KR20190102503A

KR20190102503A - 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 탄소 페이스트를 포함하는 고감도 포도당 측정 센서 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20190102503A
Application number: KR1020180022944A
Authority: KR
Inventors: 장정식; 전재문; 나원주; 김동철
Original assignee: 서울대학교산학협력단; 주식회사 동운아나텍
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2019-09-04

Abstract

본 발명은 고감도 포도당 검출용 센서 스트립의 제조방법에 관한 것으로서, 전기방사를 이용하여 고분자 나노섬유를 제조하는 고분자 나노섬유 제조단계; 제조된 고분자 나노섬유를 안정화 및 탄화시켜 다중채널 탄소나노섬유를 제조하는 다중채널 탄소나노섬유 제조단계; 상기 다중채널 탄소나노섬유를 셀룰로오스 계통의 섬유를 유기용매에 용해시켜 제조된 바인더와 혼합하여 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 제조하는 전도성 페이스트 제조단계; 상기 전도성 페이스트를 기판 위에 인쇄하여 센서 스트립 패턴을 형성하는 센서 스트립 패턴 제조단계; 및 상기 센서 스트립 패턴의 작동 전극에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 부착시키는 효소 부착단계를 포함하는 포도당 측정용 센서 스트립의 제조방법을 제공한다.

Description

다중채널 탄소나노섬유가 포함된 탄소 페이스트를 포함하는 고감도 포도당 측정 센서 및 그의 제조방법{A high sensitive sensor for analyzing glucose comprising multichannel carbon nantofiber and a method for preparing the same}

본 발명은 센서 스트립에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 탄소 페이스트를 포함하는 고감도 포도당 측정 센서 스트립 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

전 세계 인구의 8.3%인 약 4억 8천7백만 명이 당뇨환자로 추산되고 있으며 매년 약 490만 명의 환자가 당뇨로 인한 합병증으로 인해 사망한다. 세계 당뇨환자는 2010년에 비해 2050년에는 190% 이상 증가할 것으로 예측된다. 우리나라를 포함한 환태평양 지역의 당뇨 환자는 현재 1억 3천7백만 명으로 전 세계를 7개 지역으로 분할하였을 때 당뇨 환자 비율이 가장 높은 지역이다. 실질적으로 당뇨 환자는 운동이나 식이조절 만으로 쉽게 극복할 수 있는 질병이 아니며 한 번 발생하면 어떠한 방법으로도 완치가 어려운 만성 질환이다. 따라서 환자 스스로 자가 검사법을 숙지하고 생활관리를 하는 것이 당뇨병 호전에 필수적이다.

일반적으로 자가 혈당검사는 검사지 즉 센서 스트립을 통한 전기화학적 분석을 통해 진행되며, 혈당 측정 장치에 있는 투입구에 센서 스트립을 넣고, 손가락 끝을 채혈하여 소량의 혈액을 혈당 측정 장치에 꽂힌 센서 스트립에 대면 혈액이 자동으로 빨려들어가는 과정을 거쳐 결과가 혈당 측정 장치 화면에 표시된다.

센서 스트립은 혈액과의 전기 화학적 반응을 일으키기 위해 전기가 통할 수 있는 물질을 일정 크기의 절연체 위에 증착 등의 방식으로 만들어진 전극을 포함하고 있다.

하지만, 혈당 측정을 위한 빈번한 채혈 과정은 하루에 6번 손끝을 바늘로 찌르는 고통스러운 과정을 동반하며, 특히 선단공포증과 같은 문제를 가진 환자에게서 이러한 혈당측정은 상당한 고통과 불편함을 가지고 있다.

이와 관련하여 대한민국 공개특허 제10-2011-0073993호의 경우 혈당 근적외선(NIR) 부압을 이용하여 비침습적 자가 혈당 측정기를 제안하였으나 실제적인 해결 수단을 제공하지 못하는 한계를 가진다.

또 다른 선행기술로 등록특허 제10-0775669호의 경우 혈당 근적외선(NIR) 흡수분광(spectrum) 분석을 바탕으로 팔목 휴대용 무채혈 혈당 측정 장치를 개시하고 있으나 혈액을 통한 채취방법에 비해 그 측정 정확도를 만들어 내지 못하기 때문에 실질적으로 응용되기엔 한계점이 있다.

그러나, 상기 선행기술을 포함한 종래기술에 따른 혈당 센서는 기본적으로 혈액 속에 포함된 포도당을 검출하기 위해 제조되었기 때문에 기본적으로 반응할 수 있는 포도당의 농도가 높아 타액 속에 포함된 극미량의 포도당와 반응하기 매우 힘들다는 단점을 가지고 있다. 이에, 타액 중에 함유된 낮은 농도의 포도당을 검출할 수 있는 감도가 높은 바이오센서를 개발할 필요성이 제기되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 검출감도가 획기적으로 향상되어 타액 속에 포함된 극미량의 포도당을 검출할 수 있는 포도당 검출용 바이오센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면 전기방사를 이용하여 고분자 나노섬유를 제조하는 고분자 나노섬유 제조단계; 제조된 고분자 나노섬유를 안정화 및 탄화시켜 다중채널 탄소나노섬유를 제조하는 다중채널 탄소나노섬유 제조단계; 상기 다중채널 탄소나노섬유를 셀룰로오스 계통 섬유를 유기용매에 용해시켜 제조된 바인더와 혼합하여 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 제조하는 전도성 페이스트 제조단계; 상기 전도성 페이스트를 기판 위에 인쇄하여 센서 스트립 패턴을 형성하는 센서 스트립 패턴 제조단계; 및 상기 센서 스트립 패턴의 작동 전극에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 부착시키는 효소 부착단계를 포함하는 포도당 측정용 센서 스트립의 제조방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기 제조방법에 의해 제조된 고감도 포도당 측정 센서 스트립이 제공된다.

