KR20160006157A - 측정장치 - Google Patents

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Abstract

바이오센서가 장치본체에 착탈 가능하게 설치된 측정장치에서, 소비전력량을 억제하는 것을 목적으로 한다.
측정장치(10)는 바이오센서(11)가 장치본체(12)에 착탈 가능하게 설치된 것이다. 바이오센서(11)는 생체 시료를 흡인하는 흡인로(41), 생체시료의 측정대상물질의 농도를 측정하는 측정전극(33, 37) 및 생체시료의 흡인완료를 검지하는 검지전극(39)을 구비한다. 장치본체(12)는 전원, 컬러 액정 디스플레이(51), 바이오센서를 삽입하는 삽입구(13) 및 삽입구(13) 주변을 조명하는 광원(14)을 구비한다. 광원(14)은 전원이 온으로 되었을 때에 점등하되, 바이오센서(11)를 장치본체(12)에 장착한 후, 생체시료를 바이오센서(11)의 검지전극(39)이 검지한 후에 소등한다.

Description

측정장치{MEASURING DEVICE}
본 발명은 생체시료 중의 측정대상물질의 농도를 측정하는 측정장치에 관한 것이다.
최근, 당뇨병의 환자가 각국에서 증가하고 있다. 당뇨병의 치료로서는 예를 들면 인슐린 요법이 있다. 인슐린은 혈당치를 컨트롤하는 약물로서 알려져 있고, 당뇨병의 치료약으로서 당뇨병 환자에게 투여되고 있다. 인슐린을 투여하는 필요성은 당뇨병 환자의 혈당치에 기초하여 판단된다. 이 때문에 당뇨병 환자에 있어서 혈당치의 파악이 중요하다. 혈당치란 혈액중의 글루코스 농도이다. 당뇨병 환자 스스로가 자신의 혈당치를 간단하게 측정할 수 있는 것을 목적으로 하여 간단한 혈당측정장치가 개발되어 있다(특허문헌 1 및 2 참조).
특허문헌 1 : 특개2011-203032호 공보 특허문헌 2 : 특개2012-018010호 공보
종래, 이러한 측정장치의 액정화면은 모노크롬 디지털 액정이며, 어두운 곳에서 측정하는 경우에는 이 모노크롬 액정을 비추는 광원이 필요하게 된다. 또한, 측정시에는 바이오센서를 삽입하는 위치의 확인, 생체시료를 흡인하기 위한 바이오센서에서의 흡인로의 확인을 위해서도 필요하게 된다. 이 때문에 광원은 장치의 전원이 온으로 되고나서 측정 종료까지의 장시간 계속해서 점등시킬 필요가 있었다. 따라서, 측정장치의 소비전력량이 많아져서 사용자는 빈번한 충전 또는 전지의 교환을 부득이하게 실시하고 있었다.
본 발명의 과제는 소비전력량을 억제한 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 컬러 액정 디스플레이를 도입한 측정장치에 있어서 그 컬러 액정 디스플레이 자체가 충분한 밝기를 갖는 것을 감안하여 본 발명을 완성시켰다.
본 발명은 바이오센서가 장치 본체에 착탈 가능하게 설치된 측정장치로서, 상기 바이오센서는 생체시료를 흡인하는 흡인로, 생체시료의 측정대상물질의 농도를 측정하는 측정전극 및 생체시료의 흡인완료를 검지하는 검지전극을 구비하여 ㅇ이루어지고, 상기 장치 본체는 전원, 컬러 액정 디스플레이, 바이오센서가 삽입되는 삽입구 및 상기 삽입구 주변을 조명하는 광원을 구비하여 이루어지고, 상기 광원은 상기 전원이 온으로 되었을 때에 점등하고, 또한, 상기 바이오센서가 상기 장치 본체에 장착된 후, 생체시료를 상기 바이오센서의 상기 검지전극이 검지한 후에 소등하는 것이다.
