cr/Au) 등의 이중층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배선 패턴(250)은 지지층(260) 위에 크롬층과 금층을 차례로 형성한 후 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 제3 배선 패턴(253)은 온도 센서가 형성되는 영역에서 서로 연결되지 않고 분리된다.The wiring pattern 250 may include a first wiring pattern 251, a second wiring pattern 252, and a third wiring pattern 153. The wiring pattern 250 may be formed of a conductive material, for example, a metal such as gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al), nickel (Ni), or a metal oxide such as ITO. The wiring pattern 250 may be formed of a double layer such as a chromium layer / a gold layer (Cr / Au). For example, the wiring pattern 250 may be formed by sequentially forming a chromium layer and a gold layer on the support layer 260 and then patterning. The third wiring patterns 253 are separated without being connected to each other in the region where the temperature sensors are formed.

도 45를 참조하면, 제1 배선 패턴(251) 위에 글루코오스 센서의 제2 전극(222)을 형성하고, 지지층(260) 위에 온도 센서(240)를 형성한다. 예를 들어, 글루코오스 센서의 제2 전극(222)과 온도 센서(240)는 배선 패턴(250)이 형성된 지지층(260) 위에 스퍼터링과 같은 물리기상증착 공정을 수행하여 크롬층과 백금층을 차례로 형성한 후 패터닝하는 것에 의해 동시에 형성될 수 있다. 온도 센서(240)는 서로 분리된 제3 배선 패턴(253)을 연결하도록 형성된다.45, a second electrode 222 of a glucose sensor is formed on a first wiring pattern 251, and a temperature sensor 240 is formed on a support layer 260. For example, the second electrode 222 and the temperature sensor 240 of the glucose sensor may be formed by performing a physical vapor deposition process such as sputtering on the support layer 260 on which the wiring pattern 250 is formed to sequentially form a chromium layer and a platinum layer And then patterning it. The temperature sensor 240 is formed to connect the third wiring patterns 253 separated from each other.

도 46을 참조하면, 지지층(260) 위에 배선 패턴(250)을 덮는 절연층(262)을 형성한다. 예를 들어, 절연층(262)은 글루코오스 센서의 제2 전극(222)과 온도 센서(240)가 형성된 지지층(260) 위에 에폭시를 스핀 코팅하여 에폭시층을 형성한 후 상기 에폭시층을 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 절연층(262)은 글루코오스 센서와 pH 센서가 형성되는 영역과 배선 패턴(250)의 말단 영역을 노출시킨다. 절연층(262)은 온도 센서(240)를 노출시키지 않고 덮을 수 있다.Referring to FIG. 46, an insulating layer 262 covering the wiring pattern 250 is formed on a support layer 260. For example, the insulating layer 262 may be formed by spin-coating an epoxy on a supporting layer 260 formed with a second electrode 222 of a glucose sensor and a temperature sensor 240 to form an epoxy layer and then patterning the epoxy layer . The insulating layer 262 exposes a region where the glucose sensor and the pH sensor are formed and a terminal region of the wiring pattern 250. The insulating layer 262 may cover the temperature sensor 240 without exposing it.

도 47을 참조하면, 절연층(262)에 의해 노출된 제1 배선 패턴(251) 위에 글루코오스 센서(220)의 제1 전극(221)과 제3 전극(223)을 형성한다. 또, 절연층(262)에 의해 노출된 제2 배선 패턴(252) 위에 pH 센서(230)의 제1 전극(231)과 제2 전극(232)을 형성한다. 글루코오스 센서(220) 및 pH 센서(230)의 형성 공정 중에서 전술한 바이오 센싱 장치(10)의 글루코오스 센서(120) 및 pH 센서(130)의 형성 공정과 중복되는 부분의 설명은 생략될 수 있다.Referring to FIG. 47, a first electrode 221 and a third electrode 223 of the glucose sensor 220 are formed on a first wiring pattern 251 exposed by an insulating layer 262. The first electrode 231 and the second electrode 232 of the pH sensor 230 are formed on the second wiring pattern 252 exposed by the insulating layer 262. The description of the portions of the biosensing device 10 that are the same as those of the formation of the glucose sensor 120 and the pH sensor 130 in the process of forming the glucose sensor 220 and the pH sensor 230 may be omitted.

글루코오스 센서(220)의 제1 전극(221)은 다공성 금층, 과산화수소 분해층, 및 글루코오스 분해층을 포함할 수 있다. 글루코오스 센서(220)의 제3 전극(223)과 pH 센서(230)의 제2 전극(232)은, 예를 들어, 은층/염화은층(Ag/AgCl)로 형성될 수 있다. pH 센서(230)의 제1 전극(231)은, 예를 들어, 폴리아닐린으로 형성될 수 있다.The first electrode 221 of the glucose sensor 220 may include a porous gold layer, a hydrogen peroxide decomposition layer, and a glucose decomposition layer. The third electrode 223 of the glucose sensor 220 and the second electrode 232 of the pH sensor 230 may be formed of, for example, a silver layer / silver chloride layer (Ag / AgCl). The first electrode 231 of the pH sensor 230 may be formed of, for example, polyaniline.

글루코오스 센서(220)의 제1 전극(221), 제2 전극(222), 및 제3 전극(223)은 전기적으로 서로 분리된 제1 배선 패턴(251) 위에 형성될 수 있고, pH 센서(230)의 제1 전극(231) 및 제2 전극(232)은 전기적으로 서로 분리된 제2 배선 패턴(252) 위에 형성될 수 있다.The first electrode 221, the second electrode 222 and the third electrode 223 of the glucose sensor 220 may be formed on the first wiring pattern 251 electrically separated from each other and the pH sensor 230 The first electrode 231 and the second electrode 232 may be formed on the second wiring pattern 252 which are electrically separated from each other.

