KR102197061B1 - 커피링 효과에 강인한 바이오센서 - Google Patents

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Abstract

커피링 효과에 강인한 바이오센서가 개시된다.
커피링 효과에 강인한 바이오센서는, 기판; 상기 기판의 일면에 패터닝된 작업 전극과 기준 전극; 상기 기판의 일면에 도포되어 일부분이 상기 작업 전극의 일부에 적층되고 다른 일부분이 상기 기준 전극의 일부에 적층되는 반응 물질층; 및 상기 기판의 일면에 적층되며, 상기 반응 물질층이 노출되도록 일정 폭을 가지며 연장된 슬롯을 구비하는 필름층을 포함하고, 상기 작업 전극 및 상기 기준 전극은 각각, 상기 슬롯의 외부 영역에 위치하는 단자부; 상기 슬롯의 내부 영역에 위치하고, 일정 폭을 가지며 상기 슬롯의 폭 방향으로 일정 길이만큼 연장되되 길이 방향 양측 말단이 각각 상기 슬롯의 폭 방향으로 대향하고 있는 상기 슬롯의 측벽과 일정 간격을 두고 이격된 반응부; 및 상기 반응부보다 좁은 폭을 가지며 상기 반응부에서 연장되어 상기 단자부에 연결된 연결부를 포함한다.

Description

커피링 효과에 강인한 바이오센서{Biosensor resistant to coffee ring effect}
본 출원은 2017년 10월 23일에 출원된 한국 특허출원 제10-2017-0137669호를 기초로 한 우선권 주장을 수반하며, 해당 특허출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 전기화학 바이오센서에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 타깃 바이오 물질과의 전기화학 반응을 일으키기 위한 반응 물질이 바이오센서의 전극에 코팅될 때 발생하는 커피링 효과에 강인한 특성을 가지는 바이오센서에 관한 것이다.
일반적으로, 전기화학 바이오센서(electrochemical biosensor)는 효소, 항원, 항체, 호르몬 등과 같이 생물학적 특이성을 가진 반응 물질이 코팅된 전극(electrode)을 이용하여, 분석 타깃이 되는 바이오 물질과 상기 반응 물질 간의 전기화학 반응에 따른 전기적 신호를 출력하는 장치를 말한다. 즉, 전기화학 바이오센서는 바이오 물질에 관한 특정 정보를 전류값 또는 전압값으로 제공하는 장치이다. 최근, 이러한 바이오센서가 혈당 측정 시스템이나 각종 정밀 의료 진단 시스템 등에 적용되면서, 바이오센서를 통해 측정되는 측정값의 정확성과 재현성을 개선하는 기술에 대한 관심과 요청이 급증하고 있다.
그러나, 한국 공개특허공보 제10-2004-0028437호, 한국 공개특허공보 제10-2014-0005156호 등에 개시된 바와 같이, 타깃 바이오 물질과의 전기화학 반응을 위한 반응 물질을 바이오센서의 전극에 고정하여 사용하는 기존 기술은, 실제 제조시 액상의 반응 물질을 전극 상에 도포한 후 건조하는 공정을 거치기 때문에, 건조 과정에서 발생하는 커피링 효과(coffee ring effect)로 인해 반응 물질 입자들이 반응 물질 도포 영역의 가장자리 부분에 불균일하게 편중됨은 물론, 편중되는 입자의 양이나 밀도 등도 바이오센서마다 상이하게 되어, 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 떨어뜨리고, 측정값의 신뢰성을 보장할 수 없게 되는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 바이오센서의 실제 제조 과정에서 발생하는 커피링 효과나 제조 공차에 불구하고 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 개선하고 측정값의 신뢰성을 보장하는 바이오센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커피링 효과에 강인한 바이오센서는, 기판; 상기 기판의 일면에 각각 도전성 소재로 패터닝된 적어도 하나의 작업 전극과 적어도 하나의 기준 전극; 타깃 바이오 물질과 전기화학 반응을 일으키는 물질을 포함하며, 상기 작업 전극과 기준 전극이 패터닝된 상기 기판의 일면에 일정 면적으로 도포되어 일부분이 상기 작업 전극의 일부에 적층되고 다른 일부분이 상기 기준 전극의 일부에 적층되는 반응 물질층; 및 상기 작업 전극과 기준 전극이 패터닝된 상기 기판의 일면에 적층되며, 상기 반응 물질층이 노출되도록 일정 폭을 가지며 연장된 슬롯을 구비하는 필름층을 포함하고, 상기 작업 전극 및 상기 기준 전극은 각각, 상기 슬롯의 외부 영역에 위치하는 단자부; 상기 슬롯의 내부 영역에 위치하고, 일정 폭을 가지며 상기 슬롯의 폭 방향으로 일정 길이만큼 연장되되 길이 방향 양측 말단이 각각 상기 슬롯의 폭 방향으로 대향하고 있는 상기 슬롯의 측벽과 일정 간격을 두고 이격된 반응부; 및 상기 반응부보다 좁은 폭을 가지며 상기 반응부에서 연장되어 상기 단자부에 연결된 연결부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 바이오센서는, 상기 슬롯의 폭이 Ws이고 상기 슬롯의 측벽과 대향하는 상기 반응부의 길이 방향 말단과 상기 측벽 간의 간격이 d일 때, 아래의 수학식 1을 만족하도록 구성될 수 있다.
