RU2713587C1 - Biosensor, resistant to coffee stain effect - Google Patents

Biosensor, resistant to coffee stain effect Download PDF

Info

Publication number
RU2713587C1
RU2713587C1 RU2019118420A RU2019118420A RU2713587C1 RU 2713587 C1 RU2713587 C1 RU 2713587C1 RU 2019118420 A RU2019118420 A RU 2019118420A RU 2019118420 A RU2019118420 A RU 2019118420A RU 2713587 C1 RU2713587 C1 RU 2713587C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
width
reaction
electrode
biosensor
gap
Prior art date
Application number
RU2019118420A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дзин-Гу КИМ
Хио-Дзунг КИМ
Кванг-Хиун ЮН
Дзе-Йоунг ЧАНГ
Original Assignee
Б-Био Ко., Лтд.
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 Б-Био Ко., Лтд. filed Critical Б-Био Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2713587C1 publication Critical patent/RU2713587C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3272—Test elements therefor, i.e. disposable laminated substrates with electrodes, reagent and channels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3273—Devices therefor, e.g. test element readers, circuitry

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention discloses a biosensor which is resistant to the effect of a coffee stain. Biosensor includes substrate; at least one working electrode and at least one comparison electrode, respectively, structured on one surface of the substrate by conductive material; a reagent layer having a material which causes an electrochemical reaction with the target biomaterial and is deposited on a predetermined area of one substrate surface, on which a working electrode and a reference electrode are structured, such that a portion of the reagent layer is located on the portion of the working electrode, and another part of reagent layer is located on part of comparison electrode; and a film layer located on one surface of the substrate, on which the working electrode and the comparison electrode are structured, wherein the film layer has a slot extending with a predetermined width such that the reagent layer is exposed therethrough. Each of the working electrode and the comparison electrode includes an output part located in the external area of the slot; a reaction portion located in the inner region of the slot and extending with a predetermined width in the width direction of the slot to a predetermined length such that both longitudinal outputs of the reaction portion are separated by a predetermined interval from the side walls of the slot which face each other in the width direction of the slot; and connection part having smaller width than reaction part, and extending from reaction part to connection with outlet part.
EFFECT: invention provides increase in the measurements accuracy.
6 cl, 11 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[1] Настоящая заявка испрашивает приоритет по Корейской патентной заявке № 10-2017-0137669, поданной 23 октября 2017 г. в Республике Корея, раскрытие которой включено сюда по ссылке.[1] This application claims priority to Korean Patent Application No. 10-2017-0137669, filed October 23, 2017 in the Republic of Korea, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

[2] Настоящее раскрытие относится к электрохимическому биодатчику, а точнее, к биодатчику, устойчивому к эффекту кофейного пятна, который возникает, когда реагент, вызывающий электрохимическую реакцию с целевым биоматериалом, покрывает электрод биодатчика.[2] The present disclosure relates to an electrochemical biosensor, and more specifically, to a biosensor that is resistant to the coffee stain effect that occurs when a reagent that causes an electrochemical reaction with the target biomaterial covers the biosensor electrode.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

[3] Как правило, электрохимический биодатчик представляет собой устройство, которое выдает электрический сигнал в соответствии с электрохимической реакцией между используемым биоматериалом и реагентом, путем использования электрода, покрытого обладающим биологической специфичностью реагентом, таким как фермент, антиген, антитело, гормон или т.п. То есть, электрохимический биодатчик дает специфическую информацию о биоматериале, такую как значение тока или значение напряжения. Поскольку в последнее время биодатчик применяется в системах измерения глюкозы в крови или в различных системах точной медицинской диагностики, возрастает интерес и спрос на методы повышения точности и воспроизводимости значений, измеренных биодатчиком.[3] Typically, an electrochemical biosensor is a device that emits an electrical signal in accordance with an electrochemical reaction between the biomaterial used and the reagent, by using an electrode coated with a biological specificity reagent, such as an enzyme, antigen, antibody, hormone or the like . That is, an electrochemical biosensor provides specific information about a biomaterial, such as a current value or a voltage value. Since the biosensor has recently been used in blood glucose measurement systems or in various systems of accurate medical diagnostics, there is growing interest and demand for methods to increase the accuracy and reproducibility of the values measured by the biosensor.

[4] Однако, как раскрыто в Корейской нерассмотренной патентной публикации № 10-2004-0028437 и Корейской нерассмотренной патентной публикации № 10-2014-0005156, существующий метод фиксации реагента для электрохимической реакции с целевым биоматериалом к электроду биодатчика требует процесса нанесения жидкого реагента на электрод и высушивания жидкого реагента в ходе реального процесса изготовления. По этой причине, из-за эффекта кофейного пятна, возникающего в ходе сушки, частицы реагента неравномерно смещаются по краю области нанесения реагента, а количество и плотность смещенных частиц также различаются для каждого биодатчика. Это ухудшает точность и воспроизводимость измеренных с использованием биодатчика значений и не позволяет гарантировать надежность измеренных значений.[4] However, as disclosed in Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2004-0028437 and Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2014-0005156, an existing method for fixing a reagent for an electrochemical reaction with a target biomaterial to a biosensor electrode requires a process for applying a liquid reagent to the electrode and drying the liquid reagent during the actual manufacturing process. For this reason, due to the effect of the coffee stain that occurs during drying, the reagent particles are unevenly displaced along the edge of the reagent application area, and the number and density of displaced particles also differ for each biosensor. This impairs the accuracy and reproducibility of the values measured using the biosensor and does not guarantee the reliability of the measured values.

РАСКРЫТИЕDISCLOSURE

Техническая проблемаTechnical problem

[5] Настоящее раскрытие направлено на обеспечение биодатчика, который может улучшить точность и воспроизводимость измеренных с использованием биодатчика значений и обеспечить надежность измеренных значений, несмотря на эффект кофейного пятна и производственные допуски, вызванные в ходе реального процесса изготовления биодатчика.[5] The present disclosure is intended to provide a biosensor that can improve the accuracy and reproducibility of values measured using a biosensor and ensure the reliability of the measured values, despite the coffee stain effect and manufacturing tolerances caused by the actual biosensor manufacturing process.

Техническое решениеTechnical solution

[6] В одном аспекте настоящего раскрытия предложен устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик, содержащий: подложку; по меньшей мере один рабочий электрод и по меньшей мере один электрод сравнения, соответственно структурированные на одной поверхности подложки проводящим материалом; слой реагента, имеющий материал, вызывающий электрохимическую реакцию с целевым биоматериалом и нанесенный на заданную площадь одной поверхности подложки, на которой структурированы рабочий электрод и электрод сравнения, так что часть слоя реагента расположена на части рабочего электрода, а другая часть слоя реагента расположена на части электрода сравнения; и слой пленки, расположенный на одной поверхности подложки, на которой структурированы рабочий электрод и электрод сравнения, причем слой пленки имеет щель, простирающуюся с заданной шириной так, что слой реагента обнажен через нее, при этом каждый из рабочего электрода и электрода сравнения включает в себя: выводную часть, расположенную во внешней области щели; реакционную часть, расположенную во внутренней области щели и простирающуюся с заданной шириной в направлении по ширине щели на заданную длину так, что оба продольных вывода реакционной части отделены заданным интервалом от боковых стенок щели, которые обращены друг к другу в направлении по ширине щели; и соединительную часть, имеющую меньшую ширину, чем реакционная часть, и простирающуюся от реакционной части до соединения с выводной частью.[6] In one aspect of the present disclosure, a coffee spot-resistant biosensor is provided, comprising: a substrate; at least one working electrode and at least one reference electrode, respectively structured on one surface of the substrate with a conductive material; a reagent layer having an electrochemical reaction with the target biomaterial and deposited on a predetermined area of one substrate surface on which the working electrode and the reference electrode are structured, so that part of the reagent layer is located on the part of the working electrode, and the other part of the reagent layer is located on the part of the electrode comparisons and a film layer located on one surface of the substrate on which the working electrode and the reference electrode are structured, the film layer having a slit extending with a predetermined width so that the reagent layer is exposed through it, each of the working electrode and the reference electrode includes : lead part located in the outer region of the gap; a reaction part located in the internal region of the gap and extending with a predetermined width in the direction along the width of the gap to a predetermined length such that both longitudinal leads of the reaction part are separated by a predetermined interval from the side walls of the gap, which face each other in the direction along the width of the gap; and a connecting part having a smaller width than the reaction part, and extending from the reaction part to the connection with the output part.

[7] В варианте воплощения, предполагая, что ширина щели составляет Ws, а интервал между продольным выводом реакционной части, который обращен к боковой стенке щели, и боковой стенкой составляет d, биодатчик может быть выполнен удовлетворяющим нижеприведенному Уравнению 1.[7] In an embodiment, assuming that the gap width is Ws and the interval between the longitudinal terminal of the reaction portion that faces the side wall of the gap and the side wall is d, the biosensor may be configured to satisfy Equation 1 below.

[8] [Уравнение 1][8] [Equation 1]

[9] 0,075Ws ≤ d ≤ 0,2Ws[9] 0.075Ws ≤ d ≤ 0.2Ws

[10] В варианте воплощения, предполагая, что ширина реакционной части составляет Wr, а ширина соединительной части составляет Wc, и боковая стенка составляет d, биодатчик может быть выполнен удовлетворяющим нижеприведенному Уравнению 2.[10] In an embodiment, assuming that the width of the reaction portion is Wr and the width of the connecting portion is Wc and the side wall is d, the biosensor may be configured to satisfy Equation 2 below.

