KR20230043276A - MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE - Google Patents

MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE Download PDF

Info

Publication number
KR20230043276A
KR20230043276A KR1020210125628A KR20210125628A KR20230043276A KR 20230043276 A KR20230043276 A KR 20230043276A KR 1020210125628 A KR1020210125628 A KR 1020210125628A KR 20210125628 A KR20210125628 A KR 20210125628A KR 20230043276 A KR20230043276 A KR 20230043276A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base
reference electrode
microneedle
electrode
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020210125628A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
안준영
장은희
Original Assignee
주식회사 알비티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 알비티 filed Critical 주식회사 알비티
Priority to KR1020210125628A priority Critical patent/KR20230043276A/en
Publication of KR20230043276A publication Critical patent/KR20230043276A/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007Details
    • A61B5/150206Construction or design features not otherwise provided for; manufacturing or production; packages; sterilisation of piercing element, piercing device or sampling device
    • A61B5/150274Manufacture or production processes or steps for blood sampling devices
    • A61B5/150282Manufacture or production processes or steps for blood sampling devices for piercing elements, e.g. blade, lancet, canula, needle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14507Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood
    • A61B5/1451Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood for interstitial fluid
    • A61B5/14514Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood for interstitial fluid using means for aiding extraction of interstitial fluid, e.g. microneedles or suction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1468Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007Details
    • A61B5/150015Source of blood
    • A61B5/150022Source of blood for capillary blood or interstitial fluid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150977Arrays of piercing elements for simultaneous piercing
    • A61B5/150984Microneedles or microblades
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15Devices for taking samples of blood
    • A61B5/155Devices specially adapted for continuous or multiple sampling, e.g. at predetermined intervals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/40Plastics, e.g. foam or rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • C23C14/025Metallic sublayers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/20Metallic material, boron or silicon on organic substrates
    • C23C14/205Metallic material, boron or silicon on organic substrates by cathodic sputtering

Abstract

The present invention relates to a microneedle biosensor manufacturing method including an Ag/AgC1 reference electrode. The microneedle biosensor manufacturing method comprises: a working electrode including a first base, a plurality of microneedles, and a first wire; a counter electrode including a second base, a plurality of microneedles, and a second wire; and a reference electrode including a third base, a plurality of microneedles, and a third wire. Therefore, the microneedle biosensor manufacturing method can reduce pain of a user when a microneedle biosensor is worn with minimal invasion.

Description

Ag/AgCl 기준 전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE}Microneedle biosensor manufacturing method including Ag/AgCl reference electrode {MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE}

본 발명은 Ag/AgCl 기준 전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a microneedle biosensor including an Ag/AgCl reference electrode.

일반적인 인간의 혈당 농도는 식전 70 내지 130mg/dL 범위 내에 있으며, 식후 180mg/dL의 범위 내에 있다. 이러한 범위를 초과하는 경우를 고혈당증(hyperglycemia)으로 분류하며 정상 범위 미만인 경우 저혈당증(hypoglycemia)으로 분류한다. 고혈당증은 당뇨병과의 연관성이 상당히 높다. 당뇨병(糖尿病)은 높은 혈당 수치가 오랜 기간 지속되는 대사 질환군을 말한다. Normal human blood glucose levels are within the range of 70 to 130 mg/dL before meals and within the range of 180 mg/dL after meals. If it exceeds this range, it is classified as hyperglycemia, and if it is below the normal range, it is classified as hypoglycemia. Hyperglycemia is highly correlated with diabetes. Diabetes mellitus refers to a group of metabolic diseases in which high blood sugar levels persist for a long period of time.

