KR102255442B1 - Bio sensor - Google Patents

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KR102255442B1
KR102255442B1 KR1020200036181A KR20200036181A KR102255442B1 KR 102255442 B1 KR102255442 B1 KR 102255442B1 KR 1020200036181 A KR1020200036181 A KR 1020200036181A KR 20200036181 A KR20200036181 A KR 20200036181A KR 102255442 B1 KR102255442 B1 KR 102255442B1
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이영근
유민수
조수호
권혜림
최병진
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동우 화인켐 주식회사
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    • G01N27/327Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예들의 바이오 센서는 기판, 기판 상에 요철 형상을 가지며 서로 마주보는 제1 대향면 및 제2 대향면을 각각 포함하는 작업 전극 및 기준 전극을 포함한다. 작업 전극 및 기준 전극이 서로 마주보는 면의 면적이 증가하여, 센싱 성능이 향상될 수 있다.The biosensor of the exemplary embodiments of the present invention includes a substrate, a working electrode and a reference electrode each having a concave-convex shape on the substrate and each having a first facing surface and a second facing surface facing each other. As the area of the surface of the working electrode and the reference electrode facing each other increases, sensing performance may be improved.

Description

바이오 센서{BIO SENSOR}Bio sensor {BIO SENSOR}

본 발명은 바이오 센서에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 작업 전극 및 기준 전극을 포함하는 바이오 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a biosensor. More specifically, it relates to a biosensor including a working electrode and a reference electrode.

인간의 평균 수명이 증가함에 따라, 헬스 케어 산업이 급속히 팽창하고 있다. 특히, 여러 가지 생체 신호들을 어디서든 편리하게 측정할 수 있는 휴대 가능한 소형 바이오 센서에 대한 요구가 점차 증가하고 있다.As the life expectancy of humans increases, the healthcare industry is expanding rapidly. In particular, there is a growing demand for a portable small biosensor that can conveniently measure various bio-signals anywhere.

종래의 바이오 센서는 체액(땀, 눈물, 혈액 등)에 포함된 화학종들과 반응하는 효소를 사용하였다. 상기 효소가 상기 화학종과 반응하여 전류가 발생하면, 이를 측정하여 해당 화학종의 농도를 측정한다.Conventional biosensors use enzymes that react with chemical species contained in body fluids (sweat, tears, blood, etc.). When the enzyme reacts with the chemical species to generate an electric current, it is measured to measure the concentration of the chemical species.

바이오 센서에 대한 대부분의 연구들은 예를 들면, 대한민국 등록특허공보 제10-1107506호에 개시된 바와 같이, 글루코스의 글루코노락톤 (gluconolactone)으로의 산화를 촉진하는 글루코스 산화 효소(glucose oxidase) 또는 글루코스 탈수소 효소와 같은 효소의 고정에 기반을 두고 있다.Most of the studies on biosensors are, for example, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1107506, glucose oxidase or glucose dehydrogenase that promotes the oxidation of glucose to gluconolactone. It is based on the immobilization of enzymes such as enzymes.

바이오 센서를 구동하려면 센서 전극에 소정량의 시료를 공급하여야 한다. 센서의 최소 시료 요구량이 많을 수록, 해당 량의 시료(예를 들면, 땀 또는 혈액)를 확보하기 어렵다. To drive the biosensor, a predetermined amount of sample must be supplied to the sensor electrode. The higher the minimum sample requirement of the sensor, the more difficult it is to obtain a corresponding amount of sample (eg, sweat or blood).

대한민국 등록특허공보 제10-1107506호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1107506

본 발명의 일 과제는 편의성 및 센싱 성능이 향상된 바이오 센서를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a biosensor with improved convenience and improved sensing performance.

1. 기판; 상기 기판 상에 배치되며 요철 형상을 갖는 제1 대향면을 포함하는 작업 전극; 및 상기 기판 상에서 상기 작업 전극과 마주보며 이격되고, 상기 제1 대향면과 마주보며 요철 형상을 갖는 제2 대향면을 포함하는 기준 전극을 포함하는, 바이오 센서.1. a substrate; A working electrode disposed on the substrate and including a first opposing surface having an uneven shape; And a reference electrode including a second facing surface on the substrate, facing and spaced apart from the working electrode, facing the first facing surface, and having a concave-convex shape.

2. 위 1에 있어서, 상기 제1 대향면 및 상기 제2 대향면은 볼록부 및 오목부를 포함하는, 바이오 센서.2. The biosensor according to the above 1, wherein the first facing surface and the second facing surface include a convex portion and a concave portion.

3. 위 2에 있어서, 상기 제1 대향면의 상기 볼록부는 상기 제2 대향면의 상기 오목부와 마주보고 배치되며, 상기 제1 대향면의 상기 오목부는 상기 제2 대향면의 상기 볼록부와 마주보고 배치되는, 바이오 센서.3. In the above 2, the convex portion of the first facing surface is disposed to face the concave portion of the second facing surface, and the concave portion of the first facing surface is disposed with the convex portion of the second facing surface. Biosensors placed facing each other.

4. 위 3에 있어서, 상기 볼록부의 형상 및 상기 오목부의 형상은 상보 관계인, 바이오 센서.4. In the above 3, the shape of the convex portion and the shape of the concave portion are in a complementary relationship, the biosensor.

5. 위 1에 있어서, 상기 요철 형상은 상기 제1 대향면 및 상기 제2 대향면의 전체에 형성된, 바이오 센서.5. The biosensor according to the above 1, wherein the uneven shape is formed on the entire first and second facing surfaces.

6. 위 1에 있어서, 상기 제1 대향면의 상기 요철 형상과 상기 제2 대향면의 상기 요철 형상은 상기 작업 전극과 상기 기준 전극의 중앙선을 넘어가지 않는, 바이오 센서.6. The biosensor according to the above 1, wherein the concave-convex shape of the first facing surface and the concave-convex shape of the second facing surface do not cross a center line of the working electrode and the reference electrode.

7. 위 1에 있어서, 상기 작업 전극 및 상기 기준 전극은 센싱 전극을 정의하며, 상기 센싱 전극의 전체 폭은 0.3 내지 5mm인, 바이오 센서.7. The biosensor according to the above 1, wherein the working electrode and the reference electrode define a sensing electrode, and the total width of the sensing electrode is 0.3 to 5 mm.

8. 위 1에 있어서, 상기 작업 전극의 면적은 상기 기준 전극의 면적보다 크거나 같은, 바이오 센서.8. The biosensor according to the above 1, wherein the area of the working electrode is greater than or equal to the area of the reference electrode.

9. 위 1에 있어서, 상기 작업 전극의 면적은 상기 기준 전극의 면적 대비 1 내지 15배인, 바이오 센서.9. The biosensor according to the above 1, wherein the area of the working electrode is 1 to 15 times the area of the reference electrode.

10. 위 1에 있어서, 상기 작업 전극은, 상기 기판 상에 배치된 도전층; 상기 도전층 상에 배치된 전자 수송층; 및 상기 전자 수송층 상에 배치된 효소 반응층을 포함하는, 바이오 센서.10. In the above 1, the working electrode, the conductive layer disposed on the substrate; An electron transport layer disposed on the conductive layer; And an enzyme reaction layer disposed on the electron transport layer.

11. 위 10에 있어서, 상기 효소 반응층은 글루코스 산화 효소, 콜레스테롤 산화 효소, 락테이트 산화 효소, 아스코빅산 산화 효소 및 알코올 산화 효소 중 적어도 하나의 산화 효소 또는 글루코스 탈수소 효소, 글루탐산 탈수소 효소, 락테이트 탈수소 효소 및 알코올 탈수소 효소 중 적어도 하나의 탈수소 효소를 포함하는, 바이오 센서.11. In the above 10, the enzyme reaction layer is at least one of glucose oxidase, cholesterol oxidase, lactate oxidase, ascorbic acid oxidase and alcohol oxidase, or glucose dehydrogenase, glutamic acid dehydrogenase, lactate A biosensor comprising at least one dehydrogenase of dehydrogenase and alcohol dehydrogenase.

12. 위 10에 있어서, 상기 전자 수송층은 프러시안 블루(Prussian blue)를 포함하는, 바이오 센서.12. The biosensor according to the above 10, wherein the electron transport layer includes Prussian blue.

13. 위 10에 있어서, 상기 도전층은 금속층 및 금속 보호층을 포함하는, 바이오 센서.13. The biosensor according to the above 10, wherein the conductive layer includes a metal layer and a metal protective layer.

14. 위 13에 있어서, 금속층은 Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ni, Sn, Mo, Co, Pd 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는, 바이오 센서.14. In the above 13, the metal layer is a biosensor containing at least one of Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ni, Sn, Mo, Co, Pd, and alloys thereof.

15. 위 13에 있어서, 금속 보호층은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하는, 바이오 센서.15. The biosensor according to the above 13, wherein the metal protective layer includes Indium Tin Oxide (ITO) or Indium Zinc Oxide (IZO).