[11] [Уравнение 2][11] [Equation 2]

[12] 0,2Wr ≤ Wc ≤ 0,5Wr[12] 0.2Wr ≤ Wc ≤ 0.5Wr

[13] В варианте воплощения каждый из рабочего электрода и электрода сравнения может дополнительно включать в себя выступающую часть, которая имеет ту же ширину, что и соединительная часть, и простирается от реакционной части так, что вывод выступающей части расположен во внешней области щели, а соединительная часть и выступающая часть могут простираться от реакционной части вдоль направления по ширине щели в противоположных направлениях соответственно.[13] In an embodiment, each of the working electrode and the reference electrode may further include a protruding part that has the same width as the connecting part and extends from the reaction part so that the output of the protruding part is located in the outer region of the gap, and the connecting part and the protruding part can extend from the reaction part along the direction along the width of the gap in opposite directions, respectively.

[14] В варианте воплощения, предполагая, что ширина щели составляет Ws, а длина выступающей части составляет Le, биодатчик может быть выполнен удовлетворяющим нижеприведенному Уравнению 3.[14] In an embodiment, assuming that the slot width is Ws and the length of the protruding portion is Le, the biosensor may be configured to satisfy Equation 3 below.

[15] [Уравнение 3][15] [Equation 3]

[16] 0,2Ws < Le ≤ 0,4Ws[16] 0.2Ws <Le ≤ 0.4Ws

[17] В варианте воплощения ширина щели может находиться в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм.[17] In an embodiment, the slot width may be in the range of 1.5 mm to 3 mm.

Выгодные эффектыBeneficial effects

[18] Согласно настоящему раскрытию реакционная часть электрода, покрытого реагентом и расположенного в области щели биодатчика, в который введен целевой биоматериал, отделена от боковых стенок щели заданным интервалом, не входя в контакт с кромкой реагента, расположенной вблизи боковых стенок щели. Таким образом, можно повысить точность и воспроизводимость измеренных с использованием биодатчика значений и обеспечить надежность измеренных значений, несмотря на эффект кофейного пятна, под действием которого частицы реагента неравномерно смещаются вдоль кромки реагента, нанесенного на электрод.[18] According to the present disclosure, the reaction portion of the electrode coated with the reagent and located in the region of the slit of the biosensor into which the target biomaterial is inserted is separated from the side walls of the slit by a predetermined interval without coming into contact with the edge of the reagent located near the side walls of the slit. Thus, it is possible to increase the accuracy and reproducibility of the values measured using the biosensor and to ensure the reliability of the measured values, despite the effect of the coffee stain, under the influence of which the reagent particles are unevenly displaced along the edge of the reagent deposited on the electrode.

[19] Также, поскольку соединительная часть простирается в направлении по ширине щели от реакционной части электрода и соединена с выводной частью электрода, а также предусмотрена выступающая часть, простирающаяся в противоположном соединительной части направлении от реакционной части электрода, вследствие чего его вывод располагается во внешней области щели, можно поддерживать зону электрода постоянно находящейся во внутренней области щели, даже когда в направлении по ширине щели возникает допуск в то время, как имеющий щель слой пленки помещают на подложку, с дополнительным повышением тем самым точности и воспроизводимости измеренных с использованием биодатчика значений.[19] Also, since the connecting part extends in the direction along the width of the slit from the reaction part of the electrode and is connected to the lead part of the electrode, a protruding part extending in the direction opposite to the connecting part from the reaction part of the electrode is also provided, as a result of which its output is located in the outer region the gap, it is possible to maintain the area of the electrode constantly located in the inner region of the gap, even when a tolerance occurs in the direction along the width of the gap while the film layer having the gap and placed on a substrate, with a further increase in the accuracy and reproducibility of the values measured using the biosensor.

[20] В дополнение, что касается конструктивного соотношения между щелью и электродом биодатчика и конструктивного соотношения между реакционной частью, соединительной частью и выступающей частью электрода, предусмотрен оптимизированный диапазон числовых значений, пригодный для сохранения воспроизводимости измеренных с использованием биодатчика значений на высоком уровне, без применения нового материала или вещества, способствуя тем самым конструированию биодатчика и снижая время и затраты, требуемые на изготовление биодатчика.[20] In addition, with regard to the structural relationship between the slit and the electrode of the biosensor and the structural relationship between the reaction part, the connecting part and the protruding part of the electrode, an optimized range of numerical values is provided, which is suitable for maintaining the reproducibility of the values measured using the biosensor at a high level, without using new material or substance, thereby contributing to the design of the biosensor and reducing the time and cost required for the manufacture of the biosensor.

[21] Далее, специалистам в данной области техники должно быть с очевидностью понятно, что различные технические проблемы, не упомянутые здесь, могут быть решены с помощью различных вариантов воплощения согласно настоящему раскрытию.[21] Further, it should be readily apparent to those skilled in the art that various technical problems not mentioned here can be solved by various embodiments according to the present disclosure.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS

[22] ФИГ. 1 представляет собой перспективное изображение, показывающее устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик согласно варианту воплощения настоящего раскрытия.[22] FIG. 1 is a perspective view showing a coffee stain resistant biosensor according to an embodiment of the present disclosure.

[23] ФИГ. 2 представляет собой перспективное изображение в разобранном виде, показывающее биодатчик по ФИГ. 1.[23] FIG. 2 is an exploded perspective view showing the biosensor of FIG. 1.

[24] ФИГ. 3 представляет собой схематичное изображение, показывающее структуру электрода биодатчика согласно варианту воплощения настоящего раскрытия.[24] FIG. 3 is a schematic view showing the structure of a biosensor electrode according to an embodiment of the present disclosure.

[25] ФИГ. 4 представляет собой схематичное изображение, показывающее слой реагента, нанесенный на электрод, имеющий общую структуру.[25] FIG. 4 is a schematic view showing a reagent layer deposited on an electrode having a common structure.

[26] ФИГ. 5 представляет собой схематичное изображение, показывающее слой реагента, нанесенный на электрод биодатчика согласно варианту воплощения настоящего раскрытия.[26] FIG. 5 is a schematic view showing a reagent layer deposited on a biosensor electrode according to an embodiment of the present disclosure.

[27] ФИГ. 6 представляет собой схематичное изображение, показывающее пример, где слой пленки расположен на подложке, на которой структурирован электрод, не имеющий выступающей части.[27] FIG. 6 is a schematic view showing an example where a film layer is located on a substrate on which an electrode having no protruding portion is structured.

[28] ФИГ. 7 представляет собой схематичное изображение, показывающее другой пример, где слой пленки расположен на подложке, на которой структурирован электрод, не имеющий выступающей части.[28] FIG. 7 is a schematic view showing another example where a film layer is located on a substrate on which an electrode having no protruding portion is structured.

[29] ФИГ. 8 представляет собой схематичное изображение, показывающее пример, где слой пленки расположен на подложке, на которой структурирован электрод, имеющий выступающую часть.[29] FIG. 8 is a schematic view showing an example where the film layer is located on a substrate on which an electrode having a protruding portion is structured.

[30] ФИГ. 9 представляет собой схематичное изображение, показывающее другой пример, где слой пленки расположен на подложке, на которой структурирован электрод, имеющий выступающую часть.[30] FIG. 9 is a schematic view showing another example where a film layer is located on a substrate on which an electrode having a protruding portion is structured.

[31] ФИГ. 10 представляет собой график, показывающий коэффициент изменчивости биодатчика согласно интервалу между боковой стенкой щели и реакционной частью электрода.[31] FIG. 10 is a graph showing a coefficient of variability of a biosensor according to an interval between a side wall of a slit and a reaction portion of an electrode.

[32] ФИГ. 11 представляет собой график, показывающий коэффициент изменчивости биодатчика согласно ширине соединительной части электрода.[32] FIG. 11 is a graph showing a coefficient of variability of the biosensor according to the width of the connecting portion of the electrode.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[33] Здесь и далее варианты воплощения настоящего раскрытия будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи для прояснения решения технической проблемы настоящего раскрытия. Однако, при разъяснении настоящего раскрытия, пояснения о соответствующих технологиях будут опущены, если из-за таких пояснений суть настоящего раскрытия становится неясной. В дополнение, термины, используемые в данной заявке, определяются с учетом функций в настоящем раскрытии, и их можно заменить, в зависимости от намерения или заказа конструктора, изготовителя и т.п. Поэтому определения описанных ниже терминов могут быть даны исходя из содержания всей данной заявки.[33] Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to clarify a solution to the technical problem of the present disclosure. However, when clarifying the present disclosure, explanations of the related technologies will be omitted if, due to such explanations, the essence of the present disclosure becomes unclear. In addition, the terms used in this application are defined taking into account the functions in this disclosure, and they can be replaced, depending on the intention or order of the designer, manufacturer, etc. Therefore, the definitions of the terms described below can be given based on the contents of this entire application.

[34] ФИГ. 1 представляет собой перспективное изображение, показывающее устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик 100 согласно варианту воплощения настоящего раскрытия.[34] FIG. 1 is a perspective view showing a coffee stain-resistant biosensor 100 according to an embodiment of the present disclosure.

[35] Как показано на ФИГ. 1, биодатчик 100 согласно варианту воплощения настоящего раскрытия включает в себя подложку 110, электроды 120, 130, слой 140 реагента, слой 150 пленки и т.д., а в некоторых вариантах воплощения может дополнительно включать в себя внешний слой 160 пленки. Биодатчик 100 может иметь ламинированную структуру, в которой электроды 120, 130, слой 140 реагента, слой 150 пленки, внешний слой 160 пленки и т.д. расположены на одной поверхности подложки 110.[35] As shown in FIG. 1, a biosensor 100 according to an embodiment of the present disclosure includes a substrate 110, electrodes 120, 130, a reagent layer 140, a film layer 150, etc., and in some embodiments, may further include an outer film layer 160. The biosensor 100 may have a laminated structure in which electrodes 120, 130, a reagent layer 140, a film layer 150, an outer film layer 160, etc. located on one surface of the substrate 110.