본 발명에 의하면, 소비전력량을 억제한 측정장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측정장치(10)의 외관을 나타내는 사시도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다. 또한, 본 실시예는 본 발명의 일례에 지나지 않고, 본 발명의 요지가 변경되지 않는 범위에서 본 실시예가 적절히 변경되어도 되는 것은 물론이다.
[측정장치(10)]
도 1에 나타내는 바와 같이, 측정장치(10)는 바이오센서(11)와 장치본체(12)를 갖는다. 바이오센서(11)가 장치본체(12)의 삽입구(13)에 삽입됨으로써 바이오센서(11)와 장치본체(12)가 전기적으로 접속된다. 바이오센서(11)는 1회의 측정마다 교체되는 것이다.
측정장치(10)에 의해 측정되는 생체시료의 측정대상물질은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 혈중에 존재하는 글루코스(혈당), 헤모글로빈, 당화 헤모글로빈, 코르티솔, 및 각종 의약품의 유효성분이나 타액 중에 존재하는 코르티솔 및 아밀라아제 등을 들 수 있다. 특히 혈중 글루코스 농도(혈당)를 측정하는 측정장치는 많이 보급되어 있다.
[바이오센서(11)]
도 1에 나타내는 바와 같이, 바이오센서(11)는 가늘고 긴 시트형상인 것이 일반적이다. 바이오센서(11)의 길이방향(101)의 일단이 장치본체(12)의 삽입구(13)에 삽입됨으로써 바이오센서(11)가 장치본체(12)에 장착된다. 또한, 바이오센서(11)가 길이방향(101)으로 빼내어짐으로써 바이오센서(11)가 장치본체(12)에서 분리된다.
바이오센서(11)는 생체시료를 흡인하는 흡인로(41), 생체시료의 측정대상물질의 농도를 측정하는 측정전극(33, 37) 및 생체시료의 흡인완료를 검지하는 검지전극(39)을 구비한다. 이 구성은 바이오센서의 분야에서 극히 일반적인 구성이다. 흡인로(41)는 생체시료가 바이오센서(11)의 외부로부터 측정전극(33, 37)을 경유하여 검지전극(39)에 이르는 구성을 갖는다. 검지전극(39)은 해당 검지전극(39)까지 도달한 생체시료의 유무를 전기적으로 검지하기 위한 전극이다. 일단, 검지전극(39)에 의해 생체시료의 존재를 검지하면 사용자는 이제 측정장치에서의 삽입구(13)의 위치나 생체시료를 흡인하기 위한 바이오센서(11)에서의 흡인로(41)의 위치를 확인할 필요가 없어진다.
또한, 측정전극(33, 37) 및 검지전극(39)에서의 전극의 종류나 측정전극(33, 37)에 이용하는 시약 등에 대해서는 측정대상물질에 따라 당업자가 적절히 선택할 수 있는 것이다. 예를 들면, 측정대상물질이 혈중 글루코스(혈당)인 경우, 전극재료는 금, 백금, 은 및 카본 등을 이용할 수 있고, 측정시스템에 이용하는 시약으로서는 글루코스 데히드로게나아제 및 글로코스 옥시다제 등의 효소, 및 페리시안 칼륨 및 헥사 아미노 루테늄 등의 전자 전달체(electron mediator) 등이 적절하게 선택된다.
[장치본체(12)]
도 1에 나타내는 바와 같이, 장치본체(12)는 케이스(50)에 전자부품이 수용된 전자장치이다. 케이스(50)의 표측(表側)에는 컬러 액정 디스플레이(51), 전원버튼(52), 조작버튼(53, 54, 55), 바이오센서(11)를 삽입하는 삽입구, 및 삽입구(13)의 주위에 설치된 광원(14)이 배치되어 있다. 또한, 각 도면에 나타나 있지는 않지만, 케이스(50)의 내부에는 전원, 전압인가수단, 전류측정수단, 그리고 이들을 제어하는 제어기판 등이 내장되어 있다. 조작버튼(53, 54, 55)으로부터의 입력에 따라 제어기판은 미리 ROM에 저장된 프로그램을 동작시킨다. 또한, 제어기판은 소정의 전위에 응답하여 바이오센서(11)에 흐른 전류값으로부터 생체시료 중의 측정대상농도를 연산한다. 연산된 생체시료 중의 측정대상농도는 컬러 액정 디스플레이(51)에 표시된다.