지지층(260)의 양측에 각각 스페이서(265)를 형성한다. 스페이서(265)는 지지층(260)이 신장하는 방향을 따라 바이오 센서(200)가 배치되는 영역의 양측에 형성될 수 있다. 스페이서(265)는, 예를 들어, PTFE와 같은 접착성 고분자로 형성될 수 있다. 스페이서(265)와 지지층(260) 사이에 절연층(262)이 배치될 수 있다.Spacers 265 are formed on both sides of the support layer 260. The spacer 265 may be formed on both sides of the region where the biosensor 200 is disposed along the direction in which the support layer 260 extends. The spacer 265 may be formed of an adhesive polymer such as, for example, PTFE. An insulating layer 262 may be disposed between the spacer 265 and the support layer 260.

글루코오스 센서(220) 위에 스크린층(270)을 형성한다. 스크린층(270)은, 예를 들어, 나피온으로 형성될 수 있다. 스크린층(270)을 형성한 후 글루타르알데히드를 글루코오스 센서(220) 위에 드랍 캐스팅하여 글루코오스 분해층을 가교결합시킨다.A screen layer (270) is formed on the glucose sensor (220). The screen layer 270 may be formed of, for example, Nafion. After the screen layer 270 is formed, glutaraldehyde is cast on the glucose sensor 220 to crosslink the glucose degradation layer.

바이오 센서(200) 및 스페이서(265) 위에 커버층(280)을 형성한다. 커버층(280)은, 예를 들어, PET로 형성될 수 있다. 커버층(280)은 지지층(260) 및 스페이서(265)와 함께 땀을 흡수할 수 있는 땀흡수 갭(265g)을 형성할 수 있다. A cover layer 280 is formed on the biosensor 200 and the spacer 265. The cover layer 280 may be formed of, for example, PET. The cover layer 280 may form a sweat absorbing gap 265g that can absorb sweat with the support layer 260 and the spacer 265. [

바이오 센싱 장치(20)의 구성 요소의 형성 순서는 위에 기재된 순서에 제한되지 않으며 바뀔 수 있다.The order of formation of the components of the biosensing device 20 is not limited to the order described above and can be changed.

본 발명의 다른 실시예에서, 커버층(280)은 땀을 잘 흡수하고 배출할 수 있는 다공성 소재, 예를 들어, 솜과 같은 섬유질 소재로 형성될 수 있다. 또, 지지층(260) 아래에 방수층을 추가하여 형성할 수 있다. 상기 방수층은, 예를 들어, 테가덤으로 형성될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the cover layer 280 may be formed of a fibrous material such as a porous material, e.g., cotton, that is capable of absorbing and discharging sweat well. Further, a waterproof layer may be formed under the support layer 260. The waterproof layer may be formed, for example, in a tapered form.

[약물 전달 장치][Drug delivery device]

도 48은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 전달 장치의 사시도이고, 도 49는 도 48의 약물 전달 장치의 분해 사시도이고, 도 50은 도 48의 약물 전달 장치의 실제 이미지를 나타내고, 도 51은 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 전달부의 부분 확대도를 나타내며, 도 52는 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화 나노 입자를 나타낸다.48 is a perspective view of a drug delivery device according to an embodiment of the present invention, FIG. 49 is an exploded perspective view of the drug delivery device of FIG. 48, FIG. 50 shows an actual image of the drug delivery device of FIG. 48, FIG. 52 is a partially enlarged view of a drug delivery unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 52 shows phase-change nanoparticles according to an embodiment of the present invention.

도 48 내지 도 52를 참조하면, 약물 전달 장치(30)는 약물 전달부(300)와 가열부(350)를 포함할 수 있다.48 to 52, the drug delivery device 30 may include the drug delivery unit 300 and the heating unit 350. [

약물 전달부(300)는 마이크로니들 결합층(310), 마이크로니들(320), 상변화층(330), 및 상변화 나노입자(340)을 포함할 수 있다. The drug delivery portion 300 may include a microneedle binding layer 310, a microneedle 320, a phase change layer 330, and phase change nanoparticles 340.

마이크로니들 결합층(310)은 마이크로니들(320)과 결합하여 마이크로니들(320)을 지지할 수 있다. 마이크로니들(320)은 마이크로니들 결합층(310) 위에 2차원으로 배열될 수 있다. 마이크로니들 결합층(310)과 마이크로니들(320)은 같은 물질을 이용하여 일체로 형성될 수 있고, 마이크로니들 결합층(310)은 마이크로니들(320)을 안정적으로 지지할 수 있다. 마이크로니들 결합층(310)과 마이크로니들(320)은, 예를 들어, 히알루론산 하이드로젤 등으로 형성될 수 있다.The microneedle binding layer 310 may be coupled to the microneedles 320 to support the microneedles 320. The microneedles 320 may be arranged two-dimensionally on the microneedle coupling layer 310. The microneedle bonding layer 310 and the microneedles 320 can be integrally formed using the same material, and the microneedle bonding layer 310 can stably support the microneedles 320. The microneedle bonding layer 310 and the microneedles 320 may be formed of, for example, hyaluronic acid hydrogel or the like.

마이크로니들(320) 표면은 상변화층(330)으로 코팅될 수 있다. 상변화층(330)은 일정 온도 이상에서 상변화가 일어날 수 있는 물질, 예를 들어, 테트라데칸올(tetradecanol) 등으로 형성될 수 있다. 상변화층(330)은 온도가 일정 온도 이상으로 올라가면 액체 상태로 상변화가 일어나고, 마이크로니들(320) 내부에 있는 상변화 나노입자(340)에 저장된 글루코오스 조절 약물(341)이 외부로 방출될 수 있는 상태가 된다.The surface of the micro needle 320 may be coated with the phase change layer 330. The phase change layer 330 may be formed of a material capable of causing a phase change at a temperature higher than a certain temperature, for example, tetradecanol or the like. The phase change layer 330 undergoes a phase change to a liquid state when the temperature rises above a certain temperature and the glucose control drug 341 stored in the phase change nanoparticles 340 inside the micro needle 320 is released to the outside It becomes a state that can be.

상변화 나노입자(340)는 제1 상변화 나노입자(340a)와 제2 상변화 나노입자(340b)를 포함할 수 있다. 또, 상변화 나노입자(340)는 글루코오스 조절 약물(341), 상변화 물질(342), 및 리간드 화합물(343)을 포함할 수 있다.The phase change nanoparticles 340 may include first phase change nanoparticles 340a and second phase change nanoparticles 340b. The phase change nanoparticles 340 may also include a glucose modulating drug 341, a phase change material 342, and a ligand compound 343.

