KR20160123951A - Biometric information measuring sensor, Biometric information measuring system and Measuring method biometric information using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 생체 내에 삽입되는 마이크로 니들을 이용하여 생체 정보를 측정하는 센서 및 이를 이용한 생체 정보 측정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor for measuring biometric information using a micro needle inserted into a living body, and a biometric information measurement method using the same.
건강에 관한 관심이 증가됨에 따라 다양한 종류의 생체 정보 측정 장치가 개발되고 있다. 생체 정보 검출 방법은 크게 침습적(invasive)인 방법과 비침습적(noninvasive)인 방법으로 구분할 수 있으며, 측정하고자 하는 피검체의 생체 정보에 따라 다양한 형태의 생체 정보 측정 장치가 사용될 수 있다. As interest in health increases, various types of bioinformation measuring devices are being developed. The biometric information detection method can be largely divided into an invasive method and a noninvasive method. Various types of biometric information measuring apparatus can be used according to the biometric information of the subject to be measured.
피검체의 상태의 변화를 감지하기 위해서는 피검체 내부의 생물학적 지표인 바이오 마커(bio-marker), 즉 생물학적 분석 대상(biological analyte)들의 존재 및 농도 변화를 정확히 검출하는 것이 요구된다. 바이오 마커들을 포함하는 생물학적 분석 대상물들의 존재 및 농도 변화를 측정함으로써 피검체의 상태 변화를 객관적으로 판단할 수 있다. In order to detect a change in the state of a subject, it is required to accurately detect the presence and concentration change of a bio-marker, i.e., biological analyte, which is a biological indicator inside the subject. The change of the state of the subject can be objectively determined by measuring the presence and concentration change of the biological analysis objects including the biomarkers.
이처럼 피검체의 생체 내부에 존재하는 바이오 마커들의 존재 및 농도 변화를 측정하기 위해서, 피검체로부터 채혈을 할 수 있다. 그러나, 피검체로부터 반복적으로 채혈을 실시하는 경우 피검체에게 고통을 줄 수 있으며, 생물학적 분석 대상물의 변화를 정확하게 분석하기 용이하지 않을 수 있다.In order to measure the presence and concentration change of the biomarkers existing in the living body of the subject, blood can be collected from the subject. However, repeated blood sampling from the subject may cause pain to the subject, and it may not be easy to accurately analyze changes in the biological analysis subject.
본 개시의 일측면에서는 피검체 내부에 존재할 수 있는 바이오 마커들의 존재 여부 및 농도 변화를 측정할 수 있는 구조를 지닌 생체 정보 측정 센서를 제공한다. In one aspect of the present disclosure, there is provided a bio-information measuring sensor having a structure capable of measuring the presence or concentration change of biomarkers that may be present inside a subject.
본 개시의 다른 측면에서는 생체 정보 측정 센서를 이용하여 생체 정보를 측정하는 방법을 제공한다.In another aspect of the present disclosure, a method of measuring biometric information using a bio-information measuring sensor is provided.
다수의 바이오 마커 측정 영역;A plurality of biomarker measurement regions;
상기 바이오 마커 측정 영역에 형성된 것으로, 동작 전극 및 상기 동작 전극과 이격된 상대 전극을 포함하는 전극부;An electrode unit formed on the biomarker measurement area and including a working electrode and a counter electrode spaced apart from the working electrode;
상기 전극부 상에 형성된 니들부;를 포함하며, And a needle portion formed on the electrode portion,
상기 다수의 바이오 마커 측정 영역 중 서로 다른 바이오 마커 측정 영역에 형성된 상기 니들부들 중 적어도 일부는 서로 다른 길이를 지닌 생체 정보 측정 센서를 제공한다.At least some of the needle portions formed in different biomarker measurement regions among the plurality of biomarker measurement regions have different lengths.
상기 전극부는 상기 동작 전극 및 상기 상대 전극과 이격된 기준 전극을 더 포함할 수 있다.The electrode unit may further include a reference electrode spaced apart from the working electrode and the counter electrode.
상기 상대 전극은 상기 동작 전극보다 큰 표면적을 지닐 수 있다. The counter electrode may have a larger surface area than the working electrode.
상기 나들부는 동작 전극 및 상기 상대 전극에 각각 형성될 수 있다. The nibs may be formed on the working electrode and the counter electrode, respectively.
상기 동작 전극에 형성된 상기 니들부에 형성된 효소를 포함할 수 있다.And an enzyme formed on the needle portion formed on the working electrode.
상기 다수개의 바이오 마커 측정 영역들 중 동일한 바이오 마커 측정 영역에 형성된 니들부는 서로 동일한 길이를 지니며, The needle portions formed in the same biomarker measurement region among the plurality of biomarker measurement regions have the same length,
서로 다른 바이오 마커 측정 영역에 형성된 니들부들은 서로 다른 길이를 지닐 수 있다. Needle portions formed in different biomarker measurement regions may have different lengths.
상기 바이오 마커 측정 영역은 다른 바이오 마커 측정 영역보다 상대적으로 길이가 긴 니들부가 형성된 제 1바이오 마커 측정 영역을 포함하며, Wherein the biomarker measurement region includes a first biomarker measurement region having a relatively long needle portion longer than other biomarker measurement regions,
상기 제 1바이오 마커 측정 영역을 제외한 나머지 바이오 마커 측정 영역의 니들부들의 길이는 서로 실질적으로 동일할 수 있다.The lengths of the needle portions of the biomarker measurement region other than the first biomarker measurement region may be substantially equal to each other.
상기 길이가 서로 다른 니들부들은 효소가 부착되는 영역이 서로 다를 수 있다. The needle portions having different lengths may have different regions to which the enzymes are attached.
상기 길이가 서로 다른 니들부들에 효소가 부착되는 영역의 면적이 서로 동일할 수 있다.The areas of the areas where the enzymes are attached to the needle parts having different lengths may be equal to each other.
상기 길이가 서로 다른 니들부들의 단위 니들의 숫자가 서로 다른 니들부들을 포함할 수 있다.The number of needle units of the needle parts having different lengths may include needle parts having different numbers.
상기 니들부의 단면은 원형, 타원형, 다각형 중 적어도 어느 하나의 형상을 지닐 수 있다.The cross section of the needle portion may have a shape of at least one of a circle, an ellipse, and a polygon.
상기 생체 정보 측정 센서의 일 영역에 형성된 트랜스미터를 더 포함할 수 있다. And a transmitter formed in one area of the bio-information measuring sensor.
또한, 다수의 바이오 마커 측정 영역, 상기 바이오 마커 측정 영역에 형성된 것으로, 동작 전극 및 상기 동작 전극과 이격된 상대 전극을 포함하는 전극부, 상기 전극부 상에 형성된 니들부;를 포함하며, 상기 다수의 바이오 마커 측정 영역 중 서로 다른 바이오 마커 측정 영역에 형성된 상기 니들부들 중 적어도 일부는 서로 다른 길이를 지닌 생체 정보 측정 센서; 및A plurality of biomarker measurement areas, electrode parts formed on the biomarker measurement area, the electrode parts including a working electrode and a counter electrode spaced apart from the working electrode, and a needle part formed on the electrode part, Wherein at least some of the needle portions formed in different biomarker measurement regions of the biomarker measurement region of the biomarker measurement region have different lengths; And
상기 생체 정보 측정 센서로부터 송신된 전기적 신호로부터 피검체의 생체 정보를 계산하는 단말부;를 포함하는 생체 정보 측정 시스템을 제공한다.And a terminal unit for calculating the biometric information of the subject from the electrical signals transmitted from the biometric information measurement sensor.
상기 단말부는 상기 생체 정보 측정 센서로부터 전송된 전기 신호를 송신하는 통신부; 및 상기 전기 신호를 이용하여 피검체의 생체 정보에 대한 결과 값을 산출하는 제어부;를 포함할 수 있다.Wherein the terminal unit comprises: a communication unit for transmitting an electric signal transmitted from the biometric information measurement sensor; And a controller for calculating a result of the biometric information of the subject using the electrical signal.
생체 정보 측정 센서를 이용한 생체 정보 측정 방법에 있어서,A biometric information measuring method using a biometric information measuring sensor,
상기 생체 정보 측정 센서를 피검체에 부착하고,Attaching the biometric information measurement sensor to a subject,
상기 피검체 내부로 삽입된 상기 니들부로부터 검출된 전기 신호를 수신하여, 상기 전기 신호에 대응되는 바이오 마커의 농도를 측정하는 생체 정보 측정 방법을 제공한다. The present invention provides a biometric information measuring method for receiving an electrical signal detected from the needle portion inserted into the body of a subject and measuring the concentration of the biomarker corresponding to the electrical signal.
상기 니들부들로부터 측정된 전기 신호로부터 계산된 바이오 마커들의 농도값에 대해 각각 가중치를 적용하여 상기 바이오 마커들의 혈관 내에서의 농도 값을 계산할 수 있다. The concentration values in the blood vessels of the biomarkers can be calculated by applying weights to the concentration values of the biomarkers calculated from the electrical signals measured from the needle portions.
상기 바이오 마커들 중 피검체의 혈관 내에서 상대적으로 농도가 높은 바이오 마커에 대응되는 효소가 배치된 니들부의 길이는 피검체의 혈관 내에서 상대적으로 농도가 낮은 바이오 마커에 대응되는 효소가 배치된 니들부의 길이보다 짧게 형성할 수 있다. The length of the needle portion in which the enzyme corresponding to the biomarker having a relatively high concentration in the blood vessel of the subject among the biomarkers is disposed is shorter than the length of the needle in which the enzyme corresponding to the relatively low concentration biomarker in the blood vessel of the subject is placed Can be formed shorter than the length of the portion.
본 개시에서는 서로 다른 길이를 지닌 니들을 포함하는 생체 정보 측정 센서를 제공한다. 피검체 내의 각종 바이오 마커들을 존재 여부 및 농도 변화에 대한 측정 오차를 감소시킬 수 있다. 생체 정보 측정 시 피검체에 대한 반복적인 채혈 과정이 필요없어 피검체의 고통을 감소시킬 수 있다.The present disclosure provides a biometric information measurement sensor including needles having different lengths. It is possible to reduce a measurement error in the presence and concentration change of various biomarkers in the subject. In the measurement of biometric information, it is possible to reduce the pain of the subject by eliminating the need for a repeated blood collection process on the subject.