[수학식 1]
0.075Ws ≤ d ≤ 0.2Ws
일 실시예에 있어서, 상기 바이오센서는, 상기 반응부의 폭이 Wr이고 상기 연결부의 폭이 Wc일 때, 아래의 수학식 2를 만족하도록 구성될 수 있다.
[수학식 2]
0.2Wr ≤ Wc ≤ 0.5Wr
일 실시예에 있어서, 상기 작업 전극 및 상기 기준 전극은 각각, 상기 연결부와 동일한 폭을 가지며 상기 반응부에서 연장되어 말단이 상기 슬롯의 외부 영역에 위치하는 연장부를 더 포함하고, 상기 연결부와 상기 연장부는, 상기 반응부에서 각각 상기 슬롯의 폭 방향으로 연장되되 서로 반대 방향으로 연장되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 바이오센서는, 상기 슬롯의 폭이 Ws이고 상기 연장부의 길이가 Le일 때, 아래의 수학식 3을 만족하도록 구성될 수 있다.
[수학식 3]
0.2Ws < Le ≤ 0.4Ws
일 실시예에 있어서, 상기 슬롯의 폭은, 1.5 mm 이상 3 mm 이하의 범위에 해당하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 타깃 바이오 물질이 유입되는 바이오센서의 슬롯 내부 영역에 위치하여 반응 물질이 도포되는 전극의 반응부가, 슬롯의 측벽들과 일정 간격을 두고 이격되어 슬롯의 측벽 근처에 위치하는 반응 물질의 가장자리 부분과 접촉하지 않도록 구성됨으로써, 전극에 도포되는 반응 물질의 가장자리를 따라 반응 물질 입자들이 불균일하게 편중되는 커피링 효과에 불구하고 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 개선하고 측정값의 신뢰성을 보장할 수 있다.
또한, 전극의 반응부에서 슬롯의 폭 방향으로 연장되어 전극의 단자부에 연결되는 연결부와 함께, 전극의 반응부에서 상기 연결부와 반대 방향으로 연장되어 말단이 슬롯의 외부 영역에 위치하는 연장부가 마련됨으로써, 슬롯을 가진 필름층을 기판에 적층하는 과정에서 슬롯의 폭 방향으로 공차가 발생하는 경우에도 슬롯 내부 영역에 위치하는 전극의 면적을 일정하게 유지할 수 있으며, 그 결과 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 더욱 개선할 수 있다.
또한, 바이오센서의 슬롯과 전극 간의 구조적 상관관계와, 전극의 반응부, 연결부 및 연장부 간의 구조적 상관관계에 대하여, 새로운 자재나 물질의 적용 없이 바이오센서를 이용한 측정값의 재현성을 높은 수준으로 유지할 수 있는 최적화된 수치 범위가 제공됨으로써, 바이오센서의 설계를 용이하게 하고 바이오센서의 제조에 요구되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.
나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 다양한 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피링 효과에 강인한 바이오센서를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 바이오센서를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 전극 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 일반적 구조의 전극에 도포된 반응 물질층을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 전극에 도포된 반응 물질층을 나타낸 도면이다.
도 6은 연장부를 포함하지 않은 전극이 패터닝된 기판에 필름층을 적층한 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 연장부를 포함하지 않은 전극이 패터닝된 기판에 필름층을 적층한 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 8은 연장부를 포함한 전극이 패터닝된 기판에 필름층을 적층한 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는 연장부를 포함한 전극이 패터닝된 기판에 필름층을 적층한 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 슬롯 측벽과 전극의 반응부 간 간격에 따른 바이오센서의 변동계수를 나타낸 그래프이다.
도 11은 전극의 연결부 폭에 따른 바이오센서의 변동계수를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 기술적 과제에 대한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이들은 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 후술되는 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 커피링 효과에 강인한 바이오센서(100)가 사시도로 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서(100)는 기판(110), 전극(120, 130), 반응 물질층(140) 및 필름층(150) 등을 포함하며, 실시예에 따라 외부 필름층(160) 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 바이오센서(100)는 기판(110)의 일면에 전극(120, 130), 반응 물질층(140), 필름층(150), 외부 필름층(160) 등이 적층된 적층 구조를 가질 수 있다.
기판(110)에 적층되는 필름층(150)에는 분석 대상인 타깃 바이오 물질이 입력되는 슬롯(slot)(152)이 마련된다. 또한, 필름층(150)에 적층되는 외부 필름층(160)에는 타깃 바이오 물질이 슬롯(152)에 유입됨에 따라 슬롯(152)의 내부 공기를 배출하는 배출구(162)가 마련될 수 있다. 타깃 바이오 물질과 전기화학 반응을 일으키는 물질을 포함하는 반응 물질층(140)은, 전체 기판(110) 중 슬롯(152)의 내부 영역에 대응하는 기판 부분에 도포되어 적층된다.
한편, 본 명세서에서 ‘바이오 물질’은, 전기화학적 테크닉들 중 암페로메트리(amperometry)를 적용하여 그 특성을 정량적으로 측정할 수 있는 모든 바이오 물질을 포함하는 의미이다. 예컨대, 타깃 바이오 물질은 혈액, 타액, 세포, 유전자 등과 같은 생체 물질이거나, 생화학 물질이거나, 생체 물질 또는 생화학 물질로부터 유래된 물질일 수 있다.