[36] Расположенный на подложке 110 слой 150 пленки имеет щель 152, в которую вводят анализируемый целевой биоматериал. В дополнение, во внешнем слое 160 пленки, расположенном на слое 150 пленки, может быть образовано выпускное отверстие 162 для выпуска воздуха изнутри щели 152 по мере введения целевого биоматериала в щель 152. Слой 140 реагента, содержащий материал, осуществляющий электрохимическую реакцию с целевым биоматериалом, расположен на части подложки, соответствующей внутренней области щели 152, среди всей подложки 110.[36] Located on the substrate 110, the film layer 150 has a slit 152 into which the target biomaterial to be analyzed is introduced. In addition, in the outer film layer 160 located on the film layer 150, an outlet 162 may be formed to release air from the inside of the slit 152 as the target biomaterial is introduced into the slit 152. A reagent layer 140 containing an electrochemical reaction with the target biomaterial located on the part of the substrate corresponding to the inner region of the slit 152, among the entire substrate 110.

[37] При этом термин «биоматериал», используемый в этой заявке, включает все виды биоматериалов, свойства которых могут быть количественно измерены путем применения амперометрии среди электрохимических методов. Например, целевым биоматериалом может быть биологический материал, такой как кровь, слюна, клетка и ген, биохимический материал или материал, полученный из биоматериала или биохимического материала.[37] In this case, the term “biomaterial” used in this application includes all types of biomaterials whose properties can be quantified by applying amperometry among electrochemical methods. For example, the target biomaterial may be biological material, such as blood, saliva, a cell and a gene, biochemical material, or material derived from a biomaterial or biochemical material.

[38] ФИГ. 2 представляет собой перспективное изображение в разобранном виде, показывающее биодатчик 100 по ФИГ. 1.[38] FIG. 2 is an exploded perspective view showing the biosensor 100 of FIG. 1.

[39] Как показано на ФИГ. 2, подложка 110 соответствует основному слою биодатчика 100 и может быть изготовлена из изоляционного материала. По меньшей мере один рабочий электрод 120 и по меньшей мере один электрод 130 сравнения структурированы на одной поверхности подложки 110 проводящим материалом. Например, рабочий электрод 120 и электрод 130 сравнения могут быть образованы на одной поверхности подложки 110 с помощью процесса трафаретной печати, с использованием углеродных чернил.[39] As shown in FIG. 2, the substrate 110 corresponds to the base layer of the biosensor 100 and can be made of insulating material. At least one working electrode 120 and at least one reference electrode 130 are structured on one surface of the substrate 110 with a conductive material. For example, the working electrode 120 and the reference electrode 130 can be formed on the same surface of the substrate 110 using a screen printing process using carbon ink.

[40] Слой 140 реагента включает в себя материал, который вызывает электрохимическую реакцию с целевым биоматериалом и нанесен на заданную площадь на одной поверхности структурированной подложки 110, на которой структурированы рабочий электрод 120 и электрод 130 сравнения, так что часть слоя 140 реагента расположена на части рабочего электрода 120, а другая его часть расположена на части электрода 130 сравнения.[40] The reagent layer 140 includes a material that causes an electrochemical reaction with the target biomaterial and is applied to a predetermined area on one surface of the structured substrate 110 on which the working electrode 120 and the reference electrode 130 are structured, so that part of the reagent layer 140 is located on the part a working electrode 120, and another part thereof is located on a part of the reference electrode 130.

[41] Слой 150 пленки расположен на одной поверхности подложки 110, на которой структурированы рабочий электрод 120 и электрод 130 сравнения, и имеет щель 152, простирающуюся с заданной шириной так, что слой 140 реагента обнажен через нее. В этом случае щель 152 может представлять собой U-образный паз, имеющий отверстие на кромке слоя 150 пленки и углубленный к центру слоя 150 пленки с заданной шириной, исходя из горизонтального сечения слоя 150 пленки. Порядок ламинирования слоя 140 реагента и слоя 150 пленки может быть подходящим образом изменен в зависимости от вариантов воплощения.[41] The film layer 150 is located on one surface of the substrate 110 on which the working electrode 120 and the reference electrode 130 are structured, and has a slit 152 extending with a predetermined width so that the reagent layer 140 is exposed through it. In this case, the slot 152 may be a U-shaped groove having an opening at the edge of the film layer 150 and recessed to the center of the film layer 150 with a predetermined width based on the horizontal section of the film layer 150. The lamination order of the reagent layer 140 and the film layer 150 can be suitably changed depending on the embodiments.

[42] Внешний слой 160 пленки расположен на слое 150 пленки для защиты внутреннего пространства щели 152, где расположен слой 140 реагента. Образованное во внешнем слое 160 пленки выпускное отверстие 162 может быть образовано в положении, сообщающемся с выводом щели 152, так чтобы воздух изнутри щели 152 выходил наружу при введении целевого биоматериала во внутреннее пространство щели 152 за счет капиллярного явления или т.п. Внешний слой 160 пленки может быть изготовлен из гидрофильного материала. Если внешний слой 160 пленки изготовлен из гидрофильного материала, можно легче ввести целевой биоматериал, содержащий влагу.[42] The outer film layer 160 is located on the film layer 150 to protect the interior of the slit 152 where the reagent layer 140 is located. An outlet 162 formed in the outer film layer 160 may be formed in a position in communication with the outlet of the slit 152 so that air from the inside of the slit 152 exits when the target biomaterial is introduced into the inner space of the slit 152 due to a capillary phenomenon or the like. The outer layer 160 of the film may be made of a hydrophilic material. If the outer layer 160 of the film is made of a hydrophilic material, it is easier to introduce the target biomaterial containing moisture.

[43] Измерительная система для измерения характеристик целевого биоматериала путем использования описанного выше биодатчика 100 может количественно измерять характеристики целевого биоматериала за счет применения амперометрии, среди различных электрохимических методов. То есть, измерительная система может давать количественные значения измерений целевого биоматериала за счет приложения заданного напряжения к рабочему электроду 120 биодатчика 100 и измерения величины окислительно-восстановительного тока, генерируемого в биодатчике 100, в зависимости от концентрации или содержания целевого биоматериала, введенного в биодатчик 100.[43] A measuring system for measuring the characteristics of the target biomaterial by using the biosensor 100 described above can quantitatively measure the characteristics of the target biomaterial through the use of amperometry, among various electrochemical methods. That is, the measuring system can give quantitative measurements of the target biomaterial by applying a given voltage to the working electrode 120 of the biosensor 100 and measuring the value of the redox current generated in the biosensor 100, depending on the concentration or content of the target biomaterial introduced into the biosensor 100.

[44] Например, если биодатчик 100 выполнен как датчик глюкозы, используемый в системе измерения глюкозы в крови, то слой 140 реагента может быть изготовлен из реагента, в котором смешаны фермент, такой как GOx (глюкозооксидаза) или GDH (глюкозодегидрогеназа), который реагирует с содержащейся в крови глюкозой, и медиатор переноса электронов, восстанавливаемый за счет приема электрона, когда фермент вступает в реакцию. В этом случае реагент может включать в себя фермент, такой как GOx или GDH, который выполняет функцию подачи электронов к медиатору при реакции с глюкозой, при концентрации 1000-5000 U/мл, и может включать в себя феррицианидное, рутениевое или осмиевое соединение, которое действует как медиатор передачи электронов между ферментом и рабочим электродом 120, в диапазоне 100-500 мМ. В дополнение, реагент может включать в себя 0,1-10 мас.% BSA (бычий сывороточный альбумин), который поддерживает активность фермента, 0,1-2 мас.% поверхностно-активного вещества (ПАВ), такого как Triton X-100 или Tween-20, которое способствует хорошему растеканию жидкого реагента по электродам 120, 130, и 0,1-1 мас.% фиксирующего агента, такого как ПЭГ (полиэтиленгликоль), ПВП (поливинилпирролидон) или агароза, который способствует фиксации реагента.[44] For example, if the biosensor 100 is configured as a glucose sensor used in a blood glucose measurement system, then the reagent layer 140 may be made of a reagent in which an enzyme such as GOx (glucose oxidase) or GDH (glucose dehydrogenase) is mixed that reacts with glucose contained in the blood, and an electron transfer mediator, restored by taking an electron when the enzyme reacts. In this case, the reagent may include an enzyme, such as GOx or GDH, which performs the function of supplying electrons to the mediator by reaction with glucose, at a concentration of 1000-5000 U / ml, and may include a ferricyanide, ruthenium or osmium compound, which acts as a mediator of electron transfer between the enzyme and the working electrode 120, in the range of 100-500 mm. In addition, the reagent may include 0.1-10 wt.% BSA (bovine serum albumin), which supports the activity of the enzyme, 0.1-2 wt.% Surfactant, such as Triton X-100 or Tween-20, which promotes good spreading of the liquid reagent along the electrodes 120, 130, and 0.1-1 wt.% a fixing agent, such as PEG (polyethylene glycol), PVP (polyvinylpyrrolidone) or agarose, which helps fix the reagent.

[45] Система измерения глюкозы в крови с использованием описанного выше биодатчика 100 измеряет содержание глюкозы в крови не путем непосредственного измерения электронов, генерируемых в ходе реакции глюкозы и фермента в биодатчике 100, а путем измерения величины окислительно-восстановительного тока, возникающего тогда, когда медиатор переноса электронов, восстановленный за счет приема соответствующих электронов, окисляется снова, а именно, величины тока, выходящего через рабочий электрод 120 биодатчика 100.[45] The blood glucose measurement system using the biosensor 100 described above does not measure blood glucose by directly measuring the electrons generated during the reaction of glucose and an enzyme in the biosensor 100, but by measuring the amount of redox current that occurs when the mediator electron transfer, restored by receiving the corresponding electrons, is oxidized again, namely, the magnitude of the current exiting through the working electrode 120 of the biosensor 100.