도 1a는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1b는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 바이오 마커 측정 영역을 나타낸 도면이다.
도 2a는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 피검체에 부착한 것을 나타낸 도면이다.
도 2b는 도 2a에 나타낸 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 니들부에 효소가 부착된 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 니들부의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 전극 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 전극 구조의 다양한 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 피검체 내에서 확산되는 바이오 마커를 시간에 따라 측정하는 것을 나타낸 그래프이다.
도 6은 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 피검체 내에서 확산되는 바이오 마커를 측정한 결과를 측정위치에 따른 농도 값으로 나타낸 그래프이다.
도 7은 개시에 따른 따른 생체 정보 측정 센서의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 8은 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 피검체로부터 측정된 생체 정보를 분석부로 전송하는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서 및 이를 포함하는 생체 정보 분석 시스템을 나타낸 블럭도이다.
도 10은 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 생체 정보를 측정하는 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1A is a schematic view of a bio-information measuring sensor according to the disclosure.
1B is a view showing a biomarker measurement area of the bio-information measuring sensor according to the disclosure.
2A is a view showing the attachment of a biometric information measurement sensor according to the disclosure to a subject.
FIG. 2B is a view showing a structure in which an enzyme is attached to a needle portion of a bio-information measuring sensor according to the disclosure shown in FIG. 2A. FIG.
2C is a view showing a modified example of the needle portion of the biometric information measurement sensor according to the disclosure.
3A and 3B are plan views showing an electrode structure of a bio-information measuring sensor according to the disclosure.
4A to 4C are views showing various examples of the electrode structure of the bio-information measuring sensor according to the disclosure.
FIG. 5 is a graph showing that a biomarker diffused in a subject is measured with time using the bio-information measuring sensor according to the disclosure.
FIG. 6 is a graph showing the results of measurement of biomarkers diffused in a subject using the biomedical information measuring sensor according to the disclosure, as a concentration value according to the measurement position.
7 is a view showing a modification of the biometric information measurement sensor according to the disclosure.
FIG. 8 is a diagram illustrating transmission of biometric information measured from a subject to the analysis unit using the biometric information measurement sensor according to the disclosure. FIG.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a biometric information measurement sensor according to the disclosure and a biometric information analysis system including the same.
FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating a method of measuring biometric information using the bio-information measuring sensor according to the present disclosure.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한 것일 수 있다. 도면에 나타낸 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있으며, 이는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것일 수 있으며, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 나타낸 단수의 표현은 명백하게 다르게 제한하지 않는 경우 복수의 표현을 포함할 수 있다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings may refer to like elements. The size and thickness of each component shown in the drawings may be exaggerated for clarity of description and are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to the illustrated ones. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The appearances of the singular forms herein may include a plurality of representations unless expressly limited otherwise.
도 1a는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 개략적으로 나타낸 도면이다. 1A is a schematic view of a bio-information measuring sensor according to the disclosure.
도 1a를 참조하면, 생체 정보 측정 센서(100)는 절연 물질로 형성된 베이스(10)를 포함할 수 있으며, 베이스(10)는 적어도 하나 이상의 바이오 마커 측정 영역(A1, A2, A3, A4)들을 포함할 수 있다. 예를 들어 도 1에서는 베이스(10)가 제 1영역(A1), 제 2영역(A2), 제 3영역(A3) 및 제 4영역(A4)의 4개의 바이오 마커 측정 영역으로 형성된 것을 나타내었다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 바이오 마커 측정 영역들의 갯수에는 제한이 없다. 제 1영역(A1)에는 제 1전극부(22)가 형성되며, 제 1전극부(22)는 피검체 내부로 삽입될 수 있도록 탐침 형상으로 형성된 적어도 하나 이상의 니들(needle)을 포함하는 제 1니들부(N1)가 형성될 수 있다. 제 2영역(A2)에는 제 2전극부(24)가 형성되며, 제 2전극부(24)는 제 2니들부(N2)를 포함할 수 있다. 그리고, 제 3영역(A3)에는 제 3전극부(26)가 형성되며, 제 3전극부(26)는 제 3니들부(N3)를 포함할 수 있다. 또한, 제 4영역(A4)에는 제 4전극부(28)가 형성되며, 제 4전극부(28)는 제 4니들부(N4)를 포함할 수 있다. 1A, the
제 1전극부(22)는 바이오 마커를 검출할 수 있는 효소가 형성된 동작 전극(working electrode) 및 상기 동작 전극으로부터 이격되며 형성된 상대 전극(counter electrode)을 포함할 수 있으며, 선택적으로 기준 전극(reference electrode)를 포함할 수 있다. 제 1니들부(N1)는 동작 전극 및 상대 전극 또는 기준 전극에 각각 형성될 수 있으며, 동작 전극 상에 형성된 제 1니들부(N1)에만 바이오 마커를 검출할 수 있는 효소가 코팅 등에 의하여 형성될 수 있다. 이에 대해서는 후술하고자 한다. The
제 1전극부(22)에 관한 설명은 제 2전극부(24), 제 3전극부(26) 및 제 4전극부(28)도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 제 2전극부(24), 제 3전극부(26) 및 제 4전극부(28)도 동작 전극 및 상기 동작 전극과 이격된 상대 전극을 각각 포함할 수 있으며, 선택적으로 기준 전극을 더 포함할 수 있다. 그리고, 제 2니들부(N2), 제 3니들부(N3) 또는 제 4니들부(N4)는 동작 전극, 상대 전극에 형성될 수 있다. 제 2니들부(N2), 제 3니들부(N3) 또는 제 4니들부(N4)에는 바이오 마커를 검출할 수 있는 효소가 형성될 수 있다. The
도 1a에 나타낸 개시에 따른 생체 정보 측정 센서(100)의 제 1니들부(N1), 제 2니들부(N2), 제 3니들부(N3) 및 제 4니들부(N4)는 각각 서로 다른 높이를 지니도록 형성될 수 있다. 즉, 바이오 마커 측정 영역(A1, A2, A3, A4)들에 형성되는 니들부(N1, N2, N3, N4)들은 길이가 서로 다를 수 있다. 제 1니들부(N1)의 길이가 가장 길며, 제 2니들부(N2), 제 3니들부(N3) 및 제 4니들부(N4) 순으로 갈수록 짧은 길이를 지닐 수 있다. 니들부들(N1, N2, N3, N4)들은 생체 정보 측정 시 피검체의 표면 내부로 침습 또는 삽입될 수 있는 영역으로서, 피검체의 표면 내에 침습 또는 삽입되어 바이오 마커들의 존재 여부 및 농도를 측정할 수 있다. The first needle portion N1, the second needle portion N2, the third needle portion N3 and the fourth needle portion N4 of the
도 1a에서는 각 니들부(N1, N2, N3, N4)들의 길이가 모두 서로 다른 것을 나타내었으나, 이에 한정된 것은 아니며 각 니들부(N1, N2, N3, N4)들 중 적어도 일부의 니들부의 길이가 다를 수 있으며, 나머지 니들부의 길이는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1니들부(N1)의 길이는 나머지 니들부(N2, N3, N4)들의 길이보다 길며, 제 2니들부(N2), 제 3니들부(N3) 및 제 4니들부(N4)의 길이는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. The lengths of the needle portions N1, N2, N3 and N4 are different from each other. However, the lengths of the needle portions N1, N2, N3 and N4 are not limited thereto, And the lengths of the remaining needle portions may be equal to each other. For example, the length of the first needle portion N1 is longer than the length of the remaining needle portions N2, N3, N4, and the lengths of the second needle portion N2, the third needle portion N3, N4 may be substantially equal to each other.
그리고, 도 1a에서는 생체 정보 측정 센서(100)의 베이스(10)에 바이오 마커 측정 영역인 제 1영역(A1) 내지 제 4영역(A4)이 2×2 배열 구조를 지닌 것으로 나타내었으나, 이에 한정된 것은 아니며, 2×3, 3×3, 4×2, 4×3, 4×4... 등의 배열 구조를 지닐 수 있으며, 또한 제 1영역(A1) 내지 제 4영역(A4)이 일자형 배열 구조도 지닐 수도 있다. 1A, the first to fourth regions A1 to A4, which are biomarker measurement regions, are shown in the
도 1b는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 바이오 마커 측정 영역을 나타낸 도면이다. 1B is a view showing a biomarker measurement area of the bio-information measuring sensor according to the disclosure.
