KR20230118872A - 저속 확산에 의한 화합물의 저장 및 방출을 위한 생체 기능성 전극 - Google Patents
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Abstract
저장 필름(2)을 포함하는 전극(1). 상기 저장 필름(2)은 관심 화합물이 저장되는 적어도 하나의 내포부(4) 및 상기 적어도 하나의 내포부를 밀봉하는 투과성 밀봉재의 벽(5)을 포함하는 지지재의 층(3)을 포함한다. 저장 필름(2)은 밀봉재의 벽을 적어도 부분적으로 덮는 다공질층(6)을 추가로 포함하고 상기 다공질층 표면의 적어도 일부는 전극의 활성 표면적을 구성한다.
Description
본 발명은 생체 기능성 장치(biofunctional device)에 관한 것이다. 본 발명은 특히 (바이오)센서와 같은 분석 장치, (바이오)배터리와 같은 (바이오)전기화학 장치 및 (바이오)화학적/생물학적 화합물의 방출/유리 장치 분야에 관한 것이지만 이에만 제한되지 않는다.
선행 기술의 상태
바이오배터리는 그의 작동에 예를 들어 첨가제, 보조인자 또는 효소 기질과 같은 (바이오)화학적 생성물의 첨가가 필요하다고 선행 기술 상태에 공지되어 있다. 실제로, 최신 기술의 바이오배터리는 바이오배터리가 기능할 수 있도록 애노드에서 소비되는 화학적 화합물, 예를 들어 효소 또는 미생물 기질을 지속적으로 추가해야 한다.
예를 들어 단백질성 또는 효소성 바이오수용체를 포함하는 바이오센서가 또한 선행 기술 상태에 공지되어 있다. 이러한 바이오센서의 작동은 바이오수용체의 활성화 또는 억제에 기반한다. 바이오수용체의 활성화는 대부분의 경우 특정 분석물의 특정 검출을 가능하게 하는 반면, 바이오수용체의 억제는 대부분의 경우 억제제 화합물 그룹의 검출을 허용한다.
특히 유기체에서 제어된 방식으로 화합물, 주로 의약 화합물의 방출/유리를 위한 캡슐 또는 알약이 선행 기술 상태에 공지되어 있다. 캡슐의 경우, 이들 대부분은 크기가 서브밀리미터이고 유기체의 특정 표적으로 이동하기 위해 액체 생물학적 매질에 직접 도입되도록 의도되었다.
본 발명의 목적은 특히:
- 나중에 유리되도록 하기 위해 적어도 하나의 화합물을 저장하기 위한 거시적 샘플을 제안하고/거나,
- 나중에 방출되도록 의도된 적어도 하나의 화합물을 보존하기 위한 거시적 샘플을 제안하고/거나,
- 샘플에 저장된 하나 이상의 화합물을 균일하고 연속적이며 제어된 방식으로 적절한 시간에 유리하도록 하기 위해 거시적 샘플을 제안하고/거나,
- 표면적이 1 ㎟, 바람직하게는 1 ㎠보다 큰 두 개의 주로 평평한 평면을 분리하고 샘플에 저장된 하나 이상의 화합물을 균일하고 연속적이며 제어된 방식으로 방출할 수 있는 두께 1 mm 미만, 바람직하게는 500 미크론 미만인 필름 형태의 거시적 샘플을 제안하고/거나,
- 현장에서 직접 사용되도록 의도되고 기능을 위해 어떤 외부 화합물이나 요소도 추가할 필요가 없는 분석 장치를 제안하고/거나,
- 예를 들어 생물학적 매질과 같은 임의의 매질에서 직접 사용되도록 의도되고 기능을 위해 어떤 제품이나 화합물도 추가할 필요가 없는 (바이오)배터리용 전극, 특히 (바이오)애노드를 제조하고/거나,
- 현장에서 직접 사용되도록 의도되고 기능을 위해 어떤 제품이나 화합물도 추가할 필요가 없는 바이오센서, 특히 효소 바이오센서를 제조하기 위한 것이다.
발명의 개시
이를 위해, 다음을 포함하는 전극이 제안된다:
-
관심 화합물을 함유하는 적어도 하나의 내포부(inclusion)를 포함하는 지지재의 층,
-
밀봉재의 벽을 적어도 부분적으로 덮는 다공질층 - 상기 다공질층 표면의 적어도 일부는 전극의 활성 표면적을 구성함 -.
적어도 하나의 내포부는 하나 이상의 관심 화합물을 포함할 수 있다. 관심 화합물(들)은 액체 또는 고체, 예를 들어 분말일 수 있다.
바람직하게는 밀봉재의 벽은 투과성으로 칭해진다.
바람직하게는, 밀봉재의 벽은 관심 화합물이 밀봉재의 벽을 통해 통과하거나 확산되도록 할 수 있다.
바람직하게는, 밀봉재의 투과성 벽은 제어된 방식으로, 예를 들어 원하는 통과 또는 확산 속도에 따라 관심 화합물이 밀봉재의 벽을 통과하도록 허용할 수 있다.
적어도 하나의 내포부의 벽은 밀봉재의 벽을 포함할 수 있거나, 또는 이로 전적으로 또는 부분적으로 구성될 수 있다.
적어도 하나의 내포부는 0.1 μm보다 큰 최소 페레(Feret) 직경과 내포부의 직경보다 작은 최대 페레 직경을 가질 수 있다.
바람직하게는, 내포부는 지지재 층 내에 완전히 포함된다. 바람직하게는, 저장 필름은 내포부를 둘러싸거나 덮는다.
바람직하게는, 지지재의 층 및 밀봉재의 벽은 함께 일체형(in one piece)으로 어셈블리 또는 층 또는 필름을 형성한다. 어셈블리 또는 층 또는 필름은 일체형으로 저장 필름을 구성할 수 있다.
저장 필름은 본 발명에 따른 생체 기능성 장치일 수 있다.
전극은 방출 또는 유리 표면으로 불리는 표면을 포함할 수 있으며, 이로부터 관심 화합물이 저장 필름으로부터 방출되거나 유리되며, 상기 방출 표면은:
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밀봉재의 벽 표면을 적어도 부분적으로 포함하고,
-
다공질층을 향하여 위치한다.
다공질층은 방출 표면(release surface)을 적어도 부분적으로 덮을 수 있다.