도 2에는 도 1의 바이오센서(100)가 분해 사시도로 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판(110)은 바이오센서(100)의 기저층에 해당하는 것으로서, 절연성 소재로 구성될 수 있다. 이러한 기판(110)의 일면에 적어도 하나의 작업 전극(120)과 적어도 하나의 기준 전극(130)이 도전성 소재로 패터닝된다. 예컨대, 작업 전극(120)과 기준 전극(130)은 탄소잉크를 사용하는 스크린 프린트 공정을 통해 기판(110)의 일면에 형성될 수 있다.
반응 물질층(140)은, 타깃 바이오 물질과 전기화학 반응을 일으키는 물질을 포함하며, 작업 전극(120)과 기준 전극(130)이 패터닝된 기판(110)의 일면에 일정 면적으로 도포되어, 그 일부분이 작업 전극(120)의 일부에 적층되고 다른 일부분이 기준 전극(130)의 일부에 적층된다.
필름층(150)은, 작업 전극(120)과 기준 전극(130)이 패터닝된 기판(110)의 일면에 적층되며, 반응 물질층(140)이 노출되도록 일정 폭을 가지며 연장된 슬롯(152)을 구비한다. 이 경우, 슬롯(152)은 필름층(150)의 수평 방향 단면상, 필름층(150)의 가장자리에 개구를 가지고 필름층(150)의 중심부 측으로 일정 폭을 가지면 만입된 ‘U’자형 홈으로 구성될 수 있다. 반응 물질층(140)과 필름층(150) 간의 적층 순서는 실시예에 따라 적절히 변경될 수 있다.
외부 필름층(160)은, 필름층(150)에 적층되어 반응 물질층(140)이 위치한 슬롯(152)의 내부 공간을 보호하도록 구성된다. 외부 필름층(160)에 형성된 배출구(162)는, 타깃 바이오 물질이 모세관 현상 등에 의해 슬롯(152)의 내부 공간으로 유입됨에 따라 슬롯(152)의 내부 공기가 외부로 배출되도록, 슬롯(152)의 말단부와 연통되는 위치에 형성될 수 있다. 이러한 외부 필름층(160)은 친수성 소재로 구성될 수 있다. 외부 필름층(160)이 친수성 소재로 구성되는 경우, 수분을 함유한 타깃 바이오 물질의 유입을 용이하게 할 수 있다.
상술한 바이오센서(100)를 이용하여 타깃 바이오 물질의 특성을 측정하는 측정 시스템은, 전기화학적 테크닉들 중 암페로메트리(amperometry)를 적용하여 타깃 바이오 물질의 특성을 정량적으로 측정할 수 있다. 즉, 상기 측정 시스템은 바이오센서(100)의 작업 전극(120)에 일정한 크기의 전압을 인가하고, 바이오센서(100)에 입력된 타깃 바이오 물질의 농도나 함량 등에 비례하여 바이오센서(100)에서 발생하는 산화-환원 전류의 크기를 측정함으로써, 타깃 바이오 물질에 대한 정량화된 측정값을 제공할 수 있다.
예컨대, 바이오센서(100)가 혈당 측정 시스템에 이용되는 혈당 센서로 구성되는 경우, 반응 물질층(140)은 혈액에 포함된 당과 반응하는 GOx(glucose oxidase)나 GDH(glucose dehydrogenase) 등의 효소와, 효소 반응시 전자를 받아 환원되는 전자 전달 매개체 등이 혼합된 반응 물질로 구성될 수 있다. 이 경우, 반응 물질에는 당과 반응하여 매개체에 전자를 공급하는 역할을 하는 GOx나 GDH 등의 효소가 1000~5000 U/ml 농도로 포함되고, 효소와 작업 전극(120) 간의 전자 전달 매개체 역할을 하는 페리시아나이드(ferricyanide), 루테늄(ruthenium) 또는 오스뮴(osmium) 계열의 화합물이 100~500 mM 포함될 수 있다. 또한, 반응 물질에는 효소의 활성도를 유지해주는 BSA(Bovine serum albumin)가 0.1~10 wt%로 포함되고, 액상의 반응 물질이 전극(120, 130) 위에 잘 퍼지도록 도와주는 TritonX-100나 Tween-20 등의 계면활성제가 0.1~2 wt%로 포함되고, 반응 물질의 고정을 도와주는 PEG(Polyethyleneglycol), PVP(Polyvinylpyrrolidone), 또는 아가로스(Agarose) 등과 같은 고정제가 0.1~1 wt%로 포함될 수 있다.
상술한 바이오센서(100)를 이용한 혈당 측정 시스템은, 바이오센서(100)에서 혈당과 효소의 반응으로 인해 발생되는 전자들을 직접 측정하는 것이 아니라, 해당 전자들을 받아 환원된 전자 전달 매개체가 다시 산화되면서 발생하는 산화-환원 전류의 크기, 즉 바이오센서(100)의 작업 전극(120)을 통해 출력되는 전류의 크기를 측정함으로써 혈당량을 측정하게 된다.