이러한 당뇨병을 진단하고 합병증으로 진전되지 않도록 관리하기 위해서는 체계적인 혈당 측정과 치료가 병행되어야 한다. 통상 당뇨병의 질환 관리는 환자의 혈당 수치에 따라 인슐린 주입량을 정하고 소정 시간 간격으로 인슐린을 투여하여 관리된다. 그런데 환자 각각의 혈당 수치 및 인슐린 투여에 따른 혈당 변화는 개별환자마다 상이하므로 정확하고 효율적인 인슐린 투여량 및 투여 시기, 간격의 결정이 어려운 문제점이 있다.In order to diagnose diabetes and manage it so that it does not develop into complications, systematic blood glucose measurement and treatment must be performed simultaneously. In general, diabetes is managed by determining an injection amount of insulin according to a patient's blood sugar level and administering insulin at predetermined time intervals. However, since the blood glucose level of each patient and the change in blood sugar according to insulin administration are different for each individual patient, it is difficult to accurately and efficiently determine the insulin dose, administration time, and interval.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 연속 혈당 모니터링(continuous glucose monitoring; CGM) 시스템을 이용할 수 있다. 연속혈당측정기는 메드트로닉사(Medtronic, Minneapolis,MN, USA)에서 처음 개발되어 1999년 6월 미국 FDA 승인을 받았으며, 혈당 변동폭이 크고, 저혈당이 빈번한 당뇨병 환자들의 치료에 도움을 주고 있다. 연속혈당측정기는 혈당 센서, 무선 전송기, 수신기의 세 부분으로 구성되어 있다. 센서는 피하지방에 삽입되어 세포간질액에서 당을 측정하게 된다. 최근 버전의 연속혈당측정기는 실시간으로 혈당 측정값을 보여주며 즉각적으로 적절한 조치를 취할 수 있게 해주고 있다.To solve this problem, a continuous glucose monitoring (CGM) system may be used. Continuous blood glucose monitoring system was first developed by Medtronic (Minneapolis, MN, USA) and was approved by the US FDA in June 1999. CGM consists of three parts: a blood glucose sensor, a wireless transmitter, and a receiver. The sensor is inserted into the subcutaneous fat to measure sugar in the interstitial fluid. The latest version of the continuous blood glucose monitor shows blood glucose readings in real time, allowing immediate action to be taken.

종래의 연속 혈당 모니터링 장치는 신체에 삽입되어 혈액으로부터 혈당을 측정하는 센서와, 센서가 신체에 삽입되도록 가이드하는 니들과, 센서 모듈을 신체에 적용하기 위해서는 별도의 어플리케이터 결합 구조를 포함한다. 센서는 시린지 니들의 중공에 배치되어 시린지 니들에 의해 피하 피어싱 되어 피하 지방에 삽입된다. 시린지 니들의 중공에 센서가 배치된다. 시린지 니들은 혈당 검출 시 사이즈가 21 Gauge까지 사용되고, 시린지 니들의 중공에 센싱 스트립이 배치되어야 하므로, 연속 혈당 측정 장치의 센서 니들로 사용되는 시린지 니들은 일반적으로 직경이 600nm 내지 800nm까지 사용된다. 센서 니들의 직경이 600nm 내지 800nm가 되면 사용자에게 통증을 유발하여 연속 사용 시 불쾌감을 주는 문제점이 있다. A conventional continuous blood glucose monitoring device includes a sensor inserted into the body to measure blood glucose, a needle for guiding the sensor to be inserted into the body, and a separate applicator coupling structure to apply the sensor module to the body. The sensor is disposed in the hollow of the syringe needle, pierced subcutaneously by the syringe needle, and inserted into the subcutaneous fat. A sensor is placed in the hollow of the syringe needle. Syringe needles are used up to 21 Gauge in size when blood glucose is detected, and since a sensing strip must be placed in the hollow of the syringe needle, a syringe needle used as a sensor needle in a continuous blood glucose measurement device is generally used with a diameter of 600 nm to 800 nm. When the diameter of the sensor needle is 600 nm to 800 nm, there is a problem of causing pain to the user and giving discomfort during continuous use.

대한민국 등록 특허 제10-1773583호Republic of Korea Patent No. 10-1773583 대한민국 공개 특허 제10-2017-0038351호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0038351 대한민국 공개 특허 제10-2018-0072386호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0072386 PCT 국제 공개 번호 WO 2017-116503PCT International Publication No. WO 2017-116503

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 최소 침습으로 착용 시 사용자의 통증을 감소시킬 수 있는 Ag/AgCl 기준 전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a microneedle biosensor including an Ag/AgCl reference electrode that can reduce pain for a user when worn with minimal invasiveness. .

본 발명은,The present invention,

원 형상 박막의 제1베이스, 상기 제1베이스 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로니들, 상기 제1베이스의 원주의 일단에서 연장하는 제1배선을 포함하는 작업전극;a working electrode including a first base of a circular thin film, a plurality of microneedles protruding vertically on the first base, and a first wire extending from one end of the circumference of the first base;

상기 제1베이스와 동심으로 상기 제1베이스의 원주에서 설정거리 이격하고 3/4 원주의 스트립 형상 박막의 제2베이스, 상기 제2베이스 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로니들, 및 상기 제1배선과 수평하게 배치되도록 제2베이스의 일단에서 연장하는 제2배선을 포함하는 상대전극; 및A second base of a strip-shaped thin film concentrically with the first base and spaced apart from the circumference of the first base by a set distance and having a 3/4 circumference, a plurality of microneedles protruding vertically on the second base, and the first a counter electrode including a second wiring extending from one end of the second base to be disposed horizontally with the wiring; and