방출 표면은 저장 필름의 면들 중 하나 또는 표면을 적어도 부분적으로 포함할 수 있다. 저장 필름의 면들 중 하나 또는 표면은 저장 필름의 전체 표면적의 일부에 해당할 수 있다.
바람직하게는, 밀봉재의 투과성 벽은 방출 표면을 통해 기능성 화합물을 유리 또는 방출할 수 있다.
바람직하게는, 밀봉재의 투과성 벽은 바람직하게는 방출 표면이 소정 매질과 접촉하는 경우에만 관심 화합물이 밀봉재의 벽을 통과하도록 허용할 수 있다.
본 출원에서 "투과성 벽(permeable wall)"이란 이를 통해 하나 이상의 종의 자유 확산을 허용하는 재료의 벽, 필름 또는 층으로 이해될 수 있다.
밀봉재의 벽은 다음에 의해 투과 가능하다:
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관심 화합물이 이를 통해 통과하거나 확산되도록 허용하는 밀봉재의 고유 속성, 또는
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밀봉재에 적어도 하나의 기공 또는 적어도 하나의 천공 존재; 상기 밀봉재는 불침투성으로, 즉 본질적으로 관심 화합물이 이를 통해 확산되거나 통과하는 것을 허용하지 않는다.
밀봉재의 벽은 또한 전극(들)이 침지되도록 의도된 하나 이상의 소정 매질에 대해 투과성일 수 있다.
바람직하게는, 밀봉재의 투과성 벽은 제어된 방식으로, 예를 들어 원하는 방출 또는 유리 속도에 따라 방출 표면을 통해 기능성 화합물을 유리 또는 방출할 수 있다. 바람직하게는, 방출 또는 유리 속도는 밀봉재를 통한 관심 화합물의 통과 또는 확산 속도와 동일하다.
바람직하게는, 관심 화합물은 방출 표면이 접촉하여 위치하도록 의도된 매질에서 방출 표면으로부터 유리/방출된다.
다공질층은 촉매를 포함할 수 있다.
촉매는 무기, 예를 들어 배위 착물 또는 화합물, 또는 유기, 예를 들어 효소 촉매일 수 있다.
본 발명에 따르면:
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밀봉재 또는 밀봉재와 지지재는 전도성 재료일 수 있거나, 또는
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저장 필름은 절연성일 수 있고/있거나 다공질층은 다공질 전도성 재료 및 촉매를 포함할 수 있다.
전극은 배터리 또는 바이오배터리, 예를 들어 바이오연료 셀의 전극으로서 사용되도록 의도될 수 있다. 전극은 바이오배터리의 전극 또는 바이오센서의 전극으로 사용되도록 의도될 수 있다.
촉매는 다공질 전도성 재료의 내부 및/또는 위 및/또는 아래에 고정될 수 있다.
다공질층은 또한 촉매가 함유된 투과성 포획 물질(permeable trapping material)을 포함할 수 있다.
투과성 포획 물질은 바람직하게는 제어된 방식으로 이를 통해 관심 화합물이 통과되도록 할 수 있다. 투과성 포획 물질은 바람직하게는 전해질을 통해 이온, 또는 전해질을 구성할 수 있는 이온의 통과를 허용할 수 있다.
포획 물질은 전기 절연체일 수 있다.
포획 물질은 포획 물질 내에서 전류를 통과시킬 수 있는 레독스 매개체(redox mediator)로 불리는 산소 환원 매개체를 포함할 수 있다. 이 경우 다공질층은 다공질 전도층일 수 있다.
포획 물질은 겔 및/또는 중합체일 수 있다. 바람직하게는, 촉매는 포획 물질에 고정된다.
포획 물질은 층 또는 필름을 형성할 수 있거나, 나노- 및/또는 마이크로- 및/또는 매크로 입자의 어셈블리일 수 있다. 포획 물질의 필름 또는 층은 다공질 전도성 재료의 내부 및/또는 위 및/또는 아래에 배치될 수 있다. 포획 물질을 형성하는 입자 어셈블리는 다공질층 내에 분포될 수 있거나 다공질층의 구역에 축적될 수 있다.
적어도 하나의 내포부는 지지재의 층에서 연장되는 공동(cavity)의 형태를 가질 수 있다.
전극은 주로 저장 필름의 두께 (e) 내에서 연장되는 장방형 또는 원형을 각각 갖는 여러 개별 내포부들을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 저장 필름의 두께 (e)는 주로 저장 필름과 다공질층을 연결하는 방향으로 연장된다.
적어도 하나의 내포부는 적어도 부분적으로 지지재의 층에 둘러싸인 적어도 하나의 개별 저장소를 구성할 수 있다.
저장 필름은 밀봉재의 표면이 적어도 하나의 내포부 벽의 적어도 일부를 구성하도록 적어도 하나의 내포부를 적어도 부분적으로 감싸는 봉입재(encapsulating material)를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 봉입재는 필름 또는 층을 구성한다. 또한 바람직하게는, 봉입재는 내포부를 단지 부분적으로만 둘러싼다.
봉입재는 지지재와 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 봉입재는 지지재와 동일할 수 있다.
봉입재는 밀봉재와 동일할 수 있다. 바람직하게는, 지지재의 층 및 봉입재의 필름은 어셈블리 또는 층 또는 필름을 일체형으로 형성한다. 지지재의 층 및 봉입재의 필름에 의해 형성된 전체 일체형의 어셈블리, 층 또는 필름이 지지재의 층을 구성할 수 있다.
바람직하게는, 지지재의 층, 봉입재의 필름 및 밀봉재의 벽은 어셈블리 또는 층 또는 필름을 전체 일체형으로 형성한다. 지지재의 층, 봉입재의 필름 및 밀봉재의 벽에 의해 형성되는 전체 일체형의 어셈블리, 층 또는 필름이 저장 필름을 구성할 수 있다.
바람직하게는, 지지재, 봉입재 및/또는 밀봉재는 가요성 및/또는 탄성적이다.
바람직하게는, 지지재, 봉입재 및/또는 밀봉재는 중합체 재료이다.
밀봉재는 지지재 및/또는 봉입재와 상이할 수 있다.
밀봉재의 벽은 다공성 또는 반투과성 벽일 수 있다.