16. 위 10에 있어서, 상기 작업 전극은 상기 효소 반응층 상에 배치된 필터층을 더 포함하는, 바이오 센서.16. The biosensor according to the above 10, wherein the working electrode further comprises a filter layer disposed on the enzyme reaction layer.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 작업 전극 및 기준 전극은 서로 마주보고 배치되며, 대향면들은 각각 요철 형상의 프로파일을 갖는다. 이 경우, 센싱 전극의 전체 크기 대비 마주보는 면의 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 최소 시료 요구량을 감소시키고, 센싱 민감도 및 속도를 향상시킬 수 있다.According to exemplary embodiments of the present invention, the working electrode and the reference electrode are disposed to face each other, and the opposite surfaces each have an uneven profile. In this case, the area of the facing surface may be increased compared to the total size of the sensing electrode. Therefore, it is possible to reduce the minimum sample requirement and improve sensing sensitivity and speed.

예시적인 실시예들에 따르면, 제1 대향면 및 제2 대향면의 요철 패턴들을 상보적으로 마주보고 배치될 수 있다. 따라서, 센싱 전극의 전체 면적 대비 마주보는 면의 면적을 보다 증가시킬 수 있다.According to example embodiments, the uneven patterns of the first and second facing surfaces may be complementarily opposed to each other and disposed. Accordingly, the area of the facing surface can be further increased compared to the total area of the sensing electrode.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 바이오 센서의 개략적인 평면도이다.
도 2 내지 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 센싱 전극의 개략적인 평면도이다.
도 5 및 도 6은 비교예들에 따른 센싱 전극의 개략적인 평면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 센싱 전극의 개략적인 단면도이다.
도 8은 실시예 및 비교예에 따른 바이오 센서로 글루코스 시료를 측정한 시간-전류 그래프이다.
도 9는 실시예들에 따른 바이오 센서로 글루코스 시료를 측정한 시간-전류 그래프이다.
1 is a schematic plan view of a biosensor according to exemplary embodiments.
2 to 4 are schematic plan views of sensing electrodes according to exemplary embodiments.
5 and 6 are schematic plan views of sensing electrodes according to comparative examples.
7 is a schematic cross-sectional view of a sensing electrode according to exemplary embodiments.
8 is a time-current graph of measuring a glucose sample with a biosensor according to Examples and Comparative Examples.
9 is a time-current graph obtained by measuring a glucose sample with a biosensor according to embodiments.

본 발명의 예시적인 실시예들은 기판, 기판 상에 요철 형상을 가지며 서로 마주보는 제1 대향면 및 제2 대향면을 각각 포함하는 작업 전극 및 기준 전극을 포함하는 바이오 센서를 제공한다. 작업 전극 및 기준 전극이 서로 마주보는 면의 면적이 증가하여, 센싱 성능이 향상될 수 있다.Exemplary embodiments of the present invention provide a substrate, a biosensor including a working electrode and a reference electrode each having a concave-convex shape on the substrate and each having a first and second opposed surfaces facing each other. As the area of the surface of the working electrode and the reference electrode facing each other increases, sensing performance may be improved.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 바이오 센서의 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view of a biosensor according to example embodiments.

도 1을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 바이오 센서(10)는 기판(100), 작업 전극(110), 기준 전극(120) 및 배선(140)을 포함한다. 또한, 보조 센서(130)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a biosensor 10 according to exemplary embodiments includes a substrate 100, a working electrode 110, a reference electrode 120, and a wiring 140. In addition, an auxiliary sensor 130 may be further included.

기판(100)은 작업 전극(110), 기준 전극(120), 배선(140) 및/또는 보조 센서(130)가 배치되는 기재층으로 제공된다.The substrate 100 is provided as a base layer on which the working electrode 110, the reference electrode 120, the wiring 140, and/or the auxiliary sensor 130 are disposed.

예를 들어, 기판(100)은 플렉서블 특성을 갖는 기재 필름일 수 있으며, 구체적인 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다.For example, the substrate 100 may be a base film having flexible properties, and specific examples include polyester-based resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; Cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose; Polycarbonate resin; Acrylic resins such as polymethyl (meth)acrylate and polyethyl (meth)acrylate; Styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer; Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo-based or norbornene structure, and ethylene-propylene copolymer; Vinyl chloride resin; Amide resins such as nylon and aromatic polyamide; Imide resin; Polyethersulfone resin; Sulfone resin; Polyether ether ketone resin; Sulfide polyphenylene resin; Vinyl alcohol resin; Vinylidene chloride resin; Vinyl butyral resin; Allylate resin; Polyoxymethylene resin; A film composed of a thermoplastic resin such as an epoxy resin may be used, and a film composed of a blend of the thermoplastic resin may also be used. In addition, a film made of a thermosetting resin such as (meth)acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, silicone, or an ultraviolet curable resin may be used.

기판(100)의 두께는 적절히 결정될 수 있지만, 강도, 취급성, 작업성, 박층성 등을 고려하여, 1 내지 500㎛일 수 있다. 1 내지 300㎛가 바람직하고, 5 내지 200㎛가 보다 바람직하다.The thickness of the substrate 100 may be appropriately determined, but may be 1 to 500 μm in consideration of strength, handling properties, workability, thin layer properties, and the like. It is preferably 1 to 300 µm, and more preferably 5 to 200 µm.

예를 들면, 상기 기재 필름에는 1종 이상의 첨가제가 함유될 수 있다. 첨가제로는, 예컨대 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다.For example, the base film may contain one or more additives. Examples of the additives include ultraviolet absorbers, antioxidants, lubricants, plasticizers, release agents, colorants, flame retardants, nucleating agents, antistatic agents, pigments, colorants, and the like.

일부 실시예들에 있어서, 상기 기재 필름은 필름의 일면 또는 양면에 하드코팅층, 반사방지층, 가스 배리어층과 같은 다양한 기능성층을 포함할 수 있다.In some embodiments, the base film may include various functional layers such as a hard coating layer, an antireflection layer, and a gas barrier layer on one or both sides of the film.

일부 실시예들에 있어서, 상기 기재 필름은 표면 처리될 수 있다. 예를 들면, 표면 처리는 플라즈마(plasma) 처리, 코로나(corona) 처리, 프라이머(primer) 처리 등의 건식 처리, 검화 처리를 포함하는 알칼리 처리 등의 화학 처리를 포함할 수 있다.In some embodiments, the base film may be surface-treated. For example, the surface treatment may include chemical treatment such as plasma treatment, corona treatment, dry treatment such as primer treatment, and alkali treatment including saponification treatment.

센싱 전극은 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 상기 센싱 전극은 서로 마주보며 이격된 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)은 좌우로 마주보고 배치될 수 있다.The sensing electrode may be formed on the substrate 100. The sensing electrodes may include a working electrode 110 and a reference electrode 120 facing each other and spaced apart from each other. According to some embodiments, the working electrode 110 and the reference electrode 120 may be disposed to face left and right.

따라서, 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)의 사이에 시료를 공급할 경우, 상기 시료가 작업 전극(110) 및 기준 전극(120) 사이에서 전자/정공 및 산화-환원 물질의 이동을 매개할 수 있다. 따라서, 적은 양의 시료로 바이오 센서(10)를 구동할 수 있다.Therefore, when a sample is supplied between the working electrode 110 and the reference electrode 120, the sample may mediate the movement of electrons/holes and the oxidation-reduction material between the working electrode 110 and the reference electrode 120. I can. Therefore, it is possible to drive the biosensor 10 with a small amount of sample.

도 2는 예시적인 실시예들에 따른 센싱 전극의 개략적인 평면도이다.2 is a schematic plan view of a sensing electrode according to exemplary embodiments.

도 2를 참조하면, 작업 전극(110)은 제1 대향면(112)을 포함할 수 있으며, 기준 전극(120)은 제2 대향면(122)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the working electrode 110 may include a first facing surface 112, and the reference electrode 120 may include a second facing surface 122.

제1 대향면(112)은 작업 전극(110)이 기준 전극(120)과 마주보는 면으로 정의될 수 있다. 제2 대향면(122)은 기준 전극(120)이 작업 전극(110)과 마주보는 면으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 작업 전극(110)과 기준 전극(120)이 서로 마주보는 두 면이 각각 제1 대향면(112) 및 제2 대향면(122)으로 정의될 수 있다.The first facing surface 112 may be defined as a surface where the working electrode 110 faces the reference electrode 120. The second facing surface 122 may be defined as a surface where the reference electrode 120 faces the working electrode 110. For example, two surfaces of the working electrode 110 and the reference electrode 120 facing each other may be defined as a first facing surface 112 and a second facing surface 122, respectively.