아울러, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기 고감도 포도당 측정 센서 스트립에 생체로부터 분리된 체액을 적가하는 단계; 상기 체액이 적가된 고감도 포도당 측정 센서 스트립의 전류 변화량을 측정하는 단계를 포함하는 상기 체액으로부터 포도당 농도를 측정하는 방법이 제공된다.

본 발명의 센서 소재인 다중채널 탄소나노섬유 함유 전도성 페이스트의 표면에 포도당 옥시데이즈를 고정하여 고 감응도를 가지는 타액을 통한 혈당 감지 센서를 제조하였으며, 타액 속의 극 미량의 포도당을 검출하는 것을 확인하였다.

특히 기존의 혈당을 통한 센서 스트립은 혈액 내 당의 수치가 높기 때문에 극미량의 포도당 감지가 필요가 없었으나 타액을 통한 검출의 경우 기존보다 약 1/20 수치의 극미량의 포도당 감지가 필요하며, 상기 센서 스트립 소재를 이용하여 이러한 감지를 가능하게 하여 고통을 수반하는 채혈을 매번 해야 하는 기존의 방법 대신 타액을 통해 누구나 고통 없이 간단한 방법으로 혈액 내 당 수치를 감지할 수 있다.

본 발명의 센서 스트립은 스크린 프린팅 방법을 통해 제조되기에 다중채널 탄소나노섬유 소재를 별다른 어려움 없이 센서 스트립으로 패터닝 하는 것이 가능하며, 패턴의 두께 및 각 전극 간 거리의 번짐 없이 빠르게 센서 스트립을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 스크린 프린팅 방법으로 간단히 제조하기 때문에 비용적 측면에서 효율성을 얻을 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다중채널 탄소나노섬유의 대조군으로 이용된 일반 탄소나노섬유를 투과전자현미경(TEM)으로 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다중채널 탄소나노섬유를 투과전자현미경(TEM)으로 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다중채널 탄소나노섬유의 표면처리를 위해 산 처리 시간(a: 미처리, b: 2시간, c: 6시간, d: 12시간)에 따른 XPS 분석 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 산처리된 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 이용한 센서 실험에서 순환전류변환법을 이용하여 포도당 농도별로 전압에 따른 전류량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 표면처리 전 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 이용한 센서 실험에서 다양한 농도의 포도당을 주입하였을 때 전류변화율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 표면처리된(12시간 산처리) 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 이용한 센서 실험에서 다양한 농도의 포도당을 주입하였을 때 전류변화율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다중채널 탄소나노섬유를 이용해 제조된 센서 스트립(좌측 세 개) 및 상용화된 탄소 페이스트를 통해 제조한 센서 스트립(우측 세 개)를 실제 촬영한 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 이용한 포도당 검출용 센서 스트립을 이용한 센서 실험에서 순환전류변환법을 이용하여 포도당 농도별로 전압에 따른 전류량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 이용한 포도당 검출용 센서 스트립을 이용한 센서 실험에서 다양한 농도의 포도당을 주입하였을 때 전류변화율을 나타낸 그래프이다.