"다공질 벽(porous wall)"이란 적어도 하나의 기공을 포함하는 층, 필름 또는 벽으로 이해될 수 있다. 기공은 한쪽에서 다른쪽으로 통과하는, 벽에서 연장되는 덕트 또는 채널일 수 있다.
목적하는 관심 화합물의 방출 또는 유리 속도를 얻도록 기공 직경 또는 확산 계수를 배열할 수 있다. 관심 화합물의 방출 또는 유리 속도는 전극이 침지되도록 의도된 매질의 함수일 수 있다.
밀봉재는 다공성 또는 투과성 또는 반투과성일 수 있다.
밀봉재는 불투과성일 수 있고 밀봉재의 벽을 투과성으로 만들기 위해 벽에 배열된 하나 이상의 기공을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리 또는 바이오배터리로서, 또는 배터리 또는 바이오배터리에서의 본 발명에 따른 전극의 용도가 또한 제안된다.
본 발명에 따르면, 센서 또는 바이오센서로서, 또는 센서 또는 바이오센서에서의 본 발명에 따른 전극의 용도가 또한 제안된다.
본 발명에 따르면, 생체 기능성 장치로서, 또는 생체 기능성 장치에서의 본 발명에 따른 전극의 용도가 또한 제안된다.
본 발명에 따르면, 저장 필름을 포함하는 전극의 제조 방법이 또한 제안되며, 상기 저장 필름은 적어도 하나의 내포부를 포함하고, 상기 방법은 하기로 이루어진 단계를 포함한다:
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지지재의 층에 적어도 하나의 공동을 형성하는 단계,
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상기 지지재 층에 적어도 하나의 내포부를 형성하기 위해 지지재 층 상에 밀봉재 필름을 증착하여 적어도 하나의 공동을 밀봉하는 단계,
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상기 밀봉재 필름 상에 다공질층을 형성하는 단계; - 상기 다공질층 표면의 적어도 일부는 전극의 전극 활성 표면적을 형성할 수 있음 -.
바람직하게는, 다공질층은 다공질 전도성 재료 및 촉매를 포함한다.
밀봉재 필름은 지지재 층 상에 적용될 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 내포부는 관심 화합물을 포함한다.
분말 형태의 관심 화합물은 액체 매질에 전극을 담그면 방출되거나 유리되도록 의도될 수 있다. 분말 형태의 관심 화합물은 액체 형태로 저장된 관심 화합물보다 더 천천히 방출되는 이점을 가질 수 있다.
예를 들어 전극이 소정 액체에 침지될 때 제어된 방식으로 관심 화합물이 방출되거나 유리될 수 있다. 관심 화합물은 바람직하게는 전극이 소정 액체에 침지되었을 때만 방출되거나 유리될 수 있다.
적어도 하나의 공동은 0.1 μm보다 큰 최소 페레 직경과 내포부의 직경보다 작은 최대 페레 직경을 갖는다.
"밀봉재 필름"이란 지지재층 상에 증착된 재료의 고체 필름, 고체 스트립 또는 고체층으로 이해될 수 있다. 바람직하게는 밀봉재의 필름은 전체 일체형이다.
바람직하게는, 각각의 공동은 지지재의 층 내에 포함된다.
바람직하게는, 각각의 공동은 밀봉될 단일 개구부를 포함한다.
각 공동의 각 개구부는 밀봉재의 벽으로 밀봉될 수 있다.
바람직하게는, 밀봉재 필름의 증착 공정 후에, 내포부를 밀봉재 벽을 구성하는 밀봉재 필름으로 밀봉한다.
밀봉재의 벽은 투과성일 수 있다.
상기 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
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적어도 하나의 내포부의 형성 단계 전에, 기판층 상에 지지재 층을 증착시키는 것으로 이루어진 단계,
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밀봉재 필름의 증착 단계 후, 기판층을 용해시켜 저장 필름을 얻는 것으로 이루어진 단계.
이 방법은 밀봉재 필름의 증착 단계 전에, 지지재 층에 형성된 적어도 하나의 공동의 벽을 봉입재 층으로 덮는 것으로 이루어진 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 공동의 벽을 덮는 단계가 구현되지 않는 경우, 적어도 하나의 공동의 벽은 밀봉재에 의해 형성된 적어도 하나의 내포부의 벽 부분을 제외하고 적어도 하나의 내포부의 벽에 상응할 수 있다.
적어도 하나의 공동의 벽을 덮는 단계가 구현되는 경우, 적어도 하나의 공동의 벽은 적어도 하나의 내포부의 벽과 상이할 수 있다. 이 경우, 봉입재는 적어도 하나의 내포부의 벽을 구성할 수 있다.
적어도 하나의 공동의 벽을 덮는 단계는 바람직하게는 등방성인 봉입재의 층 또는 필름의 증착을 포함할 수 있다.
상기 방법은 적어도 하나의 내포부를 관심 화합물로 충전하는 것으로 이루어진 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 공동을 충전하는 단계는 밀봉재 필름의 증착 단계 전에 구현될 수 있다.
증착 단계 전에 충전 단계를 구현하는 것은 관심 있는 고체 화합물에 특히 적합하지만 관심 있는 액체 화합물에도 적합할 수 있다.
적어도 하나의 내포부를 충전하는 단계는 밀봉재의 필름 증착 단계 후에 관심 화합물 또는 관심 화합물의 전구체를 밀봉재의 벽을 통해 통과하는 바늘 또는 모세관에 의해 주입함으로써 구현될 수 있다.
증착 단계 후 충전 단계의 구현은 관심 액체 화합물에 특히 적합하지만 관심 있는 고체 화합물에도 적합할 수 있다.
증착 단계 후에, 방법은 밀봉재 벽의 기계적 천공에 의해, 또는 초음파, 화학적, 광학적 또는 플라즈마 처리에 의해 밀봉재의 벽을 투과성으로 만드는 것으로 이루어진 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 밀봉재의 벽에 하나 이상의 천공을 생성하는 것으로 이루어진 단계를 포함할 수 있다; 상기 천공(들)은 10 nm를 초과하는 직경을 가진다.
충전 단계가 밀봉재의 벽을 통과하는 바늘 또는 모세관에 의해 관심 화합물 또는 관심 화합물의 전구체의 주입에 의해 수행되는 경우, 충전 단계는 천공 단계와 동시에 수행될 수 있다.