상기 제2베이스의 타단에서 설정거리 이격하고 제1베이스와 동심으로 상기 제1베이스의 원주에서 설정거리 이격하고 1/4 원주의 스트립 형상 박막의 제3베이스, 상기 제3베이스 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로니들, 상기 제3베이스의 일단에서 연장하는 제3배선을 포함하는 기준전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법에 있어서,A third base of a strip-shaped thin film of 1/4 circumference, spaced apart from the other end of the second base by a set distance, concentric with the first base and spaced from the circumference of the first base by a set distance, and protruding vertically on the third base In the microneedle biosensor manufacturing method comprising a reference electrode including a plurality of microneedles and a third wiring extending from one end of the third base,

a) 고체 수지 블럭에 작업전극, 상대전극, 기준전극 각각의 마이크로 니들 형상에 상응하는 홈을 형성하여 몰드를 형성하는 단계;a) forming a mold by forming grooves corresponding to the shapes of microneedles of each of the working electrode, counter electrode, and reference electrode in the solid resin block;

b) 상기 몰드 상에 아크릴 또는 PLA를 이용하여 상기 작업전극, 상대전극, 기준전극 각각을 임프린트하는 단계;b) imprinting each of the working electrode, counter electrode and reference electrode on the mold using acrylic or PLA;

c) 상기 작업전극, 상대전극, 기준전극의 패턴에 해당되는 섀도우 마스크를 형성하고 Au 또는 Au+Ti/Cr 접착층을 스퍼터링하여 금속 레이어를 형성하는 단계;c) forming a shadow mask corresponding to the patterns of the working electrode, counter electrode, and reference electrode, and forming a metal layer by sputtering an Au or Au+Ti/Cr adhesive layer;

d) 상기 금속 레이어 상에 패시베이션 레이어를 형성하는 단계; 및d) forming a passivation layer on the metal layer; and

e) 상기 기준 전극의 마이크로 니들에 Ag/AgCl 코팅하는 단계를 포함하되,e) coating Ag/AgCl on the microneedle of the reference electrode,

상기 Ag/AgCl 코팅 단계에서 상기 작업 전극에 비해 핵 생성 시간은 짧게 성장 시간은 길게 설정하는 것을 특징으로 하는 Ag/AgCl 기준 전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법을 제공한다. In the Ag/AgCl coating step, a nucleation time is shorter than that of the working electrode, and a growth time is set longer.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따르면, 착용 시 사용자의 통증을 감소시킬 수 있으면서 정확한 센싱이 가능하며 피부 표면 형상에 가장 적합한Ag/AgCl 기준 전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법을 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention configured as described above, it is possible to provide a method for manufacturing a microneedle biosensor including an Ag/AgCl reference electrode that can reduce user's pain when worn, enable accurate sensing, and is most suitable for the skin surface shape. can

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 센서를 나타낸 도면이다.
도 2 는 마이크로 니들 센서 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 3 는 PLA 마이크로 니들 센서 제조 공정 중 열 임프린트 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 4 은 아크릴 마이크로 니들 센서 제조 공정 중 UV 임프린트 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 5 는 도 2의 S12 단계를 설명하는 도면이다.
도 6 내지 7 은 도 2의 Ag/AgCl 기준전극을 설명하는 도면이다.
도 8 Ag/AgCl 표면 촬영한 SEM 사진이다.
1 is a view showing a microneedle sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing a microneedle sensor manufacturing process.
3 is a flow chart showing a thermal imprinting process in a manufacturing process of a PLA microneedle sensor.
4 is a flow chart showing a UV imprinting process in the manufacturing process of an acrylic microneedle sensor.
FIG. 5 is a diagram explaining step S12 of FIG. 2 .
6 and 7 are diagrams for explaining the Ag/AgCl reference electrode of FIG. 2 .
Figure 8 is a SEM picture taken on the surface of Ag/AgCl.