한편, 암페로메트리를 적용한 바이오센서의 시간별 전류값 i(t)은, 아래와 같은 코트렐 식(Cottrell's equation)을 통해 산출될 수 있다.
[코트렐 식]
i(t) ＝ (nFAD1/2C0) / (πt)1/2
코트렐 식에서, n은 전기화학 반응에 참여하는 전자 수, F는 패러데이 상수, A는 전극 면적, D는 확산 계수, C0는 물질(환원된 매개체)의 초기 농도, π는 원주율, t는 시간이다.
코트렐 식에 나타난 바와 같이, 바이오센서의 전류값은 반응에 참여하는 전자의 수(n)와 전극의 면적(A)을 각각 인자로 하여 결정된다. 따라서, 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 개선하기 위해서는, 커피링 효과로 인해 반응 물질 입자가 예측 불가능하게 편중되는 반응 물질층(140)의 가장자리 부분이 전기화학 반응에 참여하는 것을 방지하는 한편, 전기화학 반응에 사용되는 전극의 면적을 일정하게 유지할 필요가 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서(100)의 작업 전극(120)과 기준 전극(130)은 각각, 단자부(122, 132), 반응부(124, 134) 및 연결부(126, 136)를 포함하며, 실시예에 따라 연장부(128, 138)를 더 포함할 수 있다.
단자부(122, 132)는, 기판(110)에 적층된 필름층(150)에 형성되어 있는 슬롯(152)의 외부 영역에 위치하며, 외부 회로와 전기적으로 연결되도록 구성된다. 단자부(122, 132)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
반응부(124, 134)는, 상기 슬롯(152)의 내부 영역에 위치하고, 일정 폭을 가지며 슬롯(152)의 폭 방향으로 일정 길이만큼 연장되되 길이 방향 양측 말단이 각각 슬롯(152)의 폭 방향으로 대향하고 있는 슬롯(152)의 측벽과 일정 간격을 두고 이격되도록 구성된다.
연결부(126, 136)는, 반응부(124, 134)보다 좁은 폭을 가지며 상기 반응부(124, 134)에서 연장되어 단자부(122, 132)에 연결되도록 구성된다. 이 경우, 연결부(126, 136)의 일 단부는 슬롯(152)의 내부 영역에 위치하게 되고, 연결부(126, 136)의 타 단부는 슬롯(152)의 외부 영역에 위치하게 된다.
작업 전극(120)과 기준 전극(130)이 각각, 연장부(128, 138)를 더 포함하는 경우, 연장부(128, 138)부는 연결부(126, 136)와 동일한 폭을 가지며 반응부(124, 134)에서 연장되어 말단이 슬롯(152)의 외부 영역에 위치하도록 구성된다. 이 경우, 연결부(126, 136)부와 연장부(128, 138)부는, 반응부(124, 134)에서 각각 슬롯(152)의 폭 방향으로 연장되되 서로 반대 방향으로 연장되도록 구성된다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서(100)의 전극 구조가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 전극(120, 130)의 반응부(124, 134)는, 슬롯(152)의 내부 영역에 위치하며, 일정 폭을 가지며 슬롯(152)의 폭 방향으로 일정 길이만큼 연장되되, 그 길이 방향 양측 말단이 각각 슬롯(152)의 폭 방향으로 대향하고 있는 슬롯(152)의 측벽과 일정 간격(d1, d2)을 두고 이격되도록 구성된다.
이 경우, 반응부(124, 134)와 슬롯(152)의 측벽 간의 간격(d1, d2)은, 슬롯(152)의 내부 영역에 도포되어 건조되는 반응 물질층(140)의 가장자리 부분이 반응부(124, 134)와 직접 접촉하지 않으면서도, 반응부(124, 134)의 면적이 지나치게 작아지지 않는 범위에서 결정되어야 한다. 이를 위해, 슬롯(152)의 측벽과 대향하는 반응부(124, 134)의 길이 방향 말단과 해당 측벽 간의 간격은, 아래의 수학식 1을 만족하는 범위 내에서 결정될 수 있다.
[수학식 1]
0.075Ws ≤ d ≤ 0.2Ws [mm]
수학식 1에서, Ws는 슬롯(152)의 폭, d는 슬롯(152)의 측벽과 대향하는 반응부(124, 134)의 길이 방향 말단과 해당 측벽 간의 간격이다. 이 경우, 슬롯(152)의 폭(Ws)은, 1.5 mm 이상 3 mm 이하의 범위에 해당하는 크기를 가질 수 있다.
도 3에서, d1과 d2는 각각, 0.075Ws 이상 0.2Ws 이하 범위에 해당하는 크기를 가진다. d1과 d2가 0.075Ws보다 작은 경우, 커피링 효과로 인해 반응 물질 입자가 불균일하게 편중된 반응 물질층(140)의 가장자리 부분이, 반응부(124, 134) 상에 접촉하여 타깃 바이오 물질과의 산화환원 반응에 참여하게 됨으로써, 바이오센서(100)를 이용한 측정값의 재현성을 떨어뜨리게 된다. 또한, d1과 d2가 0.2Ws보다 큰 경우, 반응부(124, 134)의 면적이 지나치게 작아져 바이오센서(100)의 출력 전류가 감소하게 되고, 그 결과 바이오센서(100)를 이용한 측정값의 정확도를 오히려 떨어뜨리게 된다.