본 발명의 일 관점에 따르면 전기방사를 이용하여 고분자 나노섬유를 제조하는 고분자 나노섬유 제조단계; 제조된 고분자 나노섬유를 안정화 및 탄화시켜 다중채널 탄소나노섬유를 제조하는 다중채널 탄소나노섬유 제조단계; 상기 다중채널 탄소나노섬유를 셀룰로오스 계통의 섬유를 유기용매에 용해시켜 제조된 바인더와 혼합하여 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 제조하는 전도성 페이스트 제조단계; 상기 전도성 페이스트를 기판 위에 인쇄하여 센서 스트립 패턴을 형성하는 센서 스트립 패턴 제조단계; 및 상기 센서 스트립 패턴의 작동 전극에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 부착시키는 효소 부착단계를 포함하는 포도당 측정용 센서 스트립의 제조방법이 제공된다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 고분자 나노섬유는 골격 고분자 및 채널형성 고분자의 혼입 전기방사로 제조될 수 있고, 상기 골격 고분자는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 또는 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP)일 수 있으며, 상기 채널형성 고분자는 폴리스티렌(polystylene, PS) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)일 수 있으며, 상기 골격 고분자 및 채널형성 고분자는 유기용매에 용해시켜 전기방사되는데, 상기 유기용매는 N,N-디메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF), 아세토니트릴(acetonitrile, MeCN) 또는 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 유기용매에 용해되는 상기 골격 고분자 및 채널형성 고분자의 농도는 각각 5 내지 30 wt%일 수 있는데, 고분자의 농도가 5 wt% 보다 낮을 경우 전기방사가 진행되지 않고, 고분자의 농도가 30 wt% 보다 높을 경우 높은 점성으로 인해 균일하지 않은 나노섬유가 방사될 수 있다. 이 때, 유기용매에 용해되는 상기 골격 고분자 및 채널형성 고분자의 혼합비율은 1:4 내지 4:1, 바람직하게는 1:1이나, 이에 제한되지는 않는다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 다중채널 탄소나노섬유 제조단계에서 나노섬유 안정화는 대기 분위기에서 분위기에서 30분 내지 2시간 동안 진행되며 그 온도는 섭씨 200도 내지 300도의 범위로 수행된다. 안정화 온도가 200℃ 보다 낮을 경우 탄소 고리가 형성되기 어려워 추후 탄화 과정을 거쳤을 시, 나노섬유의 구조가 무너지게 되며, 안정화 온도가 300℃ 보다 높을 경우 탄소 고리가 형성되지 않고 탄화과정으로 넘어가게 되어 역시 나노섬유의 구조가 무너지게 된다. 상기 다중채널 탄소나노섬유 제조단계에서 탄화는 불활성 기체 분위기에서 30분 내지 2 시간 동안 수행되는데, 그 온도는 섭씨 600도 내지 1000도의 범위인 것이 바람직하다. 탄화 온도가 600℃ 보다 낮을 경우 탄화 과정이 완전히 진행되지 않아 채널을 형성하는 고분자가 남아 있어 탄소나노섬유에 채널이 형성되지 않으며, 탄화 온도가 1000℃ 보다 높을 경우 높은 온도로 인해 채널들이 구조적으로 무너지게 된다. 아울러, 상기 탄화는 온도를 일정 간격으로 올리는 승온 공정으로 수행되는데 상기 승온속도는 5 내지 20℃/분인 것이 바람직하다. 상기 승온속도가 승온 속도가 5℃/분보다 느릴 경우 탄화 과정 시 탄소 원자간의 격자 형성이 되지 않아 다중채널 탄소나노섬유를 제조했을 시 그 전도도가 낮게 되며, 승온 속도가 20℃/분보다 빠를 경우 격자가 형성될 충분한 시간 없이 고온에 도달하게 되어 나노섬유 구조가 무너지게 된다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 다중채널 탄소나노섬유는 산처리된 것일 수 있는데, 산처리를 위해 질산, 염산, 황산 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 산처리 시간은 1 내지 24시간일 수 있다. 상기 산처리에 의해 다중채널 탄소나노섬유위 표면에 히드록시기(-OH) 또는 카르복실기(-COOH)가 도입되어 상기 다중채널 탄소나노섬유는 표면이 산화가 된다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 전도성 페이스트 제조단계에서 상기 셀룰로오스 계통의 섬유는 에틸셀룰로오스(ethylcellulose, EC), 메틸셀룰로오스(methylcellulose, MC), 셀룰로오스 아세테이드(cellulose acetate, CA) 또는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butylate, CAB)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 전도성 페이스트 제조단계에서 사용되는 유기용매는 벤질 알코올(benzyl alcohol, BZOH), 에틸렌 글리콜 부틸 에테르(ethylene glycol butyl ether, EGBE), N-메틸-2-피롤리돈(N-메틸-2-피롤리돈, NMP), 터피놀(terpneol), 프로필렌 글라이콜 프로필 에테르(propylene glycol propyl ether, PGPE), 에틸렌 글라이콜 이소프로필 에테르(ethylene glycol isopropyl ether, EGIE), 에틸렌 글라이콜 페닐 에테르(ethylene glycol phenyl ether, EGPE), 디베이직 에스테르(dibasic ester, DBE), 이소포론(isophorone), 또는 프로필렌 글라이콜 다이아세테이트(propylene glycol diacetate, PGDA)일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 전도성 페이스트에는 전기전도도를 향상시키기 위해 다양한 탄소 소재가 추가로 포함될 수 있는데, 상기 탄소 소재는 흑연(graphite), 유리-유사 카본(glass-like carbon), 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 그래핀(graphine), 탄소나노닷(carbon nanodot, CND), 탄소나노섬유(carbon nanofiber, CNF), 카본 블랙(carbon black), 또는 박리된 흑연일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 상기 탄소 소재의 첨가량은 다중채널 탄소나노섬유 중량 대비 0.5 내지 15배의 범위일 수 있는데, 다중채널 탄소나노섬유의 중량 대비 0.5배 이하가 되면 질량대비 높은 표면적의 탄소나노섬유에 의해 페이스트의 점도가 높아지게 되며, 15배 이상이 되면 다중채널 탄소나노섬유에서 기인하는 특성이 발현이 되지 않는다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 전도성 페이스트 제조단계에서 셀룰로오스 계통의 섬유의 농도는 10 내지 30 wt%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 셀룰로오스 계통의 섬유의 농도는 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 낮거나 높을 수 있다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 전도성 페이스트 제조단계에서 셀룰로오스 계통 섬유를 유기용매에 용해시킨 바인더의 제조온도는 40 내지 80℃의 온도 범위에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 온도가 40℃보다 낮을 경우 섬유가 유기용매에 잘 녹지 않으며, 제조 온도가 80℃ 보다 높을 경우 셀룰로오스가 변성이 된다. 이때, 상기 바인더의 제조시간은 6 내지 24시간의 범위가 바람직한데, 상기 바인더의 제조시간이 6 시간보다 짧을 경우 매트리스가 유기용매에 완전히 녹지 않으며, 24 시간보다 길 경우 오랜 가열로 인해 셀룰로오스가 변성이 된다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 전도성 페이스트 제조단계에서 상기 다중채널 탄소나노섬유와 상기 바인더의 혼합 비율은 부피비로 1:4 내지 3:1의 범위인 것이 바람직하다. 바인더의 부피 대비 다중채널 탄소나노섬유의 부피가 0.25배보다 작을 경우 제조된 페이스트의 점도가 너무 낮고, 3배보다 높을 경우 제조한 페이스트의 점도가 너무 높아 추후 스크린 프린팅 방법을 통해 센서 스트립 패턴을 제조할 수 없다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 센서 스트립 제조단계에서 상기 인쇄는 활판 인쇄, 음각 인쇄, 평판 인쇄, 또는 스크린 인쇄일 수 있으나, 스크린 인쇄인 것이 더욱 바람직하다. 아울러, 상기 스크린 인쇄는 100 내지 400 메쉬의 스크린 프린팅용 메쉬를 이용하여 수행될 수 있다. 한편, 상기 센서 스트립 패턴은 카운터 전극, 동작 전극 및 레퍼런스 전극을 포함하여 형성될 수 있고, 이 때, 상기 동작 전극을 중심으로 상기 카운터 전극 및 상기 레퍼런스 전극과 거리가 각각 일정하도록 하기 위해 원형 또는 반원형으로 형성될 수 있다. 상기 카운터 전극과 동작 전극에는 상기 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트가 인쇄되고 레퍼런스 전극의 표면에 상용화된 은/염화은(Ag/AgCl) 페이스트가 인쇄될 수 있다.