컬러 액정 디스플레이(51)는 장치본체(12)의 상태나 측정결과, 에러표시 등을 행한다. 전원버튼(52)은 장치본체(12)의 전원을 입력하기 위한 것이다. 조작버튼(53, 54, 55)은 사용자의 조작에 기초하여 대응하는 커맨드를 발생시키기 위한 것이다. 본 실시예에서는 표시화면으로서 컬러 액정 디스플레이(51)가 이용되고 있으므로, 그 백라이트에 의해 어두운 곳에서도 충분한 밝기로 표시할 수 있어 컬러 액정 디스플레이(51)를 조명하는 별도의 광원은 필요하지 않다.
삽입구(13)는 바이오센서(11)의 측정전극(33, 37) 및 검지전극(39)과 전기적으로 접속되는 단자가 배치되어 있다(도면에는 도시되어 있지 않다). 삽입구(13)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도 1에 나타내는 바와 같이, 장치본체(12)를 컬러 액정 디스플레이(51)가 배치된 면을 정면으로 하여 본 경우의 하변에서 절개형상이 형성되게 되면, 삽입구(13)에 삽입한 바이오센서(11)를 안정적으로 고정할 수 있는 점에서 바람직하다. 광원(14)은 삽입구(13)인 절개형상의 둘레가장자리를 따라 설치됨으로써 삽입구(13)의 위치가 눈에 띄기 쉬운 데다가 의장적인 미관도 우수한 장치본체(12)가 된다.
광원(14)은 삽입구(13)의 주위를 조명하기 위한 수단이다. 광원(14)은 공업적으로 사용되는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 주로 백열전구 또는 LED를 이용할 수 있으나, 장치본체(12)가 발열하지 않고, 소비전력량이 적다는 관점에서 LED가 바람직하다. 광원(14)에는 전원으로부터 전력이 공급된다. 광원(14)의 점등 및 소등은 제어기판에서 제어된다.
제어기판은 전원버튼(52)이 눌려지면 측정장치(10)의 전원을 온으로 하는 동시에, 광원(14)을 점등한다. 광원(14)이 점등함으로써 사용자는 바이오센서(11)를 삽입해야 할 삽입구(13)를 쉽게 인식할 수 있다.
삽입구(13)에 바이오센서(11)가 삽입되고, 흡인로(41)에 생체시료가 흡인되면, 검지전극(39)이 생체시료를 검지한다. 검지전극(39)이 생체시료를 검지하면, 제어기판은 광원(14)을 소등한다. 광원(14)이 소등됨으로써 컬러 액정 디스플레이(51)만이 밝은 상태가 되기 때문에 측정결과를 표시한 컬러 액정 디스플레이(51)에 주목시킬 수 있다는 점에서도 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 광원(14)의 광도는 사용자가 직시해도 지장이 없을 정도로 완화되도록, 광원(14)의 주위는 반투명수지로 보호하는 것이 바람직하다. 반투명수지는 공업적으로 사용되는 수지이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 아크릴수지 및 에폭시수지 등을 사용할 수 있다. 광원(14)의 광도의 완화 정도는 광원(14) 자체의 광도의 강약이나 반투명수지의 종류·두께에 따라 조정된다.
그런데, 일반적으로 LED는 반도체, 전극 및 봉입재로 구성된다. 봉입재란 반도체 및 전극의 오염을 방지하기 위한 부재이며, 일반적으로는 투명수지로 형성된다. 본 발명은 일반적인 LED, 즉 봉입재가 투명수지로 형성된 LED의 주위를 반투명수지로 보호하는 형태뿐만 아니라, 봉입재로서 반투명수지를 채용함으로써 삽입구(13)의 일부를 형성하는 형태이어도 상관없다.