바람직하게는, 천공 단계는 밀봉재 필름 상에 다공질층을 형성하는 것으로 이루어진 단계 전에 수행된다.
천공(들)의 직경은 밀봉재 벽의 두께에 수직인 방향으로 연장될 수 있다. 밀봉재 벽의 두께는 저장 필름과 다공질층을 연결하는 방향으로 연장될 수 있다.
다공질층의 증착 단계는 다음으로 구성된 하위 단계를 포함할 수 있으며:
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밀봉재 벽의 적어도 일부 상에 다공질 전도성 재료를 증착한 다음,
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다공질 전도성 재료 내부 및/또는 위에 및/또는 상에 촉매(8)를 고정시키는 단계;
여기서 다공질층은 다공질 전도성 재료 및 촉매를 포함한다.
바람직하게는, 다공질 전도성 재료는 방출 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 전체에 증착된다.
상기 방법은 포획 물질에 촉매를 포획 및/또는 고정화하는 단계를 포함할 수 있다.
포획 물질에 촉매를 포획하는 단계 후 또는 그와 동시에, 방법은 촉매를 함유하는 포획 물질을 다공질 전도성 재료 내부 및/또는 위 및/또는 아래에 증착하는 것으로 이루어진 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 전극의 구현에 적합하다. 본 발명에 따른 전극은 바람직하게는 본 발명에 따른 방법에 의해 구현된다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 전극을 구현하도록 특별히 설계된다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 임의 특성이 본 발명에 따른 전극에 통합될 수 있고 그 반대도 가능하다.
본 발명의 다른 이점 및 특징은 결코 제한적이지 않은 구현예 및 실시양태에 대한 상세한 설명을 읽고 다음의 첨부된 도면으로부터 명백해질 것이다:
[도 1] 도 1A, 1B 및 1C는 본 발명에 따른 생체 기능성 장치를 제조하는 방법의 단계를 도식적으로 나타낸 것이다.
[도 2] 도 2A, 2B, 2C 및 2D는 본 발명에 따른 생체 기능성 장치를 제조하는 방법의 단계를 도식적으로 나타낸 것이다.
[도 3] 도 3A 및 3B는 본 발명에 따른 전극을 도식적으로 나타낸 것이다.
[도 4] 도 4는 본 발명에 따른 2개의 생체 기능성 장치: 저장 필름 및 전극에 대한 시간의 함수로서 방출 표면을 통해 유리된 메틸렌 블루의 몰 농도 변화의 전개를 나타내는 그래프이다.
[도 5] 도 5는 본 발명에 따른 전극에 의해 오르토-퀴논이 카테콜로 환원됨으로써 생성된 캐소드 전류의 전개를 시간 및 용액 중의 용존 산소량의 함수로서 나타낸 그래프이다; 촉매로서 티로시나제 및 관심 화합물로서 카테콜을 포함하는 전극이 용액에서 용존 산소를 검출하기 위한 바이오센서로 사용된다.
[도 6] 도 6은 본 발명에 따른 전극에 의해 오르토-퀴논이 카테콜로 환원됨으로써 생성된 캐소드 전류의 전개를 시간 및 용액 중 벤조산의 양의 함수로서 나타낸 그래프이다. 촉매로서 티로시나제 및 관심 화합물로서 카테콜을 포함하는 전극이 용액에서 벤조산을 검출하기 위한 바이오센서로 사용된다.
[도 1] 도 1A, 1B 및 1C는 본 발명에 따른 생체 기능성 장치를 제조하는 방법의 단계를 도식적으로 나타낸 것이다.
[도 2] 도 2A, 2B, 2C 및 2D는 본 발명에 따른 생체 기능성 장치를 제조하는 방법의 단계를 도식적으로 나타낸 것이다.
[도 3] 도 3A 및 3B는 본 발명에 따른 전극을 도식적으로 나타낸 것이다.
[도 4] 도 4는 본 발명에 따른 2개의 생체 기능성 장치: 저장 필름 및 전극에 대한 시간의 함수로서 방출 표면을 통해 유리된 메틸렌 블루의 몰 농도 변화의 전개를 나타내는 그래프이다.
[도 5] 도 5는 본 발명에 따른 전극에 의해 오르토-퀴논이 카테콜로 환원됨으로써 생성된 캐소드 전류의 전개를 시간 및 용액 중의 용존 산소량의 함수로서 나타낸 그래프이다; 촉매로서 티로시나제 및 관심 화합물로서 카테콜을 포함하는 전극이 용액에서 용존 산소를 검출하기 위한 바이오센서로 사용된다.
[도 6] 도 6은 본 발명에 따른 전극에 의해 오르토-퀴논이 카테콜로 환원됨으로써 생성된 캐소드 전류의 전개를 시간 및 용액 중 벤조산의 양의 함수로서 나타낸 그래프이다. 촉매로서 티로시나제 및 관심 화합물로서 카테콜을 포함하는 전극이 용액에서 벤조산을 검출하기 위한 바이오센서로 사용된다.
실시양태의 설명
이하에 기술된 실시양태들은 결코 제한적이지 않기 때문에, 기술된 특성의 선택이 기술적 이점을 부여하거나 선행 기술 상태와 관련하여 발명을 차별화하기에 충분하다면, 기술된 다른 특성과 별개로 특히 상기 특성의 선택만을 포함하는 본 발명의 변형이 고려될 수 있다(이러한 선택이 이들 다른 특성을 포함하는 문구 내에서 분리되더라도). 이러한 선택은 구조적 세부사항 없이, 또는 단독으로 기술적 이점을 부여하거나 선행 기술과 비교하여 본 발명을 차별화하기에 충분하다면 구조적 세부사항의 일부만 포함하여 적어도 하나의, 바람직하게는 기능적 특징을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 생체 기능성 장치(1)의 제조 방법의 실시양태가 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 전극(1)의 실시양태가 도시되어 있다. 저장 필름(2)의 두께는 전형적으로 50 미크론 내지 수 센티미터로 구성된다. 바람직하게는, 저장 필름(2)의 두께는 500 μm 내지 5 mm로 구성된다. 저장 필름(2)은 적어도 하나의 내포부(4)를 포함한다.