상기 제조방법에 있어서, 상기 효소 부착단계는 작동 전극에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 부착함으로써 수행되는데, 포도당 센서 용 전극 패턴에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 부착해 타액을 통한 혈당 측정 센서 스트립을 제조할 시 글루코오스 옥시데이즈 효소의 농도는 PBS와 같은 완충액에 0.01 g/ml에서 0.5 g/ml로 희석된 용액을 상기 산처리된 다중채널 탄소나노섬유와 혼합한 후 상기 동장 전극 패턴 위에 점적하여 결합시킨다. 만약 글루코오스 옥시데이즈 효소를 녹인 용액이 0.01 g/ml 보다 농도가 낮을 경우 글루코오스와 반응하기에 불충분하며 0.5 g/ml보다 높은 경우 PBS 상에서 효소가 완전히 분산되지 못한다. 이때, 글루코오스 옥시데이즈 효소 포함 완충액과 산처리 다중채널 탄소나노섬유의 혼합액을 동작 전극에 점적한 후 나피온(Nafion)과 같은 전도성 막을 도포하여 동작 전극의 표면을 보호하고 글루코오스 옥시데이즈 효소가 소실되지 않도록 수 있다.

포도당 검출용 전극 패턴에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 부착해 타액을 통한 혈당 측정 센서 스트립을 제조할 시 동작 전극의 표면에 처리되는 글루코오스 옥시데이즈 효소의 용액과 산처리 다중채널 탄소나노섬유의 비율은 중량비 1:0.5 내지 1:2로 혼합되는 것이 바람직하지만 이에 제한되지는 않는다.

포도당 검출용 전극 패턴에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 부착후 나피온 이온 막을 처리하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 이용한 포도당 검출용 스트립 전극은 인체에서 배출된 타액 등 체액에서 포도당을 검출하는데 있어서 기존의 혈당 센서보다 현저하게 낮은 민감성을 보여 혈당과 비교하여 매우 낮은 농도로 들어 있는 타액 속의 당을 검출할 수 있다. 또한 탄소 소재를 사용하여 인체에도 전혀 해롭지 않은 친환경적이고 친인간적인 타액 당 센서 용 스트립 전극을 제조할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 이용한 포도당 검출용 스트립 전극은 일반적으로 혈당을 재는 방식인 침습적인 방법을 사용하지 않아 환자로 하여금 거부감을 줄일 수 있다는 장점 또한 가진다.

이하, 실시예를 통해 발명을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전히 알려주기 위해 제공되는 것이다.

실시예 1: 전기방사를 통한 나노섬유의 제조

전기방사 방법을 이용해 고분자 나노섬유를 방사하기 위해 고분자 혼합 용액을 만들 시 나노섬유의 골격을 형성하는 골격형성 고분자로는 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile, PAN)를 용매인 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF) 에 10 wt%의 농도로 용해시켜 사용하였고, 채널형성 고분자로는 폴리스티렌(polystylene, PS)을 동일 용매인 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF) 에 10 wt%의 농도로 용해시켜 사용하였다. 두 고분자 용액을 1:1의 비율로 잘혼한합 후 혼합된 고분자 용액을 이용하여 전기방사 방법을 이용해 고분자 나노섬유를 방사하였다.