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 바이오센서는 최소 침습형 마이크로 니들 센서이다. 본 발명은, 마이크로니들이 피부에 침습하여 체액과 접촉하여 생체신호를 모니터링하는 바이오센서에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 바이오센서는 침습된 호스트의 간질액(interstitial fluid, ISF)에서 혈당 농도를 측정하기 위한 것으로, 설정기간 연속하여 혈당 농도를 측정하기 위해 피부 표면에 장착되는 것을 의미하지만 이에 제한되지 않는다. A microneedle biosensor according to an embodiment of the present invention is a minimally invasive microneedle sensor. The present invention relates to a biosensor in which a microneedle invades the skin and contacts a body fluid to monitor a biosignal. The biosensor according to an embodiment of the present invention is intended to measure the blood glucose concentration in the interstitial fluid (ISF) of an invaded host, and is meant to be mounted on the skin surface to continuously measure the blood glucose concentration for a set period of time. Not limited.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 센서를 나타낸 도면이다. 도시되는 바와 같이, 마이크로 니들 센서는 작업전극(WE;Working Electrode)(110), 상대전극(CE; Counter Electrode)(120), 기준전극(RE; Reference Electrode)(130), 접착시트(200)를 포함한다. 작업전극(110)은 원형 제1베이스(111), 상기 제1베이스(111) 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로니들(112), 상기 제1베이스(111)의 일단에서 수직으로 연장하는 제1배선(113)을 포함한다. 상대전극(120)은 상기 제1베이스(111)와 동심으로 상기 제1베이스(111)의 원주에서 설정간격 이격된 3/4 원주의 스트립 형상으로 형성되는 제2베이스(121), 상기 제2베이스(121) 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로니들(122), 상기 제1배선(113)과 수평하게 배치되도록 제2베이스(121)의 일단에서 연장하는 제2배선(123)을 포함한다. 상기 제2베이스(121)의 타단에서 설정간격 이격하고 제1베이스(111)와 동심으로 상기 제1베이스(111)의 원주와 설정 간격 이격된 1/4 원주의 스트립 형상으로 형성되는 제3베이스(131), 상기 제3베이스(131) 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로 니들(132), 상기 제1배선(113)과 수평하게 배치되도록 상기 제3베이스(131)의 일단에서 수직으로 연장하는 제3배선(133)을 포함한다.1 is a view showing a microneedle sensor according to an embodiment of the present invention. As shown, the microneedle sensor includes a working electrode (WE) 110, a counter electrode (CE) 120, a reference electrode (RE) 130, and an adhesive sheet 200. includes The working electrode 110 includes a circular first base 111, a plurality of microneedles 112 vertically protruding on the first base 111, and a second vertically extending from one end of the first base 111. It includes 1 wire (113). The counter electrode 120 includes a second base 121 concentrically with the first base 111 and formed in a strip shape of a 3/4 circumference spaced apart from the circumference of the first base 111 by a set interval, the second base 121 It includes a plurality of microneedles 122 vertically protruding from the base 121 and a second wire 123 extending from one end of the second base 121 to be disposed horizontally with the first wire 113. . A third base formed in a strip shape of a 1/4 circumference spaced apart from the other end of the second base 121 at a set interval and spaced concentrically with the first base 111 at a set interval from the circumference of the first base 111 131, a plurality of microneedles 132 vertically protruding from the third base 131, extending vertically from one end of the third base 131 to be disposed horizontally with the first wiring 113 It includes a third wiring 133 that

상대전극(120)과 기준전극(130)은 설정간격 작업전극(110)에서 이격되어 작업전극(110)을 둘러싸도록 배치된다. 상기 작업전극(110), 상대전극(120), 기준전극(130)은 접착시트(200) 상에 부착된다. 접착시트(200)는 섬유 또는 폴리머 재질의 시트의 일면에 접착제가 도포되는 것이 바람직하다. 접착시트(200)는 시트 자체에 탄성을 가지는 것이 바람직하다. 접착시트(200)는 피부에 부착 가능한 접착제가 도포된 면에 작업전극(110), 상대전극(220), 기준전극(130)이 부착된다. 원형의 작업전극(110)과 작업전극(110)에서 이격되어 스트랩 형상으로 형성되어 작업전극(110)을 둘러싸도록 상대전극(120)과 기준전극(130)이 배치되고, 섬유 또는 폴리머 재질의 시트에 부착되므로 작업전극(110), 상대전극(220), 기준전극(130)이 센싱을 위하나 유효 면적을 충분히 확보하면서도 구조적으로 평면이 될 수 없는 인체의 피부에 부착 시 각각 유연하게 피부의 각도에 따라 기울어져 피부 접촉면에 밀접하게 부착될 수 있다. 즉, 베이스가 평면인 센서의 경우 평면이 아닌 피부에 부착 시 부착후 시간이 경과할 수록 회복력 때문에 가장자리가 들리는 현상이 발생하나, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로니들 바이오 센서는 그러한 문제점을 해결할 수 있게 된다.The counter electrode 120 and the reference electrode 130 are spaced apart from the working electrode 110 at set intervals and are arranged to surround the working electrode 110 . The working electrode 110, the counter electrode 120, and the reference electrode 130 are attached to the adhesive sheet 200. In the adhesive sheet 200, it is preferable that an adhesive is applied to one surface of a fiber or polymer sheet. The adhesive sheet 200 preferably has elasticity in itself. In the adhesive sheet 200, the working electrode 110, the counter electrode 220, and the reference electrode 130 are attached to a surface on which an adhesive capable of attaching to the skin is applied. The circular working electrode 110 and the counter electrode 120 and the reference electrode 130 are disposed so as to surround the working electrode 110 and form a strap shape spaced apart from the working electrode 110, and a sheet made of a fiber or polymer material. Since the working electrode 110, the counter electrode 220, and the reference electrode 130 are attached to the skin of the human body, which cannot be structurally flat while securing a sufficient effective area for sensing, each flexibly angles the skin. It can be tilted according to the skin contact surface and attached closely. That is, in the case of a sensor with a flat base, when attached to the skin, which is not flat, as time elapses after attachment, a phenomenon in which the edge is lifted due to resilience occurs, but the microneedle biosensor according to an embodiment of the present invention can solve such a problem. there will be