도 1b를 참조하면, 바이오 마커 측정 영역인 제 n영역(An)은 상대 전극(20a) 및 동작 전극(20b)을 포함할 수 있다. 상대 전극(20a) 및 동작 전극(20b) 상에는 다수의 니들을 포함하는 니들부(N)가 형성될 수 있다. 니들부(N)에 형성되는 니들의 갯수는 제한이 없으며, 니들은 다양한 배열로 상대 전극(20a) 및 동작 전극(20b) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 니들부(N)는 일 방향으로 N개(N은 정수)의 니들(N11, N12..., N1N)을 포함하며, 다른 방향으로 M개(M은 정수)의 니들(N11, N21..., NM1)을 포함하여 N*M개의 니들들의 배열로 이루어질 수 있다. 다만, 니들부(N)의 니들의 배열 형상은 이에 제한되는 것은 아니다. Referring to FIG. 1B, the n-th region An, which is a biomarker measurement region, may include a
도 2a는 개시에 따른 생체 정보 측정 센서(100)를 피검체(SP)에 부착한 것을 나타낸 도면이다.FIG. 2A is a diagram showing the attachment of the
도 1a 및 도 2a를 참조하면, 피검체(SP) 표면에 생체 정보 측정 센서(100)의 니들부(N1, N2, N3, N4)를 침습 또는 삽입하여 부착시킨다. 생체 정보 측정 센서(100)의 니들부(N1, N2, N3, N4)들의 높이에 따라 피검체(SP) 내에 침습 또는 삽입되는 깊이가 달라질 수 있다. 피검체(SP)는 그 표면으로부터 하방으로 표피층(SP1), 진피층(SP2) 및 피하층(SP3)을 포함할 수 있으며, 진피층(SP2) 하부에는 혈액이 이동할 수 있는 혈관이 위치할 수 있다. 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서(100)의 니들부(N1, N2, N3, N4) 중 가장 길이가 긴 제 1니들부(N1)는 진피층(SP2) 하부 또는 피하층(SP3)까지 침습 또는 삽입될 수 있다. 생체 정보 측정 센서(100)가 피검체(SP)에 장착된 경우 제 1니들부(N1)의 말단부는 일부 모세혈관이 존재하는 위치까지 침투할 수 있으나, 일반적인 세동맥이나 세정맥이 위치하는 영역까지는 침습 또는 삽입이 되지 않을 수 있다. 1A and 2B, the needle portions N1, N2, N3 and N4 of the
피검체(SP)는 생체 정보를 측정하고자 하는 대상으로서, 사람 또는 동물이나 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 피검체(SP)의 혈관 내에 존재하는 다양한 종류의 바이오 마커들의 예로는 글루코스(glucose), C반응성 단백질(C-reactive protein, CRP), 비타민(vitamin), AST((aspartate aminortansferase)), ALT(alanin aminotrasferase), 글루타민(glutamate), 요산, 칼륨(potassium), 소듐(sodium), 칼슘(calcium) 또는 각종 여성호르몬 등을 들 수 있다. 피검체(SP)의 혈관 내에 존재하는 바이오 마커들이 확산에 의하여 혈관을 빠져 나와 세포간액, 땀, 타액 등의 체액 내에 존재할 수 있으며 혈관으로부터의 확산 거리에 따라 점차 농도가 감소하는 경향을 지닐 수 있다. 이처럼 하나의 생체 정보 측정 센서를 다수의 바이오 마커 측정 영역으로 나누고, 각각의 측정 영역의 니들부(N1, N2, N3, N4)의 길이를 다양화하게 되면, 니들부(N1, N2, N3, N4)의 길이에 따라 각종 바이오 마커들을 농도에 따라 동시에 측정할 수 있다. 각 바이오 마커들의 농도 측정값 별로 적절한 니들부(N1, N2, N3, N4)의 길이를 산정하고, 이를 하나의 생체 정보 측정 센서에 배치함으로써, 각종 바이오 마커들을 피검체(SP)의 위치에 따라 동시에 측정할 수 있다. The subject SP may be a person or an animal, a person, or a part of an animal as an object to be measured for biometric information. Examples of various types of biomarkers present in blood vessels of the subject SP include glucose, C-reactive protein (CRP), vitamin AST (aspartate aminortansferase), ALT alanin aminotrasferase, glutamate, uric acid, potassium, sodium, calcium or various female hormones. Biomarkers existing in the blood vessels of the subject SP may escape from blood vessels due to diffusion and may exist in body fluids such as intracellular fluids, sweat, saliva, etc., and may tend to decrease gradually in accordance with the diffusion distance from blood vessels . When the length of the needle portions N1, N2, N3, and N4 of the respective measurement regions is diversified, the needle portions N1, N2, N3, N4) can be measured simultaneously according to the concentration. The lengths of the needle portions N1, N2, N3 and N4 suitable for the concentration measurement values of the respective biomarkers are calculated, and the lengths of the needle portions N1, N2, N3 and N4 are arranged in one biometric information measuring sensor, It can be measured at the same time.
도 2a의 피검체(SP)에 존재하는 바이오 마커 중 측정하고자 하는 바이오 마커를 타겟 바이오 분자(target biomolecule)이라 할 수 있다. 제 1동작 전극(220)에 형성된 제 1니들부(N1)의 표면에는 원하는 타겟 바이오 분자를 검출할 수 있도록 특정 바이오 분자와 결합 가능한 효소가 코팅 등에 의해 부착될 수 있으며, 이 효소를 프로브 바이오 분자(probe biomolecule)라 할 수 있다. 프로브 바이오 분자는 피검체(SP) 내부의 전기적 자극에 대응하는 전기적 반응을 변화시킬 수 있다. 프로브 바이오 분자는 검출하고자 하는 타겟 바이오 분자의 종류에 따라 선택될 수 있다. The target biomolecule among the biomarkers existing in the subject SP of FIG. 2A can be referred to as a target biomolecule. An enzyme capable of binding with a specific biomolecule can be attached to the surface of the first needle unit N1 formed on the first working
니들부(N1, N2, N3, N4) 마다 서로 다른 프로브 바이오 분자가 부착될 수 있다. 제 1전극부(22)의 제 1니들부(N1) 표면에는 제 1프로브 바이오 분자가 부착될 수 있으며, 제 2전극부(24)의 제 2니들부(N2) 표면, 제 3전극부(26)의 제 3니들부(N3) 및 제 4전극부(28)의 제 4니들부(N4)에도 각각 제 2프로브 바이오 분자, 제 3프로브 바이오 분자 및 제 4프로브 바이오 분자들이 부착될 수 있다. 제 1내지 제 4프로브 바이오 분자들의 종류에는 제한이 없다. Different probe bio-molecules may be attached to each of the needle portions N1, N2, N3, and N4. The first probe biomolecule may be attached to the surface of the first needle portion N1 of the
제 1 내지 제 4프로브 바이오 분자들은 모두 동일한 종류의 바이오 분자들로서, 피검체(SP) 내의 위치에 따라 동일한 타겟 바이오 분자들의 농도 차를 검출할 수 있다. 그리고, 제 1 내지 제 4프로브 바이오 분자들은 서로 다른 종류의 프로브 바이오 분자들을 포함할 수 있다. 피검체(SP)의 혈액 내에 존재하는 각종 바이오 마커들은 서로 다른 농도를 지닐 수 있다. 예를 들어, 글루코스(glucose)는 70~120mg/dL, CRP는 150~500ug/dL, 비타민C는 0.4~1.5mg/dL의 농도를 가지고 있다. 상대적으로 낮은 농도를 지닌 바이오 마커을 측정하고자 하는 경우, 상대적으로 길이가 긴 니들부를 채용하여 피검체(SP)의 혈관 근처까지 삽입하여 농도를 측정함으로써 바이오 마커의 피검체(SP)의 혈관 외부에서의 확산(diffusion)에 따른 측정의 부정확도를 방지할 수 있다. 그리고, 상대적으로 혈관 내에서 높은 농도를 지닌 바이오 마커들을 측정하고자 하는 경우, 짧은 길이를 지닌 니들부를 채용한 경우에도 비교적 정확도가 높은 측정 결과를 얻을 수 있다.The first to fourth probe biomolecules are all the same type of biomolecules and can detect the difference in concentration of the same target biomolecules according to the position in the subject SP. The first to fourth probe biomolecules may include different types of probe biomolecules. Various biomarkers present in the blood of the subject (SP) may have different concentrations. For example, glucose has a concentration of 70 to 120 mg / dL, CRP has a concentration of 150 to 500 ug / dL, and vitamin C has a concentration of 0.4 to 1.5 mg / dL. In order to measure a biomarker having a relatively low concentration, a needle having a relatively long length is inserted into the vicinity of the blood vessel of the subject SP to measure the concentration, It is possible to prevent the inaccuracy of measurement due to diffusion. In addition, when a biomarker having a relatively high concentration in a blood vessel is to be measured, a relatively accurate measurement result can be obtained even when a needle portion having a short length is employed.
도 2a에서는 제 1니들부(N1)는 진피층(SP2)의 하단부까지 삽입되며, 제 2니들부(N2)는 진피층(SP2)의 중단부까지 삽입되며, 제 3니들부(SP3)는 진피층(SP2)의 상단부까지 삽입되며, 제 4니들부(SP4)는 진피층(SP2)의 최상단부까지 삽입되는 길이를 지닌 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서(100)의 니들부(N1, N2, N3, N4)의 길이는 이에 한정된 것은 아니다. 2A, the first needle portion N1 is inserted to the lower end of the dermal layer SP2, the second needle portion N2 is inserted to the middle portion of the dermal layer SP2, the third needle portion SP3 is inserted into the dermal layer SP2 and the fourth needle portion SP4 is shown as having a length inserted into the uppermost portion of the dermal layer SP2. However, the lengths of the needle portions N1, N2, N3, and N4 of the
도 2b는 도 2a에 나타낸 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 니들부에 원하는 타겟 바이오 분자를 검출할 수 있도록 특정 바이오 분자와 결합 가능한 효소가 부착된 구조를 나타낸 도면이다. FIG. 2B is a view showing a structure in which an enzyme capable of binding specific biomolecules is attached to a needle portion of a bio-information measuring sensor according to the present disclosure shown in FIG. 2A so that a desired target biomolecule can be detected.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 생체 정보 측정 센서(100)의 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 표면에서는 원하는 바이오 마커, 즉 타겟 바이오 분자를 검출할 수 있도록 특정 바이오 분자와 결합 가능한 효소, 즉 프로브 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)이 각각 코팅될 수 있다. 프로브 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)들은 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 표면 전체에 부착될 필요는 없다. 프로브 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)들은 각각 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 단부에만 부착될 수 있다. 2A and 2B, on the surfaces of the needle portions N1, N2, N3 and N4 of the
예를 들어, 제 1프로브 바이오 분자(P1)는 제 1니들부(N1)의 단부에만 부착될 수 있으며, 제 2프로브 바이오 분자(P2)는 제 2니들부(N2)의 단부에만 부착될 수 있다. 그리고, 제 3프로브 바이오 분자(P3)는 제 3니들부(N3)의 단부에만 부착될 수 있으며, 제 4프로브 바이오 분자(P4)는 제 4니들부(N4)의 단부에만 부착될 수 있다. 제 1니들부(N1), 제 2니들부(N2), 제 3니들부(N3) 및 제 4니들부(N4)는 피검체(SP)의 표면으로부터 그 내부로 각각 깊이 d1, d2, d3 및 d4(d1 > d2 > d3 > d4)까지 침습 또는 삽입되어 있다. 이 때, 제 1니들부(N1)의 단부에 부착된 제 1프로브 분자(P1)는 제 1니들부(N1)의 단부 및 제 2니들부(N2)의 단부 사이의 영역인 깊이 d1 및 d2 사이의 영역에 해당하는 제 1니들부(N1)에만 부착될 수 있다. 제 2프로브 분자(P2)는 제 2니들부(N2)의 단부 및 제 3니들부(N3)의 단부 사이의 영역인 깊이 d2 및 d3 사이의 영역에 해당하는 제 2니들부(N2) 단부에만 부착될 수 있다. 그리고, 제 3프로브 분자(P3)는 제 3니들부(N3)의 단부 및 제 4니들부(N4)의 단부 사이의 영역인 깊이 d3 및 d4 사이의 영역에 해당하는 제 3니들부(N3) 단부에만 부착될 수 있다. 또한, 제 4프로브 분자(P4)는 피검체(SP) 표면으로부터 깊이 d4 사이의 영역에 해당하는 제 4니들부(N4)에만 부착될 수 있다.For example, the first probe biomolecule P1 may be attached only to the end of the first needle portion N1, and the second probe biomolecule P2 may be attached only to the end of the second needle portion N2 have. The third probe biomolecule P3 may be attached only to the end of the third needle portion N3 and the fourth probe biomolecule P4 may be attached only to the end of the fourth needle portion N4. The first needle portion N1, the second needle portion N2, the third needle portion N3 and the fourth needle portion N4 are respectively inserted from the surface of the subject SP into the depths d1, d2, d3 And d4 (d1 > d2 > d3 > d4). At this time, the first probe molecule P1 attached to the end of the first needle portion N1 has a depth d1 and a depth d2 which are regions between the end portion of the first needle portion N1 and the end portion of the second needle portion N2 To the first needle portion N1 corresponding to the region between the first needle portion N1 and the second needle portion N2. The second probe molecule P2 is located only at the end of the second needle portion N2 corresponding to the region between the depths d2 and d3 which is an area between the end of the second needle portion N2 and the end of the third needle portion N3 . The third probe molecule P3 has a third needle portion N3 corresponding to an area between the depths d3 and d4 which is an area between the end of the third needle portion N3 and the end portion of the fourth needle portion N4, It can be attached only to the end portion. Further, the fourth probe molecule P4 may be attached only to the fourth needle portion N4 corresponding to the region between the depth SP of the subject SP and the depth d4.