도 1 및 2를 참조하면, 방법은 지지재의 층(3)에 적어도 하나의 공동(43)을 형성하는 것으로 이루어진 단계를 포함한다. 지지재는 중합체이다. 비제한적 예로서, 지지재는 실리콘, 산화아연, 질화알루미늄, 산화규소, 산화알루미늄, 중합체, 플라스틱 재료 및 금속과 같은 가요성(변형 가능) 또는 강성(변형 불가능) 재료이다. 바람직하게는, 지지재는 폴리우레탄(PU) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)이다. 적어도 하나의 공동(43)은 0.05 μm 내지 5 mm, 바람직하게는 0.1 μm 내지 1 mm로 구성된 페렛 직경을 갖는다.
제조 방법은 또한 지지재의 층(3)에 적어도 하나의 내포부(4)를 형성하기 위해 지지재의 층(3) 상에 밀봉재의 필름(5)을 증착하여 적어도 하나의 공동(43)을 밀봉하는 것으로 이루어진 단계를 포함한다. 비제한적인 예로서, 밀봉재는 폴리우레탄(PU)이므로 실시양태에 따른 불투과성이다. 밀봉재의 필름(5)의 두께는 전형적으로 1 μm 내지 1 cm, 바람직하게는 25 μm 내지 400 μm로 이루어진다. 밀봉재는 금속 재료, 반도체 재료, 압전 재료, 절연 재료, 및 에폭시 수지, 생체 적합성 수지와 같은 중합체 중에서 선택될 수 있다. 비제한적 예로서, 밀봉재는 PMMA, 폴리우레탄, 생체 적합성 중합체, 예를 들어 금과 같은 금속일 수 있다. 밀봉재는 수지를 용해하는 단계에서 사용되는 용매를 견딜 수 있다.
상기 방법은 구상하는 적용 유형에 따라 달라지는 관심 화합물로 적어도 하나의 내포부(4)를 충전하는 것으로 이루어진 단계를 포함한다. 적어도 하나의 공동(43)을 충전하는 단계는 밀봉재의 필름(5)을 증착시키는 단계 전에 구현된다. 충전 단계는 밀봉재의 필름(5)을 증착시키는 단계 전에 저장 필름(2)을 관심 화합물 용액에 침지하는 것으로 이루어진다. 대안적으로, 충전 단계는 밀봉재의 필름(5)의 증착 단계 전에 예를 들어 분말 형태의 관심 화합물을 내포부(4)에 붓는 것으로 이루어질 수 있다.
이 방법은 밀봉재의 벽(5)에 하나 이상의 천공을 생성하는 것으로 이루어진 단계를 포함한다. 실시양태에 따르면, 천공(들)은 밀봉재의 벽(5)의 기계적 천공에 의해 모세관 또는 바늘로 생성된다. 천공(들)은 10 nm보다 큰 직경을 갖는다. 비제한적인 예로서, 천공(들)의 직경은 구상된 적용뿐만 아니라 관심 화합물의 유형 및 고체 또는 액체 상태에 따라 100 μm 내지 공동(43)의 페레 직경 사이로 구성된다.
비제한적인 실시양태에 따르면, 방법은 밀봉재의 필름(5) 상에 다공질층(6)을 형성하는 것으로 이루어진 단계를 포함한다. 다공질층(6)의 두께는 전형적으로 400 nm 내지 20 μm 사이로 이루어진다. 바람직하게는, 다공질층(6)의 두께는 전형적으로 1 내지 5 μm 사이로 이루어진다. 다공질층(6) 표면의 적어도 일부는 전극(1)의 활성 표면적을 형성할 수 있다.
다공질층(6)을 증착시키는 단계는 다공질 전도성 재료(7), 실시양태에 따른 탄소 나노튜브(CNT)(7)를 실시양태에 따른 밀봉벽(5)의 전체에서 밀봉재 벽(5)의 적어도 일부에 증착시키는 단계를 포함한다. CNT(7)의 두께는 전형적으로 다공질층(6)의 두께와 동일하다. 다공질층(6)의 증착 단계는 또한 촉매(8)를 CNT(7) 내부 및/또는 위에 고정하는 단계를 포함한다. 따라서 다공질층(6)은 CNT(7) 및 촉매(8)를 포함한다.
비제한적인 실시양태에 따라, 그리고 도 2B를 참조하면, 상기 방법은 밀봉재의 필름(5)을 증착시키는 단계 전에, PU의 봉입재 층(9)과 함께 지지재의 층(3)에 형성된 적어도 하나의 공동(43)의 벽(42)을 덮는 것으로 이루어진 단계를 포함한다. 이 경우, 봉입재 층(9)의 벽(41)은 밀봉재에 의해 형성된 적어도 하나의 내포부(4)의 벽(41)의 일부(412)를 제외하고 내포부(4)의 벽(41)을 구성한다. 봉입재 층(9)의 두께는 전형적으로 10 nm보다 크고, 바람직하게는 30 μm 내지 공동(43)의 페레 직경의 절반 사이로 구성된다. 봉입재는 금속 재료, 반도체 재료, 압전 재료, 절연 재료, 및 에폭시 수지 및 생체 적합성 수지와 같은 중합체로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 봉입재는 수지를 용해시키는 단계에서 사용된 용매를 견딜 수 있다. 비제한적인 예로서, 봉입재는 PMMA, 폴리우레탄, 생체 적합성 중합체, 예를 들어 금과 같은 금속일 수 있다.
도 3을 참조하여, 저장 필름(2) 및 다공질층(6)을 포함하는 전극(1)이 설명된다. 저장 필름(2)은 적어도 하나의 내포부(4)를 포함하는 지지재의 층(3)을 포함한다. 적어도 하나의 내포부(4)는 구상되는 적용 유형에 따라 달라지는 적어도 하나의 관심 화합물을 함유한다. 저장 필름(2)은 또한 적어도 하나의 내포부(4)를 밀봉하는 투과성 밀봉재의 벽(5)을 포함한다. 투과성 밀봉재의 벽(5)은 다공질 벽(5)이다.
실시양태에 따르면, 전극(1)은 전술한 방법의 구현에 의해 직접 얻어진다.
적어도 하나의 내포부(4)는 지지재의 층(3)에 적어도 부분적으로 둘러싸인 적어도 하나의 개별 저장소(4)를 구성한다.