[46] При этом значение тока i(t) с течением времени у биодатчика, в котором применяется амперометрия, может быть рассчитано по следующему уравнению Коттрелла.[46] In this case, the value of current i (t) over time at the biosensor in which amperometry is used can be calculated using the following Cottrell equation.

[47] [Уравнение Коттрелла][47] [Cottrell equation]

[48] i(t)=(nFAD1/2C0)/(πt)1/2 [48] i (t) = (nFAD 1/2 C 0 ) / (πt) 1/2

[49] В уравнении Коттрелла n - число электронов, задействованных в электрохимической реакции, F - постоянная Фарадея, A - площадь электрода, D - коэффициент диффузии, C0 - исходная концентрация материала (восстановленного медиатора), π - круговая постоянная, а t - время.[49] In the Cottrell equation, n is the number of electrons involved in the electrochemical reaction, F is the Faraday constant, A is the electrode area, D is the diffusion coefficient, C 0 is the initial concentration of the material (reduced mediator), π is the circular constant, and t is time.

[50] Как показано в уравнении Коттрелла, значение тока биодатчика определяют, взяв как сомножители, соответственно, число (n) задействованных в реакции электронов и площадь (A) электрода. Таким образом, для повышения точности и воспроизводимости измеренных с использованием биодатчика значений требуется предотвратить участие в электрохимической реакции кромки слоя 140 реагента, где частицы реагента непредсказуемо смещаются из-за эффекта кофейного пятна, а также поддерживать постоянной площадь электрода, используемого для электрохимической реакции.[50] As shown in the Cottrell equation, the biosensor current is determined by taking, as factors, the number (n) of electrons involved in the reaction and the area (A) of the electrode. Thus, in order to increase the accuracy and reproducibility of the values measured using the biosensor, it is necessary to prevent the edges of the reagent layer 140 from participating in the electrochemical reaction, where the reagent particles are unpredictably displaced due to the coffee stain effect, and also to keep the electrode area used for the electrochemical reaction constant.

[51] Для этой цели рабочий электрод 120 и электрод 130 сравнения биодатчика 100 согласно варианту воплощения настоящего раскрытия могут включать в себя, соответственно, выводные части 122, 132, реакционные части 124, 134 и соединительные части 126, 136, и могут дополнительно включать в себя выступающие части 128, 138, в зависимости от вариантов воплощения.[51] For this purpose, the working electrode 120 and the reference electrode 130 of the biosensor 100 according to an embodiment of the present disclosure may include, respectively, lead portions 122, 132, reaction portions 124, 134 and connection portions 126, 136, and may further include protruding portions 128, 138, depending on the embodiments.

[52] Выводные части 122, 132 расположены во внешней области щели 152, образованной в слое 150 пленки, расположенном на подложке 110, и выполнены с возможностью их электрического соединения с внешней цепью. Формы выводных частей 122, 132 можно изменять различным образом.[52] The lead-out portions 122, 132 are located in the outer region of the slit 152 formed in the film layer 150 located on the substrate 110 and are configured to electrically connect them to an external circuit. The shapes of the lead portions 122, 132 can be changed in various ways.

[53] Реакционные части 124, 134 расположены во внутренней области щели 152 и простираются с заданной шириной на заданную длину в направлении по ширине щели 152 так, что оба продольных вывода реакционных частей 124, 134 разнесены на заданный интервал от боковых стенок щели 152, которые обращены друг к другу в направлении по ширине щели 152.[53] The reaction portions 124, 134 are located in the interior of the slit 152 and extend with a predetermined width to a predetermined length in the direction along the width of the slit 152 so that both longitudinal leads of the reaction portions 124, 134 are spaced a predetermined interval from the side walls of the slit 152, which facing each other in the direction along the width of the slit 152.

[54] Соединительные части 126, 136 имеют меньшую ширину, чем реакционные части 124, 134, и простираются от реакционных частей 124, 134 до соединения с выводными частями 122, 132. В этом случае один конец соединительных частей 126, 136 расположен во внутренней области щели 152, а другой конец соединительных частей 126, 136 расположен во внешней области щели 152.[54] The connecting parts 126, 136 are narrower than the reaction parts 124, 134, and extend from the reaction parts 124, 134 to the connection with the lead parts 122, 132. In this case, one end of the connecting parts 126, 136 is located in the inner region slots 152, and the other end of the connecting parts 126, 136 is located in the outer region of the slit 152.

[55] Если рабочий электрод 120 и электрод 130 сравнения дополнительно включают в себя выступающие части 128, 138 соответственно, эти выступающие части 128, 138 имеют ту же ширину, что и соединительные части 126, 136, и простираются от реакционных частей 124 так, что их выводы расположены во внешней области щели 152. В этом случае соединительные части 126, 136 и выступающие части 128, 138 выполнены простирающимися вдоль направления по ширине щели 152 от реакционных частей 124, 134, соответственно, в противоположных направлениях.[55] If the working electrode 120 and the comparison electrode 130 further include protruding parts 128, 138, respectively, these protruding parts 128, 138 have the same width as the connecting parts 126, 136, and extend from the reaction parts 124 so that their conclusions are located in the outer region of the gap 152. In this case, the connecting parts 126, 136 and the protruding parts 128, 138 are made extending along the direction along the width of the gap 152 from the reaction parts 124, 134, respectively, in opposite directions.

[56] ФИГ. 3 представляет собой схематичное изображение, показывающее структуру электрода биодатчика 100 согласно варианту воплощения настоящего раскрытия.[56] FIG. 3 is a schematic view showing the structure of an electrode of a biosensor 100 according to an embodiment of the present disclosure.

[57] Как показано на ФИГ. 3, реакционные части 124, 134 электродов 120, 130 расположены во внутренней области щели 152 и простираются с заданной шириной на заданную длину в направлении по ширине щели 152 так, что оба продольных вывода реакционных частей 124, 134 отделены от боковых стенок щели 152, которые обращены друг к другу в направлении по ширине щели 152, на регулярные интервалы d1, d2.[57] As shown in FIG. 3, the reaction parts 124, 134 of the electrodes 120, 130 are located in the inner region of the gap 152 and extend with a predetermined width to a predetermined length in the direction along the width of the gap 152 so that both longitudinal leads of the reaction parts 124, 134 are separated from the side walls of the gap 152, which facing each other in the direction along the width of the slit 152, at regular intervals d1, d2.

[58] В этом случае интервалы d1, d2 между реакционными частями 124, 134 и боковыми стенками щели 152 установлены в пределах диапазона, в котором кромки слоя 140 реагента, который наносят на внутреннюю область щели 152 и высушивают, не находятся в непосредственном контакте с реакционными частями 124, 134, но площади реакционных частей 124, 134 серьезно не снижены. Для этой цели интервал между продольными выводами реакционных частей 124, 134, которые обращены к боковым стенкам щели 152, и соответствующими боковыми стенками может быть определен в диапазоне, удовлетворяющем нижеприведенному Уравнению 1.[58] In this case, the intervals d1, d2 between the reaction parts 124, 134 and the side walls of the slit 152 are set within the range in which the edges of the reagent layer 140, which are applied to the inner region of the slit 152 and dried, are not in direct contact with the reaction parts 124, 134, but the area of the reaction parts 124, 134 is not seriously reduced. For this purpose, the interval between the longitudinal terminals of the reaction parts 124, 134, which are facing the side walls of the slit 152, and the corresponding side walls can be determined in a range that satisfies the Equation 1 below.

[59] [Уравнение 1][59] [Equation 1]

[60] 0,075Ws ≤ d ≤ 0,2Ws [мм][60] 0.075Ws ≤ d ≤ 0.2Ws [mm]

[61] В уравнении 1 Ws - ширина щели 152, а d - интервал между продольными выводами реакционных частей 124, 134, обращенных к боковым стенкам щели 152, и соответствующими боковыми стенками. В этом случае ширина (Ws) щели 152 может составлять в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм.[61] In equation 1, Ws is the width of the slit 152, and d is the interval between the longitudinal leads of the reaction parts 124, 134 facing the side walls of the slit 152, and the corresponding side walls. In this case, the width (Ws) of the slit 152 may range from 1.5 mm to 3 mm.

[62] На ФИГ. 3, d1 и d2 соответственно находятся в диапазоне от 0,075Ws до 0,2Ws. Если d1 и d2 составляют менее 0,075Ws, кромки слоя 140 реагента, неравномерно смещенные из-за эффекта кофейного пятна, могут входить в контакт с реакционными частями 124, 134, участвуя в окислительно-восстановительной реакции с целевым биоматериалом, тем самым ухудшая воспроизводимость измеренных с использованием биодатчика 100 значений. Также, если d1 и d2 составляют более 0,2Ws, площади реакционных частей 124, 134 сильно снижаются, уменьшая выходной ток биодатчика 100, что также ухудшает точность измеренных с использованием биодатчика 100 значений.[62] FIG. 3, d1 and d2, respectively, are in the range from 0.075Ws to 0.2Ws. If d1 and d2 are less than 0.075Ws, the edges of the reagent layer 140 that are unevenly displaced due to the coffee stain effect can come into contact with the reaction parts 124, 134, participating in the redox reaction with the target biomaterial, thereby impairing the reproducibility of using a biosensor of 100 values. Also, if d1 and d2 are more than 0.2 Ws, the areas of the reaction parts 124, 134 are greatly reduced, decreasing the output current of the biosensor 100, which also impairs the accuracy of the values measured using the biosensor 100.