글루코오스 조절 약물(341)은, 예를 들어, 메트포르민(metformin), 클로르프로파마이드(chlorpropamide) 등을 포함할 수 있다.Glucose modulating drug 341 may include, for example, metformin, chlorpropamide, and the like.

상변화 물질(342)은 구 형상을 가질 수 있고, 그 내부에 글루코오스 조절 약물(341)을 저장할 수 있다. 상변화 물질(342)은 일정 온도 이상에서 상변화가 일어날 수 있는 물질, 예를 들어, 팜오일(palm oil), 트리데카노익 애시드(tridecanoic acid) 등을 포함할 수 있다. 제1 상변화 나노입자(340a)는 제1 상변화 온도에서 상변화가 일어나는 상변화 물질, 예를 들어, 팜오일을 포함할 수 있고, 제2 상변화 나노입자(340b)는 제2 상변화 온도에서 상변화가 일어날 수 있는 상변화 물질, 예를 들어, 트리데카노익 애시드를 포함할 수 있다. 상기 제1 상변화 온도는 40℃보다 낮은 온도, 예를 들어, 38℃일 수 있고, 상기 제2 상변화 온도는 40℃보다 높은 온도, 예를 들어, 43℃일 수 있다. 따라서, 제1 상변화 나노입자(340a)와 제2 상변화 나노입자(340b)는 서로 다른 온도에서 상변화 물질(342)의 상변화가 일어나서 글루코오스 조절 약물(341)을 방출할 수 있다. 예를 들어, 약물 전달부(300)가 40℃로 가열되는 경우, 40℃보다 상변화 온도가 낮은 제1 상변화 나노입자(340a)는 글루코오스 조절 약물(341)을 방출하고, 40℃보다 상변화 온도가 높은 제2 상변화 나노입자(340b)는 글루코오스 조절 약물(341)을 방출하지 않는다. 또, 약물 전달부(300)가 45℃로 가열되는 경우, 45℃보다 상변화 온도가 낮은 제1 상변화 나노입자(340a)와 제2 상변화 나노입자(340b)가 모두 글루코오스 조절 약물(341)을 방출한다. 이와 같이, 약물 전달부(300)의 가열 온도를 조절하여 글루코오스 조절 약물(341)을 단계별로 순차적으로 방출함으로써 사용자가 인체 내 글루코오스를 효과적으로 조절할 수 있다.The phase change material 342 may have a spherical shape and may store a glucose control drug 341 therein. The phase change material 342 may include materials that can undergo a phase change above a certain temperature, such as palm oil, tridecanoic acid, and the like. The first phase change nanoparticle 340a may comprise a phase change material that undergoes a phase change at a first phase change temperature, for example, palm oil, and the second phase change nanoparticle 340b may comprise a second phase change For example, a tridecanoic acid, in which a phase change at temperature can occur. The first phase change temperature may be a temperature lower than 40 ° C, for example, 38 ° C, and the second phase change temperature may be a temperature higher than 40 ° C, for example, 43 ° C. Thus, the first phase-change nanoparticles 340a and the second phase-change nanoparticles 340b may undergo phase changes of the phase-change material 342 at different temperatures and release the glucose-regulating drug 341. For example, when the drug delivery unit 300 is heated to 40 占 폚, the first phase-change nanoparticle 340a having a phase-change temperature lower than 40 占 폚 emits a glucose control drug 341, The second phase change nanoparticles 340b having a high temperature of change do not release the glucose control drug 341. [ When the drug delivery unit 300 is heated to 45 캜, the first phase-change nanoparticles 340 a and the second phase-change nanoparticles 340 b having a phase-change temperature lower than 45 ° C are both the glucose control drug 341 ). In this way, the user can effectively control the glucose in the human body by controlling the heating temperature of the drug delivery unit 300 and sequentially discharging the glucose control drug 341 step by step.

상변화 나노입자(340)가 상변화 물질(342)을 포함하고, 상변화 물질(342) 내에 글루코오스 조절 약물(341)이 저장되기 때문에 마이크로니들(320) 표면에 코팅된 상변화층(330)이 손상되더라도 글루코오스 조절 약물(341)이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다.The phase change layer 330 coated on the surface of the microneedle 320 may be removed because the phase change nanoparticles 340 include the phase change material 342 and the glucose control drug 341 is stored in the phase change material 342. [ It is possible to prevent the glucose control drug 341 from being released to the outside.

리간드 화합물(343)은 O/W 에멀젼(oil-in-water emulsion)을 형성할 수 있는 물질, 예를 들어, DOPA-HA(3,4-Dihydroxyl-L-phenylalanine(DOPA)-conjugated hyaluronic acid)와 폴록사머(poloxamer)를 포함할 수 있다. 리간드 화합물(343)은 상변화 물질(342)을 둘러쌀 수 있고, 상변화 나노입자(340)가 마이크로니들(320) 내에 균일하게 분산될 수 있게 한다.The ligand compound 343 may be a material capable of forming an oil-in-water emulsion, such as DOPA-HA (3,4-Dihydroxyl-L-phenylalanine (DOPA) -conjugated hyaluronic acid) And a poloxamer. The ligand compound 343 may surround the phase change material 342 and allow the phase-change nanoparticles 340 to be uniformly dispersed within the microneedles 320.

가열부(350)는 히터(370), 온도 센서(380), 지지층(360), 제1 절연층(361), 제2 절연층(362), 및 방수층(390)을 포함할 수 있다.The heating portion 350 may include a heater 370, a temperature sensor 380, a supporting layer 360, a first insulating layer 361, a second insulating layer 362, and a waterproof layer 390.