앞서 언급한 바와 같이, 전극(120, 130)의 연결부(126, 136)는, 반응부(124, 134)에서 상기 반응부(124, 134)보다 좁은 폭을 가지며 연장되어 단자부(122, 132)에 연결되도록 구성된다.
이 경우, 연결부(126, 136)의 폭(Wc)은, 반응 물질층(140)의 가장자리 부분과의 접촉 면적을 최소화하면서도, 구현이 용이하고 단선이 발생하지 않는 범위에서 결정되어야 한다. 이를 위해, 연결부(126, 136)의 폭(Wc)은 아래의 수학식 2를 만족하는 범위 내에서 결정될 수 있다.
[수학식 2]
0.2Wr ≤ Wc ≤ 0.5Wr [mm]
수학식 2에서, Wr은 반응부(124, 134)의 폭, Wc는 연결부(126, 136)의 폭이다. 이 경우, 작업 전극(120)의 반응부(124) 폭은 0.2 mm 이상 3 mm 이하의 범위에 해당하는 크기를 가질 수 있으며, 기준 전극(130)의 반응부(134) 폭은 0.2mm 이상 4.5 mm 이하의 범위에 해당하는 크기를 가질 수 있다.
도 3에서, 연결부(126)의 폭(Wc)은 0.2Wr 이상 0.5Wr 이하의 범위에 해당하는 크기를 가진다. 연결부(126)의 폭(Wc)이 0.2Wr보다 작은 경우, 실제 구현이 곤란하고 제조 불량이나 단선을 초래하게 된다. 또한, 연결부(126)의 폭(Wc)이 0.5Wr보다 큰 경우, 반응 물질층(140)의 가장자리 부분과 연결부(126) 사이의 접촉 면적이 증가하여, 바이오센서(100)를 이용한 측정값의 재현성을 떨어뜨리게 된다.
한편, 작업 전극(120)과 기준 전극(130)이 각각, 반응부(124, 134)에서 연결부(126, 136)와 반대 방향으로 연장된 연장부(128, 138)를 더 포함하는 경우, 연장부(128, 138)는 연결부(126, 136)와 동일한 폭을 가지도록 구성될 수 있다.
도 4는 일반적 구조의 전극(12, 14)에 도포된 반응 물질층(16)이 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기판(10)에 형성된 일반적 구조의 전극(12, 14) 위에 도포된 반응 물질 용액이 건조되어 반응 물질층(16)이 형성되는 경우, 건조 과정에서 발생하는 커피링 효과(coffee ring effect)로 인해 반응 물질 입자들이 반응 물질층(16)의 가장자리를 따라 불균일하게 편중되고, 편중되는 입자의 양이나 밀도 등도 바이오센서마다 상이하게 된다. 일반적 구조의 전극(12, 14)은 이러한 반응 물질층(16)의 가장자리 부분과 접촉하는 부분들(x1 내지 x4)의 면적이 크기 때문에, 반응 물질층(16)의 가장자리 부분이 타깃 바이오 물질과의 전기화학 반응 또는 산화환원 반응에 상당한 비율로 참여하게 되고, 그 결과, 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 떨어뜨리고, 측정값의 신뢰성을 보장할 수 없게 된다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 전극(120, 130)에 도포된 반응 물질층(140)을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 경우, 기판(110)에 도포된 반응 물질 입자들이 커피링 효과로 인해 반응 물질층(140)의 가장자리를 따라 불균일하게 편중되더라도, 반응 물질층(140)의 가장자리 부분과 접촉하는 연결부(126, 136)와 연장부(128, 138)의 부분들(y1 내지 y4)의 면적이 작기 때문에, 타깃 바이오 물질과의 산화환원 반응에는 주로 전극(120, 130)의 반응부(124, 134)와 접촉하는 반응 물질층(140)의 중심 부분이 참여하게 되고, 반응 물질층(140)의 가장자리 부분은 측정값에 영향을 주지 않는 매우 낮은 비율로 참여하게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 개선하고, 측정값의 신뢰성을 보장할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 기판(110)에 패터닝된 작업 전극(120)과 기준 전극(130)은 각각, 연결부(126, 136)와 동일한 폭을 가지며 반응부(124, 134)에서 연장되어 말단이 슬롯(152)의 외부 영역에 위치하도록 구성된 연장부(128, 138)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 연결부(126, 136)부와 연장부(128, 138)는, 반응부(124, 134)에서 각각 슬롯(152)의 폭 방향으로 연장되되 서로 반대 방향으로 연장되도록 구성될 수 있다.
이와 같이 바이오센서(100)의 전극(120, 130)에 연장부(128, 138)를 마련하는 이유는, 슬롯(152)을 가진 필름층(150)을 기판(110)에 적층하는 과정에서 슬롯(152)의 폭(Ws) 방향으로 공차가 발생하는 경우에도 슬롯(152)의 내부 영역에 위치하는 전극의 면적을 일정하게 유지하여, 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 더욱 개선하기 위함이다.
이를 위해, 연장부(128, 138)의 길이(Le)는, 아래의 수학식 3의 범위를 만족하도록 결정될 수 있다.