니들부들(N1, N2, N3, N4)들에 각각 부착된 프로브 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)들의 부착 영역은, 실시예에 따른 생체 정보 측정 센서(100)의 니들부들(N1, N2, N3, N4)들의 바이오 마커 측정 깊이에 대응될 수 있다. 이처럼 실시예에 따른 생체 정보 측정 센서(100)의 각 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)들의 부착 영역, 즉 피검체(SP) 내에서의 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)들이 부착되는 깊이를 각각 다르게 함으로써, 바이오 마커 측정 깊이를 나눌 수 있다. The attachment regions of the probe biomolecules P1, P2, P3 and P4 attached to the needle portions N1, N2, N3 and N4 respectively correspond to the attachment portions of the needle portions N1 , N2, N3, N4). As described above, in the attachment region of the bio molecules P1, P2, P3, and P4 of the needle portions N1, N2, N3, and N4 of the
피검체(SP)의 진피층(SP2) 하부의 혈관으로부터 빠져나와 피검체(SP)의 표면 방향으로 확산되는 바이오 마커는, 먼저 제 1니들부(N1)의 단부에 부착된 제 1프로브 바이오 분자(P1)가 형성된 영역(d1~d2)에서 센싱될 수 있다. 그리고, 피검체(SP) 피부 표면에 근접할수록 제 2니들부(N2)의 단부에 부착된 제 2프로브 바이오 분자(P2)의 형성 영역(d2~d3), 제 3니들부(N3)의 단부에 부착된 제 3프로브 바이오 분자(P3)의 형성 영역(d3~d4) 및 제 4니들부(N4)의 단부에 형성된 제 4프로브 바이오 분자(P4)의 형성 영역에서 센싱될 수 있다. The biomarker which is exited from the blood vessel below the dermal layer SP2 of the subject SP and diffuses toward the surface of the subject SP is a first probe biomolecule attached to the end of the first needle portion N1 Lt; RTI ID = 0.0 > P1). ≪ / RTI > The areas of the second probe biomolecules P2 attached to the ends of the second needle portion N2 and the regions d2 to d3 of the third needle portion N3 closer to the surface of the skin of the subject SP, (D3 to d4) of the third probe biomolecule (P3) attached to the fourth needle portion N4 and the fourth probe biomolecule (P4) formed at the end of the fourth needle portion N4.
프로브 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)은 동일하거나 서로 다른 종류의 효소일 수 있으며 제한은 없다. 특정 바이오 마커가 피검체(SP)의 혈관으로부터 빠져나와 각 니들부(N1, N2, N3, N4)의 측정 깊이에 도달하는 시간 및 농도를 측정하여 바이오 마커의 확산 속도 및 농도 변화를 검출할 수 있다. 특정 바이오 마커가 피검체(SP)의 혈관으로부터 빠져나와 피검체(SP)의 표면 방향으로 확산되면서 각 니들부(N1, N2, N3, N4)의 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)들의 부착 영역에서 농도가 측정될 수 있다. 이 때, 각 니들부(N1, N2, N3, N4)에서 바이오 마커가 동일한 농도 값에 도달하는 시간 차이를 이용하거나, 각 니들부(N1, N2, N3, N4)에서 동일한 시간에 측정된 바이오 마커를 이용하여 혈관 내의 바이오 마커의 실제 농도를 검출할 수 있다. The probe biomolecules (P1, P2, P3, P4) can be the same or different kinds of enzymes, and there is no limitation. It is possible to detect the diffusion velocity and the concentration change of the biomarker by measuring the time and concentration at which the specific biomarker is released from the blood vessel of the subject SP and reaches the measurement depth of each of the needle portions N1, N2, N3 and N4 have. The biomolecules P1, P2, P3, and P4 of the respective needle portions N1, N2, N3, and N4 are dispersed in the direction of the surface of the specimen SP while a specific biomarker is extracted from the blood vessel of the subject SP, The concentration can be measured in the attachment region of the liquid. At this time, the time difference in which the biomarkers reach the same concentration value in each of the needle portions N1, N2, N3, and N4 is used, or the time difference between the biomarkers in the needle portions N1, N2, N3, The actual concentration of the biomarker in the blood vessel can be detected using the marker.
피검체(SP)의 혈관 내에 존재하는 각종 바이오 마커들은 서로 다른 농도를 지닐 수 있다. 낮은 농도의 바이오 마커들은 상대적으로 길이가 긴 니들을 이용하여 혈관 근처에서 그 농도를 측정할 수 있으며, 높은 농도를 지닌 바이오 마커들은 상대적으로 길이가 짧은 니들을 이용하여 농도를 측정하는 경우에도 비교적 정확하게 측정할 수 있다. Various biomarkers present in blood vessels of the subject SP may have different concentrations. Low concentration biomarkers can be measured near the blood vessels using relatively long needles, and high concentration biomarkers are relatively accurate even when measuring the concentration using relatively short needles Can be measured.
도 2c는 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 니들부의 변형예를 나타낸 도면이다. 2C is a view showing a modification of the needle portion of the bio-information measuring sensor according to the present disclosure.
도 2b 및 도 2c를 참조하면, 각 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 길이는 서로 다르게 형성될 수 있으며, 바이오 마커 측정 깊이에서의 프로브 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)들의 부착 영역의 면적은 서로 다를 수 있다. 각 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 바이오 마커 측정 결과 값들을 비교를 위하여 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 프로브 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)들의 부착 영역의 면적들을 서로 동일하게 하는 것이 요구될 수 있다. 생체 정보 측정 센서(100)의 각 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 바이오 마커 측정 면적을 서로 동일하게 하기 위하여 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 단위 니들의 갯수를 서로 다르게 형성할 수 있다. 도 2c에서는 제 1니들부(N1)는 단위 니들이 2개, 제 2니들부(N2)는 4개, 제 3니들부(N3)는 6개, 제 4니들부(N4)는 9개가 형성된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 제 2니들부(N2)의 단위 니들의 갯수는 제 1니들부(N1)보다 많을 수 있다. 각 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 프로브 바이오 분자들(P1, P2, P3, P4)의 부착 면적이 서로 동일하게 되도록 각 니들부들(N1, N2, N3, N4)의 단위 니들의 숫자는 임의로 변경될 수 있다. 2B and 2C, the lengths of the respective needle portions N1, N2, N3, and N4 may be different from each other, and the probe biomolecules P1, P2, P3, and P4 at the biomarker measurement depth, The areas of the attachment regions of the first and second electrodes may be different from each other. The results of measurement of the biomarkers of the respective needle portions N1, N2, N3 and N4 are compared with the attachment regions of the probe biomolecules P1, P2, P3 and P4 of the needle portions N1, N2, N3 and N4, It may be required to make the areas of the electrodes equal to each other. The number of unit needles of the needle portions N1, N2, N3, and N4 may be different from each other in order to make the biomarker measurement areas of the needle portions N1, N2, N3, and N4 of the bio- . 2C, the first needle portion N1 has two unit needles, the second needle portion N2 has four, the third needle portion N3 has six, and the fourth needle portion N4 has nine. It is to be understood that the present invention is not limited thereto. For example, the number of the unit needles of the second needle portion N2 may be larger than that of the first needle portion N1. N2, N3, and N4 of the needle units N1, N2, N3, and N4 so that the attachment areas of the probe biomolecules P1, P2, P3, and P4 of the respective needle portions N1, The numbers can be arbitrarily changed.
도 3a 및 도 3b는 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 전극 구조를 나타낸 평면도이다. 3A and 3B are plan views showing an electrode structure of a bio-information measuring sensor according to the present disclosure.