본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 바이오 센서는 폴리머(polymer) 레이어, 금속 전극 레이어, 패시베이션(passivation) 레이어가 차례로 적층되어 형성된다.A microneedle biosensor according to an embodiment of the present invention is formed by sequentially stacking a polymer layer, a metal electrode layer, and a passivation layer.

도 2는 도 1에 도시된 마이크로 니들 센서의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다. 도시되는 바와 같이, 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법은 몰드 및 임프린트 공정(S11), 서포트 레이어 형성공정(S12), 메탈리제이션 공정(S13), 패시베이션 공정(S14)으로 구성된 마이크로 니들 제조 공정(S10)과, Ag/AgCl, Pt-black, 나피온 코팅 및 와이어링과 패키지 공정으로 구성된 후처리 공정(S20)을 포함한다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the microneedle sensor shown in FIG. 1 . As shown, the microneedle biosensor manufacturing method includes a microneedle manufacturing process (S10) consisting of a mold and imprint process (S11), a support layer formation process (S12), a metallization process (S13), and a passivation process (S14). and a post-treatment process (S20) consisting of Ag/AgCl, Pt-black, Nafion coating, wiring, and packaging processes.

도 3은 도 2의 마이크로 니들 센서 제조 공정 중 PLA 마이크로니들을 제조하는 열 임프린트 공정(S11)을 나타낸 흐름도이다. FIG. 3 is a flowchart illustrating a thermal imprint process (S11) of manufacturing a PLA microneedle among the microneedle sensor manufacturing processes of FIG. 2 .

도시되는 바와 같이, 레이저로 마이크로 니들에 상응하는 형상의 홈을 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 블럭에 형성하는 몰드 제조단계(S111), 몰드에 이형제를 코팅하는 이형제 코팅 단계(S112a), 이형제 건조 단계(S113a), 홈이 형성된 몰드 상에 PLA 레이어를 형성하고 세라믹으로 가압하는 단계(S114a), 200℃ 진공 오븐에서 베이크하는 단계(S115a), 진공 오프 후 프레스로 가압하는 단계(S116a)로 구성된다. 친환경성·무독성·생분해성·생물호환성 재질인 PLA(Poly Lactic Acid) 마이크로니들이 형성된다. PLA 니들은 높은 탄성계수와 좌굴 강성을 가지고 있다. As shown, a mold manufacturing step of forming a groove corresponding to a microneedle in a polytetrafluoroethylene (PTFE) block with a laser (S111), a release agent coating step of coating the mold with a release agent (S112a), Drying the release agent (S113a), forming a PLA layer on a grooved mold and pressing it with ceramic (S114a), baking in a vacuum oven at 200 ° C (S115a), pressing with a press after vacuum off (S116a) consists of PLA (Poly Lactic Acid) microneedle, which is an eco-friendly, non-toxic, biodegradable and biocompatible material, is formed. PLA needles have high elastic modulus and buckling stiffness.

도 4는 도 2의 마이크로 니들 센서 제조 공정 중 아크릴 마이크로 니들을 제조하는 UV 임프린트 공정을 나타낸 흐름도이다. 레이저로 니들에 상응하는 형상의 홈을 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 블럭에 형성하는 몰드 제조단계(S111), 진공 상태에서 아크릴 UV 레진을 몰드 상에 배치하는 단계(S112b), 진공 오프 후 프레스로 가압하는 단계(S113b), UV 경화 단계(S114b), 및 디몰딩 단계(S115b)를 포함한다. 아크릴 마이크로 니들은 제조 공정이 5 ~10분정도로 짧은 장점이 있고, 아크릴 마이크로 니들은 Au에 대한 접착성이 좋은 장점이 있다.FIG. 4 is a flow chart showing a UV imprinting process for manufacturing acrylic microneedles in the microneedle sensor manufacturing process of FIG. 2 . A mold manufacturing step of forming a groove corresponding to the needle with a laser on a polytetrafluoroethylene (PTFE) block (S111), placing acrylic UV resin on the mold in a vacuum state (S112b), vacuum off After pressing with a press (S113b), a UV curing step (S114b), and a demolding step (S115b) are included. The acrylic microneedle has the advantage of a short manufacturing process of about 5 to 10 minutes, and the acrylic microneedle has the advantage of good adhesion to Au.