작업 전극(110)의 제1 대향면(112) 및 기준 전극(120)의 제2 대향면(122)은 좌우로 마주볼 수 있다. 제1 대향면(112) 및 제2 대향면(122)은 요철 형상을 가질 수 있다.The first facing surface 112 of the working electrode 110 and the second facing surface 122 of the reference electrode 120 may face left and right. The first facing surface 112 and the second facing surface 122 may have an uneven shape.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 대향면(112) 및 제2 대향면(122)의 프로파일은 각각 요철 형상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 평면 방향으로 바라보았을 때, 제1 대향면(112) 및 제2 대향면(122)의 마주보는 선분들은 요철 형상을 가질 수 있다. 상기 대향면들이 요철 프로파일을 포함할 경우, 센싱 전극의 크기 대비 마주보는 면의 면적이 증가할 수 있다. 상기 요철 형상은 제1 대향면(112) 및 제2 대향면(122)의 전체에 형성될 수 있다.In example embodiments, profiles of the first facing surface 112 and the second facing surface 122 may each include an uneven shape. For example, as shown in FIG. 2, when viewed in a planar direction, line segments facing the first facing surface 112 and the second facing surface 122 may have an uneven shape. When the facing surfaces include an uneven profile, an area of the facing surface may increase compared to the size of the sensing electrode. The uneven shape may be formed on the entire first and second facing surfaces 112 and 122.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 요철 형상은 볼록부 및 오목부를 포함할 수 있다. 상기 볼록부 및 오목부는 교대로 반복될 수 있다.In example embodiments, the uneven shape may include a convex portion and a concave portion. The convex portion and the concave portion may be alternately repeated.

예를 들면, 제1 대향면(112)은 제1 볼록부(112a) 및 제1 오목부(112b)를 포함할 수 있으며, 제2 대향면(122)은 제2 오목부(122a) 및 제2 볼록부(122b)를 포함할 수 있다.For example, the first facing surface 112 may include a first convex portion 112a and a first concave portion 112b, and the second facing surface 122 is a second concave portion 122a and a second concave portion 122a. It may include two convex portions 122b.

제1 볼록부(112a), 제1 오목부(112b), 제2 오목부(122a) 및 제2 볼록부(122b)는 뭉툭한 곡선 프로파일을 가질 수 있다. 상기 뭉툭한 곡선 프로파일은 예를 들면, 물결 형상을 포함할 수 있다.The first convex portion 112a, the first concave portion 112b, the second concave portion 122a, and the second convex portion 122b may have a blunt curved profile. The blunt curve profile may include, for example, a wavy shape.

예시적인 실시예들에 있어서, 작업 전극(110)의 측면 중 제1 대향면(112)을 제외한 나머지 부분은 요철이 없는 곡면 형상을 가질 수 있다. 상기 요철이 없는 곡면 형상은 예를 들면, 심리스(seamless)한 형상일 수 있다. 기준 전극(120)의 측면 중 제2 대향면(122)을 제외한 나머지 부분 또한 요철이 없는 곡면 형상을 가질 수 있다.In example embodiments, the rest of the side surfaces of the working electrode 110 except for the first facing surface 112 may have a curved shape without irregularities. The curved shape without irregularities may be, for example, a seamless shape. The rest of the side surfaces of the reference electrode 120 except for the second facing surface 122 may also have a curved shape without irregularities.

일부 실시예들에 있어서, 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)은 전체적으로 반원 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)은 제1 대향면(112) 및 제2 대향면(122)을 제외한 측면(측벽)이 반원 프로파일을 가질 수 있다.In some embodiments, the working electrode 110 and the reference electrode 120 may have a semicircular shape as a whole. For example, side surfaces (sidewalls) of the working electrode 110 and the reference electrode 120 excluding the first and second facing surfaces 112 and 122 may have a semicircular profile.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 볼록부(112a)는 제2 오목부(122a)와 마주보고 배치되고, 제1 오목부(112b)는 제2 볼록부(122b)와 마주보고 배치될 수 있다. 따라서, 오목-볼록 형상이 짝을 이룸으로써, 센서의 단위 크기 당 마주보는 면적이 증가할 수 있다.In example embodiments, the first convex portion 112a may be disposed to face the second concave portion 122a, and the first concave portion 112b may be disposed to face the second convex portion 122b. have. Accordingly, by pairing the concave-convex shape, the facing area per unit size of the sensor can be increased.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 볼록부의 형상 및 상기 오목부의 형상은 상보 관계일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “상보 관계”는 두 형상을 붙였을 때, 실질적으로 빈 공간 없이 일체화되는 것을 의미하나, 소정의 공차를 포함하는 경우를 포괄할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)을 이어 붙일 경우, 일체화된 원 또는 타원이 형성될 수 있다. 상기 상보 관계를 만족할 경우, 센서의 단위 크기 당 마주보는 면적이 증가할 수 있다.In example embodiments, the shape of the convex portion and the shape of the concave portion may have a complementary relationship. The term “complementary relationship” used in the present specification means that when two shapes are attached, they are substantially integrated without an empty space, but may include a case including a predetermined tolerance. For example, when the working electrode 110 and the reference electrode 120 shown in FIG. 2 are connected together, an integrated circle or ellipse may be formed. When the complementary relationship is satisfied, an area facing each sensor unit size may increase.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 대향면(112)의 길이는 제2 대향면(122)의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 대향면(112) 및 제2 대향면(122)의 길이는 상기 요철 프로파일의 길이를 의미할 수 있다.In example embodiments, the length of the first facing surface 112 may be substantially the same as the length of the second facing surface 122. The lengths of the first and second facing surfaces 112 and 122 may mean the length of the uneven profile.

예시적인 실시예들에 있어서, 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)은 센싱 전극을 정의할 수 있다. 상기 센싱 전극은 대향하는 한 쌍의 작업 전극(110), 기준 전극(120) 및 그 사이의 이격된 공간을 포괄할 수 있다.In example embodiments, the working electrode 110 and the reference electrode 120 may define a sensing electrode. The sensing electrodes may cover a pair of opposing working electrodes 110, reference electrodes 120, and spaced apart spaces therebetween.

본 명세서에서 사용되는 용어 “센싱 전극의 전체 폭”은 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)의 가장 멀리 떨어진 두 지점 사이의 거리를 의미할 수 있다.The term “the total width of the sensing electrode” as used herein may mean a distance between the two most distant points of the working electrode 110 and the reference electrode 120.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 센싱 전극의 전체 폭은 0.3 내지 5mm일 수 있다. 상기 전체 폭이 0.3mm 미만일 경우, 감지 대상 물질 측정 시 발생하는 전기신호(전류)의 양이 감소하여 바이오 센서의 감도, 측정 속도 및/또는 최대 측정 농도가 감소할 수 있다. 상기 전체 폭이 5mm 초과일 경우, 상기 센싱 전극의 구동에 필요한 최소 시료 양이 증가할 수 있다.In example embodiments, the total width of the sensing electrode may be 0.3 to 5 mm. When the total width is less than 0.3 mm, the amount of the electric signal (current) generated when measuring the sensing target material decreases, so that the sensitivity, the measurement speed, and/or the maximum measurement concentration of the biosensor may decrease. When the total width is greater than 5 mm, the minimum amount of sample required to drive the sensing electrode may increase.

일부 실시예들에 있어서, 바이오 센서(10)의 최소 시료 요구량은 0.1 내지 1㎕일 수 있다. 예를 들면, 상기 센싱 전극의 전체 폭은 0.3 내지 5mm일 경우, 약 1㎕ 이하의 시료로 바이오 센서(10)를 구동할 수 있다.In some embodiments, the minimum sample requirement of the biosensor 10 may be 0.1 to 1 μl. For example, when the total width of the sensing electrode is 0.3 to 5 mm, the biosensor 10 may be driven with a sample of about 1 μl or less.

도 3은 예시적인 실시예들에 따른 센싱 전극의 개략적인 평면도이다. 도 2를 참조로 설명한 구성과 실질적으로 동일한 구성에 대한 설명은 생략될 수 있다.3 is a schematic plan view of a sensing electrode according to exemplary embodiments. Description of the configuration substantially the same as the configuration described with reference to FIG. 2 may be omitted.

도 3을 참조하면, 상기 센싱 전극은 작업 전극(111) 및 기준 전극(121)을 포함할 수 있다. 작업 전극(111)은 제1 대향면(113)을 포함할 수 있으며, 제1 대향면(113)은 제1 볼록부(113a) 및 제1 오목부(113b)를 포함할 수 있다. 기준 전극(121)은 제2 대향면(123)을 포함할 수 있으며, 제2 대향면(123)은 제2 오목부(123a) 및 제2 볼록부(123b)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the sensing electrode may include a working electrode 111 and a reference electrode 121. The working electrode 111 may include a first facing surface 113, and the first facing surface 113 may include a first convex portion 113a and a first concave portion 113b. The reference electrode 121 may include a second facing surface 123, and the second facing surface 123 may include a second concave portion 123a and a second convex portion 123b.