실시양태에 따르면, 전극(1)은 각각 타원형이고 주로 저장 필름(2)의 두께 (e) 내에서 연장되는 다수의 개별 내포부(4)를 포함한다.
다공질층(6)은 실시양태에 따라 밀봉재의 벽(5)을 적어도 부분적으로 완전히 덮는다. 다공질층(6) 표면의 적어도 일부는 전극(1)의 활성 표면적을 구성한다.
실시양태에 따르면, 밀봉재에 의해 형성된 적어도 하나의 내포부(4)의 벽(41)의 부분(412)을 제외하고, 적어도 하나의 내포부(4)의 벽(41)은 지지재의 표면이다.
전극(1)은 관심 화합물이 저장 필름(2)으로부터 유리되는 방출 표면(413)을 포함한다. 방출 표면(413)은 적어도 부분적으로 밀봉재의 벽(5)의 표면을 포함한다. 방출 표면(413)은 다공질층(6)을 향하여 위치된다. 실시양태에 따르면, 다공질층(6)을 향하고 내포부(4)의 벽(41)의 부분들(412)을 형성하는 밀봉재 벽(41)의 부분들(412)에 대향하여 위치된 밀봉재의 벽(5)의 표면이 방출 표면(413)을 구성한다.
비제한적인 실시양태에 따르면, 지지재는 밀봉재와 동일하다. 따라서 저장 필름(2)은 실시양태에 따라 절연성이다.
다공질층(6)은 촉매(8), 실시양태에 따른 전기 촉매(8)를 포함한다. 다공질층(6)은 또한 다공질 전도성 재료(7), 실시양태에 따른 탄소 나노튜브(CNT)(7)를 포함한다. 실시양태에 따르면, CNT(7)의 적어도 일부는 전극(1)의 활성 표면적을 구성한다.
도 3B에 도시된 비제한적 실시양태에 따르면, 저장 필름(2)은 봉입재의 표면(411)이 적어도 하나의 내포부(4)의 벽(41)의 적어도 일부를 구성하도록 적어도 하나의 내포부(4)를 적어도 부분적으로 감싸는 봉입재(9)를 포함한다.
이 경우 밀봉재에 의해 형성된 적어도 하나의 내포부(4)의 벽(41)의 부분(412)을 제외하고, 적어도 하나의 내포부(4)의 벽은 내포부(4)를 감싸는 봉입재의 필름(9) 또는 층(9)의 표면이다.
이 비제한적인 실시양태에 따르면, 봉입재(9)는 PU이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전극(1) 및 저장 필름(2)이 침지된 용액에서 관심 화합물의 몰 농도 변화를 나타내는 그래프가 도시되어 있다. 관심 화합물은 시간의 함수로서 용액 중에 저장 필름(2)에 의해 유리되는 메틸렌 블루이다. 방출 속도 및 방출 규칙성이 본 발명에 따른 저장 필름(2) 및 본 발명에 따른 전극(1)에 대해 평가되었다.
메틸렌 블루는 분말 형태로 내포부(4)에 저장된다. 중력의 영향 하에서 분말 형태의 메틸렌 블루를 내포부(4)로 유동시켜 내포부(4)를 충전하는 단계를 구현하였다. 각 내포부(4)에 대해 전형적으로 100 μm 직경의 바늘에 의해 밀봉재에 의해 형성된 각 내포부(4)의 벽(41) 부분(412)의 단일 천공을 생성하여 천공 단계를 구현하였다. 천공 단계는 광학 현미경과 바늘의 기계적 유도 시스템을 사용하여 수행하였다.
전극(1)에 대해, 본 발명에 따른 저장 필름(2)의 밀봉재의 벽(5) 상에 CNT(7) 용액(분산액)을 증착시켜 CNT(7)를 증착시키는 단계를 수행하였다. 용액을 진공 하에서 벽(5)에 120분 동안 방치한 다음 세척하였다. CNT(7) 용액 중 CNT(7)의 농도는 5 mg/ml이다. 용매는 에틸렌 글리콜이다. N,N-디메틸포름아미드(DMF) 또는 N-메틸피롤리돈(NMP)과 같은 용매는 대부분의 중합체, 및 이에 따라 실시양태에 따른 저장 필름(2)을 변성시키고 손상시키기 때문에 사용되지 않았다. 저장 필름(2)을 세척한 후, CNT(7)는 저장 필름(2)에 강하게 접착되고, 이렇게 형성된 전극(1)은 사용 준비가 완료된 것이다.
저장 필름(5)을 2.5 ml 부피의 수용액에 침지하였다. 수용액에 용해된 메틸렌 블루의 농도를 UV/가시광 분광분석법으로 측정하였다. 도 4A 및 4B는 시간(h)의 함수로서 수용액 중 메틸렌 블루의 총 농도의 전개를 리터당 마이크로몰(μmol/l)로 나타낸 것이다. 시간 경과에 따라 농도의 선형 증가가 관찰된다. 이는 일정한 방출 속도를 가리킨다. 저장 필름(2)의 방출 속도는 1.5 내지 4 μmol/l/시로 구성된다. 전극(1)의 방출 속도는 0.5 내지 0.8 μmol/l/시로 구성된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도 3에 도시된 바와 같은 전극의 바이오센서로서의 용도가 설명된다. 해당 실시양태에 따르면, 다공질층(6)은 CNT(7), 효소 촉매(8), 티로시나제(8) 및 점토인 라포나이트를 포함한다. 전극(1)을 사용하는 동안 점진적으로 유리되는 내포부(4)에 저장된 관심 화합물은 카테콜이다. 중력 영향 하에 분말 형태의 카테콜의 내포부(4)로의 유동에 의해 충전 단계를 구현하였다. 천공 단계는 2개의 내포부(4) 각각에 대해 전형적으로 100 μm 직경의 바늘에 의해 밀봉재에 의해 형성된 각 내포부(4)의 벽(41) 부분(412)의 단일 천공을 생성하여 구현하였다.