[63] Как было упомянуто выше, соединительные части 126, 136 электродов 120, 130 выполнены простирающимися от реакционных частей 124, 134 с меньшей шириной, чем реакционные части 124, 134, соединяемые соответственно с выводными частями 122, 132.[63] As mentioned above, the connecting parts 126, 136 of the electrodes 120, 130 are made extending from the reaction parts 124, 134 with a smaller width than the reaction parts 124, 134 connected respectively to the output parts 122, 132.

[64] В этом случае ширину (Wc) соединительных частей 126, 136 следует определять в диапазоне, в котором площадь контакта с кромкой слоя 140 реагента минимизирована, и это обеспечивает легкую реализацию, не вызывая отсоединение. Для этого ширину (Wc) соединительных частей 126, 136 можно определить в диапазоне, удовлетворяющем нижеприведенному Уравнению 2.[64] In this case, the width (Wc) of the connecting parts 126, 136 should be determined in a range in which the contact area with the edge of the reagent layer 140 is minimized, and this allows easy implementation without causing disconnection. For this, the width (Wc) of the connecting parts 126, 136 can be determined in a range that satisfies the Equation 2 below.

[65] [Уравнение 2][65] [Equation 2]

[66] 0,2Wr ≤ Wc ≤ 0,5Wr [mm][66] 0.2Wr ≤ Wc ≤ 0.5Wr [mm]

[67] В уравнении 2 Wr - ширина реакционных частей 124, 134, а Wc - ширина соединительных частей 126, 136. В этом случае ширина реакционной части 124 рабочего электрода 120 может составлять от 0,2 мм до 3 мм, а ширина реакционной части 134 электрода 130 сравнения может составлять от 0,2 мм до 4,5 мм.[67] In equation 2, Wr is the width of the reaction parts 124, 134, and Wc is the width of the connecting parts 126, 136. In this case, the width of the reaction part 124 of the working electrode 120 may be from 0.2 mm to 3 mm, and the width of the reaction part 134 of the reference electrode 130 may be from 0.2 mm to 4.5 mm.

[68] На ФИГ. 3 ширина (Wc) соединительной части 126 имеет размер в диапазоне от 0,2Wr до 0,5Wr. Если ширина (Wc) соединительной части 126 составляет менее 0,2Wr, фактическая реализация затруднена, и возможен дефект изготовления или отсоединение. Также, если ширина (Wc) соединительной части 126 составляет более 0,5Wr, площадь контакта между кромкой слоя 140 реагента и соединительной частью 126 повышается, тем самым ухудшая воспроизводимость измеренных с использованием биодатчика 100 значений.[68] FIG. 3, the width (Wc) of the connecting portion 126 has a size in the range of 0.2Wr to 0.5Wr. If the width (Wc) of the connecting part 126 is less than 0.2 Wr, the actual implementation is difficult and a manufacturing defect or detachment is possible. Also, if the width (Wc) of the connecting part 126 is more than 0.5 Wr, the contact area between the edge of the reagent layer 140 and the connecting part 126 is increased, thereby impairing the reproducibility of the values measured using the biosensor 100.

[69] При этом, если рабочий электрод 120 и электрод 130 сравнения дополнительно включают в себя выступающие части 128, 138, простирающиеся в противоположных направлениях до соединительных частей 126, 136 соответственно от реакционных частей 124, 134, эти выступающие части 128, 138 могут иметь ту же ширину, что и соединительные части 126, 136.[69] Moreover, if the working electrode 120 and the comparison electrode 130 further include protruding parts 128, 138 extending in opposite directions to the connecting parts 126, 136 respectively from the reaction parts 124, 134, these protruding parts 128, 138 may have the same width as the connecting parts 126, 136.

[70] ФИГ. 4 представляет собой схематичное изображение, показывающее слой реагента 16, нанесенный на электроды 12, 14, имеющий общую структуру.[70] FIG. 4 is a schematic view showing a reagent layer 16 deposited on electrodes 12, 14 having a common structure.

[71] Как показано на ФИГ. 4, если раствор реагента, нанесенный на электроды 12, 14, имеющие общую структуру, образованную на подложке 10, высушивают с образованием слоя 16 реагента, частицы реагента неравномерно смещаются вдоль кромки слоя 16 реагента из-за эффекта кофейного пятна, и количество и плотность смещенных частиц различно для каждого биодатчика. Поскольку области (x1-x4) электродов 12, 14, имеющих общую структуру, в контакте с кромками слоя 16 реагента имеют большую площадь, кромки слоя 16 реагента участвуют в электрохимической реакции и окислительно-восстановительной реакции с целевым биоматериалом при значительной процентной доле, что ухудшает точность и воспроизводимость измеренных с использованием биодатчика значений, тем самым не гарантируя надежности измеренных значений.[71] As shown in FIG. 4, if the reagent solution deposited on the electrodes 12, 14 having the general structure formed on the substrate 10 is dried to form a reagent layer 16, the reagent particles are unevenly displaced along the edge of the reagent layer 16 due to the effect of the coffee stain, and the amount and density of the displaced particles are different for each biosensor. Since the areas (x1-x4) of the electrodes 12, 14 having a common structure have a large area in contact with the edges of the reagent layer 16, the edges of the reagent layer 16 participate in the electrochemical reaction and the redox reaction with the target biomaterial at a significant percentage, which worsens the accuracy and reproducibility of the values measured using the biosensor, thereby not guaranteeing the reliability of the measured values.

[72] ФИГ. 5 представляет собой схематичное изображение, показывающее нанесенный на электроды 120, 130 слой 140 реагента биодатчика согласно варианту воплощения настоящего раскрытия.[72] FIG. 5 is a schematic view showing a biosensor reagent layer 140 applied to the electrodes 120, 130 according to an embodiment of the present disclosure.

[73] Как показано на ФИГ. 5, в настоящем раскрытии, хотя частицы реагента, нанесенного на подложку 110, неравномерно смещаются вдоль кромок слоя 140 реагента из-за эффекта кофейного пятна, поскольку области (y1-y4) соединительных частей 126, 136 и выступающих частей 128, 138 в контакте с кромками слоя 140 реагента имеют небольшую площадь, в основном в окислительно-восстановительной реакции с целевым биоматериалом участвует центр слоя 140 реагента в контакте с реакционными частями 124, 134 электродов 120, 130, а кромки слоя 140 реагента участвуют в очень низкой степени, которая не влияет на измеренные значения. Таким образом, согласно настоящему раскрытию можно повысить точность и воспроизводимость значений, измеренных с использованием биодатчиков, и гарантировать надежность измеренных значений.[73] As shown in FIG. 5, in the present disclosure, although the reagent particles deposited on the substrate 110 are not uniformly displaced along the edges of the reagent layer 140 due to the coffee stain effect, since the regions (y1-y4) of the connecting parts 126, 136 and the protruding parts 128, 138 are in contact with the edges of the reagent layer 140 have a small area, mainly in the redox reaction with the target biomaterial the center of the reagent layer 140 is in contact with the reaction parts 124, 134 of the electrodes 120, 130, and the edges of the reagent layer 140 are involved in a very low degree, which does not affect on the measured values. Thus, according to the present disclosure, it is possible to increase the accuracy and reproducibility of the values measured using biosensors, and to guarantee the reliability of the measured values.

[74] Обращаясь снова к ФИГ. 3, рабочий электрод 120 и электрод 130 сравнения, структурированные на подложке 110 биодатчика согласно варианту воплощения настоящего раскрытия, могут дополнительно включать в себя выступающие части 128, 138, которые соответственно имеют ту же ширину, что и соединительные части 126, 136, и простираются от реакционных частей 124, 134 так, что их выводы располагаются во внешней области щели 152. В этом случае соединительные части 126, 136 и выступающие части 128, 138 могут простираться от реакционных частей 124, 134 вдоль направления по ширине щели 152 соответственно в противоположных направлениях.[74] Turning again to FIG. 3, a working electrode 120 and a reference electrode 130 structured on a biosensor substrate 110 according to an embodiment of the present disclosure may further include protruding portions 128, 138, which respectively have the same width as the connecting portions 126, 136, and extend from the reaction parts 124, 134 so that their conclusions are located in the outer region of the gap 152. In this case, the connecting parts 126, 136 and the protruding parts 128, 138 can extend from the reaction parts 124, 134 along the direction along the width of the gap 152, respectively opposite directions.

[75] Выступающие части 128, 138 приданы электродам 120, 130 биодатчика 100 для того, чтобы поддерживать постоянной площадь электрода, расположенную во внутренней области щели 152, даже когда в направлении по ширине (Ws) щели 152 возникает допуск в то время, как имеющий щель 152 слой 150 пленки помещают на подложку 110, с дополнительным повышением тем самым точности и воспроизводимости измеренных с использованием биодатчика значений.[75] The protruding portions 128, 138 are attached to the electrodes 120, 130 of the biosensor 100 in order to maintain a constant electrode area located in the inner region of the slit 152, even when tolerance occurs in the width direction (Ws) of the slit 152, while having the slit 152 film layer 150 is placed on the substrate 110, thereby further increasing the accuracy and reproducibility of the values measured using the biosensor.

[76] Для этого длина (Le) выступающих частей 128, 138 может быть определена удовлетворяющей диапазону согласно нижеприведенному Уравнению 3.[76] For this, the length (Le) of the protruding portions 128, 138 can be determined to satisfy a range according to Equation 3 below.

[77] [Уравнение 3][77] [Equation 3]

[78] 0,2Ws < Le ≤ 0,4Ws [mm][78] 0.2Ws <Le ≤ 0.4Ws [mm]

[79] В уравнении 3 Ws - ширина щели 152, а Le - длина выступающих частей 128, 138.[79] In equation 3, Ws is the slit width 152, and Le is the length of the protruding parts 128, 138.