[수학식 3]
0.2Ws < Le ≤ 0.4Ws [mm]
수학식 3에서, Ws는 슬롯(152)의 폭, Le는 연장부(128, 138)의 길이이다.
기판(110)에 필름층(150)을 적층하는 과정에서 슬롯(152)의 폭(Ws) 방향으로 공차가 발생하는 경우에도, 슬롯(152)의 내부 영역에 위치하는 전극의 면적을 일정하게 유지하기 위해서는, 연장부(128, 138)가 슬롯(152)의 외부 영역에 일정 길이(l0)의 마진을 가지고 있어야 한다. 따라서, 연장부(128, 138)의 길이(Le)는, 적어도 d1 또는 d2의 최대치인 0.2Ws보다 길어야 한다. 또한, 필름층(150) 적층 시의 공차는 전극(120, 130)의 반응부(124, 134)가 슬롯(152)의 내부 영역에 위치하는 경우에만 허용되는 것이므로, 연장부(128, 138)의 길이(Le)는 d1+d2의 최대치인 0.4Ws보다 길 필요는 없다.
한편, 도 3에서, 작업 전극(120)의 연결부(126)는 그 연장부(128)보다 짧지 않으면서 기준 전극(130)의 연장부(138)보다 길게 형성되어야 한다. 또한, 기준 전극(130)의 연결부(136)도 그 연장부(138)보다 짧지 않게 형성되어야 한다.
도 6에는 연장부를 포함하지 않은 전극(120a)이 패터닝된 기판(110a)에 필름층(150a)을 적층한 일례가 도시되어 있다.
도 7에는 연장부를 포함하지 않은 전극(120a)이 패터닝된 기판(110a)에 필름층(150a)을 적층한 다른 일례가 도시되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단자부(122a), 반응부(124a) 및 연결부(126a) 만으로 구성된 전극(120a)이 패터닝된 기판(110a)에, 필름층(150a)이 적층되는 과정에서 좌측으로 공차가 발생하는 경우, 필름층(150)의 슬롯 내부 영역에 위치하는 연결부(126a)의 면적(Sa)이 좁아져서, 전기화학 반응에 사용되는 전극 면적이 감소하게 된다.
반면, 도 7에 도시된 바와 같이, 단자부(122a), 반응부(124a) 및 연결부(126a) 만으로 구성된 전극(120a)이 패터닝된 기판(110a)에, 필름층(150a)이 적층되는 과정에서 우측으로 공차가 발생하는 경우, 필름층(150)의 슬롯 내부 영역에 위치하는 연결부(126a)의 면적(Sa')이 넓어져서, 전기화학 반응에 사용되는 전극 면적이 증가하게 된다.
이와 같이, 바이오센서의 전극이 상술한 연장부를 포함하지 않는 경우, 바이오센서의 제조시 발생하는 공차로 인해 전기화학 반응에 사용되는 전극 면적이 바이오센서마다 달라진다.
도 8에는 연장부(128)를 포함한 전극(120)이 패터닝된 기판(110)에 필름층(150)을 적층한 일례가 도시되어 있다.
도 9에는 연장부(128)를 포함한 전극(120)이 패터닝된 기판(110)에 필름층(150)을 적층한 다른 일례가 도시되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 단자부(122), 반응부(124), 연결부(126), 및 연장부(128)를 포함한 전극(120)이 패터닝된 기판(110)에, 필름층(150)이 적층되는 과정에서 좌측으로 공차가 발생하는 경우, 필름층(150)의 슬롯 내부 영역에 위치하는 연결부(126)의 면적(S2)은 좁아지지만, 필름층(150)의 슬롯 내부 영역에 위치하는 연장부(128)의 면적(S1)은 넓어지게 된다. 연결부(126)와 연장부(128)는 동일한 폭을 가지므로, 전기화학 반응에 사용되는 전극 면적은 공차에 불구하고 일정하게 유지된다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 단자부(122), 반응부(124), 연결부(126), 및 연장부(128)를 포함한 전극(120)이 패터닝된 기판(110)에, 필름층(150)이 적층되는 과정에서 우측으로 공차가 발생하는 경우, 필름층(150)의 슬롯 내부 영역에 위치하는 연결부(126)의 면적(S2')은 넓어지지만, 필름층(150)의 슬롯 내부 영역에 위치하는 연장부(128)의 면적(S1')은 좁아지게 된다. 연결부(126)와 연장부(128)는 동일한 폭을 가지므로, 전기화학 반응에 사용되는 전극 면적은 공차에 불구하고 일정하게 유지된다.
이와 같이, 바이오센서의 전극이 상술한 연장부를 포함하는 경우, 바이오센서의 제조시 발생하는 공차에 불구하고, 전기화학 반응에 사용되는 전극 면적이 모든 바이오센서에서 일정하게 유지되며, 그 결과 바이오센서를 이용한 측정값의 재현성을 높은 수준으로 보장할 수 있게 된다.
이하, 변동계수(coefficient of variation) 측정 실험 결과를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 재현성 개선 효과를 검증한다.
변동계수는, 바이오센서로 측정된 혈당값들로 이루어진 모집단의 표준편차를 모집단의 평균치에 대한 백분율로 나타낸 것으로서, 그 크기가 작을수록 재현성이 높다는 것을 의미한다.