제1 볼록부(113a), 제1 오목부(113b), 제2 오목부(123a) 및 제2 볼록부(123b)는 첨단부를 포함할 수 있다. 제1 볼록부(113a) 및 제1 오목부(113b)는 톱니 형상을 형성할 수 있다. 또한, 제2 오목부(123a) 및 제2 볼록부(123b)는 톱니 형상을 형성할 수 있다.The first convex portion 113a, the first concave portion 113b, the second concave portion 123a, and the second convex portion 123b may include a tip portion. The first convex portion 113a and the first concave portion 113b may form a sawtooth shape. In addition, the second concave portion 123a and the second convex portion 123b may have a sawtooth shape.

예시적인 실시예들에 있어서, 작업 전극(110)과 기준 전극(120)은 실질적으로 동일한 면적을 가질 수 있다.In example embodiments, the working electrode 110 and the reference electrode 120 may have substantially the same area.

도 4는 예시적인 실시예들에 따른 센싱 전극의 개략적인 평면도이다.4 is a schematic plan view of a sensing electrode according to exemplary embodiments.

도 4를 참조하면, 작업 전극(110)의 면적은 기준 전극(120)의 면적보다 클 수 있다. 이 경우, 상기 센싱 전극의 전체 면적 중 작업 전극(110)의 면적 비율이 증가할 수 있다. 따라서, 작업 전극(110)에 보다 많은 양의 시료가 적용될 수 있으며, 검출 감도 및 속도가 향상될 수 있다. 또한, 시료의 양이 적은 경우에도 충분한 센싱 감도를 확보할 수 있다.Referring to FIG. 4, the area of the working electrode 110 may be larger than the area of the reference electrode 120. In this case, the ratio of the area of the working electrode 110 to the total area of the sensing electrode may increase. Accordingly, a larger amount of sample may be applied to the working electrode 110, and detection sensitivity and speed may be improved. In addition, even when the amount of sample is small, sufficient sensing sensitivity can be secured.

작업 전극(110) 및 기준 전극(120)의 면적은 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)에 연결된 배선들(142, 144)를 제외한 전극 자체의 면적을 의미할 수 있다.The area of the working electrode 110 and the reference electrode 120 may mean an area of the electrode itself excluding the working electrode 110 and the wires 142 and 144 connected to the reference electrode 120.

예시적인 실시예들에 있어서, 작업 전극(110)의 면적은 기준 전극(120)의 면적 대비 1 내지 15배일 수 있다. 작업 전극(110)의 면적이 1배 미만일 경우, 센싱 성능이 향상되지 않을 수 있다. 작업 전극(110)의 면적이 15배 초과일 경우, 기준 전극(120)의 면적이 과도하게 감소하여 기준 전극으로서 역할을 하지 못해 센서가 구동되지 않을 수 있다. 바람직하게는, 작업 전극(110)의 면적은 기준 전극(120)의 면적 대비 3 내지 12배일 수 있다.In example embodiments, the area of the working electrode 110 may be 1 to 15 times the area of the reference electrode 120. When the area of the working electrode 110 is less than 1 times, the sensing performance may not be improved. When the area of the working electrode 110 is more than 15 times, the area of the reference electrode 120 is excessively reduced, and the sensor may not be driven because it cannot function as a reference electrode. Preferably, the area of the working electrode 110 may be 3 to 12 times the area of the reference electrode 120.

도 5는 일 비교예에 따른 센싱 전극의 개략적인 평면도이다.5 is a schematic plan view of a sensing electrode according to a comparative example.

도 5를 참조하면, 비교예의 센싱 전극은 작업 전극(210) 및 기준 전극(220)을 포함하며, 각각 제1 배선(242) 및 제2 배선(244)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5, the sensing electrode of the comparative example includes a working electrode 210 and a reference electrode 220, and may be connected to a first wiring 242 and a second wiring 244, respectively.

도 5의 센싱 전극은 기준 전극(220)이 작업 전극(210)을 둘러싼 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 센서의 구동을 위해서 작업 전극(210) 및 기준 전극(220)을 함께 커버할 수 있는 양의 시료가 필요할 수 있다. 따라서, 센서 구동에 필요한 최소 시료 요구량이 증가할 수 있다.The sensing electrode of FIG. 5 may have a structure in which the reference electrode 220 surrounds the working electrode 210. In this case, a sample of an amount capable of covering the working electrode 210 and the reference electrode 220 together may be required to drive the sensor. Accordingly, the minimum amount of sample required for driving the sensor can be increased.

또한, 비교예의 작업 전극(210)의 크기를 실시예의 작업 전극(110)의 크기와 매칭시킬 경우, 비교예의 센싱 전극의 전체 크기가 증가할 수 있다. 따라서, 작업 전극(210) 및 기준 전극(220)을 함께 커버하기 위한 상기 최소 시료 요구량이 증가할 수 있다. 비교예의 센싱 전극의 전체 크기를 실시예의 센싱 전극의 전체 크기와 매칭시킬 경우, 비교예의 작업 전극(210)의 크기가 실시예의 작업 전극(110)의 크기보다 작아질 수 있다. 따라서, 센서의 민감도, 최대 측정 농도 및 센싱 속도가 감소할 수 있다.In addition, when the size of the working electrode 210 of the comparative example is matched with the size of the working electrode 110 of the embodiment, the overall size of the sensing electrode of the comparative example may increase. Accordingly, the minimum sample required amount for covering the working electrode 210 and the reference electrode 220 together can be increased. When the overall size of the sensing electrode of the comparative example is matched with the overall size of the sensing electrode of the embodiment, the size of the working electrode 210 of the comparative example may be smaller than the size of the working electrode 110 of the embodiment. Accordingly, the sensitivity of the sensor, the maximum measurement concentration, and the sensing speed may be reduced.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 대향면(112)의 상기 요철 형상과 제2 대향면(122)의 상기 요철 형상은 작업 전극(110)과 기준 전극(120)의 중앙선(CL)을 넘어가지 않을 수 있다.In example embodiments, the concave-convex shape of the first facing surface 112 and the concave-convex shape of the second facing surface 122 exceed the center line CL of the working electrode 110 and the reference electrode 120. I can't go.

중앙선(CL)은 제1 대향면(112)의 제1 오목부(112b)와 제2 대향면(122)의 제2 오목부(122a) 사이의 중간 지점을 가로지르는 선으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 중앙선(CL)은 상기 센싱 전극의 폭 방향에 대하여 제1 오목부(112b)와 제2 오목부(122a)가 이격된 거리의 중간 지점으로부터 수직인 선을 의미할 수 있다. 또한, 중앙선(CL)은 작업 전극(110)에 연결된 제1 배선(142)과 기준 전극(120)에 연결된 제2 배선(144) 사이의 중간 지점을 가로지르는 선을 의미할 수 있다.The center line CL may be defined as a line crossing an intermediate point between the first concave portion 112b of the first facing surface 112 and the second concave portion 122a of the second facing surface 122. For example, the center line CL may mean a line perpendicular to the width direction of the sensing electrode from a midpoint of a distance between the first concave portion 112b and the second concave portion 122a. Further, the center line CL may mean a line that crosses an intermediate point between the first wiring 142 connected to the working electrode 110 and the second wiring 144 connected to the reference electrode 120.

일부 실시예들에 있어서, 제1 대향면(112)의 제1 볼록부(112a)는 제2 대향면(122)의 제2 오목부(122a)에 삽입되지 않을 수 있다. 예를 들면, 제1 볼록부(112a)는 제2 대향면(122) 및 제2 볼록부(122b)들의 최대 돌출 지점들을 연결한 선을 넘어가지 않을 수 있다.In some embodiments, the first convex portion 112a of the first facing surface 112 may not be inserted into the second concave portion 122a of the second facing surface 122. For example, the first convex portion 112a may not cross a line connecting the maximum protruding points of the second facing surface 122 and the second convex portion 122b.

도 6은 일 비교예에 따른 센싱 전극의 개략적인 평면도이다.6 is a schematic plan view of a sensing electrode according to a comparative example.

도 6을 참조하면, 비교예의 센싱 전극은 작업 전극(310)의 요철 형상의 일부분과 기준 전극(320)의 요철 형상의 일부분이 중앙선(CL)을 넘어갈 수 있다.Referring to FIG. 6, in the sensing electrode of the comparative example, a portion of the uneven shape of the working electrode 310 and a portion of the uneven shape of the reference electrode 320 may cross the center line CL.

이 경우, 예를 들면 작업 전극(310)의 제조 시 효소 반응층 형성용 조성물의 표면 장력에 의하여 효소 반응층이 작업 전극(310) 전면에 고르게 도포되지 않을 수 있다. 따라서, 바이오 센서의 센싱 감도, 센싱 정확도 및 센싱 정밀도가 저하될 수 있다.In this case, for example, when the working electrode 310 is manufactured, the enzyme reaction layer may not be evenly applied to the entire surface of the working electrode 310 due to the surface tension of the composition for forming the enzyme reaction layer. Accordingly, sensing sensitivity, sensing accuracy, and sensing accuracy of the biosensor may be deteriorated.