도 1 및 도 3a를 참조하면, 생체 정보 측정 센서(100)의 베이스(10)에 형성된 바이오 마커 측정 영역(A1, A2, A3, A4)들에는 각각 제 1전극부(22), 제 2전극부(24), 제 3전극부(26) 및 제 4전극부(28)가 각각 형성된 것은 상술하였다. 각각의 전극부는 동작 전극(220, 240, 260, 280) 및 동작 전극(220, 240, 260, 280)과 이격된 상대 전극(222, 242, 262, 282)을 포함할 수 있다. 예를 들어 제 1전극부(22)는 제 1동작 전극(220) 및 제 1동작 전극(220)과 이격된 제 1상대 전극(222)을 포함할 수 있다. 제 1니들부(N1)는 제 1동작 전극(220) 및 제 1상대 전극(222)에 각각 탐침 형상으로 돌출된 형태를 지니도록 형성될 수 있다. 제 1상대 전극(222)은 제 1동작 전극(220)과 이격되며, 제 1동작 전극(220)에 비해 상대적으로 큰 면적을 지니도록 형성될 수 있다. 이러한 설명은 다른 전극부, 즉 제 2전극부(24) 내지 제 4전극부(28)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 상대 전극(222, 242, 262, 282)들은 동일한 전극부(22, 24, 26, 28)에 형성된 동작 전극(220, 240, 260, 280)보다 큰 표면적을 지니도록 형성될 수 있다. 그리고, 동작 전극(220, 240, 260, 280) 및 상대 전극(222, 242, 262, 282)에는 각각 니들부들(N1, N2, N3, N4)이 형성될 수 있다. 1 and 3A, the biomarker measurement areas A1, A2, A3, and A4 formed on the
동작 전극(220, 240, 260, 280), 상대 전극(222, 242, 262, 282) 및 니들부들(N1, N2, N3, N4)은 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 금속, 전도성 금속 산화물 또는 전도성 폴리머로 형성될 수 있다. 구체적으로 Al, Cu, Au, Ag, Pt, Ti 또는 Mo과 같은 금속이나, ITO(indium tin oxide), AZO(Aluminium Zinc Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물로 형성될 수 있다. 동작 전극(220, 240, 260, 280) 및 상대 전극(222, 242, 262, 282)은 그 표면이 편평한 형태로 피검체(SP)의 표피층(SP1)과 접촉하여 밀착할 수 있도록 형성될 수 있다. The working
니들부(N1, N2, N3, N4)는 동작 전극(220, 240, 260, 280), 상대 전극(222, 242, 262, 282)의 표면으로부터 수직 상방으로 돌출되도록 형성될 수 있으며, 그 말단부로 갈수록 폭이 점차적으로 감소하여 그 말단부가 뾰족한 형상이 되도록 형성될 수 있다. 동작 전극(220, 240, 260, 280), 상대 전극(222, 242, 262, 282)의 표면으로부터 돌출된 니들부(N1, N2, N3, N4)의 길이는 피검체(SP)의 표피층(SP1), 진피층(SP2) 및 피하층(SP3)의 두께에 따라 적절히 선택될 수 있다. 피검체(SP)의 부위에 따라 표피층(SP1), 진피층(SP2) 및 피하층(SP3)의 두께는 변화될 수 있으며, 측정하고자 하는 피검체(SP)의 부위에 따라 니들부(N1, N2, N3, N4)의 길이는 수백 ㎛ 내지 수천 ㎛ 사이에서 임의로 선택될 수 있다. 그리고, 니들부(N1, N2, N3, N4)의 폭은 수 ㎛ 내지 수백 ㎛ 사이에서 임의로 선택될 수 있다. 니들부(N1, N2, N3, N4)의 단면 형상은 원형, 타원형 또는 다각형일 수 있으며, 이에 제한된 것은 아니며 일부는 라운드 형상을 지니며 일부는 다각형 형상을 지닐 수 있다. 동일한 바이오 마커 측정 영역 내의 동작 전극(220, 240, 260, 280), 상대 전극(222, 242, 262, 282)에 각각 형성되는 니들부(N1, N2, N3, N4)들의 길이는 동일하게 형성할 수 있다. The needle portions N1, N2, N3 and N4 may be formed so as to protrude vertically upward from the surfaces of the working
니들부(N1, N2, N3, N4)가 피검체(SP)에 삽입된 경우, 피검체(SP)의 표피층(SP1), 진피층(SP2) 및 피하층(SP3)에 따라 피검체(SP)의 혈관으로부터 확산된 바이오 마커들의 농도는 달라질 수 있다. 예를 들어, 글루코스의 농도를 측정하는 경우, 혈관으로부터의 거리에 따라 글로코스의 농도는 점차 감소하게 되며, 피검체(SP) 내의 서로 다른 위치에 삽입된 니들부들(N1, N2, N3, N4) 각각에 측정되는 글루코스의 농도는 서로 다르게 측정될 수 있다. 니들부(N1, N2, N3, N4)에 프로브 바이오 분자가 부착된 상태에서 동작 전극(220, 240, 260, 280), 상대 전극(222, 242, 262, 282)에 전기적 신호를 인가한 경우, 프로브 바이오 분자와 결합한 타겟 바이오 분자의 농도에 따라 서로 다른 전기적 신호가 출력될 수 있다. When the needle portions N1, N2, N3 and N4 are inserted into the subject SP, the position of the subject SP with respect to the skin layer SP1, the dermal layer SP2 and the subcutaneous layer SP3 of the subject SP, The concentration of biomarkers diffused from blood vessels may vary. For example, when measuring the concentration of glucose, the concentration of the glaucose gradually decreases according to the distance from the blood vessel, and the needle portions N1, N2, N3, and N4 inserted at different positions in the subject SP ) Can be measured differently from each other. When an electrical signal is applied to the working
예를 들어, 바이오 마커 중 글루코스를 검출하는 원리를 설명하면 다음과 같다. 동작 전극(220, 240, 260, 280)의 니들부(N1, N2, N3, N4)에 프로브 바이오 분자로 글루코스 산화 효소 또는 글루코스 탈수소화 효소가 코팅 등에 의해 결합될 수 있다. 니들부(N1, N2, N3, N4)가 피검체(SP) 내에 삽입되는 경우, 피검체(SP)의 혈관으로부터 확산에 의해 빠져 나온 글루코스는 니들부(N1, N2, N3, N4)의 글루코스 산화 효소에 결합될 수 있다. 이 때, 동작 전극(220, 240, 260, 280)에 전기적 신호가 가해지면, 글루코스 산화 효소는 활성화되면서, 글루코스를 산소와 반응시켜 글루콘산(gluconic acid) 및 과산화 수소(H2O2)를 생성할 수 있다. 그리고, 과산화수소가 분해하면서 전자(e-)를 발생시킬 수 있다. 여기서 발생된 전자에 의해 피검체(SP) 내부의 세포 간액의 저항값이 변화할 수 있으며 측정되는 전류값이 변화가 발생할 수 있다. 결과적으로 동작 전극(220, 240, 260, 280)의 니들부(N1, N2, N3, N4)에 글루코스가 결합하면 글루코스가 산화하는 화학반응이 발생할 수 있으며, 글루코스의 농도에 따라 기준 전기적 신호와 다른 크기를 지닌 전기적 신호들, 예를 들어 제 1 내지 제 4 전기적 신호들이 검출될 수 있다. For example, the principle of detecting glucose in a biomarker will be described as follows. Glucose oxidase or glucose dehydrogenase may be bound to the needle portions N1, N2, N3, N4 of the working
도 3a에서는 상대 전극(222, 242, 262, 282)은 동작 전극(220, 240, 260, 280)의 전위에 대한 기준이 되는 기준 전극(reference electrode) 역할을 함께할 수 있으며, 도 3b에 나타낸 바와 같이 그라운드 상태의 기준 전극(R)을 상대 전극(222, 242, 262, 282)과 별개로 형성할 수 있다. 3A, the
도 4a 내지 도 4c는 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 전극 구조의 다양한 예를 나타낸 평면도이다. 4A to 4C are plan views showing various examples of the electrode structure of the bio-information measuring sensor according to the present disclosure.
상술한 도 1, 도 3a 및 도 3b에서는 생체 정보 측정 센서(100)의 베이스(10)에 형성된 바이오 마커 측정 영역(A1, A2, A3, A4)들은 형상 및 배치 구조는 예시적으로 나타낸 것이며 이에 한정된 것은 아니다. 예를 들어, 바이오 마커 측정 영역(A1, A2, A3, A4)들은 서로 다른 면적을 지니도록 형성될 수 있으며, 그 형상도 서로 다르게 형성될 수 있다. 그리고, 동작 전극(220, 240, 260, 280), 상대 전극(222, 242, 262, 282)들의 형상들도 서로 다르게 형성될 수 있다. 1, 3A, and 3B, the biomarker measurement areas A1, A2, A3, and A4 formed on the
도 4a를 참조하면, 바이오 마커 측정 영역(An)에는 원형으로 형성된 동작 전극(230) 및 동작 전극과 이격된 상대 전극(232)이 형성될 수 있다. 이와 같이 동작 전극(230)의 형상은 원형, 라운드형, 다각형 등 제한은 없다. 도 4b를 참조하면, 사각 형상의 동작 전극(240)과 이격되면서 동작 전극(240)을 둘러싸는 형상을 지닌 상대 전극(242)이 형성될 수 있다. 그리고, 도 4c를 참조하면, 원형 형상의 동작 전극(250)과 이격되면서 동작 전극(250)을 둘러싸는 형상을 지닌 상대 전극(252)이 형성될 수 있다. 상대 전극(232, 242, 252)은 동작 전극(230, 240, 250)에서 발생하는 신호를 모두 수용할 수 있도록 동작 전극(230, 240, 250)보다 상대적으로 큰 면적을 지니도록 형성될 수 있으며, 동작 전극(230, 240, 250) 및 상대 전극(232, 242, 252)에는 도 1, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같은 니들부들이 형성될 수 있다. 동일한 바이오 마커 측정 영역(An) 내의 동작 전극(230) 및 상대 전극(232)은 서로 동일한 길이를 지니도록 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정된 것은 아니다. Referring to FIG. 4A, a working
도 5는 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 피검체 내에서 확산되는 바이오 마커를 시간에 따라 측정하는 것을 나타낸 그래프이다. 여기서 가로축은 도 2b의 피검체(SF)로부터 확산에 의해 배출되는 바이오 마커가 생체 정보 측정 센서(100)의 각각의 니들부(N1, N2, N3, N4)에 각각 도달하는 시간(Time)을 나타낸 것이다. 그리고, 세로축은 피검체(SP)의 혈관으로부터 배출되는 바이오 마커의 농도를 나타낸다. FIG. 5 is a graph showing that the biomarker diffused in a subject is measured with time using the bio-information measuring sensor according to the present invention. Herein, the abscissa represents the time (Time) at which the biomarker emitted by the diffusion from the subject (SF) of FIG. 2B reaches each of the needle portions N1, N2, N3 and N4 of the biometric
도 2b 및 도 5를 참조하면, 피검체(SF)의 혈관(Blood)으로부터 배출되는 바이오 마커, 예를 들어 글로코스는 체액에 포함되어 피검체(SR)의 피하층(SP3), 진피층(SP2)으로 확산(Diffusion)될 수 있다. 2B and 5, a biomarker, for example, GLUCOSE, which is emitted from a blood of a subject SF, is contained in body fluids to form subcutaneous layer SP3, dermal layer SP2 of subject SR, As shown in FIG.