[80] Для поддержания постоянной площади электрода, расположенной во внутренней области щели 152, выступающие части 128, 138 должны иметь поле заданной длины (l0) во внешней области щели 152, даже если в направлении по ширине щели 152 (Ws) образуется допуск в то время, как слой 150 пленки помещают на подложку 110. Таким образом, длина (Le) выступающих частей 128, 138 должна быть по меньшей мере большей, чем 0,2Ws, т.е. максимальное значение d1 или d2. Также, поскольку допуск при ламинировании слоя 150 пленки допустим лишь тогда, когда реакционные части 124, 134 электродов 120, 130 расположены во внутренней области щели 152, длина (Le) выступающих частей 128, 138 не должна быть больше 0,4Ws, т.е. максимального значения d1+d2.[80] In order to maintain a constant electrode area located in the inner region of the gap 152, the protruding portions 128, 138 must have a field of a given length (l 0 ) in the outer region of the gap 152, even if a tolerance is formed in the direction along the width of the gap 152 (Ws) while the film layer 150 is placed on the substrate 110. Thus, the length (Le) of the protruding portions 128, 138 should be at least greater than 0.2Ws, i.e. maximum value d1 or d2. Also, since the tolerance when laminating the film layer 150 is permissible only when the reaction parts 124, 134 of the electrodes 120, 130 are located in the inner region of the slit 152, the length (Le) of the protruding parts 128, 138 should not be more than 0.4Ws, i.e. . maximum value d1 + d2.

[81] Между тем, на ФИГ. 3, соединительная часть 126 рабочего электрода 120 должна быть короче, чем его выступающая часть 128, и должна быть длиннее, чем выступающая часть 138 электрода 130 сравнения. Также, соединительная часть 136 электрода 130 сравнения также должна быть образована не короче его выступающей части 138.[81] Meanwhile, in FIG. 3, the connecting part 126 of the working electrode 120 should be shorter than its protruding part 128, and should be longer than the protruding part 138 of the comparison electrode 130. Also, the connecting portion 136 of the reference electrode 130 should also be formed no shorter than its protruding portion 138.

[82] ФИГ. 6 представляет собой схематичное изображение, показывающее пример, где слой 150a пленки расположен на подложке 110a, на которой структурирован электрод 120a, не имеющий выступающей части.[82] FIG. 6 is a schematic view showing an example where the film layer 150a is located on a substrate 110a on which an electrode 120a having no protruding portion is structured.

[83] ФИГ. 7 представляет собой схематичное изображение, показывающее другой пример, где слой 150a пленки расположен на подложке 110a, на которой структурирован электрод 120, не имеющий выступающей части.[83] FIG. 7 is a schematic view showing another example where the film layer 150a is located on a substrate 110a on which an electrode 120 having no protruding portion is structured.

[84] Если допуск образуется слева в то время, как слой 150a пленки помещают на подложку 110a, на которой структурирован электрод 120a, имеющий лишь выводную часть 122a, реакционную часть 124a и соединительную часть 126a, как показано на ФИГ. 6, площадь (Sa) соединительной части 126a, расположенной во внутренней области щели слоя 150 пленки, сужена, тем самым снижая площадь электрода, используемую для электрохимической реакции.[84] If a tolerance is formed on the left while the film layer 150a is placed on the substrate 110a on which the electrode 120a having only the lead-out portion 122a, the reaction portion 124a, and the connecting portion 126a are structured, as shown in FIG. 6, the area (Sa) of the connecting portion 126a located in the inner region of the slit of the film layer 150 is narrowed, thereby reducing the electrode area used for the electrochemical reaction.

[85] Между тем, если допуск образуется справа в то время, как слой 150a пленки помещают на подложку 110a, на которой структурирован электрод 120a, имеющий лишь выводную часть 122a, реакционную часть 124a и соединительную часть 126a, как показано на ФИГ. 7, площадь (Sa') соединительной части 126a, расположенной во внутренней области щели слоя 150 пленки, расширена, тем самым повышая площадь электрода, используемую для электрохимической реакции.[85] Meanwhile, if the tolerance is formed on the right while the film layer 150a is placed on the substrate 110a on which the electrode 120a is structured having only the lead portion 122a, the reaction portion 124a and the connecting portion 126a, as shown in FIG. 7, the area (Sa ') of the connecting portion 126a located in the internal region of the slit of the film layer 150 is expanded, thereby increasing the electrode area used for the electrochemical reaction.

[86] Как описано выше, если электрод биодатчика не включают в себя описанную выше выступающую часть, используемая в электрохимической реакции площадь электрода изменяется в зависимости от биодатчиков из-за допуска, образующегося при изготовлении биодатчика.[86] As described above, if the biosensor electrode does not include the protruding portion described above, the area of the electrode used in the electrochemical reaction varies with the biosensors due to the tolerance created in the manufacture of the biosensor.

[87] ФИГ. 8 представляет собой схематичное изображение, показывающее пример, где слой 150 пленки расположен на подложке 110, на которой структурирован электрод 120, имеющий выступающую часть.[87] FIG. 8 is a schematic view showing an example where the film layer 150 is located on a substrate 110 on which an electrode 120 having a protruding portion is structured.

[88] ФИГ. 9 представляет собой схематичное изображение, показывающее другой пример, где слой 150 пленки расположен на подложке 110, на которой структурирован электрод 120, имеющий выступающую часть.[88] FIG. 9 is a schematic view showing another example where the film layer 150 is located on a substrate 110 on which an electrode 120 having a protruding portion is structured.

[89] Если допуск образуется слева в то время, как слой 150 пленки помещают на подложку 110, на которой структурирован электрод 120, имеющий выводную часть 122, реакционную часть 124, соединительную часть 126 и выступающую часть 128, как показано на ФИГ. 8, площадь (S2) соединительной части 126, расположенной во внутренней области щели слоя 150 пленки, сужена, но площадь (S1) выступающей части 128, расположенной во внутренней области щели слоя 150 пленки, расширена. Поскольку соединительная часть 126 и выступающая часть 128 имеют одинаковую ширину, используемая в электрохимической реакции площадь электрода поддерживается постоянной, несмотря на допуски.[89] If a tolerance is formed on the left while the film layer 150 is placed on the substrate 110 on which the electrode 120 is structured, having an output portion 122, a reaction portion 124, a connecting portion 126 and a protruding portion 128, as shown in FIG. 8, the area (S2) of the connecting portion 126 located in the inner region of the gap of the film layer 150 is narrowed, but the area (S1) of the protruding portion 128 located in the inner region of the gap of the film layer 150 is expanded. Since the connecting part 126 and the protruding part 128 have the same width, the electrode area used in the electrochemical reaction is kept constant, despite tolerances.

[90] В дополнение, если допуск образуется справа в то время, как слой 150 пленки помещают на подложку 110, на которой структурирован электрод 120, имеющий выводную часть 122, реакционную часть 124, соединительную часть 126 и выступающую часть 128, как показано на ФИГ. 9, площадь (S2') соединительной части 126, расположенной во внутренней области щели слоя 150 пленки, расширена, но площадь (S1') выступающей части 128, расположенной во внутренней области щели слоя 150 пленки, сужена. Поскольку соединительная часть 126 и выступающая часть 128 имеют одинаковую ширину, используемая в электрохимической реакции площадь электрода поддерживается постоянной, несмотря на допуски.[90] In addition, if the tolerance is formed on the right while the film layer 150 is placed on the substrate 110 on which the electrode 120 is structured, having an output portion 122, a reaction portion 124, a connecting portion 126 and a protruding portion 128, as shown in FIG. . 9, the area (S2 ') of the connecting portion 126 located in the inner region of the slit of the film layer 150 is expanded, but the area (S1') of the protruding portion 128 located in the inner region of the slit of the film layer 150 is narrowed. Since the connecting part 126 and the protruding part 128 have the same width, the electrode area used in the electrochemical reaction is kept constant, despite tolerances.

[91] Как описано выше, если электрод биодатчика включает в себя описанную выше выступающую часть, используемая в электрохимической реакции площадь электрода поддерживается постоянной для всех биодатчиков, несмотря на допуск, образующийся при изготовлении биодатчика, тем самым гарантируя высокий уровень воспроизводимости значений, измеренных с использованием биодатчиков.[91] As described above, if the biosensor electrode includes the protruding portion described above, the electrode area used in the electrochemical reaction is kept constant for all biosensors, despite the tolerance created by the biosensor manufacturing, thereby guaranteeing a high level of reproducibility of the values measured using biosensors.

[92] Далее эффект повышения воспроизводимости биодатчика согласно варианту воплощения настоящего раскрытия будет проверен со ссылкой на экспериментальные результаты измерений коэффициента изменчивости.[92] Next, the effect of increasing the reproducibility of the biosensor according to an embodiment of the present disclosure will be tested with reference to the experimental results of measurements of the coefficient of variability.

[93] Коэффициент изменчивости указывает на стандартное отклонение у совокупности, состоящей из измеренных биодатчиком значений содержания глюкозы в крови, в виде процента от среднего значения у этой совокупности. Чем меньше отклонение, тем выше воспроизводимость.[93] The coefficient of variation indicates the standard deviation of the population consisting of blood glucose values measured by the biosensor as a percentage of the average value of this population. The smaller the deviation, the higher the reproducibility.