실시예 2: 전기방사를 통한 나노섬유의 제조

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하되, PAN의 농도를 7 wt%로 하여 실시하였다. 그 결과 실시예 1과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 3: 전기방사를 통한 나노섬유의 제조

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하되, PAN의 농도를 12 wt%로 하여 실시하였다. 그 결과 실시예 1과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 4: 전기방사를 통한 나노섬유의 제조

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하되, 채널형성 고분지인 폴리스티렌의 농도를 7 wt%로 하여 실시하였다. 그 결과 실시예 1과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 5: 전기방사를 통한 나노섬유의 제조

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하되, 채널형성 고분지인 폴리스티렌의 농도를 12 wt%로 하여 실시하였다. 그 결과 실시예 1과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 6: 전기방사를 통한 나노섬유의 제조

상기 실시예 1, 4 및 5와 동일한 방법으로 실험하되, 채널형성 고분자를 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)로 하여 실시하였다. 그 결과 실시예 1과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 7: 전기방사를 통한 나노섬유의 제조

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하되, 골격 고분자의 용액 및 채널형성 고분자의 용액의 혼합비를 2:1로 하여 실시하였다. 그 결과 실시예 1과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 8: 나노섬유의 안정화

실시예 1에서 제조한 고분자 나노섬유를 대기 분위기에서 승온속도를 1℃/분으로 하여 270℃에서 1 시간 동안 안정화 과정을 진행하여 안정화된 고분자 나노섬유를 제조하였다.

실시예 9: 나노섬유의 안정화

상기 실시예 8과 동일한 방법으로 실험하되, 승온속도를 2℃/분으로 하여 안정화를 수행하였다. 그 결과 실시예 8과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 10: 나노섬유의 안정화

상기 실시예 8과 동일한 방법으로 실험하되, 승온속도를 4℃/분으로 하여 안정화를 수행하였다. 그 결과 실시예 8과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 11: 나노섬유의 탄화

실시예 8에서 제조한 안정화된 고분자 나노섬유를 불활성 기체 분위기에서 승온속도를 5℃/분으로 하여 800℃에서 1시간 동안 탄화 공정을 수행하여 다중채널 탄소나노섬유를 제조하였다.

상기와 같이 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 다중채널 탄소나노섬유와 일반 탄소나노섬유를 투과전자현미경으로 촬영하였다(도 1 및 2). 그 결과 도 2에서서 나타난 바와 같이 다중채널 탄소나노섬유의 지름은 300 nm 정도 이며, 내부에 수 십 nm의 채널이 여러 개가 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 반면, 도 1의 일반 탄소나노섬유의 경우 매끄럽게 나타나 내부에 채널이 존재하지 않음을 알 수 있다.

실시예 12: 나노섬유의 탄화

상기 실시예 11과 동일한 방법으로 실험하되, 승온속도를 10℃/분으로 하여 탄화공정을 수행하였다. 그 결과 실시예 11과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 13: 나노섬유의 탄화

상기 실시예 11과 동일한 방법으로 실험하되, 승온속도를 15℃/분으로 하여 실시하였다. 그 결과 실시예 11과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 14: 나노섬유의 탄화

상기 실시예 11에서 제조한 다중채널 탄소나노섬유에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 원활하게 부착하기 위해 산처리를 진행하여 작용기를 도입하였다. 산처리를 할 때, 1 M의 질산과 황산을 1:1로 혼합한 후 실시예 11에서 제조한 다중채널 탄소나노섬유를 각각 2, 6 및 12시간으로 담지시킨 후 빼내어 건조시켰다.

그런 다음 산화처리시간에 따른 표면의 기능기 도입정도를 X-선광전자분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)으로 분석하였다(도 3). 그 결과 도 3에서 나타난 바와 같이 산 처리를 하면 C-O와 C=O 피크가 나타나는 것으로 보아 히드록시기(-OH)와 카르복실기(-COOH)가 도입된다는 것을 확인할 수 있다. 다만, 산처리 시간을 다르게 하더라도 작용기가 도입되는 양에는 크게 차이가 없다는 것 또한 확인할 수 있었다.

실시예 15: 포도당 검출용 센서 전극의 제조

상기 실시예 13에서 제조된 산처리전 다중채널 탄소나노섬유 및 상기 실시예 14에서 제조된 산처리된 다중채널 탄소나노섬유 각각 10 ㎍을 유리탄소전극(glassy carbon electrode) 위에 부착하였다. 아울러, 포도당을 감지하기 위해 글루코오스 옥시데이즈 효소를 상기 다중채널 탄소나노섬유가 부착된 유리-유사 탄소전극에 부착하여 글루코오스 센서의 동작 전극을 제조하였다.