실제로, 다공질층(6)의 구현 방법은 수성 매질에서 라포나이트의 분산 및 박리를 포함한다. 라포나이트는 1 mg/ml의 질량 농도로 존재한다. 이어 티로시나제(8)를 10 mg/ml의 농도로 라포나이트 수용액과 혼합한다. 그 다음에 라포나이트-티로시나제 혼합물을 포함하는 용액을 저장 필름(2)의 밀봉재의 벽(5) 상의 CNT 필름(7)을 포함하는 전극(1) 상에 증착시킨다. CNT(7)는 상기 설명에 따라 전극(1) 상에 미리 증착시켰다. 증착된 라포나이트-티로시나제 용액의 부피는 대략 300 μg의 티로시나제(8) 및 30 μg의 라포나이트가 CNT(7)의 필름 상에 놓여지는 정도이다. 라포나이트-티로시나제 혼합물을 포함하는 용액의 증착 후, 용매, 즉 물의 증발을 진공 상태에서 수행한다. 그런 다음 라포나이트-티로시나제 혼합물을 가교시키기 위해 전극(1)을 글루타르알데히드 증기 하에 45분 동안 놓아 둔다. 전극(1)을 사용하기 전에, 전극(1)을 인산수소/인산이수소 완충액에 20분 동안 담가서 라포나이트를 겔화시킨다.
도 5 및 6을 참조하면, 바이오센서(1)로 사용되는 전극에 의해 생성된 캐소드 전류의 전개가 도시되어 있다. 실험을 수행하기 위해, 전극(1)을 완충 용액으로 칭해지는 인산수소/인산이수소 완충 용액에 침지한다. 산소와 카테콜의 존재 하에, 티로시나제(8)가 방출 표면(413) 수준에서 유리된 카테콜을 오르토-퀴논으로 산화시킨다. 포화 칼로멜 전극(SCE)의 기준 전위에 대해 -0.2 볼트의 전압을 전극(1)에 인가하면 전극(1)에서 캐소드 전류의 출현이 발생되는 것이 관찰된다.
도 5를 참조하면, 전극(1)에 의해 용액에 용해된 산소의 존재 또는 부재의 검출 가능성이 도시되어 있다. 사전 보정을 통해 용액 중의 용존 산소량을 정량화할 수도 있다. 전극(1)에서 발생된 캐소드 전류는 약 20분 후에 약 15 마이크로암페어(μA)에서 안정화된다. 70분 후, 아르곤을 버퍼 용액에서 기포화한다. 이는 완충 용액 중의 거의 모든 용존 산소를 제거하는 효과가 있으므로 티로시나아제(8) 활성을 실질적으로 감소시키거나 심지어는 중단시켜 티로시나아제(8)에 의한 카테콜의 산화를 감소시키거나 중단시킨다. 따라서, 용존 산소의 농도가 감소하면 다공질층(6) 중의 오르토-퀴논의 양도 감소한다. 그런 다음 캐소드 전류가 0 암페어에 가까운 값으로 떨어지는 것이 관찰된다. 전류의 강하는 용액 중의 산소 농도 감소에 비례한다. 이것은 전극(1)에서 생성된 캐소드 전류가 실제로 전극(1)에 의한 오르토-퀴논의 카테콜로의 환원으로부터 기인한다는 것을 입증한다.
도 6을 참조하면, 전극(1)에 의한 티로시나제(8) 억제제(여기서는 벤조산)의 존재의 검출 가능성이 도시되어 있다. 이 억제제는 오염 물질일 수 있다. 사전 보정을 통해 용액의 벤조산 양을 정량화하는 것도 가능하다. 전극(1)에서 생성된 캐소드 전류는 약 20분 후에 약 7.5 μA에서 안정화된다. 65분 후, 알려진 양의 벤조산을 완충 용액에 9회 연속 주입한다. 이는 티로시나아제(8)를 점진적으로 억제하는 효과가 있고 따라서 벤조산 농도가 증가하면 활성이 감소할 것으로 생각된다. 따라서, 다공질층(6) 중 오르토-퀴논의 양은 벤조산의 농도가 증가하는 경우 감소한다. 벤조산 주입 각각에 대해 전극(1)에서 생성된 캐소드 전류의 단계적 감소가 주목된다. 전류는 0몰(M)의 벤조산 농도에 대해 65분에 수행된 첫 번째 주입 전 캐소드 전류 값인 7 μA에서 8.10-4 M의 전체 벤조산 농도에 대해 112분에서 최대 3 μA까지 감소한다. 전류 강하는 용액 중 억제제의 양에 비례한다. 이것은 전극(1)에서 생성된 캐소드 전류가 실제로 전극(1)에 의한 오르토-퀴논의 카테콜로의 환원으로부터 기인한다는 것을 입증한다.
따라서, 함께 조합될 수 있는 전술한 실시양태의 변형에서:
-
밀봉재는 투과성 재료이고/거나,
-
밀봉재의 벽(5)은 반투과성 벽(5)이고/거나,
-
밀봉재 또는 밀봉재와 지지재는 전도성 재료이고/거나,
-
촉매(8)와 다공질 전도성 재료(7)가 동반 증착되는 경우, 다공질 전도성 재료(7)의 두께는 다공질층(6)의 두께와 동일하고/거나,
-
기판층은 폴리비닐 아세테이트(PVA) 또는 PMMA이고/거나,
-
지지재는 밀봉재와 상이하고/거나,
-
전극(1)은 각각 원형을 갖는 여러 개의 개별 내포부(4)를 포함하고/거나,
-
방법은 다음을 포함하고:
- 밀봉재의 필름(5)을 증착시키는 단계 후에, 관심 화합물 또는 관심 화합물의 전구체를 밀봉재의 벽(5)을 통과하는 바늘 또는 모세관에 의해 주입하여 적어도 하나의 내포부(4)를 충전하는 것을 구현하는 단계, 및/또는
-
방법이 봉입재의 층(9)에 의해 공동(43)을 덮는 단계를 포함하지 않는 경우, 공동(43)의 벽(42)은 내포부(4)의 벽(41)을 구성하고/거나,
-
밀봉재에 의해 형성된 각 내포부(4)의 벽(41) 부분(412)의 천공은 100 μm보다 큰 직경을 갖는 바늘에 의해 수행되고/거나,
-
천공 단계는 밀봉재의 벽에 영향을 주지 않거나 생성된 기공의 크기에 대해 부정확성을 도입하지 않도록 국부적인 주울 효과(local joule effect)를 생성하지 않는 기술에 의해 구현되고/거나,
-
천공 단계는 펨토 레이저 또는 초음파 연마에 의해 구현된다.