히터(370)는 가열부(350)에 하나 또는 둘 이상 포함될 수 있다. 히터(370)의 개수에 따라 가열부(350)의 가열 영역이 구분될 수 있다. 예를 들어, 히터(370)는 제1 히터(371), 제2 히터(372), 및 제3 히터(373)를 포함할 수 있고, 가열부(350)는 세 개의 가열 영역으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 제1 히터(371)를 동작하여 약물 전달부(300)를 40℃로 가열하는 경우 제1 히터(371) 위에 배치된 마이크로니들(320) 내 제1 상변화 입자(340a)가 상변화하여 글루코오스 조절 약물(341)을 방출하고, 제1 히터(371)를 동작하여 약물 전달부(300)를 45℃로 가열하는 경우 제1 히터(371) 위에 배치된 마이크로니들(320) 내 제2 상변화 입자(340b)가 상변화하여 글루코오스 조절 약물(341)을 방출한다. 또, 제2 히터(372)를 동작하여 약물 전달부(300)를 40℃로 가열하는 경우 제2 히터(372) 위에 배치된 마이크로니들(320) 내 제1 상변화 입자(340a)가 상변화하여 글루코오스 조절 약물(341)을 방출하고, 제2 히터(372)를 동작하여 약물 전달부(300)를 45℃로 가열하는 경우 제2 히터(372) 위에 배치된 마이크로니들(320) 내 제2 상변화 입자(340b)가 상변화하여 글루코오스 조절 약물(341)을 방출한다. 또, 제3 히터(373)를 동작하여 약물 전달부(300)를 40℃로 가열하는 경우 제3 히터(373) 위에 배치된 마이크로니들(320) 내 제1 상변화 입자(340a)가 상변화하여 글루코오스 조절 약물(341)을 방출하고, 제3 히터(373)를 동작하여 약물 전달부(300)를 45℃로 가열하는 경우 제3 히터(373) 위에 배치된 마이크로니들(320) 내 제2 상변화 입자(340b)가 상변화하여 글루코오스 조절 약물(341)을 방출한다. 이와 같이, 제1 히터(371), 제2 히터(372), 및 제3 히터(373)의 동작을 제어하여 글루코오스 조절 약물(341)의 방출을 조절할 수 있다. 따라서, 사용자가 측정된 글루코오스 농도에 따라 인체에 투입되는 글루코오스 조절 약물(341)의 투입량을 효과적으로 조절할 수 있다. 또, 인체에 한 번 부착된 약물 전달 장치(30)로 여러 번 반복해서 글루코오스 조절 약물(341)을 투입할 수 있어 장시간 사용할 수 있고, 편의성이 증대될 수 있다.One or more heaters 370 may be included in the heating unit 350. The heating region of the heating unit 350 can be divided according to the number of the heaters 370. For example, the heater 370 may include a first heater 371, a second heater 372, and a third heater 373, and the heating portion 350 may be divided into three heating zones have. For example, when the drug delivery unit 300 is heated to 40 ° C by operating the first heater 371, the first phase change particles 340a in the micro needle 320 disposed on the first heater 371 When the glucose control agent 341 is phase-changed and the first heater 371 is operated to heat the drug delivery unit 300 to 45 ° C, the temperature of the microneedles 320 disposed on the first heater 371 The second phase change particles 340b are phase-changed to release the glucose control drug 341. [ When the drug delivery unit 300 is heated to 40 캜 by operating the second heater 372, the first phase change particles 340 a in the micro needle 320 disposed on the second heater 372 are subjected to phase change When the drug delivery portion 300 is heated to 45 DEG C by operating the second heater 372 to discharge the glucose control drug 341 and the second heater 372, The phase change particles 340b are phase-changed to release the glucose control drug 341. [ When the third heater 373 is operated to heat the drug delivery unit 300 to 40 ° C, the first phase change particles 340a in the micro needle 320 disposed on the third heater 373 are subjected to phase change When the drug delivery unit 300 is heated to 45 DEG C by operating the third heater 373 and the second heater 373 is operated to heat the drug delivery unit 300 to the second heater 373 disposed on the third heater 373, The phase change particles 340b are phase-changed to release the glucose control drug 341. [ Thus, the operation of the first heater 371, the second heater 372, and the third heater 373 can be controlled to regulate the release of the glucose control drug 341. Therefore, the user can effectively control the amount of the glucose control drug 341 injected into the human body according to the measured glucose concentration. In addition, since the glucose control drug 341 can be repeatedly injected into the drug delivery device 30 once attached to the human body a plurality of times, it can be used for a long time and convenience can be increased.

온도 센서(380)는 히터(370)에 인접하게 배치되어 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(380)는 제1 히터(371)와 제2 히터(372) 사이 및 제2 히터(372)와 제3 히터(373) 사이에 배치될 수 있다. 온도 센서(380)에 의해 히터(370)의 동작 여부를 확인할 수 있고, 히터(370)를 제어할 수 있게 한다.The temperature sensor 380 is disposed adjacent to the heater 370 to measure the temperature. For example, the temperature sensor 380 may be disposed between the first heater 371 and the second heater 372, and between the second heater 372 and the third heater 373. The temperature sensor 380 can check whether the heater 370 is operating or not and can control the heater 370. [

지지층(360)은 히터(370) 및 온도 센서(380) 아래에 배치되어 히터(370) 및 온도 센서(380)를 지지한다. 또, 지지층(360)은 약물 전달부(300)와 결합하여 약물 전달부(300)를 지지할 수 있다. 지지층(360)은 실리콘 고분자(silicone polymer), 예를 들어, PDMS(polydimethylsiloxane)로 형성될 수 있다. 지지층(360)은 실리콘 패치(silicone patch)일 수 있다.The support layer 360 is disposed below the heater 370 and the temperature sensor 380 to support the heater 370 and the temperature sensor 380. In addition, the support layer 360 can support the drug delivery portion 300 by being coupled with the drug delivery portion 300. The support layer 360 may be formed of a silicone polymer, for example, polydimethylsiloxane (PDMS). The support layer 360 may be a silicone patch.