변동계수 측정 실험에서는, 전체적으로 도 2와 같은 구조를 가지며 혈당 센서로서 구성된 바이오센서들을 사용하였으며, 타깃 바이오 물질로서 혈당량 119 mg/dL의 저혈당 혈액과 혈당량 299 mg/dL의 고혈당 혈액을 사용하였다.
도 10에는 슬롯의 측벽과 전극의 반응부 간 간격에 따른 바이오센서의 변동계수가 그래프로 도시되어 있다. 도 10과 관련된 실험에서는, 바이오센서별로 슬롯의 폭(Ws)을 일정하게 유지하고 전극의 반응부 길이를 변경하면서, 혈당량 119 mg/dL의 저혈당 혈액에 대해서는 30회씩, 혈당량 299 mg/dL의 고혈당 혈액에 대해서는 20회씩 혈당량 측정을 진행하였다.
도 10에 도시된 바와 같이, 슬롯의 측벽과 전극의 반응부 사이의 간격(d1, d2)이 슬롯의 폭(Ws)에 대하여 0.05Ws 이상으로 커지면, 고혈당 혈액은 물론 저혈당 혈액에 대해서도 측정값들의 변동계수가 4% 이내의 값을 가지며 높은 수준의 재현성을 나타냄을 알 수 있다. 특히, 상기 간격(d1, d2)이 슬롯(152)의 폭(Ws)에 대하여 0.075Ws 이상 0.2Ws 이하 범위에 해당하는 경우, 변동계수가 3% 이내의 값을 가지며 상대적으로 더 높은 수준의 재현성을 나타냄을 알 수 있다. 다만, 상기 간격(d1, d2)이 0.2Ws보다 커지면 전극의 반응부 면적이 지나치게 감소되어 재현성이 오히려 떨어짐을 알 수 있다.
도 11에는 전극의 연결부 폭에 따른 바이오센서의 변동계수를 나타낸 그래프이다. 도 11과 관련된 실험에서는, 바이오센서별로 전극의 반응부 폭(Wr)을 일정하게 유지하고 전극의 연결부와 연장부의 폭(Wc)을 변경하면서, 혈당량 119 mg/dL의 저혈당 혈액에 대해서는 30회씩, 혈당량 299 mg/dL의 고혈당 혈액에 대해서는 20회씩 혈당량 측정을 진행하였다.
도 11에 도시된 바와 같이, 연결부와 연장부의 폭(Wc)이 반응부 폭(Wr)에 대하여 0.5Wr 이하로 작아지면, 고혈당 혈액은 물론 저혈당 혈액에 대해서도 측정값들의 변동계수가 4% 이내의 값을 가지며 높은 수준의 재현성을 나타냄을 알 수 있다. 다만, 연결부와 연장부의 폭(Wc)이 0.2Wr보다 작아지면, 실제 구현이 곤란하고 제조 불량이나 단선을 초래하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 타깃 바이오 물질이 유입되는 바이오센서의 슬롯 내부 영역에 위치하여 반응 물질이 도포되는 전극의 반응부가, 슬롯의 측벽들과 일정 간격을 두고 이격되어 슬롯의 측벽 근처에 위치하는 반응 물질의 가장자리 부분과 접촉하지 않도록 구성됨으로써, 전극에 도포되는 반응 물질의 가장자리를 따라 반응 물질 입자들이 불균일하게 편중되는 커피링 효과에 불구하고 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 개선하고 측정값의 신뢰성을 보장할 수 있다.
또한, 전극의 반응부에서 슬롯의 폭 방향으로 연장되어 전극의 단자부에 연결되는 연결부와 함께, 전극의 반응부에서 상기 연결부와 반대 방향으로 연장되어 말단이 슬롯의 외부 영역에 위치하는 연장부가 마련됨으로써, 슬롯을 가진 필름층을 기판에 적층하는 과정에서 슬롯의 폭 방향으로 공차가 발생하는 경우에도 슬롯 내부 영역에 위치하는 전극의 면적을 일정하게 유지할 수 있으며, 그 결과 바이오센서를 이용한 측정값의 정확성과 재현성을 더욱 개선할 수 있다.
또한, 바이오센서의 슬롯과 전극 간의 구조적 상관관계와, 전극의 반응부, 연결부 및 연장부 간의 구조적 상관관계에 대하여, 새로운 자재나 물질의 적용 없이 바이오센서를 이용한 측정값의 재현성을 높은 수준으로 유지할 수 있는 최적화된 수치 범위가 제공됨으로써, 바이오센서의 설계를 용이하게 하고 바이오센서의 제조에 요구되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.