또한, 본 발명의 상이한 특성, 형태, 변형 및 실시양태는 양립할 수 있거나 상호 배타적이지 않은 범위에서 다양한 조합으로 함께 결합될 수 있다.
Claims (17)
- 전극(1)으로서,
-적어도 하나의 내포부(inclusion)(4)를 포함하는 지지재(support material)의 층(3) - 상기 적어도 하나의 내포부는:
· 관심 화합물을 포함하고,
· 상기 지지재의 층에 적어도 부분적으로 둘러싸인 적어도 하나의 개별 저장소를 구성하고,
· 상기 지지재의 층에서 연장되는 공동(cavity)의 형태를 가짐 -,
상기 적어도 하나의 내포부를 밀봉하는 밀봉재(sealing material)의 벽(5) - 상기 밀봉재의 벽은 제어된 방식으로, 예를 들어 원하는 통과 속도 또는 확산 속도에 따라 관심 화합물을 통과시키거나 확산시키는 것을 허용할 수 있음 -를 포함하는 저장 필름(2),
- 상기 밀봉재의 벽을 적어도 부분적으로 덮는 다공질 층(6) - 상기 다공질층 표면의 적어도 일부는 전극의 활성 표면적을 구성함 -을 포함하는,
전극(1). - 제1항에 있어서, 방출 또는 유리 표면으로 칭해지는 표면(413)을 포함하고, 이를 통해 관심 화합물이 저장 필름(2)으로부터 방출되거나 유리되고, 상기 방출 표면은:
- 밀봉재 벽(5)의 표면을 적어도 부분적으로 포함하고,
- 다공질층(6)을 향하여 위치하는,
전극(1). - 제1항 또는 제2항에 있어서, 다공질층(6)은 촉매(8)를 포함하는, 전극(1).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
- 밀봉재 또는 밀봉재와 지지재는 전도성 재료이거나, 또는
- 저장 필름(2)은 절연성이며 다공질층(6)은 다공질 전도성 재료(7) 및 촉매(8)를 포함하는,
전극(1). - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 저장 필름(2)의 두께 (e) 내에서 주 연장되는 장방형 또는 원형 형상을 각각 갖는 다수의 개별 내포부(4)를 포함하는 전극(1).
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 저장 필름(2)은 봉입재(encapsulating material)(9)의 표면(411)이 적어도 하나의 내포부(4)의 벽(41)의 적어도 일부를 구성하도록 상기 적어도 하나의 내포부(4)를 적어도 부분적으로 감싸는 상기 봉입재(9)를 포함하는 전극(1).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉재의 벽(5)은 다공성 또는 반투과성 벽인, 전극(1).
- 배터리 또는 센서에서의 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 전극(1)의 용도.
- 저장 필름(2)을 포함하는 전극(1)의 제조 방법으로서, 상기 저장 필름은 적어도 하나의 내포부(4)를 포함하고, 상기 방법은 하기로 이루어진 단계를 포함하는, 방법:
- 지지재의 층(3)에 적어도 하나의 공동(cavity)(43)을 형성하는 단계,
- 상기 지지재의 층에 적어도 하나의 내포부를 형성하기 위해 상기 지지재의 층(3) 상에 밀봉재의 필름(5)을 증착하여 상기 적어도 하나의 공동을 밀봉하는 단계 - 상기 밀봉재의 벽은 제어된 방식으로, 예를 들어 원하는 통과 또는 확산 속도에 따라 관심 화합물의 통과 또는 확산을 허용할 수 있고, 상기 적어도 하나의 내포부는
· 관심 화합물을 포함하고,
· 상기 지지재의 층에 적어도 부분적으로 둘러싸인 적어도 하나의 개별 저장소를 구성하고,
· 상기 지지재의 층에서 연장되는 공동의 형태를 가짐 -,
- 상기 밀봉재의 필름(5) 상에 다공질층(6)을 형성하는 단계 - 상기 다공질층 표면의 적어도 일부는 전극 활성 표면 영역(1)을 형성할 수 있음 -. - 제9항에 있어서,
- 적어도 하나의 내포부(4)를 형성하는 단계 전에, 기판층 상에 지지재의 층(3)을 증착시키는 것으로 이루어진 단계,
- 밀봉재의 필름(5)을 증착시키는 단계 후에, 저장 필름(2)을 얻기 위해 기판층을 용해시키는 것으로 이루어진 단계를 포함하는
방법. - 제9항 또는 제10항에 있어서, 밀봉재의 필름(5)을 증착시키는 단계 전에, 봉입재(encapsulating material)의 층(9)으로 지지재의 층(3)에 형성된 적어도 하나의 공동(43)의 벽(41, 42)을 덮는 것으로 이루어진 단계를 포함하는 방법.
- 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 내포부(4)를 관심 화합물로 충전하는 것으로 이루어진 단계를 포함하는 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 공동(43)을 충전하는 단계는 밀봉재의 필름(5)을 증착시키는 단계 전에 수행되는, 방법.
- 제12항에 있어서, 밀봉재의 필름(5)을 증착시키는 단계 후에, 관심 화합물 또는 관심 화합물의 전구체를 밀봉재의 벽(5)을 통과하는 바늘 또는 모세관을 통해 주입함으로써 적어도 하나의 내포부(4)를 충전하는 단계가 구현되는 방법.
- 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉재의 벽(5)에 하나 이상의 천공을 생성하는 단계를 포함하고; 상기 천공(들)은 10 nm보다 큰 직경을 갖는, 방법.
- 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉재의 필름(5) 상에 다공질층(6)을 형성하는 것으로 이루어진 단계를 포함하고; 상기 다공질층 표면의 적어도 일부는 전극(1)의 활성 표면적을 형성할 수 있는, 방법.
- 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 다공질층(6)의 증착 단계는:
- 밀봉재의 벽(5)의 적어도 일부 상에 다공질 전도성 재료(7)를 증착한 다음,
- 상기 다공질 전도성 재료의 내부 및/또는 위 및/또는 아래에 촉매(8)를 고정시키는 단계로 이루어진 하위 단계를 포함하고;
상기 다공질층은 다공질 전도성 재료 및 촉매를 포함하는,
방법.
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