도 2는 마이크로 니들 센서 제조 공정을 나타낸 흐름도이다. 도시되는 바와 같이, 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법은 몰드 및 임프린트 공정(S11), 메탈리제이션 공정(S12), 패시베이션 공정(S13)으로 구성된 마이크로 니들 제조 공정(S10)과, Ag/AgCl, Pt-black, 나피온 코팅 및 와이어링과 패키지 공정으로 구성된 후처리 공정(S20)을 포함한다. 2 is a flow chart showing a microneedle sensor manufacturing process. As shown, the microneedle biosensor manufacturing method includes a microneedle manufacturing process (S10) consisting of a mold and imprint process (S11), a metallization process (S12), and a passivation process (S13), Ag/AgCl, Pt- It includes a post-treatment process (S20) consisting of black, Nafion coating and wiring and packaging processes.

도 3은 도 2의 마이크로 니들 센서 제조 공정 중 PLA 마이크로니들을 제조하는 열 임프린트 공정(S11)을 나타낸 흐름도이다. 도시되는 바와 같이, 레이저로 니들에 상응하는 형상의 홈을 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 블럭에 형성하는 몰드 제조단계(S111), 몰드에 이형제를 코팅하는 이형제 코팅 단계(S112a), 이형제 건조 단계(S113a), 홈이 형성된 몰드 상에 PLA 레이어를 형성하고 세라믹으로 가압하는 단계(S114a), 200℃ 진공 오븐에서 베이크하는 단계(S115a), 진공 오프 후 프레스로 가압하는 단계(S116a)로 구성된다. 친환경성·무독성·생분해성·생물호환성 재질인 PLA(Poly Lactic Acid) 마이크로니들이 형성된다. PLA 니들은 높은 탄성계수와 좌굴 강성을 가지고 있다. FIG. 3 is a flowchart illustrating a thermal imprint process (S11) of manufacturing a PLA microneedle among the microneedle sensor manufacturing processes of FIG. 2 . As shown, a mold manufacturing step (S111) of forming a groove having a shape corresponding to a needle in a polytetrafluoroethylene (PTFE) block with a laser (S111), a release agent coating step (S112a) of coating a release agent on the mold, and a release agent A drying step (S113a), a step of forming a PLA layer on a grooved mold and pressing it with ceramic (S114a), a step of baking in a vacuum oven at 200 ° C (S115a), and a step of pressing with a press after turning off the vacuum (S116a). It consists of PLA (Poly Lactic Acid) microneedle, which is an eco-friendly, non-toxic, biodegradable and biocompatible material, is formed. PLA needles have high elastic modulus and buckling stiffness.

도 4는 도 2의 마이크로 니들 센서 제조 공정 중 아크릴 마이크로 니들을 제조하는 UV 임프린트 공정을 나타낸 흐름도이다. 레이저로 니들에 상응하는 형상의 홈을 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 블럭에 형성하는 몰드 제조단계(S111), 진공 상태에서 아크릴 UV 레진을 몰드 상에 배치하는 단계(S112b), 진공 오프 후 프레스로 가압하는 단계(S113b), UV 경화 단계(S114b), 및 디몰딩 단계(S115b)를 포함한다. 아크릴 마이크로 니들은 제조 공정이 5 ~10분정도로 짧은 장점이 있고, 아크릴 마이크로 니들은 Au에 대한 접착성이 좋은 장점이 있다.FIG. 4 is a flow chart showing a UV imprinting process for manufacturing acrylic microneedles in the microneedle sensor manufacturing process of FIG. 2 . A mold manufacturing step of forming a groove corresponding to the needle with a laser on a polytetrafluoroethylene (PTFE) block (S111), placing acrylic UV resin on the mold in a vacuum state (S112b), vacuum off After pressing with a press (S113b), a UV curing step (S114b), and a demolding step (S115b) are included. The acrylic microneedle has the advantage of a short manufacturing process of about 5 to 10 minutes, and the acrylic microneedle has the advantage of good adhesion to Au.

도 5 는 도 2의 마이크로 니들 센서 제조 공정 중 메탈리제이션 공정을 설명하는 도면이다. 메탈리제이션 공정은 도 3 또는 4의 임프린트 공정을 통해 제조된 마이크로 니들 상에 도 1의 작업전극(110), 상대전극(120), 기준전극(130)의 패턴에 해당되는 섀도우 마스크를 형성하고 Au 또는 Au+Ti/Cr 접착층을 스퍼터링하여 금속 레이어를 형성하는 것을 특징으로 한다. FIG. 5 is a diagram explaining a metallization process among the manufacturing processes of the microneedle sensor of FIG. 2 . In the metallization process, a shadow mask corresponding to the pattern of the working electrode 110, counter electrode 120, and reference electrode 130 of FIG. 1 is formed on the microneedle manufactured through the imprint process of FIG. 3 or 4, It is characterized by forming a metal layer by sputtering an Au or Au+Ti/Cr adhesive layer.