제1 절연층(361)은 히터(370)와 지지층(360) 사이 및 온도 센서(380)와 지지층(360) 사이에 배치되고, 제2 절연층(362)은 히터(370)와 약물 전달부(300) 사이 및 온도 센서(380)와 약물 전달부(300) 사이에 배치된다. 제1 절연층(361) 및/또는 제2 절연층(362)은 구불구불한 형상을 가질 수 있고, 신축성을 가질 수 있다. 제1 절연층(361) 및 제2 절연층(362)은, 예를 들어, 폴리이미드, 에폭시 등으로 형성될 수 있다. 제2 절연층(362)은 히터(370)와 온도 센서(380)의 말단 영역을 노출시키고, 이에 의해 히터(370)와 온도 센서(380)의 상기 말단 영역은 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.The first insulating layer 361 is disposed between the heater 370 and the support layer 360 and between the temperature sensor 380 and the support layer 360. The second insulating layer 362 is disposed between the heater 370 and the support layer 360, (300) and between the temperature sensor (380) and the drug delivery portion (300). The first insulating layer 361 and / or the second insulating layer 362 may have a serpentine shape and may have elasticity. The first insulating layer 361 and the second insulating layer 362 may be formed of, for example, polyimide, epoxy, or the like. The second insulating layer 362 exposes the terminal region of the heater 370 and the temperature sensor 380 so that the terminal region of the heater 370 and the temperature sensor 380 can be electrically connected to the external device .

방수층(390)은 지지층(360) 아래에 배치된다. 방수층(390)은 약물 전달 장치(30)가 인체에 부착된 후 수분 등의 이물질이 약물 전달 장치(30) 내로 침투하는 것을 방지할 수 있고, 약물 전달부(300)에서 방출되는 글루코오스 조절 약물(341) 등이 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다. 방수층(390)은, 예를 들어, 테가덤으로 형성될 수 있다.The waterproof layer 390 is disposed under the support layer 360. The waterproof layer 390 can prevent foreign substances such as moisture from penetrating into the drug delivery device 30 after the drug delivery device 30 is attached to the human body and can prevent the glucose control drug 341 and the like can be prevented from being discharged to the outside. The waterproof layer 390 may be formed, for example, in a tapered form.

도 53 내지 도 55는 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 전달부의 형성 방법을 나타낸다.53 to 55 show a method of forming a drug delivery unit according to an embodiment of the present invention.

도 53을 참조하면, 몰드(600)에 글루코오스 조절 약물이 로딩된 상변화 나노입자를 포함하는 히알루론산 용액(300s)을 제공한다. 몰드(600)는 2차원적으로 배열되는 홈(600h)을 갖는다. 홈(600h)은 약 250㎛의 직경과 약 1mm의 높이를 가질 수 있다. 몰드(600)는, 예를 들어, PDMS 몰드일 수 있다. 몰드(600)를 이용하는 것에 의해 복잡한 공정 없이 약물 전달부(300)의 형성 과정을 단순화할 수 있다. Referring to FIG. 53, a mold 600 is provided with a hyaluronic acid solution 300s containing a phase-change nanoparticle loaded with a glucose-regulating drug. The mold 600 has grooves 600h arranged two-dimensionally. The groove 600h may have a diameter of about 250 mu m and a height of about 1 mm. The mold 600 may be, for example, a PDMS mold. By using the mold 600, the process of forming the drug delivery unit 300 can be simplified without complicated processes.

도 54를 참조하면, 몰드(600)에 제공된 히알루론산 용액(300s)을 경화시켜 마이크로니들 결합층(310)과 마이크로 니들(320)을 형성한다. 마이크로니들 결합층(310)과 마이크로니들(320)은 일체로 형성될 수 있다. 마이크로니들(320)은 몰드(600)의 홈(600h)에 형성되고, 마이크로니들 결합층(310)에 2차원으로 배열된다. 마이크로니들(320)은 약 250㎛의 직경과 약 1mm의 높이를 가질 수 있다. 마이크로니들 결합층(310)과 마이크로니들(320)을 몰드(600)로부터 분리한다.54, the hyaluronic acid solution 300s provided in the mold 600 is cured to form the microneedle bonding layer 310 and the microneedles 320. The microneedle bonding layer 310 and the microneedles 320 may be integrally formed. The microneedles 320 are formed in the grooves 600h of the mold 600 and arranged two-dimensionally in the microneedle coupling layer 310. [ The micro needle 320 may have a diameter of about 250 mu m and a height of about 1 mm. The microneedle bonding layer 310 and the microneedles 320 are separated from the mold 600.

도면에는 도시되지 않았지만, 마이크로니들 결합층(310)에 가열부(도 48의 350)를 부착하여 마이크로니들 결합층(310)과 마이크로니들(320)을 몰드(600)로부터 분리할 수 있다. 또, 이와 달리, 약물 전달부를 완전히 형성한 후에 상기 가열부와 결합시킬 수 있다. Although not shown in the drawing, the heating portion (350 in FIG. 48) may be attached to the microneedle bonding layer 310 to separate the microneedle bonding layer 310 and the microneedles 320 from the mold 600. Alternatively, after the drug delivery portion is completely formed, it can be combined with the heating portion.

도 55를 참조하면, 마이크로니들(320) 표면을 상변화 물질(330s)로 코팅한다. 스프레이 코팅(spray coating), 딥 코팅(dip coating), 또는 드랍 캐스팅(drop casting) 등의 공정을 수행하여 마이크로니들(320) 표면이 상변화 물질(330s)로 코팅될 수 있다. 상변화 물질(330s)은, 예를 들어, 테트라데칸올일 수 있다.55, the surface of the micro needle 320 is coated with the phase change material 330s. The surface of the micro needle 320 may be coated with the phase change material 330s by performing a process such as spray coating, dip coating, or drop casting. The phase change material 330s can be, for example, tetradecanol.

[웨어러블 바이오 시스템][Wearable biosystems]

도 56은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 바이오 시스템을 나타낸다.56 shows a wearable biosystem according to an embodiment of the present invention.