예시적인 실시예들에 따르면, 전극의 형상을 작업 전극(110)과 기준 전극(120)의 상기 요철 형상들이 중앙선(CL)을 넘어가지 않도록 설계함으로써, 작업 전극(110) 상에 균일한 효소 반응층을 형성할 수 있다. 이 경우, 센싱 감도, 센싱 정확도 및 센싱 정밀도가 향상될 수 있다.According to exemplary embodiments, by designing the shape of the electrode so that the uneven shapes of the working electrode 110 and the reference electrode 120 do not cross the center line CL, a uniform enzyme reaction on the working electrode 110 Layers can be formed. In this case, sensing sensitivity, sensing accuracy, and sensing accuracy may be improved.

배선(140)은 상기 센싱 전극에 연결될 수 있다. 배선(140)은 작업 전극(110)과 연결되는 제1 배선(142) 및 기준 전극(120)과 연결되는 제2 배선(144)을 포함할 수 있다. 또한, 보조 센서(130)와 연결되는 제3 배선(146)을 포함할 수도 있다.The wiring 140 may be connected to the sensing electrode. The wiring 140 may include a first wiring 142 connected to the working electrode 110 and a second wiring 144 connected to the reference electrode 120. In addition, a third wiring 146 connected to the auxiliary sensor 130 may be included.

보조 센서(130)는 열감지 센서, pH 센서 및/또는 습도 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 보조 센서(130)는 온도, pH 및/또는 습도를 측정하여, 바이오 센서(10)의 측정 오차를 정정할 수 있다.The auxiliary sensor 130 may include a heat sensor, a pH sensor, and/or a humidity sensor. For example, the auxiliary sensor 130 may measure temperature, pH and/or humidity to correct a measurement error of the biosensor 10.

도 7은 예시적인 실시예들에 따른 센싱 전극의 개략적인 단면도이다.7 is a schematic cross-sectional view of a sensing electrode according to exemplary embodiments.

도 7을 참조하면, 작업 전극(110)은 도전층(114), 전자 수송층(115) 및 효소 반응층(116)을 포함할 수 있다. 또한, 필터층(117)을 더 포함할 수 있다. 도전층(114)은 금속층(114a) 및 금속 보호층(114b)을 포함할 수 있다. 기준 전극(120)은 제2 도전층(124) 및 기준 물질층(126)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the working electrode 110 may include a conductive layer 114, an electron transport layer 115, and an enzyme reaction layer 116. In addition, a filter layer 117 may be further included. The conductive layer 114 may include a metal layer 114a and a metal protective layer 114b. The reference electrode 120 may include a second conductive layer 124 and a reference material layer 126.

작업 전극(110)에서는 감지 대상 물질(측정 대상 물질)의 산화-환원 반응이 일어날 수 있다. 작업 전극(110)은 시료에 포함된 상기 감지 대상 물질이 반응하여 발생된 전기적 신호를 감지할 수 있다. 시료는 땀, 체액, 눈물, 혈액 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the working electrode 110, an oxidation-reduction reaction of a sensing target material (measurement target material) may occur. The working electrode 110 may detect an electrical signal generated by the reaction of the sensing target material included in the sample. The sample may be sweat, body fluid, tear, blood, etc., but is not limited thereto.

예를 들면, 상기 감지 대상 물질은 글루코스 또는 젖산(락테이트)을 포함할 수 있다.For example, the detection target material may include glucose or lactic acid (lactate).

도전층(114)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 도전층(114)은 감지 대상 물질의 산화-환원 반응에서 발생한 전자 또는 정공이 전달되는 통로로 제공될 수 있다.The conductive layer 114 may be disposed on the substrate 100. The conductive layer 114 may be provided as a path through which electrons or holes generated in an oxidation-reduction reaction of a material to be sensed are transferred.

예시적인 실시예들에 있어서, 도전층(114)은 금속층(114a) 및 금속 보호층(114b)을 포함할 수 있다.In example embodiments, the conductive layer 114 may include a metal layer 114a and a metal protective layer 114b.

금속 보호층(114b)은 금속층(114a)의 상면을 전체적으로 덮을 수 있다. 예를 들면, 금속 보호층(114b)은 금속층(114a)과 직접 접촉할 수 있다. 금속 보호층(114b)은 산화-환원 반응으로 인해 금속층(114a)이 산화-환원되는 것을 방지할 수 있다.The metal protective layer 114b may entirely cover the upper surface of the metal layer 114a. For example, the metal protective layer 114b may directly contact the metal layer 114a. The metal protective layer 114b may prevent oxidation-reduction of the metal layer 114a due to an oxidation-reduction reaction.

예시적인 실시예들에 있어서, 금속층(114a)은 Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ni, Sn, Mo, Co, Pd 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, APC(Ag-Pd-Cu) 합금이 사용될 수 있다. 금속층(114a)은 Au, Ag, APC 합금 및 Pt 중 적어도 하나만으로 형성될 수도 있다. 상기 Au, Ag, APC 합금 및 Pt는 도전층(114)의 전기 전도성을 향상시키고 저항을 감소시킬 수 있다. 따라서, 바이오 센서(10)의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.In example embodiments, the metal layer 114a may include at least one of Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ni, Sn, Mo, Co, Pd, and alloys thereof. For example, an APC (Ag-Pd-Cu) alloy can be used. The metal layer 114a may be formed of only at least one of Au, Ag, APC alloy, and Pt. The Au, Ag, APC alloy, and Pt may improve electrical conductivity of the conductive layer 114 and reduce resistance. Therefore, the detection performance of the biosensor 10 can be improved.

예시적인 실시예들에 있어서, 금속 보호층(114b)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 보호층(114b)은 ITO 또는 IZO만으로 형성될 수 있다. ITO 및 IZO는 전기 전도성을 가지면서도 화학적으로 안정하여 금속층(114a)을 산화-환원 반응으로부터 효과적으로 보호할 수 있다.In example embodiments, the metal protective layer 114b may include Indium Tin Oxide (ITO) or Indium Zinc Oxide (IZO). For example, the metal protective layer 114b may be formed of only ITO or IZO. ITO and IZO have electrical conductivity and are chemically stable, so that the metal layer 114a can be effectively protected from an oxidation-reduction reaction.

예를 들면, 금속 보호층(114b)은 금속층(114a)이 대기와 직접 접촉하는 것을 방지하여 금속층(114a)을 구성하는 금속 성분의 산화를 방지할 수 있다. 따라서, 금속층(114a)에 의해 감지되는 전기적 신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.For example, the metal protective layer 114b may prevent the metal layer 114a from directly contacting the atmosphere, thereby preventing oxidation of a metal component constituting the metal layer 114a. Accordingly, reliability of an electrical signal sensed by the metal layer 114a may be improved.

전자 수송층(115)은 도전층(114) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도전층(114)을 직접 덮을 수 있다.The electron transport layer 115 may be disposed on the conductive layer 114. For example, the conductive layer 114 may be directly covered.

전자 수송층(115)은 상기 산화-환원 반응에서 발생한 전자 또는 정공을 도전층(114)까지 전달하는 전자/정공의 이동 통로 제공될 수 있다.The electron transport layer 115 may provide an electron/hole movement path for transferring electrons or holes generated in the oxidation-reduction reaction to the conductive layer 114.

전자 수송층(115)은 전자 수송 물질을 포함할 수 있다. 상기 전자 수송 물질은 예를 들면, 효소 반응층(116)에서 일어나는 감지 대상 물질의 산화-환원 반응에서 발생한 전자/정공을 수용하여 산화 또는 환원되는 물질을 포함할 수 있다. 상기 산화 또는 환원을 통해 전자/정공이 전달될 수 있다.The electron transport layer 115 may include an electron transport material. The electron transport material may include, for example, a material that is oxidized or reduced by receiving electrons/holes generated in an oxidation-reduction reaction of a material to be detected in the enzyme reaction layer 116. Electrons/holes may be transferred through the oxidation or reduction.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전자 수송 물질은 프러시안 블루(Prussian blue)를 포함할 수 있다. 프러시안 블루는 헥사시아노철(II)산철(III)칼륨이 주성분인 청색 안료로서, 높은 산화성을 가질 수 있다. 프러시안 블루를 도전층(114) 상에 배치할 경우 작업 전극(110)의 전기적 감도를 향상시킬 수 있다.In example embodiments, the electron transport material may include Prussian blue. Prussian blue is a blue pigment whose main component is potassium hexacyanoferric(II) iron(III), and may have high oxidizability. When Prussian blue is disposed on the conductive layer 114, the electrical sensitivity of the working electrode 110 may be improved.

일부 실시예들에 있어서, 전자 수송층(115)은 카본 페이스트를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the electron transport layer 115 may further include carbon paste.