도 6 및 7은 마이크로 니들 상에 감지 물질의 성장 시키는 과정을 설명하는 도면이다. 도 8 은 마이크로 니들 바이오 센서의 기준전극(130)에 형성된 Ag/AgCl을 촬영한 사진을 나타낸다.6 and 7 are diagrams explaining a process of growing a sensing material on a microneedle. 8 shows a photograph of Ag/AgCl formed on the reference electrode 130 of the microneedle biosensor.

기준 전극(130) 영역에 Ag/AgCl 젤을 드랍 캐스팅하여 기준전극을 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 니들 바이오 센서는 비효소적으로 글루코오스 농도를 감지하기 위한 감지 물질로 Ag/AgCl은 정확하게 기준 전위를 인가하기 위하여 플랫하게 형성된다.A reference electrode may be formed by drop-casting Ag/AgCl gel on the reference electrode 130 region. The microneedle biosensor according to an embodiment of the present invention is a sensing material for non-enzymatically sensing glucose concentration, and Ag/AgCl is formed flat to accurately apply a reference potential.

즉 Pt black 보다 Ag/AgCl 성장 시 더 낮은 전압에서 더 긴시간 성장시키는 것이 바람직하다That is, it is preferable to grow for a longer time at a lower voltage when growing Ag/AgCl than Pt black.

Claims (3)

원 형상 박막의 제1베이스, 상기 제1베이스 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로니들, 상기 제1베이스의 원주의 일단에서 연장하는 제1배선을 포함하는 작업전극;
상기 제1베이스와 동심으로 상기 제1베이스의 원주에서 설정거리 이격하고 3/4 원주의 스트립 형상 박막의 제2베이스, 상기 제2베이스 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로니들, 및 상기 제1배선과 수평하게 배치되도록 제2베이스의 일단에서 연장하는 제2배선을 포함하는 상대전극; 및
상기 제2베이스의 타단에서 설정거리 이격하고 제1베이스와 동심으로 상기 제1베이스의 원주에서 설정거리 이격하고 1/4 원주의 스트립 형상 박막의 제3베이스, 상기 제3베이스 상에 수직으로 돌출되는 복수의 마이크로니들, 상기 제3베이스의 일단에서 연장하는 제3배선을 포함하는 기준전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법에 있어서,
a) 고체 수지 블럭에 작업전극, 상대전극, 기준전극 각각의 마이크로 니들 형상에 상응하는 홈을 형성하여 몰드를 형성하는 단계;
b) 상기 몰드 상에 아크릴 또는 PLA를 이용하여 상기 작업전극, 상대전극, 기준전극 각각을 임프린트하는 단계;
c) 상기 작업전극, 상대전극, 기준전극의 패턴에 해당되는 섀도우 마스크를 형성하고 Au 또는 Au+Ti/Cr 접착층을 스퍼터링하여 금속 레이어를 형성하는 단계;
d) 상기 금속 레이어 상에 패시베이션 레이어를 형성하는 단계; 및
e) 상기 기준 전극의 마이크로 니들에 Ag/AgCl 코팅하는 단계를 포함하되,
상기 Ag/AgCl 코팅 단계에서 상기 작업 전극에 비해 핵 생성 시간은 짧게 성장 시간은 길게 설정하는 것을 특징으로 하는 Ag/AgCl 기준 전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법.
a working electrode including a first base of a circular thin film, a plurality of microneedles protruding vertically on the first base, and a first wire extending from one end of the circumference of the first base;
A second base of a strip-shaped thin film concentrically with the first base and spaced apart from the circumference of the first base by a set distance and having a 3/4 circumference, a plurality of microneedles protruding vertically on the second base, and the first a counter electrode including a second wiring extending from one end of the second base to be disposed horizontally with the wiring; and
A third base of a strip-shaped thin film of 1/4 circumference, spaced apart from the other end of the second base by a set distance, concentric with the first base and spaced from the circumference of the first base by a set distance, and protruding vertically on the third base In the microneedle biosensor manufacturing method comprising a reference electrode including a plurality of microneedles and a third wiring extending from one end of the third base,
a) forming a mold by forming grooves corresponding to the shapes of microneedles of each of the working electrode, counter electrode, and reference electrode in the solid resin block;
b) imprinting each of the working electrode, counter electrode and reference electrode on the mold using acrylic or PLA;
c) forming a shadow mask corresponding to the patterns of the working electrode, counter electrode, and reference electrode, and forming a metal layer by sputtering an Au or Au+Ti/Cr adhesive layer;
d) forming a passivation layer on the metal layer; and
e) coating Ag/AgCl on the microneedle of the reference electrode,
In the Ag / AgCl coating step, the nucleation time is shorter than that of the working electrode, and the growth time is set longer.
제 1 항에 있어서,
상기 제1베이스, 상기 제2베이스, 상기 제3베이스의 저면은 접착시트에 부착되는 것을 특징으로 하는 Ag/AgCl 기준 전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법.
According to claim 1,
A microneedle biosensor manufacturing method comprising an Ag/AgCl reference electrode, characterized in that bottom surfaces of the first base, the second base, and the third base are attached to an adhesive sheet.
제 1 항에 있어서,
상기 제1배선은 상기 제1베이스의 원주의 일단에서 수직으로 연장되고,
상기 제2배선은 상기 제1배선과 수평하게 배치되도록 상기 제2베이스의 일단에서 연장되고,
상기 제3배선은 상기 제1배선과 수평하게 배치되도록 상기 제3베이스의 일단에서 연장되는 것을 특징으로 하는 Ag/AgCl 기준 전극을 포함하는 마이크로 니들 바이오 센서 제조 방법.
According to claim 1,
The first wiring extends vertically from one end of the circumference of the first base,
The second wire extends from one end of the second base so as to be disposed horizontally with the first wire,
The method of manufacturing a microneedle biosensor comprising an Ag/AgCl reference electrode, characterized in that the third wiring extends from one end of the third base so as to be disposed horizontally with the first wiring.
KR1020210125628A 2021-09-23 2021-09-23 MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE KR20230043276A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210125628A KR20230043276A (en) 2021-09-23 2021-09-23 MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210125628A KR20230043276A (en) 2021-09-23 2021-09-23 MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230043276A true KR20230043276A (en) 2023-03-31