실시예 16: 포도당 검출용 센서 전극의 검증

이어 본 발명자들은 실시예 15에서 제조된 포도당 검출용 전극을 이용하여 순환전류변환법 및 시간에 따른 전류 변화 측정으로 포도당에에 대한 민감도를 측정하였다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 산처리된 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 이용한 센서 실험에서 순환전류변환법을 이용하여 포도당 농도별로 전압에 따른 전류량을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 도 4에 나타난 바와 같이, 포도당 농도에 따른 전류/전압 패턴을 나타내어 본 발명의 일 실시예에 따른 다중채널 탄소나노섬유를 이용한 센서 스트립을 포도당 정량에 활용할 수 있음을 보여준다.

도 5은 산처리되지 않은 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 이용한 센서 실험에서 다양한 농도의 포도당을 주입하였을 때 전류변화율을 나타낸 그래프이고, 도 6은 산처리된 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 이용한 센서 실험에서 다양한 농도의 포도당을 주입하였을 때 전류변화율을 나타낸 그래프이다.

도 4 내지 6에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 스트립의 작동 전극에 포도당을 접촉시킴에 따라 전류 변화가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 또한 도 5 및 6에서 나타난 바와 같이 산처리된 다중채널 탄소나노섬유를 동작 전극으로 하여 센서 실험을 진행하였을 때, 전류 변화 폭이 증가하여 더 낮은 농도(5 μM)의 포도당의 검출이 가능함 확인할 수 있었다.

실시예 17: 포도당 검출용 센서 전극의 제조

상기 실시예 15과 동일한 방법을 사용하되 유리-유사 탄소전극 위에 부착하는 다중채널 탄소나노섬유의 양을 7 ㎍으로 하여 수행하였으며, 전류변화 측정은 실시예 16와 동일하게 수행하였다. 그 결과 실시예 16과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 18: 포도당 검출용 센서 전극의 제조

상기 실시예 15과 동일한 방법을 사용하되 유리-유사 탄소전극 위에 부착하는 다중채널 탄소나노섬유의 양을 15 ㎍으로 하여 수행하였으며, 전류변화 측정은 실시예 16와 동일하게 수행하였다. 그 결과 실시예 16과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 19: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

셀룰로오스 계통의 섬유를 유기용매에 녹인 바인더를 제조하기 위해 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butylate, CAB)를 유기용매인 벤질 알코올(benzyl alcohol, BZOH)에 20 wt%의 농도로 첨가한 후 60℃의 온도에서 15 시간 동안 가열하여 녹여서 바인더를 제조하였다.

실시예 20: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 사용되는 셀룰로오스 계통의 섬유를 에틸셀룰로오스(ethyl cellulose, EC)로 교체하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 21: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법으로 사용하되, 사용되는 유기용매를 에틸렌 글라이콜 부틸 에테르(ethylene glycol butyl ether, EGBE)로 교체하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 22: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 사용되는 유기용매를 터피놀(terpineol)로 교체하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 23: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 사용되는 유기용매를 프로필렌 글라이콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate, PGMEA)로 교체하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 24: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 사용되는 유기용매를 이소포론 (isophorone)으로 하여 실시하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 25: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 셀룰로오스 계통의 섬유의 농도를 10 wt%로 하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 26: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 셀룰로오스 계통의 심유의 농도를 30 wt%로 하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 27: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 반응 온도를 50℃로 하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 28: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 반응 온도를 70℃로 하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 29: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 반응 시간을 8시간으로 하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 30: 셀룰로오스 계통 바인더의 제조

상기 실시예 19와 동일한 방법을 사용하되, 반응 시간을 20시간으로 하여 수행하였다. 그 결과 실시예 19와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 31: 셀룰로오스 계통 바인더를 이용한 전도성 페이스트의 제조

상기 실시예 13에서 제조된 산처리된 다중채널 탄소나노섬유와 상기 실시예 19에서 제조된 셀룰로오스 계통의 섬유를 유기용매에 녹인 바인더를 혼합하되 바인더의 중량 대비 다중채널 탄소나노섬유를 0.3 배 혼합하여 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 제조하였다.

실시예 32: 셀룰로오스 계통 바인더를 이용한 전도성 페이스트의 제조

상기 실시예 31과 동일한 방법을 사용하되, 바인더 및 다중채널 탄소나노섬유의 혼합비를 중량비 1:1로 조정하여 수행하였다. 그 결과 실시예 31과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 33: 셀룰로오스 계통 바인더를 이용한 전도성 페이스트의 제조

상기 실시예 31과 동일한 방법을 사용하되, 바인더 및 다중채널 탄소나노섬유의 혼합비를 중량비 1:2로 조정하여 수행하였다. 그 결과 실시예 31과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 34: 셀룰로오스 계통 바인더를 이용한 전도성 페이스트의 제조

상기 실시예 31과 동일한 방법을 사용하되, 상기 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트의 전도도를 향상시키기 위해 첨가물로 탄소나노튜브를 1 wt%로 혼합하여 전도성 페이스트를 제조하였다.