지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기술적 범위에서 다양한 변형 실시예들이 구현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 할 것이다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 바이오센서 110 : 기판
120 : 작업 전극 130 : 기준 전극
140 : 반응 물질층 150 : 필름층
152 : 슬롯 160 : 외부 필름층

Claims (6)

  1. 기판; 상기 기판의 일면에 각각 도전성 소재로 패터닝된 적어도 하나의 작업 전극과 적어도 하나의 기준 전극; 타깃 바이오 물질과 전기화학 반응을 일으키는 물질을 포함하며, 상기 작업 전극과 기준 전극이 패터닝된 상기 기판의 일면에 일정 면적으로 도포되어 일부분이 상기 작업 전극의 일부에 적층되고 다른 일부분이 상기 기준 전극의 일부에 적층되는 반응 물질층; 및 상기 작업 전극과 기준 전극이 패터닝된 상기 기판의 일면에 적층되며, 상기 반응 물질층이 노출되도록 일정 폭을 가지며 연장된 슬롯을 구비하는 필름층을 포함하고,
    상기 작업 전극 및 상기 기준 전극은 각각,
    상기 슬롯의 외부 영역에 위치하는 단자부;
    상기 슬롯의 내부 영역에 위치하여 상기 반응 물질층이 적층되는 반응부로서, 일정 폭을 가지며 상기 슬롯의 폭 방향으로 일정 길이만큼 연장되되 길이 방향 양측 말단이 각각 상기 슬롯의 폭 방향으로 대향하고 있는 상기 슬롯의 측벽과 일정 간격을 두고 이격되어 상기 반응 물질층의 중심 부분과 접촉하는 반응부; 및
    상기 반응부보다 좁은 폭을 가지며 상기 반응부에서 연장되어 상기 단자부에 연결되는 연결부로서, 일 단부가 상기 슬롯의 내부 영역에 위치하고 타 단부가 상기 슬롯의 외부 영역에 위치하여 상기 반응 물질층이 적층되되 상기 반응 물질층의 가장자리 부분과 접촉되는 연결부를 포함하고,
    상기 슬롯의 폭이 Ws이고, 상기 슬롯의 측벽과 대향하는 상기 반응부의 길이 방향 말단과 상기 측벽 간의 간격이 d일 때, 아래의 수학식 1을 만족하는 커피링 효과에 강인한 바이오센서.
    [수학식 1]
    0.075Ws ≤ d ≤ 0.2Ws
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반응부의 폭이 Wr이고, 상기 연결부의 폭이 Wc일 때, 아래의 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 커피링 효과에 강인한 바이오센서.
    [수학식 2]
    0.2Wr ≤ Wc ≤ 0.5Wr
  4. 제1항에 있어서,
    상기 작업 전극 및 상기 기준 전극은 각각, 상기 연결부와 동일한 폭을 가지며 상기 반응부에서 연장되어 말단이 상기 슬롯의 외부 영역에 위치하는 연장부를 더 포함하고,
    상기 연결부와 상기 연장부는, 상기 반응부에서 각각 상기 슬롯의 폭 방향으로 연장되되 서로 반대 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 커피링 효과에 강인한 바이오센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 슬롯의 폭이 Ws이고, 상기 연장부의 길이가 Le일 때, 아래의 수학식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 커피링 효과에 강인한 바이오센서.
    [수학식 3]
    0.2Ws < Le ≤ 0.4Ws
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯의 폭은, 1.5 mm 이상 3 mm 이하의 범위에 해당하는 것을 특징으로 하는 커피링 효과에 강인한 바이오센서.
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Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6736957B1 (en) * 1997-10-16 2004-05-18 Abbott Laboratories Biosensor electrode mediators for regeneration of cofactors and process for using
TW548095B (en) * 2000-06-01 2003-08-21 Chih-Hui Lee Electrochemical electrode test piece and method for producing the same
JP4215510B2 (ja) * 2001-02-21 2009-01-28 エンブラパ−エンプレサ・ブラジレイラ・ジ・ペスキザ・アグロペクリア 広域選択性による混合物の分析のためのセンサーおよびセンサーシステムにおける前記センサーの使用
US7419573B2 (en) * 2003-11-06 2008-09-02 3M Innovative Properties Company Circuit for electrochemical sensor strip
JP4595517B2 (ja) * 2004-12-13 2010-12-08 パナソニック株式会社 バイオセンサ、及びその検査装置、ならびにその検査方法
KR100739865B1 (ko) * 2005-12-27 2007-07-16 주식회사 인포피아 바이오센서
KR100776393B1 (ko) * 2006-04-17 2007-11-28 주식회사 인포피아 바이오센서 및 그 제조방법
CA2650949C (en) * 2006-05-08 2018-06-12 Bayer Healthcare Llc Electrochemical test sensor with reduced sample volume
CN101517093B (zh) * 2006-09-22 2016-01-06 拜尔健康护理有限责任公司 具有增强的稳定性和血细胞比容性能的生物传感器系统
KR200435115Y1 (ko) * 2006-09-30 2007-01-09 케이엠에이치 주식회사 빠른 시료주입이 가능한 바이오센서
KR100829400B1 (ko) * 2006-11-30 2008-05-15 주식회사 인포피아 바이오센서
KR20100006410A (ko) * 2008-07-09 2010-01-19 주식회사 올메디쿠스 감지전극이 형성된 바이오센서 및 이것을 이용한 시료의분석 방법
WO2014045584A1 (ja) * 2012-09-19 2014-03-27 パナソニックヘルスケア株式会社 バイオセンサ及びバイオセンサの製造方法
WO2015178912A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte sensors and methods of using same
TWI534426B (zh) * 2015-03-27 2016-05-21 國立清華大學 生物檢測方法
CN105548297A (zh) * 2015-12-11 2016-05-04 武汉璟泓万方堂医药科技股份有限公司 基于电化学生物传感器的血红蛋白定量检测系统及其检测方法

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