효소 반응층(116)은 전자 수송층(115) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 전자 수송층(115)의 상면에 직접 접촉할 수 있다. The enzyme reaction layer 116 may be disposed on the electron transport layer 115. For example, it may directly contact the upper surface of the electron transport layer 115.

효소 반응층(116)은 시료에 포함되어 있는 감지 대상 물질의 화학 반응이 일어나는 층으로 제공될 수 있다. 효소 반응층(116)은 감지 대상 물질과 반응하는 산화 효소 또는 탈수소 효소를 포함할 수 있다. The enzyme reaction layer 116 may be provided as a layer in which a chemical reaction of a substance to be detected included in the sample occurs. The enzyme reaction layer 116 may include an oxidative enzyme or a dehydrogenase that reacts with a substance to be detected.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 산화 효소는 효소 반응층(116)은 글루코스 산화 효소(glucose oxidase), 콜레스테롤 산화 효소(cholesterol oxidase), 락테이트 산화 효소(lactate oxidase), 아스코빅산 산화 효소(ascorbic acid oxidase) 및 알코올 산화 효소(alcohol oxidase) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 탈수소 효소는 글루코스 탈수소 효소(glucose dehydrogenase), 글루탐산 탈수소 효소(glutamate dehydrogenase), 락테이트 탈수소 효소(lactate dehydronase) 및 알코올 탈수소 효소(alcohol dehydrogenase) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the oxidative enzyme is the enzyme reaction layer 116 is glucose oxidase, cholesterol oxidase, lactate oxidase, and ascorbic acid oxidase. acid oxidase) and alcohol oxidase. The dehydrogenase may include at least one of glucose dehydrogenase, glutamate dehydrogenase, lactate dehydronase, and alcohol dehydrogenase.

따라서, 글루코스, 콜레스테롤, 락테이트, 아스코빅산, 알코올 또는 글루탐산의 농도를 측정할 수 있다.Therefore, the concentration of glucose, cholesterol, lactate, ascorbic acid, alcohol or glutamic acid can be measured.

예를 들면, 바이오 센서(10)가 글루코스 센서일 경우, 효소 반응층(116)은 글루코스 산화효소(Glucose oxidase) 또는 글루코스 탈수소효소(Glucose dehydrogenase)를 포함할 수 있다.For example, when the biosensor 10 is a glucose sensor, the enzyme reaction layer 116 may include glucose oxidase or glucose dehydrogenase.

일부 실시예들에 있어서, 상기 산화 효소 또는 상기 탈수소 효소는 바인더를 통해 고정될 수 있다. 상기 바인더는 당분야에서 통상적으로 사용되는 바인더를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 키토산을 포함할 수 있다.In some embodiments, the oxidative enzyme or the dehydrogenase may be immobilized through a binder. The binder may include a binder commonly used in the art, and may include, for example, chitosan.

예를 들면, 시료를 바이오 센서(10)에 주입하면, 시료에 포함되어 있는 감지 대상 물질이 산화 효소 또는 탈수소 효소에 의하여 산화되고, 과산화수소가 형성될 수 있다. 상기 전자 수송 물질(예를 들면, 프러시안 블루)는 과산화수소를 환원시키고, 자신은 산화될 수 있다. 산화된 전자 수송 물질은 일정 전압이 가해진 전극 표면에서 전자를 잃고 전기화학적으로 다시 산화될 수 있다.For example, when a sample is injected into the biosensor 10, a detection target material included in the sample may be oxidized by an oxidase or dehydrogenase, and hydrogen peroxide may be formed. The electron transport material (eg, Prussian blue) reduces hydrogen peroxide, and itself can be oxidized. The oxidized electron transport material loses electrons at the electrode surface to which a certain voltage is applied and may be electrochemically oxidized again.

시료 내의 감지 대상 물질의 농도는 전자 수송 물질이 산화되는 과정에서 발생되는 전류량에 비례하므로, 상기 전류량을 측정함으로써 감지 대상 물질의 농도를 측정할 수 있다.Since the concentration of the sensing target material in the sample is proportional to the amount of current generated in the process of oxidizing the electron transport material, the concentration of the sensing target material can be measured by measuring the amount of current.

필터층(117)은 효소 반응층(116) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 효소 반응층(116)의 상면에 직접 덮을 수 있다.The filter layer 117 may be disposed on the enzyme reaction layer 116. For example, it may be directly covered on the upper surface of the enzyme reaction layer 116.

필터층(117)은 효소 반응층(116)을 외부의 물리력으로부터 보호할 수 있다. 또한, 효소 반응층(116)의 산화 효소 또는 탈수소 효소가 외부 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다.The filter layer 117 may protect the enzyme reaction layer 116 from external physical forces. In addition, it is possible to prevent the oxidative enzyme or dehydrogenase of the enzyme reaction layer 116 from being exposed to the external environment.

필터층(117)은 시료 중에서 감지 대상 물질만을 통과시킬 수 있다. 따라서, 효소 반응층(116)이 감지 대상 물질 외의 타 물질에 의해 변성, 손상되는 것을 방지할 수 있다.The filter layer 117 may pass only the material to be detected in the sample. Accordingly, it is possible to prevent the enzyme reaction layer 116 from being denatured or damaged by substances other than the substance to be detected.

필터층(117)은 감지 대상 물질을 통과시키는 것이라면, 당분야에서 통상적으로 사용되는 이온 교환막이 사용될 수 있다. 상기 이온 교환막은 퍼플루오로술폰산계 수지 등의 양이온 교환 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 이온 교환막은 나피온(Nafion)을 포함할 수 있다.If the filter layer 117 passes a material to be detected, an ion exchange membrane commonly used in the art may be used. The ion exchange membrane may include a cation exchange resin such as a perfluorosulfonic acid resin. For example, the ion exchange membrane may include Nafion.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 기판(100) 상에 도전층(114)을 형성하고, 도전층(114) 상에 전자 수송층(115)을 형성하고, 전자 수송층(115) 상에 효소 반응층(116)을 형성함으로써, 작업 전극(110)을 제조할 수 있다.According to exemplary embodiments of the present invention, a conductive layer 114 is formed on the substrate 100, an electron transport layer 115 is formed on the conductive layer 114, and an enzyme is formed on the electron transport layer 115. By forming the reaction layer 116, the working electrode 110 can be manufactured.

도전층(114)은 기판(100) 상에 Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ni, Sn, Mo, Co, Pd 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는 금속막을 형성한 후, 이를 패터닝(patterning)하여 형성될 수 있다.The conductive layer 114 forms a metal film including at least one of Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ni, Sn, Mo, Co, Pd, and alloys thereof on the substrate 100, and then patterning ( patterning).

상기 패터닝은 당분야에서 통상적으로 사용되는 패터닝 공법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 포토리소그래피(photolithography)를 사용할 수 있다.For the patterning, a patterning method commonly used in the art may be used. For example, photolithography can be used.

도전층(114)이 금속 보호층(114b)을 더 포함할 경우, 금속층(114a)을 먼저 패터닝한 후 금속 보호층(114b)을 형성하거나, 상기 금속막 상에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 도전성 산화물막을 형성한 후, 상기 금속막과 도전성 산화물막을 함께 패터닝하여 금속층(114a) 및 금속 보호층(114b)을 함께 형성될 수 있다.When the conductive layer 114 further includes a metal protective layer 114b, the metal layer 114a is first patterned and then a metal protective layer 114b is formed, or ITO (Indium Tin Oxide) or IZO is formed on the metal layer. After the (Indium Zinc Oxide) conductive oxide layer is formed, the metal layer 114a and the metal protective layer 114b may be formed together by patterning the metal layer and the conductive oxide layer together.

예시적인 실시예들에 있어서, 전자 수송층(115)은 전자 수송 물질 및 카본 페이스트의 혼합물을 도전층(114) 상에 도포하여 형성될 수 있다.In example embodiments, the electron transport layer 115 may be formed by applying a mixture of an electron transport material and a carbon paste on the conductive layer 114.

상기 도포는 당분야에서 통상적으로 사용되는 도포법이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 각종 프린팅 방법이 사용될 수 있다.For the coating, a coating method commonly used in the art may be used, and for example, various printing methods may be used.

효소 반응층(116)은 예를 들면, 상기 산화 효소 또는 상기 탈수소 효소를 바인더와 혼합한 조성물을 전자 수송층(115) 상에 도포한 후 건조하여 형성될 수 있다.The enzyme reaction layer 116 may be formed by, for example, applying a composition obtained by mixing the oxidative enzyme or the dehydrogenase with a binder on the electron transport layer 115 and then drying it.

기준 전극(120)은 기판(100) 상에 작업 전극(110)과 좌우로 마주보고 배치될 수 있다. 기준 전극(120)과 작업 전극(110)은 전기적으로 분리될 수 있다. 기준 전극(120)은 산화-환원 반응의 상대 전극(counter electrode)로 제공될 수 있다.The reference electrode 120 may be disposed on the substrate 100 to face the working electrode 110 left and right. The reference electrode 120 and the working electrode 110 may be electrically separated. The reference electrode 120 may be provided as a counter electrode for an oxidation-reduction reaction.