확산 초기에는 제 1니들부(N1)에서 측정되는 글루코스의 농도는 제 2니들부(N2)에 비해 높으며, 제 2니들부(N2)에서 측정되는 글루코스의 농도는 제 3니들부(N3)에 비해 높으며, 제 3니들부(N3)에서 측정되는 글루코스의 농도는 제 4니들부(N4)에 비해 높다. 각 니들부(N1, N2, N3, N4)에서의 글루코스의 농도가 동일한 값(G')에 도달하기 위해서는 제 1니들부(N1)에서는 t1, 제 2니들부(N2)에서는 t2, 제 3니들부(N3)에서는 t3 및 제 4니들부(N4)에서는 t4의 시간이 필요하다. 이처럼, 혈관(Blood)으로부터 확산되는 바이오 마커들이 각 니들부(N1, N2, N3, N4)에 도달하는 시간은 측정 대상인 피검체(SF)에 따라 달라질 수 있다. 동일한 피검체(SF)라도 피검체(SF)의 상태나 측정 시간에 따라 달라질 수 있다. The concentration of glucose measured at the first needle portion N1 is higher than that at the second needle portion N2 and the concentration of glucose measured at the second needle portion N2 is higher than that at the third needle portion N3 And the concentration of glucose measured at the third needle portion N3 is higher than that at the fourth needle portion N4. In order for the concentration of glucose in each of the needle portions N1, N2, N3 and N4 to reach the same value G ', t1 in the first needle portion N1, t2 in the second needle portion N2, T3 is required for the needle portion N3, and t4 is required for the fourth needle portion N4. As described above, the time required for the biomarkers diffused from the blood to reach the respective needle portions N1, N2, N3 and N4 can be changed according to the subject SF to be measured. Even the same inspected object (SF) may vary depending on the state of the inspected object (SF) and the measurement time.
개시에 따른 생체 정보 측정 센서에서는 다양한 길이를 지닌 니들부(N1, N2, N3, N4)를 포함하면서, 바이오 마커가 각 니들부(N1, N2, N3, N4)에서 일정한 농도값(G')에 도달하는 시간 t의 차이(t2-t1, t3-t2, t4-t3...)를 이용하여, 각 가중치를 테이블화하여 혈관(Blood) 내에서의 바이오 마커 농도 계산식에 적용할 수 있다. 이를 수학식1에 나타내었다.The bio-information measuring sensor according to the present invention includes needle portions N1, N2, N3 and N4 having various lengths so that a biomarker can detect a constant concentration value G 'in each needle portion N1, N2, N3, N4, T2, t3-t2, t4-t3, ...) of the time t that the blood vessel reaches the blood vessel (blood vessel) B, the respective weights can be tabulated and applied to the biomarker concentration calculation formula in the blood vessel. This is shown in Equation (1).
여기서, Cb1은 혈관 내의 바이오 마커, 예를 들어 글루코스의 농도 값이며, v1, v2,..., vn은 각 니들부(N1, N2..., Nn)에서의 가중치이며, C1, C2,..., Cn은 각 니들부(N1, N2..., Nn)에서 측정된 바이오 마커의 농도값이다. 피검체(SF)의 혈관(Blood)로부터 확산되어 배출된 바이오 마커들이 체액 또는 간질액(interstitial fluid:ISF)으로의 확산 시간에 따른 시간 지연(timelag)이 발생할 수 있으며, 이에 따라 바이오 마커의 측정 오차가 존재할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서(100)에서는 다양한 길이를 지닌 니들부(N1, N2..., Nn)를 포함하고, 각 니들부(N1, N2..., Nn)에 따라 일정한 바이오 마커의 농도값에 도달하는 시간(Time)의 차이에 따라 적용된 가중치(v1, v2,..., vn)를 이용하여 측정 오차를 보완할 수 있다. ..., vn are weights in the respective needle portions N1, N2, ..., Nn, and C1, C2, ..., Vn are the weights of the biomarkers in the blood vessel, ..., Cn are the concentration values of the biomarkers measured at the respective needle portions N1, N2, ..., Nn. The biomarkers diffused and discharged from the blood of the subject SF may cause timelag according to the diffusion time to the body fluids or the interstitial fluid (ISF), and thus the measurement of the biomarkers An error may exist. As described above, the
도 6은 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 피검체 내에서 확산되는 바이오 마커를 측정한 결과를 시간에 따른 농도 값으로 나타낸 그래프이다. 여기서, 가로축은 도 2b의 피검체(SF)로부터 확산에 의해 배출되는 바이오 마커가 생체 정보 측정 센서(100)의 각각의 니들부(N1, N2, N3, N4)에 도달하는 시간(Time)을 나타낸 것이다. 그리고, 세로축은 피검체(SP)의 혈관으로부터 배출되는 바이오 마커의 농도(Concentration)를 나타낸다. FIG. 6 is a graph showing the results of measurement of biomarkers diffused in a subject using the bio-information measuring sensor according to the present invention as concentration values with time. Here, the abscissa represents the time (Time) at which the biomarker emitted by the diffusion from the subject (SF) of FIG. 2B reaches the respective needle portions N1, N2, N3 and N4 of the
도 2b 및 도 6를 참조하면, 피검체(SF)의 혈관(Blood)으로부터 배출되는 바이오 마커, 예를 들어 글로코스는 체액에 포함되어 피검체(SR)의 피하층(SP3), 진피층(SP2)으로 확산(Diffusion)될 수 있다. 동일한 시간(t')이 경과한 뒤, 제 1니들부(N1)에서 측정되는 글루코스의 농도는 제 2니들부(N2)에 비해 높으며, 제 2니들부(N2)에서 측정되는 글루코스의 농도는 제 3니들부(N3)에 비해 높으며, 제 3니들부(N3)에서 측정되는 글루코스의 농도는 제 4니들부(N4)에 비해 높다. 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서에서는 다양한 길이를 지닌 니들부(N1, N2, N3, N4)를 포함하면서, 일정 시간(t')에서 각 니들부(N1, N2, N3, N4)에서의 바이오 마커들의 농도 값에 대해 각각 가중치를 적용하여 혈관(Blood) 내에서의 바이오 마커 농도 계산식에 적용할 수 있다. 이를 수학식2에 나타내었다. 2B and 6, a biomarker, for example, Glucose, which is emitted from a blood of a subject SF, is contained in body fluids to form subcutaneous layer SP3, dermis layer SP2 of subject SR, As shown in FIG. After the same time t 'elapses, the concentration of glucose measured at the first needle portion N1 is higher than that of the second needle portion N2, and the concentration of glucose measured at the second needle portion N2 is The concentration of glucose measured at the third needle portion N3 is higher than that of the third needle portion N3, and the concentration of glucose measured at the third needle portion N3 is higher than that of the fourth needle portion N4. The bio-information measuring sensor according to the present disclosure includes needle portions N1, N2, N3, and N4 having various lengths, and biopsies at the respective needles N1, N2, N3, and N4 at predetermined time t ' The weights can be applied to the concentration values of the markers and applied to the equation of the biomarker concentration in the blood. This is shown in Equation (2).
여기서, Cb2는 혈관 내의 바이오 마커, 예를 들어 글루코스의 농도 값이며, w1, w2,..., wn은 각 니들부(N1, N2..., Nn)에서의 농도 가중치이며, C1, C2,..., Cn은 각 니들부(N1, N2..., Nn)에서 측정된 바이오 마커의 농도값이다. Wn are the concentration weights in the respective needle portions N1, N2, ..., Nn, and C1, C2, ..., Nn are the concentration values of the biomarkers in the blood vessel, for example glucose, , ..., Cn are the concentration values of the biomarkers measured at the respective needle portions N1, N2, ..., Nn.
도 7은 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 변형예를 나타낸 도면이다. 7 is a view showing a modification of the biometric information measuring sensor according to the present disclosure.