도 1, 도 48, 도 51, 및 도 56을 참조하면, 웨어러블 바이오 시스템(1)은 바이오 센싱 장치(10), 약물 전달 장치(30), 및 제어 장치(40)를 포함할 수 있다. 바이오 센싱 장치(10) 및 약물 전달 장치(30)는 각각 전술한 실시예들에서 설명한 바이오 센싱 장치 및 약물 전달 장치와 동일하므로 중복되는 설명은 생략될 수 있다.Referring to FIGS. 1, 48, 51 and 56, the wearable biosystem 1 may include a biosensing device 10, a drug delivery device 30, and a control device 40. The biosensing device 10 and the drug delivery device 30 are the same as the biosensing device and the drug delivery device described in the above-described embodiments, respectively, so that redundant description may be omitted.

바이오 센싱 장치(10)는 바이오 센싱 통신부(11)를 포함할 수 있고, 약물 전달 장치(30)는 약물 전달 통신부(31)를 포함할 수 있으며, 제어 장치(40)는 제어 통신부(41)를 포함할 수 있다. 바이오 센싱 통신부(11), 약물 전달 통신부(31), 및 제어 통신부(41)는 적어도 둘 이상 서로 유선 또는 무선으로 연결될 수 있고, 서로 전기 신호를 송수신할 수 있다. The biosensing device 10 may include a biosensing communication unit 11 and the drug delivery device 30 may include a drug delivery communication unit 31. The control unit 40 may include a control communication unit 41, . At least two of the biosensing communication unit 11, the drug delivery communication unit 31, and the control communication unit 41 may be connected to each other by wire or wirelessly, and may transmit and receive electric signals with each other.

제어 장치(40)는 바이오 센싱 장치(10)와 약물 전달 장치(30)와 전기 신호를 송수신할 수 있고, 바이오 센싱 장치(10)와 약물 전달 장치(30)를 제어할 수 있다.The control device 40 can transmit and receive electric signals to and from the biosensing device 10 and the drug delivery device 30 and can control the biosensing device 10 and the drug delivery device 30. [

도 56에는 제어 장치(40)가 바이오 센싱 장치(10) 및 약물 전달 장치(30)와 구분되어 도시되어 있으나 이에 제한되지 않으며, 제어 장치(40)는 바이오 센싱 장치(10)나 약물 전달 장치(30)에 포함될 수 있다. 또, 웨어러블 바이오 시스템(1)은 도 1의 패치형 바이오 센싱 장치(10) 대신 도 39의 스트립형 바이오 센싱 장치(20)를 포함할 수 있다.56 shows the control device 40 separated from the biosensing device 10 and the drug delivery device 30 but the present invention is not limited thereto and the control device 40 may be a biosensing device 10 or a drug delivery device 30). In addition, the wearable biosensor 1 may include the strip-type biosensing device 20 of FIG. 39 instead of the patch-type biosensing device 10 of FIG.

바이오 센싱 장치(10)가 인체에 부착되면 땀흡수층(180)을 통하여 땀이 흡수된다. 제어 장치(40)는 인체 내 글루코오스 농도를 분석하기 전에 일정량의 땀이 흡수되었는지를 확인하기 위해 습도 센서(110)로부터 신호를 수집하여 습도를 측정한다.When the biosensing device 10 is attached to the human body, sweat is absorbed through the sweat absorbing layer 180. The control device 40 measures the humidity by collecting signals from the humidity sensor 110 to check whether a certain amount of sweat is absorbed before analyzing the glucose concentration in the human body.

일정 습도 이상이 되었을 때, 제어 장치(40)는 글루코오스 센서(120)로부터 신호를 수집하여 땀 속의 글루코오스 농도를 측정한다. 또, 제어 장치(40)는 pH 센서(130)로부터 신호를 수집하여 땀의 pH를 측정하고, 온도 센서(140)로부터 신호를 수집하여 땀의 온도를 측정한다. When the humidity exceeds the predetermined level, the controller 40 collects a signal from the glucose sensor 120 and measures glucose concentration in sweat. The controller 40 collects signals from the pH sensor 130 to measure the pH of the sweat, collects signals from the temperature sensor 140, and measures the temperature of the sweat.

제어 장치(40)는 측정된 pH값과 온도값을 이용하여 측정된 글루코오스 농도값을 보정한다. 효소 기반의 전기화학 센서는 pH나 온도의 변화에 따라 신호가 왜곡될 수 있고, 이에 의해 측정 오류가 발생할 수 있다. 제어 장치(40)는 측정된 pH값과 온도값을 이용하여 측정된 글루코오스 농도값을 더욱 정밀하게 보정할 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 바이오 센서(100)는 스트레인 센서를 더 포함할 수 있고, 사용자의 움직임에 따라 야기될 수 있는 신호 왜곡도 보정할 수 있다.The controller 40 corrects the measured glucose concentration value using the measured pH value and the temperature value. An enzyme-based electrochemical sensor can be distorted by changes in pH or temperature, and measurement errors may occur. The control device 40 can more accurately correct the measured glucose concentration value using the measured pH value and the temperature value. Although not shown in the figure, the biosensor 100 may further include a strain sensor, and may also correct signal distortion that may be caused by movement of the user.

제어 장치(40)는 보정된 글루코오스 농도에 따라 사용자의 체내 혈당 상태를 진단한다.The control device (40) diagnoses the blood glucose status of the user according to the corrected glucose concentration.

사용자의 체내 혈당 상태가 고혈당 상태로 진단되면, 제어 장치(40)는 약물 전달 장치(30)를 동작시켜 인체 내로 글루코오스 조절 약물(341)을 투입할 수 있다. If the user's blood glucose state is diagnosed as a hyperglycemic state, the controller 40 can operate the drug delivery device 30 to inject the glucose control drug 341 into the human body.

약물 전달부(300)는 글루코오스 조절 약물(341)이 로딩된 상변화 나노입자(340)를 포함하고, 상변화 나노입자(340)는 상변화 온도가 서로 다른 제1 상변화 나노입자(340a)와 제2 상변화 나노입자(340b)를 포함할 수 있다. 따라서, 약물 전달부(300)의 가열 온도를 조절하는 것에 의해 글루코오스 조절 약물(341)의 투입량을 조절할 수 있다.The drug delivery unit 300 includes phase change nanoparticles 340 loaded with a glucose control drug 341 and the phase change nanoparticles 340 include first phase change nanoparticles 340a having different phase change temperatures, And second phase change nanoparticles 340b. Therefore, the dosage of the glucose control drug 341 can be adjusted by adjusting the heating temperature of the drug delivery unit 300.