[94] В эксперименте по измерению коэффициента изменчивости были использованы биодатчики, имеющие в целом структуру по ФИГ. 2 и выполненные с использованием датчиков глюкозы в крови, а в качестве целевых биоматериалов была использована гипогликемическая кровь с содержанием глюкозы в крови 119 мг/дл и гипергликемическая кровь с содержанием глюкозы в крови 299 мг/дл.[94] In the experiment on measuring the coefficient of variation, biosensors having a generally structure according to FIG. 2 and performed using blood glucose sensors, and hypoglycemic blood with a blood glucose of 119 mg / dl and hyperglycemic blood with a blood glucose of 299 mg / dl were used as target biomaterials.

[95] ФИГ. 10 представляет собой график, показывающий коэффициент изменчивости биодатчика в зависимости от интервала между боковой стенкой щели и реакционной частью электрода. В эксперименте применительно к ФИГ. 10 содержание глюкозы в крови было измерено 30 раз для гипогликемической крови с содержанием глюкозы в крови 119 мг/дл и 20 раз для гипергликемической крови с содержанием глюкозы в крови 299 мг/дл, при поддержании постоянной ширины (Ws) реакционной части и изменении длины реакционной части электрода для каждого биодатчика.[95] FIG. 10 is a graph showing a coefficient of variability of a biosensor as a function of the interval between the side wall of the slit and the reaction portion of the electrode. In the experiment with reference to FIG. 10 blood glucose was measured 30 times for hypoglycemic blood with a blood glucose of 119 mg / dl and 20 times for hyperglycemic blood with a blood glucose of 299 mg / dl, while maintaining a constant width (Ws) of the reaction part and changing the length of the reaction parts of the electrode for each biosensor.

[96] Как показано на ФИГ. 10, если интервалы d1, d2 между боковыми стенками щели и реакционной частью электрода увеличиваются более 0,05Ws относительно ширины (Ws) щели, коэффициент изменчивости (CV) измеренных значений может иметь значение менее 4% не только для гипергликемической крови, но и для гипогликемической крови, таким образом демонстрируя высокий уровень воспроизводимости. В частности, если интервалы d1, d2 попадают в пределы диапазона от 0,075Ws до 0,2Ws относительно ширины (Ws) щели 152, то коэффициент изменчивости имеет значение менее 3%, и должно быть понятно, что при этом проявляется относительно более высокий уровень воспроизводимости. Однако, если интервалы d1, d2 увеличиваются более 0,2Ws, площадь реакционной части электрода избыточно понижена, что скорее ухудшает воспроизводимость.[96] As shown in FIG. 10, if the intervals d1, d2 between the side walls of the gap and the reaction part of the electrode increase more than 0.05Ws relative to the width (Ws) of the gap, the coefficient of variability (CV) of the measured values can be less than 4% not only for hyperglycemic blood, but also for hypoglycemic blood, thus demonstrating a high level of reproducibility. In particular, if the intervals d1, d2 fall within the range from 0.075Ws to 0.2Ws relative to the width (Ws) of the slit 152, then the coefficient of variation is less than 3%, and it should be understood that a relatively higher reproducibility is manifested. . However, if the intervals d1, d2 increase more than 0.2Ws, the area of the reaction part of the electrode is excessively reduced, which rather impairs reproducibility.

[97] ФИГ. 11 представляет собой график, показывающий коэффициент изменчивости биодатчика в зависимости от ширины соединительной части электрода. В эксперименте применительно к ФИГ. 11 содержание глюкозы в крови было измерено 30 раз для гипогликемической крови с содержанием глюкозы в крови 119 мг/дл и 20 раз для гипергликемической крови с содержанием глюкозы в крови 299 мг/дл, при поддержании постоянной ширины (Wr) реакционной части и изменении ширины (Wc) соединительной части и выступающей части электрода для каждого биодатчика.[97] FIG. 11 is a graph showing a coefficient of variability of a biosensor as a function of the width of an electrode connecting portion. In the experiment with reference to FIG. 11, blood glucose was measured 30 times for hypoglycemic blood with a blood glucose of 119 mg / dl and 20 times for hyperglycemic blood with a blood glucose of 299 mg / dl, while maintaining a constant width (Wr) of the reaction part and changing the width ( Wc) the connecting part and the protruding part of the electrode for each biosensor.

[98] Как показано на ФИГ. 11, если ширина (Wc) соединительной части и выступающей части уменьшается менее 0,5Wr относительно ширины (Wr) реакционной части, то коэффициент изменчивости измеренных значений имеет значение менее 4% не только для гипергликемической крови, но и для гипогликемической крови, таким образом демонстрируя воспроизводимость на высоком уровне. Однако, если ширина (Wc) соединительной части и выступающей части уменьшается ниже 0,2Wr, фактическая реализация затруднена, и это может вызвать плохое изготовление и отсоединение.[98] As shown in FIG. 11, if the width (Wc) of the connecting part and the protruding part decreases less than 0.5 Wr relative to the width (Wr) of the reaction part, then the coefficient of variation of the measured values is less than 4%, not only for hyperglycemic blood, but also for hypoglycemic blood, thus demonstrating high reproducibility. However, if the width (Wc) of the connecting part and the protruding part decreases below 0.2 Wr, the actual implementation is difficult, and this may cause poor manufacture and disconnection.

[99] Как описано выше, согласно настоящему раскрытию реакционная часть электрода, покрытого реагентом и расположенного в области щели биодатчика, в которую введен целевой биоматериал, отделена от боковых стенок щели заданным интервалом, чтобы не входить в контакт с кромкой реагента, расположенного вблизи боковых стенок щели. Таким образом, можно повысить точность и воспроизводимость измеренных с использованием биодатчика значений, а также обеспечить надежность измеренных значений, несмотря на эффект кофейного пятна, при котором частицы реагента неравномерно смещаются вдоль кромки реагента, нанесенного на электрод.[99] As described above, according to the present disclosure, the reaction portion of the electrode coated with the reagent and located in the region of the slit of the biosensor into which the target biomaterial is introduced is separated from the side walls of the slit by a predetermined interval so as not to come into contact with the edge of the reagent located near the side walls cracks. Thus, it is possible to increase the accuracy and reproducibility of the values measured using the biosensor, as well as to ensure the reliability of the measured values, despite the effect of the coffee stain, in which the reagent particles are unevenly displaced along the edge of the reagent deposited on the electrode.

[100] Также, поскольку соединительная часть простирается в направлении по ширине щели от реакционной части электрода и соединена с выводной частью электрода, а также предусмотрена выступающая часть, простирающаяся в противоположном соединительной части направлении от реакционной части электрода, так что его вывод расположен во внешней области щели, можно поддерживать постоянной площадь электрода, расположенную во внутренней области щели, даже когда в направлении по ширине щели возникает допуск в то время, как имеющий щель слой пленки размещают на подложке, с дополнительным повышением тем самым точности и воспроизводимости измеренных с использованием биодатчика значений.[100] Also, since the connecting portion extends in a direction along the width of the slit from the reaction portion of the electrode and is connected to the lead portion of the electrode, a protruding portion extending in the direction opposite to the connecting portion from the reaction portion of the electrode is also provided, so that its lead is located in the outer region the gap, it is possible to maintain a constant electrode area located in the inner region of the gap, even when a tolerance occurs in the direction along the width of the gap, while the layer of film commoners on the substrate, with additional thereby increasing the accuracy and reproducibility of the measured values using the biosensor.

[101] В дополнение, что касается конструктивного соотношения между щелью и электродом биодатчика и конструктивного соотношения между реакционной частью, соединительной частью и выступающей частью электрода, предложен оптимизированный диапазон числовых значений, пригодный для поддержания воспроизводимости измеренных с использованием биодатчика значений на высоком уровне, без применения нового материала или вещества, способствуя таким образом конструированию биодатчика и снижая время и затраты, требуемые для изготовления биодатчика.[101] In addition, with regard to the structural relationship between the gap and the electrode of the biosensor and the structural relationship between the reaction part, the connecting part and the protruding part of the electrode, an optimized range of numerical values is proposed, which is suitable for maintaining the reproducibility of the values measured using the biosensor at a high level, without using new material or substance, thus contributing to the design of the biosensor and reducing the time and cost required for the manufacture of the biosensor.

[102] Далее, специалистам в данной области техники должно быть с очевидностью понятно, что различные технические проблемы, не упомянутые здесь, могут быть решены с помощью различных вариантов воплощения согласно настоящему раскрытию.[102] Further, it will be readily apparent to those skilled in the art that various technical problems not mentioned here can be solved by various embodiments according to the present disclosure.

[103] До этого настоящее раскрытие было описано со ссылкой на конкретные варианты воплощения. Однако специалистам в данной области техники должно быть с очевидностью понятно, что в рамках технического объема настоящего раскрытия могут быть реализованы различные модификации. Поэтому вышеприведенные варианты воплощения следует рассматривать не ограничительно, а иллюстративно. То есть, объем настоящего раскрытия определен в прилагаемой формуле изобретения, и все различия в рамках объема его эквивалентов следует считать включенными в настоящее раскрытие.[103] Prior to this, the present disclosure has been described with reference to specific embodiments. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that various modifications may be implemented within the technical scope of the present disclosure. Therefore, the above embodiments should be considered not restrictively, but illustratively. That is, the scope of the present disclosure is defined in the attached claims, and all differences within the scope of its equivalents should be considered included in the present disclosure.