실시예 35: 셀룰로오스 계통 바인더를 이용한 전도성 페이스트의 제조

상기 실시예 34과 동일한 방법을 사용하되, 첨가물로 탄소나노튜브 대신 카본 블랙을 혼합하여 전도성 페이스트를 제조하였다. 그 결과 실시예 34와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 36: 셀룰로오스 계통 바인더를 이용한 전도성 페이스트의 제조

상기 실시예 34과 동일한 방법으로 실험하되, 첨가물로 탄소나노튜브 대신 박리된 흑연을 혼합하여 전도성 페이스트를 제조하였다. 그 결과 실시예 34와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 37: 센서 스트립의 제조

상기 실시예 34에서 제조된 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 스크린 인쇄 기법을 사용하여 기판 상에 인쇄하여 카운터 전극 및 동작 전극을 형성하였고, 상용화된 은/염화은(Ag/AgCl) 페이스트를 역시 스크린 인쇄 기법을 사용하여 기판 상에 인쇄하여 레퍼런스 전극을 형성함으로써 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 이용한 포도당 검출용 센서 스트립을 제조하였다(도 7). 도 7에서 좌측 세 개의 센서 스트립은 본 발명의 실시예 34에서 제조된 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 기판에 인쇄하여 제조한 것이고, 우측 세 개의 센서 스트립은 상용 은/염화은 페이스트를 기판에 인쇄하여 제조한 것이다. 도 7에서 나타나 듯, 외형상으로는 양 센서 스트립 상의 차이점을 발견할 수 없었다.

실시예 38: 포도당 검출용 센서 스트립의 제조

상기 실시예 37에서 제조된 포도당 검출용 센서 스트립의 동작 전극 위에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 0.25 g/ml의 농도로 PBS에 희석시킨 용액과 실시예 14에서 제조된 다중채널 탄소나노섬유와 1:1의 중량비로 혼합한 용액을 처리하여 글루코오스 옥시데이즈 효소를 결합시킨 후, 동작전극의 표면에 나피온 처리를 하여 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 이용한 포도당 검출용 센서 스트립을 제조하였다. 나피온 처리를 하는 이유는 나피온이 이온이 투과가능한 이온막으로서 글루코오스 분해효소가 떨어져 나오지 않도록 보호하는 역할을 함과 동시에 글루코오스가 산화되어 전자가 원활하게 이동할 수 있도록 돕는 역할을 하기 때문이다.

실시예 39: 포도당 검출용 센서 스트립의 제조

상기 실시예 38과 동일한 방법을 사용하되, 글루코오스 옥시데이즈 효소를 0.01 g/ml의 농도로 하여 수행하였다. 그 결과 실시예 38과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 40: 포도당 검출용 센서 스트립의 제조

상기 실시예 38과 동일한 방법을 사용하되, 글루코오스 옥시데이즈 효소를 0.5 g/ml의 농도로 하여 수행하였다. 그 결과 실시예 38과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 41: 포도당 검출용 센서 스트립의 검출 감도 확인

상기 실시예 38에서 제조된 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 이용한 포도당 검출용 센서 스트립을 이용하여 순환전류법 및 시간에 따른 전류 변화 측정으로 타액 속 글루코오스에 대한 민감도를 측정하였다(도 8 및 9).

그 결과, 도 8에 나타난 바와 같이, 포도당 농도에 따른 전류/전압 패턴을 나타내어 본 발명의 일 실시예에 따른 다중채널 탄소나노섬유를 이용한 센서 스트립을 이용해 포도당의 농도를 측정할 수 있음을 보여주었고, 도 9에 나타난 바와 같이, 포도당 농도에 따라 점진적으로 전류가 증가하여 포도당이 검출됨이 확인되었다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고감도 포도당 검출용 센서 스트립은 타액 속에 미량으로 포함된 포도당을 정밀하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 포도당 함량과 전류 변화율의 상관관계를 통해 포도당 함량을 정밀하게 정량할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예 및 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예 및 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