[측정장치(10)의 사용방법]
이하, 측정장치(10)를 이용하여 혈중 글루코스 농도(혈당치)를 측정하는 경우를 일례로 하여 측정장치(10)의 사용방법이 설명된다.
사용자는 혈중 글루코스 농도의 측정에 있어서, 장치본체(12)의 전원버튼(52)을 눌러서 전원을 온으로 한다. 그러면, 장치본체(12)의 삽입구(13)에서의 광원(14)이 점등하여 장치본체(12)에서의 삽입구(13)의 위치가 어두운 곳이라도 쉽게 파악할 수 있게 된다. 또한, 컬러 액정 디스플레이(51)에는 시작화면이 표시된다.
사용자는 장치본체(12)의 삽입구(13)에 바이오센서(11)를 삽입한다. 이어서, 사용자는 손가락 등에서 채취한 미량의 혈액을 희석하지 않고 바이오센서(11)의 흡인로(41)에 흡인시킨다. 흡인로(41)에서, 혈액이 측정전극(33, 37) 및 검지전극(39)에 접촉하면, 측정전극(33, 37)으로서의 작용극 또는 대극과, 검지전극(39) 사이의 도전상태가 변화된다. 제어기판은 이 도전상태의 변화에 따라 바이오센서(11)에 혈액이 도입되었다고 판단하여 삽입구(13)에서의 광원(14)을 소등한다. 이제 사용자가 장치본체(12)에서의 삽입구(13)의 위치나 삽입구(13)에 장착된 바이오센서(11)의 흡인로(41)의 위치를 파악할 필요가 없기 때문이며, 더 이상 삽입구(13) 주변을 광원(14)으로 비추는 것은 전력의 낭비가 되기 때문이다.
바이오센서(11)에 혈액이 도입되었다고 판단된 후, 전압인가수단은 측정전극(33, 37)에 소정의 전위를 인가한다. 이로 인해 측정전극(33, 37) 사이에 혈중 글루코스 농도에 따른 산화응답전류가 흐른다. 이와 같이 하여 측정전극(33, 37) 사이에 흐른 산화응답전류에 기초하여 전류측정수단은 혈중 글루코스 농도를 연산하고, 그 결과를 컬러 액정 디스플레이(51)에 표시한다.
측정이 종료되면 사용자는 장치본체(12)로부터 바이오센서(11)를 잘라내어 폐기한다. 사용자가 전원버튼(52)를 다시 누르면 장치본체(12)의 전원이 오프가 된다. 또한, 측정결과가 컬러 액정 디스플레이(51)에 표시된 후, 미리 정해진 시간 내에 전원버튼(52)이나 조작버튼(53, 54, 55)이 눌려지지 않으면 제어기판은 장치본체(12)의 전원을 오프로 한다.
10 : 측정장치 11 : 바이오센서
12 : 장치본체 13 : 삽입구
14 : 광원 33, 37 : 측정전극
39 : 검지전극 41 : 흡인로
50 : 케이스 51 : 컬러 액정 디스플레이
52 : 전원버튼 53, 54, 55 : 조작버튼

Claims (1)

  1. 바이오센서가 장치본체에 착탈 가능하게 설치된 측정장치로서,
    상기 바이오센서는 생체시료를 흡인하는 흡인로, 생체시료의 측정대상물질의 농도를 측정하는 측정전극 및 생체시료의 흡인완료를 검지하는 검지전극을 구비하여 이루어지고,
    상기 장치본체는 전원, 컬러 액정 디스플레이, 바이오센서가 삽입되는 삽입구 및 그 삽입구 주변을 조명하는 광원을 구비하여 이루어지고,
    상기 광원은 상기 전원이 온으로 되었을 때에 점등하고, 또한, 상기 바이오센서가 상기 장치본체에 장착된 후, 생체시료를 상기 바이오센서의 상기 검지전극이 검지한 후에 소등하는 측정장치.
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