가열부(350)는 약물 전달부(300)를 가열하기 위한 히터(370)를 포함하고, 히터(370)는 둘 이상의 구분되는 히터, 예를 들어, 제1 히터(371), 제2 히터(372), 및 제3 히터(373)를 포함할 수 있다. 제1 히터(371), 제2 히터(372), 및 제3 히터(373)의 동작을 제어하여 약물 전달부(300)의 약물 투입 영역을 조절할 수 있다.The heating unit 350 includes a heater 370 for heating the drug delivery unit 300 and the heater 370 includes two or more separated heaters such as a first heater 371, 372, and a third heater 373. The operation of the first heater 371, the second heater 372, and the third heater 373 may be controlled to adjust the drug dosing area of the drug delivery unit 300.

따라서, 바이오 센싱 장치(10)와 약물 전달 장치(30)는 땀 발생 => 습도 측정 => 땀 속 글루코오스 농도 측정 => 글루코오스 농도 보정 => 약물 전달부 가열 => 글루코오스 조절 약물 투입 => 인체 내 글루코오스 조절의 과정을 실시간으로 계속하여 반복해서 수행할 수 있다. 이에 의해, 사용자의 인체 내 글루코오스가 일정하게 유지될 수 있다.Therefore, the biosensing device 10 and the drug delivery device 30 generate sweat => humidity measurement => measurement of glucose concentration in sweat => correction of glucose concentration => heating of drug delivery part => injection of glucose control drug => The process of glucose regulation can be performed continuously and repeatedly in real time. Thereby, the glucose in the human body of the user can be kept constant.

도면에 도시되지 않았지만, 제어 장치(40)는 제어 통신부(41)나 제어 통신부(41)에 연결된 별도의 네트워크 장치를 통하여 진단된 사용자의 상태를 사용자의 무선 단말이나 가족의 무선 단말, 특정 병원, 구급 센터, 또는 서비스 제공 업체로 전송할 수 있고, 사용자의 상태가 위험해지지 않도록 관리될 수 있다.Although not shown in the drawings, the control device 40 can communicate the status of the user diagnosed through a separate network device connected to the control communication unit 41 or the control communication unit 41 to the wireless terminal of the user, Emergency service center, or service provider, and can be managed so that the user's condition is not compromised.

이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention have been described. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

1 : 웨어러블 바이오 시스템
10 : 패치형 바이오 센싱 장치 20 : 스트립형 바이오 센싱 장치
30 : 약물 전달 장치 40 : 제어 장치
100, 200 : 바이오 센서 110 : 습도 센서
120, 220 : 글루코오스 센서 130, 230 : pH 센서
140, 240 : 온도 센서 150, 250 : 배선 패턴
160, 260 : 지지층 161 : 제1 절연층
162 : 제2 절연층 262 : 절연층
265 : 스페이서 265g : 땀흡수 갭
170, 270 : 스크린층 180 : 땀흡수층
280 : 커버층 190, 290 : 방수층
300 : 약물 전달부 310 : 마이크로니들 결합층
320 : 마이크로니들 330 : 상변화층
340 : 상변화 나노입자 350 : 가열부
360 : 지지층 370 : 히터
380 : 온도 센서 390 : 방수층
1: wearable bio-system
10: patch type biosensing device 20: strip type biosensing device
30: Drug delivery device 40: Control device
100, 200: Biosensor 110: Humidity sensor
120, 220: glucose sensor 130, 230: pH sensor
140, 240: temperature sensor 150, 250: wiring pattern
160, 260: support layer 161: first insulation layer
162: second insulating layer 262: insulating layer
265: Spacer 265g: Sweat absorption gap
170, 270: screen layer 180: sweat absorbing layer
280: cover layer 190, 290: waterproof layer
300: drug delivery unit 310: microneedle binding layer
320: Micro needle 330: Phase change layer
340: phase change nanoparticles 350: heating section
360: support layer 370: heater
380: Temperature sensor 390: Waterproof layer

Claims (25)