전기방사를 이용하여 고분자 나노섬유를 제조하는 고분자 나노섬유 제조단계;
제조된 고분자 나노섬유를 안정화 및 탄화시켜 다중채널 탄소나노섬유를 제조하는 다중채널 탄소나노섬유 제조단계;
상기 다중채널 탄소나노섬유를 셀룰로오스 계통의 섬유를 유기용매에 용해시켜 제조된 바인더와 혼합하여 다중채널 탄소나노섬유가 포함된 전도성 페이스트를 제조하는 전도성 페이스트 제조단계;
상기 전도성 페이스트를 기판 위에 인쇄하여 센서 스트립 패턴을 형성하는 센서 스트립 패턴 제조단계; 및
상기 센서 스트립 패턴의 작동 전극에 글루코오스 옥시데이즈 효소를 부착시키는 효소 부착단계를 포함하는 포도당 측정용 센서 스트립의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 고분자 나노섬유는 골격 고분자 및 채널형성 고분자의 혼입 전기방사로 제조되는, 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 골격 고분자는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 또는 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP)인, 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 채널형성 고분자는 폴리스티렌(polystylene, PS) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)인, 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 골격 고분자 및 채널형성 고분자는 유기용매에 용해시켜 전기방사되는, 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 유기용매는 N,N-디메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF), 아세토니트릴(acetonitrile, MeCN), 또는 디메틸 설폭사이드(DMSO)인, 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 유기용매에 용해되는 상기 골격 고분자 및 채널형성 고분자의 농도는 각각 5 내지 30 wt%인, 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 유기용매에 용해되는 상기 골격 고분자 및 채널형성 고분자의 혼합비율은 1:4 내지 4:1인, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 나노섬유 안정화는 대기 분위기에서 분위기에서 30분 내지 2시간 동안 섭씨 200도 내지 300도의 온도의 범위에서 수행되는, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 나노섬유의 탄화는 불활성 기체 분위기에서 30분 내지 2시간 동안 섭씨 600도 내지 1000도의 온도 범위에서 수행되는, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 나노섬유의 탄화는 5 내지 20℃/분의 승온공정을 통해 수행되는, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 다중채널 탄소나노섬유는 산처리되는, 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 산처리는 질산, 염산, 황산 또는 이들의 혼합물을 이용하여 수행되는, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 셀룰로오스 계통의 섬유(matrrice)는 에틸셀룰로오스(ethylcellulose, EC), 메틸셀룰로오스(methylcellulose, MC), 셀룰로오스 아세테이드(cellulose acetate, CA) 또는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butylate, CAB)인, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 전도성 페이스트 제조단계의 유기용매는 벤질 알코올(benzyl alcohol, BZOH), 에틸렌 글리콜 부틸 에테르(ethylene glycol butyl ether, EGBE), N-메틸-2-피롤리돈(N-메틸-2-피롤리돈, NMP), 터피놀(terpneol), 프로필렌 글라이콜 프로필 에테르(propylene glycol propyl ether, PGPE), 에틸렌 글라이콜 이소프로필 에테르(ethylene glycol isopropyl ether, EGIE), 에틸렌 글라이콜 페닐 에테르(ethylene glycol phenyl ether, EGPE), 디베이직 에스테르(dibasic ester, DBE), 이소포론(isophorone), 또는 프로필렌 글라이콜 다이아세테이트(propylene glycol diacetate, PGDA)인, 제조방법.
제15항에 있어서,
상기 유기용매에 용해되는 상기 셀룰로오스 계통의 섬유의 농도는 10 내지 30 w%인, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 바인더의 제조온도는 40 내지 80℃인, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 전도성 페이스트 제조단계에서, 전기전도도의 향상을 위하 하나 또는 그 이상의 탄소 소재가 첨가되는, 제조방법.
제18항에 있어서,
상기 탄소 소재는 흑연(graphite), 유리-유사 카본(glass-like carbon), 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 그래핀(graphine), 탄소나노닷(carbon nanodot, CND), 탄소나노섬유(carbon nanofiber, CNF), 카본 블랙(carbon black), 또는 박리된 흑연인, 제조방법.
제18항에 있어서,
상기 탄소 소재의 첨가량은 상기 다중채널 탄소나노섬유 중량 대비 0.5 내지 15배의 범위인, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 다중채널 탄소나노섬유 및 상기 바인더의 혼합 비율은 중량비로 1:4 내지 3:1의 범위인, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 인쇄는 활판 인쇄, 음각인쇄, 평판 인쇄, 또는 스크린 인쇄인, 제조방법.
제22항에 있어서,
상기 인쇄는 스크린 인쇄인, 제조방법.
제23항에 있어서,
상기 스크린 인쇄는 100 내지 400 메쉬의 스크린 프린팅용 메쉬를 이용하여 수행되는 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 센서 스트립 패턴은 카운터 전극, 동작 전극, 및 레퍼런스 전극을 포함하는, 제조방법.
제25항에 있어서,
상기 센서 스트립 패턴은 상기 동작 전극을 중심으로 상기 레퍼런스 전극 및 상기 카운터 전극과의 거리가 각각 일정하도록 하기 위해 원형 또는 반원형으로 형성되는, 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 글루코오스 옥시데이즈 효소는 상기 동작 전극에 결합되는, 제조방법.
제27항에 있어서,
상기 글루코오스 옥시데이즈 효소는 0.01 g/ml에서 0.5 g/ml의 농도로 완충용액에 혼합한 후 혼합액을 중량비 1:0.5 내지 1:1의 비율로 상기 산처리된 다중채널 탄소나노튜브와 혼합한 후 상기 동작 전극에 가해짐으로써 결합되는, 제조방법.
제1항 내지 제28항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된, 고감도 포도당 측정용 센서 스트립.
저온계면중합반응에 의해 생성된 폴리아닐린 중합체/캄포르술폰산의 복합체를 유기용매에서 분산시킨 전도성 폴리아닐린 중합체/캄포르술폰산 복합체 페이스트를 기판 위에 인쇄하여 형성된 패턴 위에 글루코오스 옥시데이즈가 결합된, 고감도 포도당 측정 센서 스트립.
제30항의 고감도 포도당 측정 센서 스트립에 생체로부터 분리된 체액을 적가하는 단계; 및
상기 체액이 적가된 고감도 포도당 측정 센서 스트립의 전류 변화량을 측정하는 단계를 포함하는 상기 체액으로부터 포도당 농도를 측정하는 방법