기준 전극(120)은 측정 시 작업 전극(110)에서 측정되는 전류 값 또는 전위 값에 대한 기준치를 제공할 수 있다. 기준 전극(120)의 전위 값을 기준치로 하여 작업 전극(110)에서 일어나는 감지 대상 물질의 산화-환원 반응을 특정할 수 있다. 또한, 상기 전류 값의 기준치와 작업 전극(110)에서 측정되는 전류 값을 비교하여 순수하게 감지 대상 물질에 의해 변화한 전류 량을 계산할 수 있다. 따라서, 상기 전류량으로부터 감지 대상 물질의 농도를 도출할 수 있다.The reference electrode 120 may provide a reference value for a current value or a potential value measured by the working electrode 110 during measurement. Using the potential value of the reference electrode 120 as a reference value, the oxidation-reduction reaction of the material to be detected in the working electrode 110 may be specified. In addition, by comparing the reference value of the current value and the current value measured by the working electrode 110, the amount of current purely changed by the sensing target material may be calculated. Accordingly, it is possible to derive the concentration of the material to be detected from the amount of current.

기준 전극(120)의 제2 도전층(124)은 작업 전극(110)의 도전층(114)과 실질적으로 동일한 소재를 포함할 수 있다. 또한, 제2 도전층(124) 상에 전자 수송층(115) 대신 기준 물질층(126)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 기준 전극(120)은 기판(100) 상에 제2 도전층(124) 및 상기 기준 물질층(126)이 적층되어 형성될 수 있다.The second conductive layer 124 of the reference electrode 120 may include substantially the same material as the conductive layer 114 of the working electrode 110. Also, a reference material layer 126 may be disposed on the second conductive layer 124 instead of the electron transport layer 115. For example, the reference electrode 120 may be formed by stacking the second conductive layer 124 and the reference material layer 126 on the substrate 100.

기준 물질층(126)은 예를 들면, Ag/AgCl 페이스트(paste)를 포함할 수 있다.The reference material layer 126 may include, for example, Ag/AgCl paste.

일부 실시예들에 있어서, 배선(140)은 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)에 각각 연결될 수 있다. 작업 전극(110)에 연결된 제1 배선(142) 및 기준 전극(120)에 연결된 제2 배선(144)은 서로 전기적으로 이격될 수 있다. 배선(140)들은 구동 집적 회로(IC) 칩에 연결될 수 있다.In some embodiments, the wiring 140 may be connected to the working electrode 110 and the reference electrode 120, respectively. The first wiring 142 connected to the working electrode 110 and the second wiring 144 connected to the reference electrode 120 may be electrically spaced apart from each other. The wirings 140 may be connected to a driving integrated circuit (IC) chip.

예를 들면, 제1 배선(142)은 작업 전극(110)의 금속층(114a) 및 기준 전극(120)의 제2 도전층(124)과 동일한 소재로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 배선(140)은 작업 전극(110) 및 기준 전극(120)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판(100) 상에 금속 막을 형성하고 이를 패터닝함으로써 작업 전극(110) 및 배선(140)을 함께 형성할 수 있다.For example, the first wiring 142 may be formed of the same material as the metal layer 114a of the working electrode 110 and the second conductive layer 124 of the reference electrode 120. In some embodiments, the wiring 140 may be integrally formed with the working electrode 110 and the reference electrode 120. For example, by forming a metal film on the substrate 100 and patterning it, the working electrode 110 and the wiring 140 may be formed together.

작업 전극(110) 및 기준 전극(120)으로부터 측정된 전기적 신호가 배선(140)을 통해 구동 IC 칩에 전달될 수 있으며, 구동 IC 칩이 측정 대상 성분의 농도를 계산할 수 있다.Electrical signals measured from the working electrode 110 and the reference electrode 120 may be transmitted to the driving IC chip through the wiring 140, and the driving IC chip may calculate the concentration of the component to be measured.

실시예 1Example 1

기판 상에 도 2에 도시된 형상으로 작업 전극 및 기준 전극을 형성하였다.A working electrode and a reference electrode were formed on the substrate in the shape shown in FIG. 2.

작업 전극은 약 2000Å 두께의 APC 금속층과 약 500Å 두께의 IZO 금속 보호층이 적층된 도전층, 카본 페이스트 전극(프러시안블루 3wt% 포함, 두께 약 10㎛) 및 글루코스 산화효소가 키토산으로 고정된 효소 반응층을 순서대로 적층하여 준비하였다.The working electrode is an APC metal layer with a thickness of about 2000Å and a conductive layer with an IZO metal protective layer with a thickness of 500Å, a carbon paste electrode (including 3wt% of Prussian blue, a thickness of about 10㎛), and an enzyme in which glucose oxidase is fixed with chitosan. The reaction layers were sequentially stacked to prepare.

기준 전극은 Ag/AgCl로 형성하였다.The reference electrode was formed of Ag/AgCl.

실시예 2Example 2

작업 전극 및 기준 전극의 형상을 도 3에 도시된 톱니 형상으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 센싱 전극을 형성하였다.A sensing electrode was formed in the same manner as in Example 1 except that the shapes of the working electrode and the reference electrode were changed to the sawtooth shape shown in FIG. 3.

비교예 1Comparative Example 1

도 5에 도시된 바와 같이, 기준 전극이 원형의 작업 전극을 둘러싼 구조로 센싱 전극을 형성하였다. 센싱 전극의 전체 크기는 실시예 1의 센싱 전극의 전체 크기와 동일하게 형성하였다.As shown in FIG. 5, a sensing electrode was formed in a structure in which a reference electrode surrounds a circular working electrode. The overall size of the sensing electrode was formed to be the same as the overall size of the sensing electrode of Example 1.

작업 전극 및 기준 전극 각각의 구조 및 소재는 실시예 1과 동일하게 형성하였다.The structure and material of each of the working electrode and the reference electrode were formed in the same manner as in Example 1.

실험예 1: 전극 형상에 따른 측정 속도 평가Experimental Example 1: Evaluation of measurement speed according to electrode shape

실시예 1, 2 및 비교예 1의 바이오 센서로 시료(글루코스 0.1mM 수용액)로부터 발생하는 전류를 측정하여, 도 8의 시간-전류 그래프를 획득하였다.The current generated from the sample (0.1 mM aqueous solution of glucose) was measured with the biosensors of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, and a time-current graph of FIG. 8 was obtained.

도 8을 참조하면, 실시예들의 바이오 센서는 약 9초에서 전류 값이 포화되었다. 하지만, 비교예의 바이오 센서는 10초가 지나도록 전류값이 포화되지 않았다.Referring to FIG. 8, in the biosensors of the embodiments, the current value is saturated in about 9 seconds. However, in the biosensor of the comparative example, the current value was not saturated for 10 seconds.

따라서, 실시예들의 바이오 센서가 비교예의 바이오 센서에 비하여 센싱 속도가 향상된 것을 확인할 수 있었다.Accordingly, it was confirmed that the sensing speed of the biosensors of the examples was improved compared to the biosensors of the comparative example.

비교예 2Comparative Example 2

도 6에 도시된 바와 같이, 기준 전극과 작업 전극이 포크 형상인 센싱 전극을 형성하였다. 센싱 전극의 전체 크기는 실시예 1의 센싱 전극의 전체 크기와 동일하게 형성하였다.As shown in FIG. 6, a sensing electrode in which the reference electrode and the working electrode have a fork shape was formed. The overall size of the sensing electrode was formed to be the same as the overall size of the sensing electrode of Example 1.

작업 전극 및 기준 전극 각각의 구조 및 소재는 실시예 1과 동일하게 형성하였다.The structure and material of each of the working electrode and the reference electrode were formed in the same manner as in Example 1.

실험예 2: 전극 형상에 따른 측정 정밀도 평가Experimental Example 2: Evaluation of measurement accuracy according to electrode shape

실시예 2 및 비교예 2의 바이오 센서로 시료(글루코스 0.1mM 수용액)로부터 발생하는 전류를 각 샘플 당 6회 측정하여, 60초에 측정된 각 전류 값의 평균, 표준편차, 상대표준편차를 계산하여 아래 표 1에 나타내었다. Using the biosensor of Example 2 and Comparative Example 2, the current generated from the sample (0.1 mM glucose aqueous solution) was measured 6 times for each sample, and the average, standard deviation, and relative standard deviation of each current value measured in 60 seconds were calculated. It is shown in Table 1 below.