도 7을 참조하면, 도 1 및 도 2를 참조하면, 생체 정보 측정 센서(100)에는 서로 다른 길이를 지닌 다수의 니들부(N10, N20, N30, N40)가 형성될 수 있다. 여기서 제 1니들부(N10)는 다른 니들부(N20, N30, N40)들에 비해 상대적으로 긴 길이를 지닐 수 있다. 제 2니들부(N20), 제 3니들부(N30) 및 제 4니들부(N40)은 제 1니들부(N10)의 길이보다 짧은 길이를 지닐 수 있으며, 제 2니들부(N20), 제 3니들부(N30) 및 제 4니들부(N40)의 길이는 서로 동일하거나 거의 유사하게 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7, referring to FIGS. 1 and 2, a plurality of needle portions N10, N20, N30, and N40 having different lengths may be formed on the
이러한 구조를 지닌 생체 정보 측정 센서(100)를 이용하여 피검체(SP)의 생체 정보를 측정하고자 하는 경우, 제 1니들부(N10) 내지 제 4니들부(N40)를 피검체(SP) 표면을 통하여 피검체(SP)의 표피층(SP1), 진피층(SP2) 및 피하층(SP3) 내부로 침습 또는 삽입할 수 있다. 제 1니들부(N10) 내지 제 4니들부(N40)가 동일한 바이오 마커를 측정할 수 있도록 동일한 효소, 즉 프로브 바이오 분자가 부착된 경우, 피검체(SP)의 위치 및 피검체(SP) 표면으로부터의 깊이에 따른 바이오 마커의 농도를 측정할 수 있다. 이 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1니들부(N10)와 다른 니들부(N20, N30, N40)들의 측정 결과를 시간차를 고려하여 피검체(SP)의 혈관내의 바이오 마커의 농도를 계산할 수 있다. 그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이 측정 깊이를 고려하여 피검체(SP)의 혈관 내의 바이오 마커의 농도를 계산할 수 있다. 또한, 피검체(SP)의 표면으로부터 동일 또는 유사한 깊이를 지니며 서로 다른 위치에서의 바이오 마커의 농도를 제 2니들부(N20) 내지 제 4니들부(N40)를 이용하여 측정할 수 있다. 이 때, 제 1니들부(N10)에서 측정된 바이오 마커의 농도 값, 시간차를 이용하여 제 2니들부(N20) 내지 제 4니들부(N40)에 앞서서 피검체(SP)의 혈관부로부터 확산되는 바이오 마커의 농도를 예측할 수 있다.The first needle unit N10 to the fourth needle unit N40 are disposed on the surface SP of the subject SP to measure the biometric information of the subject SP using the bio- The dermal layer SP2 and the subcutaneous layer SP3 of the subject SP with the skin layer SP1. When the same enzyme, that is, the probe biomolecule is attached so that the first needle portion N10 to the fourth needle portion N40 can measure the same biomarker, the position of the subject SP and the surface of the subject SP It is possible to measure the concentration of the biomarker according to the depth from the biomarker. 5, the concentration of the biomarker in the blood vessel of the subject SP is calculated in consideration of the time difference between the measurement results of the first needle portion N10 and the other needle portions N20, N30, and N40 . 6, the concentration of the biomarker in the blood vessel of the subject SP can be calculated in consideration of the measurement depth. Also, the concentration of the biomarker at different positions having the same or similar depth from the surface of the subject SP can be measured using the second needle portion N20 to the fourth needle portion N40. At this time, the concentration of the biomarker measured in the first needle portion N10 and the time difference are used to cause diffusion from the blood vessel portion of the subject SP before the second needle portion N20 to the fourth needle portion N40 The concentration of the biomarker can be predicted.
도 8은 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 피검체로부터 측정된 생체 정보를 분석부로 전송하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating transmission of biometric information measured from a subject to the analyzer using the bio-information measuring sensor according to the present disclosure; FIG.
도 8을 참조하면, 피검체(SP)에 생체 정보 측정 센서(100)를 부착하여 니들부(N1, N2, N3, N4)에서 측정된 전기적 신호는 생체 정보 측정 센서(100)의 일 영역에 형성된 트랜스미터(40)를 통하여 생체 정보 측정 센서(100) 외부의 단말부(200)로 전송될 수 있다. 도 5에서는 생체 정보 측정 센서(100)에서 측정된 전기 신호를 트랜스미터(40)를 통해 단말부(200)로 무선으로 전송하는 예를 나타내었으나, 이에 한정된 것은 아니며, 생체 정보 측정 센서(100)와 단말부(200)는 유선으로 연결되어 직접 전기 신호를 전송할 수 있다. 단말부(200)는 스마트폰, 테블릿 등의 모바일 기기나 PC 등의 정보처리부, 저장부 도 7은 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서의 변형예를 나타낸 도면이다. 8, an electrical signal measured by the needle portions N1, N2, N3, and N4 by attaching the
도 7을 참조하면, 도 1 및 도 2를 참조하면, 생체 정보 측정 센서(100)에는 서로 다른 길이를 지닌 다수의 니들부(N10, N20, N30, N40)가 형성될 수 있다. 여기서 제 1니들부(N10)는 다른 니들부(N20, N30, N40)들에 비해 상대적으로 긴 길이를 지닐 수 있다. 제 2니들부(N20), 제 3니들부(N30) 및 제 4니들부(N40)은 제 1니들부(N10)의 길이보다 짧은 길이를 지닐 수 있으며, 제 2니들부(N20), 제 3니들부(N30) 및 제 4니들부(N40)의 길이는 서로 동일하거나 거의 유사하게 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7, referring to FIGS. 1 and 2, a plurality of needle portions N10, N20, N30, and N40 having different lengths may be formed on the
이러한 구조를 지닌 생체 정보 측정 센서(100)를 이용하여 피검체(SP)의 생체 정보를 측정하고자 하는 경우, 제 1니들부(N10) 내지 제 4니들부(N40)를 피검체(SP) 표면을 통하여 피검체(SP)의 표피층(SP1), 진피층(SP2) 및 피하층(SP3) 내부로 침습 또는 삽입할 수 있다. 제 1니들부(N10) 내지 제 4니들부(N40)가 동일한 바이오 마커를 측정할 수 있도록 동일한 효소, 즉 프로브 바이오 분자가 부착된 경우, 피검체(SP)의 위치 및 피검체(SP) 표면으로부터의 깊이에 따른 바이오 마커의 농도를 측정할 수 있다. 이 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1니들부(N10)와 다른 니들부(N20, N30, N40)들의 측정 결과를 시간차를 고려하여 피검체(SP)의 혈관내의 바이오 마커의 농도를 계산할 수 있다. 그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이 측정 깊이를 고려하여 피검체(SP)의 혈관 내의 바이오 마커의 농도를 계산할 수 있다. 또한, 피검체(SP)의 표면으로부터 동일 또는 유사한 깊이를 지니며 서로 다른 위치에서의 바이오 마커의 농도를 제 2니들부(N20) 내지 제 4니들부(N40)를 이용하여 측정할 수 있다. 이 때, 제 1니들부(N10)에서 측정된 바이오 마커의 농도 값, 시간차를 이용하여 제 2니들부(N20) 내지 제 4니들부(N40)에 앞서서 피검체(SP)의 혈관부로부터 확산되는 바이오 마커의 농도를 예측할 수 있다.The first needle unit N10 to the fourth needle unit N40 are disposed on the surface SP of the subject SP to measure the biometric information of the subject SP using the bio- The dermal layer SP2 and the subcutaneous layer SP3 of the subject SP with the skin layer SP1. When the same enzyme, that is, the probe biomolecule is attached so that the first needle portion N10 to the fourth needle portion N40 can measure the same biomarker, the position of the subject SP and the surface of the subject SP It is possible to measure the concentration of the biomarker according to the depth from the biomarker. 5, the concentration of the biomarker in the blood vessel of the subject SP is calculated in consideration of the time difference between the measurement results of the first needle portion N10 and the other needle portions N20, N30, and N40 . 6, the concentration of the biomarker in the blood vessel of the subject SP can be calculated in consideration of the measurement depth. Also, the concentration of the biomarker at different positions having the same or similar depth from the surface of the subject SP can be measured using the second needle portion N20 to the fourth needle portion N40. At this time, the concentration of the biomarker measured in the first needle portion N10 and the time difference are used to cause diffusion from the blood vessel portion of the subject SP before the second needle portion N20 to the fourth needle portion N40 The concentration of the biomarker can be predicted.
도 8은 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 피검체로부터 측정된 생체 정보를 분석부로 전송하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating transmission of biometric information measured from a subject to the analyzer using the bio-information measuring sensor according to the present disclosure; FIG.
도 8을 참조하면, 피검체(SP)에 생체 정보 측정 센서(100)를 부착하여 니들부(N1, N2, N3, N4)에서 측정된 전기적 신호는 생체 정보 측정 센서(100)의 일 영역에 형성된 트랜스미터(40)를 통하여 생체 정보 측정 센서(100) 외부의 단말부(200)로 전송될 수 있다. 도 5에서는 생체 정보 측정 센서(100)에서 측정된 전기 신호를 트랜스미터(40)를 통해 단말부(200)로 무선으로 전송하는 예를 나타내었으나, 이에 한정된 것은 아니며, 생체 정보 측정 센서(100)와 단말부(200)는 유선으로 연결되어 직접 전기 신호를 전송할 수 있다. 단말부(200)는 스마트폰, 테블릿 등의 모바일 기기나 PC 등의 정보처리부, 저장부 및 디스플레이를 포함하는 기기일 수 있다. 또한, 단말부(200)는 웨어러블 디바이스나 기타 헬스 케어용 전자 소자일 수 있다.8, an electrical signal measured by the needle portions N1, N2, N3, and N4 by attaching the
도 9는 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서 및 이를 포함하는 생체 정보 분석 시스템을 나타낸 블럭도이다.9 is a block diagram showing a bio-information measuring sensor according to the present disclosure and a bio-information analyzing system including the same.
도 9를 참조하면, 생체 정보 측정 센서(100)로부터 측정된 전기 신호는 단말부(200)의 통신부(220)로 전송되며, 전송된 전기 신호는 제어부(210)에서 소정의 알고리즘에 의하여 연산되어 피검체(SP)의 생체 정보에 대한 결과 값을 산출할 수 있다. 생체 정보 측정 센서(100)에 의해 측정된 생체 정보는 저장부(240)에 의해 저장될 수 있으며, 또한 저장부(240)에 이미 저장된 피검체(SP)의 생체 정보와 비교하여 생체 정보 측정 기간에 따른 피검체(SP)의 생체 정보 변화량을 계산하여 나타낼 수 있다. 피검체(SP)의 생체 정보 측정 결과 또는 종전 측정 결과와의 비교한 결과는 표시부(230)를 통해 출력할 수 있다. 이처럼 생체 정보 측정 센서(100)에 의해 측정된 피검체(SP)의 생체 정보는 유저 인터페이스(250)를 통하여 사용자가 원하는 방식으로 설정될 수 있다. 9, the electrical signal measured from the
도 10은 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서를 이용하여 생체 정보를 측정하는 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating a method of measuring biometric information using the bio-information measuring sensor according to the present disclosure.