Family

ID=86005410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210125628A KR20230043276A (en) 2021-09-23 2021-09-23 MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230043276A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170038351A (en) 2015-09-30 2017-04-07 최규동 Continous Glucose Measuremrnt System with Flexsible Probe
WO2017116503A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 Medtronic Minimed, Inc. Methods for continuous glucose monitoring
KR101773583B1 (en) 2016-06-03 2017-09-01 주식회사 아이센스 Applicator for Continuous Glucose Monitoring System
KR20180072386A (en) 2016-12-21 2018-06-29 주식회사 유엑스엔 Continuous glucose monitoring apparatus, continuous glucose monitoring system comprising said apparatus and method using said system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170038351A (en) 2015-09-30 2017-04-07 최규동 Continous Glucose Measuremrnt System with Flexsible Probe
WO2017116503A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 Medtronic Minimed, Inc. Methods for continuous glucose monitoring
KR101773583B1 (en) 2016-06-03 2017-09-01 주식회사 아이센스 Applicator for Continuous Glucose Monitoring System
KR20180072386A (en) 2016-12-21 2018-06-29 주식회사 유엑스엔 Continuous glucose monitoring apparatus, continuous glucose monitoring system comprising said apparatus and method using said system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230309881A1 (en) Analyte sensor
US10349873B2 (en) Analyte sensor
US20180325437A1 (en) Analyte sensor
US10602968B2 (en) Analyte sensor
US8447376B2 (en) Analyte sensor
US8275438B2 (en) Analyte sensor
US11000215B1 (en) Analyte sensor
ES2776474T3 (en) Continuous analyte measurement system
ES2961309T3 (en) Analyte sensor
CN115192012A (en) Flexible analyte sensor
US20090131777A1 (en) Analyte sensor
US20090131769A1 (en) Analyte sensor
US20090182217A1 (en) Analyte sensor
US20090242399A1 (en) Analyte sensor
US20080200791A1 (en) Analyte sensor
KR100528306B1 (en) Minimally invasive detecting device
WO2008118919A1 (en) Analyte sensor
EP1792565B1 (en) Selectively exposable miniature probes with integrated sensor arrays for continuous in vivo diagnostics
US20220104731A1 (en) In-vivo glucose specific sensor
KR20230043276A (en) MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Ag/AgCl REFERENCE ELECTRODE
KR20230043274A (en) MANUFACTURING METHOD FOR MICRO NEEDLE BIO SENSOR WITH Pt black WORKING ELECTRODE
KR102505313B1 (en) Manufacturing method for micro needle bio sensor with passive layer
KR20230042871A (en) Continous glucose monitoring system with micro needle bio sensor
KR102493415B1 (en) Manufacturing method for micro needle bio sensor using replica mold
KR102497679B1 (en) Manufacturing method for micro needle bio sensor with support layer