지지층; 및
상기 지지층 위에 배치되는 바이오 센서를 포함하고,
상기 바이오 센서는,
글루코오스 센서 및
상기 글루코오스 센서와 인접하게 배치되고, 습도 센서, pH 센서, 및 온도 센서 중에서 하나 또는 둘 이상을 포함하며,
상기 글루코오스 센서는 땀 속의 글루코오스 농도를 측정하고,
상기 습도 센서는 상기 글루코오스 농도 측정에 필요한 상기 땀의 양을 측정하고,
상기 pH 센서는 상기 땀의 pH를 측정하고,
상기 온도 센서는 상기 땀의 온도를 측정하며,
상기 글루코오스 센서는 제1 전극 및 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 제2 전극을 포함하고,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극을 둘러싸며,
상기 글루코오스 센서에 의해 측정된 상기 글루코오스 농도는, 상기 pH 센서에 의해 측정된 상기 땀의 pH 및 상기 온도 센서에 의해 측정된 상기 땀의 온도 중에서 하나 또는 둘에 의해 보정되는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
Supporting layer; And
And a biosensor disposed on the support layer,
The biosensor includes:
Glucose sensor and
And one or more of a humidity sensor, a pH sensor, and a temperature sensor disposed adjacent to the glucose sensor,
The glucose sensor measures the concentration of glucose in sweat,
The humidity sensor measures the amount of sweat necessary for measuring the glucose concentration,
The pH sensor measures the pH of the sweat,
The temperature sensor measures the temperature of the sweat,
Wherein the glucose sensor includes a first electrode and a second electrode disposed adjacent to the first electrode,
The second electrode surrounds the first electrode,
Wherein the glucose concentration measured by the glucose sensor is corrected by one or both of the pH of the sweat measured by the pH sensor and the temperature of the sweat measured by the temperature sensor. .
삭제delete 삭제delete 지지층; 및
상기 지지층 위에 배치되는 바이오 센서를 포함하고,
상기 바이오 센서는,
글루코오스 센서 및
상기 글루코오스 센서와 인접하게 배치되고, 습도 센서, pH 센서, 및 온도 센서 중에서 하나 또는 둘 이상을 포함하며,
상기 글루코오스 센서는 땀 속의 글루코오스 농도를 측정하고,
상기 습도 센서는 상기 글루코오스 농도 측정에 필요한 상기 땀의 양을 측정하고,
상기 pH 센서는 상기 땀의 pH를 측정하고,
상기 온도 센서는 상기 땀의 온도를 측정하며,
상기 글루코오스 센서는, 제1 전극 및 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 제2 전극과 제3 전극을 포함하고,
상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 상기 제1 전극을 둘러싸며,
상기 글루코오스 센서에 의해 측정된 상기 글루코오스 농도는, 상기 pH 센서에 의해 측정된 상기 땀의 pH 및 상기 온도 센서에 의해 측정된 상기 땀의 온도 중에서 하나 또는 둘에 의해 보정되는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
Supporting layer; And
And a biosensor disposed on the support layer,
The biosensor includes:
Glucose sensor and
And one or more of a humidity sensor, a pH sensor, and a temperature sensor disposed adjacent to the glucose sensor,
The glucose sensor measures the concentration of glucose in sweat,
The humidity sensor measures the amount of sweat necessary for measuring the glucose concentration,
The pH sensor measures the pH of the sweat,
The temperature sensor measures the temperature of the sweat,
Wherein the glucose sensor includes a first electrode and a second electrode and a third electrode disposed adjacent to the first electrode,
Wherein the second electrode and the third electrode surround the first electrode,
Wherein the glucose concentration measured by the glucose sensor is corrected by one or both of the pH of the sweat measured by the pH sensor and the temperature of the sweat measured by the temperature sensor. .
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제1 전극은 다공성 금층, 상기 다공성 금층 위에 배치되는 과산화수소 분해층, 및 상기 과산화수소 분해층 위에 배치되는 글루코오스 분해층을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein the first electrode comprises a porous gold layer, a hydrogen peroxide decomposition layer disposed on the porous gold layer, and a glucose decomposition layer disposed on the hydrogen peroxide decomposition layer.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제1 전극의 직경은 800 ~ 1,000㎛이고,
상기 글루코오스 센서의 직경은 2 ~ 3mm인 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
The diameter of the first electrode is 800 to 1,000 占 퐉,
Wherein the diameter of the glucose sensor is 2 to 3 mm.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제1 전극은 원형 형상 또는 다각형 형상을 갖고,
상기 글루코오스 센서의 아웃라인은 원형 형상 또는 다각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein the first electrode has a circular or polygonal shape,
Wherein the outline of the glucose sensor has a circular shape or a polygonal shape.
삭제delete 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 습도 센서는, 빗 형상의 제1 전극 및 상기 제1 전극에 인접하게 배치되는 빗 형상의 제2 전극을 포함하고,
상기 제1 전극의 빗살과 상기 제2 전극의 빗살이 서로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein the humidity sensor includes a comb-like first electrode and a comb-shaped second electrode disposed adjacent to the first electrode,
Wherein a comb of the first electrode and a comb of the second electrode are alternately arranged.
삭제delete 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 pH 센서는, 제2 전극 및 상기 제2 전극에 인접하게 배치되는 제1 전극을 포함하고,
상기 제1 전극은 상기 제2 전극을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein the pH sensor includes a second electrode and a first electrode disposed adjacent to the second electrode,
Wherein the first electrode surrounds the second electrode.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 pH 센서는, 제2 전극 및 상기 제2 전극에 인접하게 배치되는 두 개의 제1 전극을 포함하고,
상기 두 개의 제1 전극은 상기 제2 전극을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein the pH sensor includes a second electrode and two first electrodes disposed adjacent to the second electrode,
And the two first electrodes surround the second electrode.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 지지층 위에 형성된 배선 패턴을 더 포함하고,
상기 배선 패턴은, 상기 습도 센서에 연결되는 제1 배선 패턴, 상기 글루코오스 센서에 연결되는 제2 배선 패턴, 상기 pH 센서에 연결되는 제3 배선 패턴, 및 상기 온도 센서에 연결되는 제4 배선 패턴을 포함하고,
상기 배선 패턴은 구불구불한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
And a wiring pattern formed on the supporting layer,
Wherein the wiring pattern includes a first wiring pattern connected to the humidity sensor, a second wiring pattern connected to the glucose sensor, a third wiring pattern connected to the pH sensor, and a fourth wiring pattern connected to the temperature sensor Including,
Wherein the wiring pattern has a serpentine shape.
제 16 항에 있어서,
상기 배선 패턴과 상기 지지층 사이에 배치되는 제1 절연층, 및
상기 배선 패턴 위에 배치되는 제2 절연층을 더 포함하고,
상기 제2 절연층은 상기 습도 센서, 상기 글루코오스 센서, 및 상기 pH 센서를 노출하고,
상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층은 구불구불한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
17. The method of claim 16,
A first insulating layer disposed between the wiring pattern and the supporting layer, and
And a second insulating layer disposed on the wiring pattern,
Wherein the second insulating layer exposes the humidity sensor, the glucose sensor, and the pH sensor,
Wherein the first insulating layer and the second insulating layer have a serpentine shape.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 글루코오스 센서 위에 배치되는 스크린층을 더 포함하고,
상기 글루코오스 센서는 땀 속의 글루코오스 농도를 측정하고,
상기 스크린층은 상기 글루코오스 센서에 제공되는 상기 땀에서 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
Further comprising a screen layer disposed over the glucose sensor,
The glucose sensor measures the concentration of glucose in sweat,
Wherein the screen layer removes foreign matter from the sweat provided to the glucose sensor.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 바이오 센서 위에 배치되는 땀흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
And a sweat absorbing layer disposed on the biosensor.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 지지층 아래에 배치되는 방수층을 더 포함하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
And a waterproof layer disposed below the support layer.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 지지층은 실리콘 패치인 것을 특징으로 하는 바이오 센싱 장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein the support layer is a silicon patch.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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