도 9 및 도 10을 참조하면, 먼저 피검체(SP)에 본 개시에 따른 생체 정보 측정 센서(100)를 부착한다(S10). 피검체(SP)의 부위에 따라 표피층(SP1), 진피층(SP2) 및 피하층(SP3)을 포함할 수 있으며, 생체 정보를 측정하고자 하는 바이오 마커 및 피검체(SP)의 신체 부위에 따라 적절히 조정된 길이를 지닌 니들(N1, N2, N3, N4)을 포함하는 생체 정보 측정 센서가 선택될 수 있다. 그리고, 생체 정보 측정 센서(100)에 의하여 측정된 전기 신호를 외부 단말의 통신부로 송신한다(S20). 단말(200)에서는 생체 정보 측정 센서(100)로부터 송신된 생체 전기 신호를 이용하여 해당하는 바이오 마커의 농도를 계산한다(S30). 그리고, 계산된 결과 값을 표시부(230)에 나타내거나, 저장부(240)에 저장할 수 있다(S40). Referring to FIGS. 9 and 10, first, the
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다. 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
10: 베이스, 100: 생체 정보 측정 센서
22: 제 1전극부, 24: 제 2전극부
26: 제 3전극부, 28: 제 4전극부
100: 생체 정보 측정 센서,
220, 230, 240, 250, 260, 280: 작동 전극
222, 232, 242, 252, 262, 282: 상대 전극,
A1, A2, A3, A4, An: 바이오 마커 측정 영역,
N1, N2, N3, N4, N10, N20, N30, N40: 니들부
SP: 피검체, SP1: 표피층
SP2: 진피층, SP3: 피하층10: Base, 100: Biometric information measuring sensor
22: first electrode portion, 24: second electrode portion
26: third electrode part, 28: fourth electrode part
100: Biometric information measuring sensor,
220, 230, 240, 250, 260, 280: working electrode
222, 232, 242, 252, 262, 282: a counter electrode,
A1, A2, A3, A4, An: a biomarker measurement area,
N1, N2, N3, N4, N10, N20, N30, N40:
SP: subject, SP1: skin layer
SP2: dermal layer, SP3: subcutaneous layer
Claims (24)
상기 바이오 마커 측정 영역에 형성된 것으로, 동작 전극 및 상기 동작 전극과 이격된 상대 전극을 포함하는 전극부;
상기 전극부 상에 형성된 니들부;를 포함하며,
상기 다수의 바이오 마커 측정 영역 중 서로 다른 바이오 마커 측정 영역에 형성된 상기 니들부들 중 적어도 일부는 서로 다른 길이를 지닌 생체 정보 측정 센서. A plurality of biomarker measurement regions;
An electrode unit formed on the biomarker measurement area and including a working electrode and a counter electrode spaced apart from the working electrode;
And a needle portion formed on the electrode portion,
Wherein at least some of the needle portions formed in different biomarker measurement regions among the plurality of biomarker measurement regions have different lengths.
상기 전극부는 상기 동작 전극 및 상기 상대 전극과 이격된 기준 전극을 더 포함하는 생체 정보 측정 센서. The method according to claim 1,
Wherein the electrode unit further comprises a reference electrode spaced apart from the working electrode and the counter electrode.
상기 상대 전극은 상기 동작 전극보다 큰 표면적을 지닌 생체 정보 측정 센서. The method according to claim 1,
Wherein the counter electrode has a larger surface area than the working electrode.
상기 나들부는 동작 전극 및 상기 상대 전극에 각각 형성된 생체 정보 측정 센서. The method of claim 3,
And the nail portion is formed on the working electrode and the counter electrode, respectively.
상기 동작 전극에 형성된 상기 니들부에 형성된 효소를 포함하는 생체 정보 측정 센서.5. The method of claim 4,
And an enzyme formed on the needle portion formed on the working electrode.
상기 다수개의 바이오 마커 측정 영역들 중 동일한 바이오 마커 측정 영역에 형성된 니들부는 서로 동일한 길이를 지니며,
서로 다른 바이오 마커 측정 영역에 형성된 니들부들은 서로 다른 길이를 지닌 생체 정보 측정 센서. The method according to claim 1,
The needle portions formed in the same biomarker measurement region among the plurality of biomarker measurement regions have the same length,
Needle portions formed in different biomarker measurement regions have different lengths.
상기 바이오 마커 측정 영역은 다른 바이오 마커 측정 영역보다 상대적으로 길이가 긴 니들부가 형성된 제 1바이오 마커 측정 영역을 포함하며,
상기 제 1바이오 마커 측정 영역을 제외한 나머지 바이오 마커 측정 영역의 니들부들의 길이는 서로 실질적으로 동일한 생체 정보 측정 센서. The method according to claim 1,
Wherein the biomarker measurement region includes a first biomarker measurement region having a relatively long needle portion longer than other biomarker measurement regions,
Wherein the lengths of the needle portions of the remaining biomarker measurement regions other than the first biomarker measurement region are substantially equal to each other.
상기 길이가 서로 다른 니들부들은 효소가 부착되는 영역이 서로 다른 생체 정보 측정 센서. The method according to claim 1,
Wherein the needle regions having different lengths have different regions to which enzymes are attached.
상기 길이가 서로 다른 니들부들에 효소가 부착되는 영역의 면적이 서로 동일한 생체 정보 측정 센서. The method according to claim 1,
Wherein the areas of the areas where the enzymes are attached to the needle parts having different lengths are different from each other.
상기 길이가 서로 다른 니들부들의 단위 니들의 숫자가 서로 다른 니들부들을 포함하는 생체 정보 측정 센서.10. The method of claim 9,
Wherein the number of the unit needles of the needle parts having different lengths is different from that of the needle parts.
상기 니들부의 단면은 원형, 타원형, 다각형 중 적어도 어느 하나의 형상을 지닌 생체 정보 측정 센서. The method according to claim 1,
Wherein the needle section has a shape of at least one of a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape.
상기 생체 정보 측정 센서의 일 영역에 형성된 트랜스미터를 더 포함하는 생체 정보 측정 센서. The method according to claim 1,
Wherein the biometric information measuring sensor further comprises a transmitter formed in one area of the biometric information measuring sensor.
상기 생체 정보 측정 센서로부터 송신된 전기적 신호로부터 피검체의 생체 정보를 계산하는 단말부;를 포함하는 생체 정보 측정 시스템. A plurality of biomarker measurement regions, electrode portions formed in the biomarker measurement region, the electrode portions including a working electrode and a counter electrode spaced apart from the working electrode, and a needle portion formed on the electrode portion, At least some of the needle portions formed in different biomarker measurement regions of the marker measurement region have different lengths; And
And a terminal unit for calculating biometric information of the subject from the electrical signals transmitted from the biometric information measurement sensor.
상기 전극부는 상기 동작 전극 및 상기 상대 전극과 이격된 기준 전극을 포함하는 생체 정보 측정 시스템. 14. The method of claim 13,
Wherein the electrode unit includes a reference electrode spaced apart from the working electrode and the counter electrode.
상기 다수개의 바이오 마커들 중 동일한 바이오 마커 측정 영역에 형성된 니들부들은 서로 동일한 길이를 지니며,
서로 다른 바이오 마커 측정 영역에 형성된 니들부들은 서로 다른 길이를 지닌 생체 정보 측정 시스템. 14. The method of claim 13,
The needle portions formed in the same biomarker measurement region among the plurality of biomarkers have the same length,
The needle portions formed in different biomarker measurement regions have different lengths.
상기 니들부들은 상기 동작 전극 및 상기 상대 전극 상에 형성되며,
상기 동작 전극에 형성된 효소를 포함하는 생체 정보 측정 시스템. 14. The method of claim 13,
Wherein the needle portions are formed on the working electrode and the counter electrode,
And an enzyme formed on the working electrode.
상기 길이가 서로 다른 니들부들은 효소가 부착되는 영역이 서로 다른 생체 정보 측정 시스템. 17. The method of claim 16,
Wherein the lengths of the needle parts differ from each other in the areas where the enzymes are attached.
상기 길이가 서로 다른 니들부들에 효소가 부착되는 영역의 면적이 서로 동일한 생체 정보 측정 시스템. 17. The method of claim 16,
Wherein the areas of the areas to which the enzymes are attached are different from each other in the needle parts having different lengths.
상기 길이가 서로 다른 니들부들의 단위 니들의 숫자가 서로 다른 니들부들을 포함하는 생체 정보 측정 시스템.19. The method of claim 18,
Wherein the number of needle units of the needle units having different lengths are different from each other.
상기 단말부는 상기 생체 정보 측정 센서로부터 전송된 전기 신호를 송신하는 통신부; 및
상기 전기 신호를 이용하여 피검체의 생체 정보에 대한 결과 값을 산출하는 제어부;를 포함하는 생체 정보 측정 시스템.14. The method of claim 13,
Wherein the terminal unit comprises: a communication unit for transmitting an electric signal transmitted from the biometric information measurement sensor; And
And a controller for calculating a result of the biometric information of the subject using the electrical signal.
제 1항의 생체 정보 측정 센서를 피검체에 부착하고,
상기 피검체 내부로 삽입된 상기 니들부로부터 검출된 전기 신호를 수신하여, 상기 전기 신호에 대응되는 바이오 마커의 농도를 측정하는 생체 정보 측정 방법. A biometric information measuring method using a biometric information measuring sensor,
A biometric information measuring apparatus according to claim 1,
And measuring the concentration of the biomarker corresponding to the electric signal by receiving the electric signal detected from the needle portion inserted into the body of the subject.
상기 니들부들은 상기 동작 전극 및 상기 상대 전극 상에 형성되며, 상기 효소는 상기 동작 전극에 형성된 생체 정보 측정 방법. 22. The method of claim 21,
Wherein the needle portions are formed on the working electrode and the counter electrode, and the enzyme is formed on the working electrode.
상기 니들부들로부터 측정된 전기 신호로부터 계산된 바이오 마커들의 농도값에 대해 각각 가중치를 적용하여 상기 바이오 마커들의 혈관 내에서의 농도 값을 계산하는 생체 정보 측정 방법. 23. The method of claim 22,
And calculating concentration values in the blood vessels of the biomarkers by applying weights to the concentration values of the biomarkers calculated from the electrical signals measured from the needle portions.
상기 바이오 마커들 중 피검체의 혈관 내에서 상대적으로 농도가 높은 바이오 마커에 대응되는 효소가 배치된 니들부의 길이는 피검체의 혈관 내에서 상대적으로 농도가 낮은 바이오 마커에 대응되는 효소가 배치된 니들부의 길이보다 짧게 형성하는 생체 정보 측정 방법. 23. The method of claim 22,
The length of the needle portion in which the enzyme corresponding to the biomarker having a relatively high concentration in the blood vessel of the subject among the biomarkers is disposed is shorter than the length of the needle in which the enzyme corresponding to the relatively low concentration biomarker in the blood vessel of the subject is placed Is shorter than the length of the portion.
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