전류 값 평균(nA; @60초)Average current value (nA; @60 sec) 표준편차Standard Deviation 상대표준편차(%)Relative standard deviation (%) 실시예 2Example 2 48.548.5 1.81.8 3.83.8 비교예 2Comparative Example 2 48.548.5 9.49.4 19.319.3

표 1을 참조하면, 실시예 및 비교예 전류 측정치 각각의 평균값은 47, 49nA로 큰 차이가 없으나 비교예의 경우 상대적으로 큰 산포를 보이며 상대표준편차(%RSD)값은 3.8% 및 19.3%로서 큰 차이를 보였다.Referring to Table 1, the average value of each of the current measurement values of the Example and Comparative Example was 47 and 49 nA, and there was no significant difference. Showed a difference.

따라서, 실시예에 따른 바이오 센서는 효소 반응층의 균일한 도포에 의해 측정 정밀도가 향상되는 것이 확인되었다.Therefore, it was confirmed that the measurement accuracy of the biosensor according to the embodiment is improved by uniform coating of the enzyme reaction layer.

실시예 3 내지 5Examples 3 to 5

작업 전극 및 기준 전극의 형상을 도 4에 도시된 바와 같이 작업 전극의 면적이 기준 전극보다 크게 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 센싱 전극을 형성하였다. 이 때, 작업 전극의 면적은 각각 기준 전극의 면적의 3배(실시예 3), 9배(실시예 4) 및 12배(실시예 5)로 제조되었다.A sensing electrode was formed in the same manner as in Example 1, except that the shape of the working electrode and the reference electrode was formed larger than that of the reference electrode as shown in FIG. 4. At this time, the area of the working electrode was 3 times (Example 3), 9 times (Example 4) and 12 times (Example 5) of the area of the reference electrode, respectively.

실험예 3: 전극 면적에 따른 측정 속도 평가Experimental Example 3: Evaluation of measurement speed according to electrode area

실시예 1 및 3 내지 5의 바이오 센서로 시료(글루코스 0.1mM 수용액)로부터 발생하는 전류를 측정하여, 도 9의 시간-전류 그래프를 획득하였다.The current generated from the sample (0.1 mM aqueous solution of glucose) was measured with the biosensors of Examples 1 and 3 to 5, and a time-current graph of FIG. 9 was obtained.

도 9를 참조하면, 작업 전극의 면적을 기준 전극보다 크게 한 실시예 3 내지 5의 바이오 센서가 보다 빠르게 포화되었다. 따라서, 센싱 속도가 보다 향상된 것이 확인되었다.Referring to FIG. 9, the biosensors of Examples 3 to 5 in which the area of the working electrode was larger than that of the reference electrode were saturated more rapidly. Therefore, it was confirmed that the sensing speed was further improved.

10: 바이오 센서
100: 기판 110: 작업 전극
112: 제1 대향면 114: 도전층
115: 전자 수송층 116: 효소 반응층
117: 필터층
120: 기준 전극 122: 제2 대향면
124: 제2 도전층 126: 기준 물질층
130: 보조 센서 140: 배선
20: 비교예의 센싱 전극
10: biosensor
100: substrate 110: working electrode
112: first facing surface 114: conductive layer
115: electron transport layer 116: enzyme reaction layer
117: filter layer
120: reference electrode 122: second facing surface
124: second conductive layer 126: reference material layer
130: auxiliary sensor 140: wiring
20: sensing electrode of a comparative example

Claims (16)

기판;
상기 기판 상에 배치되며 요철 형상을 갖는 제1 대향면을 포함하는 작업 전극; 및
상기 기판 상에서 상기 작업 전극과 마주보며 이격되고, 상기 제1 대향면과 마주보며 요철 형상을 갖는 제2 대향면을 포함하는 기준 전극을 포함하며,
상기 제1 대향면의 상기 요철 형상과 상기 제2 대향면의 상기 요철 형상은 상기 작업 전극과 상기 기준 전극의 중앙선을 넘어가지 않고,
상기 제1 대향면의 상기 요철 형상과 상기 제2 대향면의 상기 요철 형상은 상기 중앙선을 따라 서로 교차하지 않는, 바이오 센서.
Board;
A working electrode disposed on the substrate and including a first opposing surface having an uneven shape; And
And a reference electrode having a second opposite surface facing and spaced apart from the working electrode on the substrate, facing the first facing surface, and having a concave-convex shape,
The concave-convex shape of the first facing surface and the concave-convex shape of the second facing surface do not cross a center line of the working electrode and the reference electrode,
The uneven shape of the first opposing surface and the uneven shape of the second opposing surface do not cross each other along the center line.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 대향면 및 상기 제2 대향면은 볼록부 및 오목부를 포함하는, 바이오 센서.
The biosensor according to claim 1, wherein the first facing surface and the second facing surface include a convex portion and a concave portion.
청구항 2에 있어서, 상기 제1 대향면의 상기 볼록부는 상기 제2 대향면의 상기 오목부와 마주보고 배치되며, 상기 제1 대향면의 상기 오목부는 상기 제2 대향면의 상기 볼록부와 마주보고 배치되는, 바이오 센서.
The method according to claim 2, wherein the convex portion of the first opposing surface is disposed to face the concave portion of the second opposing surface, and the concave portion of the first opposing surface faces the convex portion of the second opposing surface Placed, biosensor.
청구항 3에 있어서, 상기 볼록부의 형상 및 상기 오목부의 형상은 상보 관계인, 바이오 센서.
The biosensor according to claim 3, wherein a shape of the convex portion and a shape of the concave portion are in a complementary relationship.
청구항 1에 있어서, 상기 요철 형상은 상기 제1 대향면 및 상기 제2 대향면의 전체에 형성된, 바이오 센서.
The biosensor according to claim 1, wherein the uneven shape is formed on the entire first and second facing surfaces.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 작업 전극 및 상기 기준 전극은 센싱 전극을 정의하며, 상기 센싱 전극의 전체 폭은 0.3 내지 5mm인, 바이오 센서.
The biosensor of claim 1, wherein the working electrode and the reference electrode define a sensing electrode, and the total width of the sensing electrode is 0.3 to 5 mm.
청구항 1에 있어서, 상기 작업 전극의 면적은 상기 기준 전극의 면적보다 크거나 같은, 바이오 센서.
The biosensor of claim 1, wherein an area of the working electrode is greater than or equal to an area of the reference electrode.
청구항 1에 있어서, 상기 작업 전극의 면적은 상기 기준 전극의 면적 대비 1 내지 15배인, 바이오 센서.
The biosensor of claim 1, wherein an area of the working electrode is 1 to 15 times the area of the reference electrode.
청구항 1에 있어서, 상기 작업 전극은,
상기 기판 상에 배치된 도전층;
상기 도전층 상에 배치된 전자 수송층; 및
상기 전자 수송층 상에 배치된 효소 반응층을 포함하는, 바이오 센서.
The method according to claim 1, wherein the working electrode,
A conductive layer disposed on the substrate;
An electron transport layer disposed on the conductive layer; And
A biosensor comprising an enzyme reaction layer disposed on the electron transport layer.
청구항 10에 있어서, 상기 효소 반응층은 글루코스 산화 효소, 콜레스테롤 산화 효소, 락테이트 산화 효소, 아스코빅산 산화 효소 및 알코올 산화 효소 중 적어도 하나의 산화 효소 또는 글루코스 탈수소 효소, 글루탐산 탈수소 효소, 락테이트 탈수소 효소 및 알코올 탈수소 효소 중 적어도 하나의 탈수소 효소를 포함하는, 바이오 센서.
The method of claim 10, wherein the enzyme reaction layer is at least one of glucose oxidase, cholesterol oxidase, lactate oxidase, ascorbic acid oxidase and alcohol oxidase, or glucose dehydrogenase, glutamic acid dehydrogenase, lactate dehydrogenase. And at least one dehydrogenase of alcohol dehydrogenase.
청구항 10에 있어서, 상기 전자 수송층은 프러시안 블루(Prussian blue)를 포함하는, 바이오 센서.
The biosensor of claim 10, wherein the electron transport layer comprises Prussian blue.
청구항 10에 있어서, 상기 도전층은 금속층 및 금속 보호층을 포함하는, 바이오 센서.
The biosensor of claim 10, wherein the conductive layer includes a metal layer and a metal protective layer.
청구항 13에 있어서, 금속층은 Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ni, Sn, Mo, Co, Pd 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는, 바이오 센서.
The biosensor of claim 13, wherein the metal layer comprises at least one of Au, Ag, Cu, Pt, Ti, Ni, Sn, Mo, Co, Pd, and alloys thereof.
청구항 13에 있어서, 금속 보호층은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하는, 바이오 센서.
The biosensor of claim 13, wherein the metal protective layer comprises Indium Tin Oxide (ITO) or Indium Zinc Oxide (IZO).
청구항 10에 있어서, 상기 작업 전극은 상기 효소 반응층 상에 배치된 필터층을 더 포함하는, 바이오 센서.
The biosensor of claim 10, wherein the working electrode further comprises a filter layer disposed on the enzyme reaction layer.
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