Claims (26)

1. Устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик, содержащий:1. Resistant to the effect of a coffee stain biosensor containing: подложку;a substrate; по меньшей мере один рабочий электрод и по меньшей мере один электрод сравнения, соответственно структурированные на одной поверхности подложки проводящим материалом;at least one working electrode and at least one reference electrode, respectively structured on one surface of the substrate with a conductive material; слой реагента, имеющий материал, вызывающий электрохимическую реакцию с целевым биоматериалом и нанесенный на заданную площадь упомянутой одной поверхности подложки, на которой структурированы рабочий электрод и электрод сравнения, так что часть слоя реагента расположена на части рабочего электрода, а другая часть слоя реагента расположена на части электрода сравнения; иa reagent layer having an material causing an electrochemical reaction with the target biomaterial and deposited on a predetermined area of said one surface of the substrate on which the working electrode and the reference electrode are structured, so that part of the reagent layer is located on the part of the working electrode, and the other part of the reagent layer is located on the part reference electrode; and слой пленки, расположенный на упомянутой одной поверхности подложки, на которой структурированы рабочий электрод и электрод сравнения, причем слой пленки имеет щель, простирающуюся с заданной шириной так, что слой реагента обнажен через нее,a film layer located on said one surface of the substrate on which the working electrode and the reference electrode are structured, the film layer having a slit extending with a predetermined width so that the reagent layer is exposed through it, при этом каждый из рабочего электрода и электрода сравнения включает в себя:wherein each of the working electrode and the reference electrode includes: выводную часть, расположенную во внешней области щели;lead part located in the outer region of the gap; реакционную часть, расположенную во внутренней области щели и простирающуюся с заданной шириной в направлении по ширине щели на заданную длину так, что оба продольных вывода реакционной части отделены заданным интервалом от боковых стенок щели, которые обращены друг к другу в направлении по ширине щели; иa reaction part located in the internal region of the gap and extending with a predetermined width in the direction along the width of the gap to a predetermined length such that both longitudinal leads of the reaction part are separated by a predetermined interval from the side walls of the gap, which face each other in the direction along the width of the gap; and соединительную часть, имеющую меньшую ширину, чем реакционная часть, и простирающуюся от реакционной части до соединения с выводной частью.a connecting part having a smaller width than the reaction part, and extending from the reaction part to the connection with the output part. 2. Устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик по п. 1,2. Resistant to the effect of a coffee stain biosensor according to claim 1, в котором, предполагая, что ширина щели составляет Ws, а интервал между продольным выводом реакционной части, который обращен к боковой стенке щели, и боковой стенкой составляет d, удовлетворяется следующее Уравнение 1.in which, assuming that the gap width is Ws and the interval between the longitudinal terminal of the reaction portion, which faces the side wall of the gap, and the side wall is d, the following Equation 1 is satisfied. [Уравнение 1][Equation 1] 0,075Ws ≤ d ≤ 0,2Ws0.075Ws ≤ d ≤ 0.2Ws 3. Устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик по п. 1,3. Resistant to the effect of a coffee stain biosensor according to claim 1, в котором, предполагая, что ширина реакционной части составляет Wr, а ширина соединительной части составляет Wc, удовлетворяется следующее Уравнение 2.in which, assuming that the width of the reaction part is Wr and the width of the connecting part is Wc, the following Equation 2 is satisfied. [Уравнение 2][Equation 2] 0,2Wr ≤ Wc ≤ 0,5Wr0.2Wr ≤ Wc ≤ 0.5Wr 4. Устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик по п. 1,4. Resistant to the effect of a coffee stain biosensor according to claim 1, в котором каждый из рабочего электрода и электрода сравнения дополнительно включает в себя выступающую часть, которая имеет ту же ширину, что и соединительная часть, и простирается от реакционной части так, что вывод выступающей части расположен во внешней области щели, иin which each of the working electrode and the reference electrode further includes a protruding part, which has the same width as the connecting part, and extends from the reaction part so that the output of the protruding part is located in the outer region of the gap, and при этом соединительная часть и выступающая часть простираются от реакционной части вдоль направления по ширине щели в противоположных направлениях соответственно.while the connecting part and the protruding part extend from the reaction part along the direction along the width of the gap in opposite directions, respectively. 5. Устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик по п. 4,5. Resistant to the effect of a coffee stain biosensor according to claim 4, в котором, предполагая, что ширина щели составляет Ws, а длина выступающей части составляет Le, удовлетворяется следующее Уравнение 3.in which, assuming that the gap width is Ws and the length of the protruding part is Le, the following Equation 3 is satisfied. [Уравнение 3][Equation 3] 0,2Ws < Le ≤ 0,4Ws0.2Ws <Le ≤ 0.4Ws 6. Устойчивый к эффекту кофейного пятна биодатчик по п. 1,6. Resistant to the effect of a coffee stain biosensor according to claim 1, в котором ширина щели составляет в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм.in which the gap width is in the range from 1.5 mm to 3 mm.
RU2019118420A 2017-10-23 2018-10-12 Biosensor, resistant to coffee stain effect RU2713587C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0137669 2017-10-23
KR20170137669 2017-10-23
PCT/KR2018/012068 WO2019083206A1 (en) 2017-10-23 2018-10-12 Biosensor robust against coffee ring effect

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2713587C1 true RU2713587C1 (en) 2020-02-05

Family

ID=66247555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019118420A RU2713587C1 (en) 2017-10-23 2018-10-12 Biosensor, resistant to coffee stain effect

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR102197061B1 (en)
CN (1) CN110073206A (en)
RU (1) RU2713587C1 (en)
WO (1) WO2019083206A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006170631A (en) * 2004-12-13 2006-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Biosensor, its inspection device and its inspection method
KR20070102858A (en) * 2006-04-17 2007-10-22 주식회사 인포피아 Bio-sensor and process for manufacturing it
RU2009115202A (en) * 2006-09-22 2010-10-27 БАЙЕР ХЕЛТКЭА ЭлЭлСи (US) BIOSENSOR SYSTEM HAVING AN INCREASED STABILITY AND HEMATOCRITAL EFFICIENCY
CN104641227A (en) * 2012-09-19 2015-05-20 松下健康医疗控股株式会社 Biosensor and method for manufacturing biosensor
WO2015178912A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte sensors and methods of using same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6736957B1 (en) * 1997-10-16 2004-05-18 Abbott Laboratories Biosensor electrode mediators for regeneration of cofactors and process for using
TW548095B (en) * 2000-06-01 2003-08-21 Chih-Hui Lee Electrochemical electrode test piece and method for producing the same
JP4215510B2 (en) * 2001-02-21 2009-01-28 エンブラパ−エンプレサ・ブラジレイラ・ジ・ペスキザ・アグロペクリア Use of said sensors in sensors and sensor systems for the analysis of mixtures with broad selectivity
US7419573B2 (en) * 2003-11-06 2008-09-02 3M Innovative Properties Company Circuit for electrochemical sensor strip
KR100739865B1 (en) * 2005-12-27 2007-07-16 주식회사 인포피아 Bio-sensor
CN103399069B (en) * 2006-05-08 2016-02-24 拜尔保健有限公司 There is the electrochemical test sensor of the sample volume of minimizing
KR200435115Y1 (en) * 2006-09-30 2007-01-09 케이엠에이치 주식회사 Sample injection time improved biosensor
KR100829400B1 (en) * 2006-11-30 2008-05-15 주식회사 인포피아 Bio-sensor
KR20100006410A (en) * 2008-07-09 2010-01-19 주식회사 올메디쿠스 Bio-sensor having sensing electrode and measuring method using the same
TWI534426B (en) * 2015-03-27 2016-05-21 國立清華大學 A method for biological detection
CN105548297A (en) * 2015-12-11 2016-05-04 武汉璟泓万方堂医药科技股份有限公司 Hemoglobin quantitative detection system and detection method based on electrochemical biosensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006170631A (en) * 2004-12-13 2006-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Biosensor, its inspection device and its inspection method
KR20070102858A (en) * 2006-04-17 2007-10-22 주식회사 인포피아 Bio-sensor and process for manufacturing it
RU2009115202A (en) * 2006-09-22 2010-10-27 БАЙЕР ХЕЛТКЭА ЭлЭлСи (US) BIOSENSOR SYSTEM HAVING AN INCREASED STABILITY AND HEMATOCRITAL EFFICIENCY
CN104641227A (en) * 2012-09-19 2015-05-20 松下健康医疗控股株式会社 Biosensor and method for manufacturing biosensor
WO2015178912A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte sensors and methods of using same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190045064A (en) 2019-05-02
WO2019083206A1 (en) 2019-05-02
CN110073206A (en) 2019-07-30
KR102197061B1 (en) 2020-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7070680B2 (en) Biosensor
CN1163742C (en) Biological sensor
RU2305279C2 (en) Device and method for determining concentration of reduced form or oxidized form of reduction-oxidation substance in liquid sample
US7063775B2 (en) Biosensor and method for manufacturing the same
US9958411B2 (en) Method for measuring hematocrit value of blood sample, method for measuring concentration of analyte in blood sample, sensor chip and sensor unit
US6723371B2 (en) Process for preparing an electrochemical test strip
US7258769B2 (en) Electrochemical biosensors
US10352890B2 (en) Biosensor system, sensor chip, and method of measuring analyte concentration in blood sample
JP2010032552A (en) Electrochemical biosensor strip for analysis of liquid sample
JPH09101280A (en) Biosensor
JPH1142098A (en) Quantitative determination of substrate
JPH10170471A (en) Biosensor
US6860978B2 (en) Biosensor and method of producing the same
WO2020094082A1 (en) Potentiometric biosensor and detection method
JP2960265B2 (en) Biosensor and measurement method using the same
JP2001330581A (en) Substrate concentration determination method
US20060228254A1 (en) Analyzing tool with exhaust port
RU2713587C1 (en) Biosensor, resistant to coffee stain effect
JP4653870B2 (en) Cholesterol measurement sensor
JP4603655B2 (en) Neutral fat measurement sensor
JP2977258B2 (en) Biosensor
US20150027905A1 (en) Reagent composition for biosensors and biosensor comprising reagent layer formed of the same
US20180231490A1 (en) Method for calculating hematocrit in blood, method for calibrating biochemical index value in blood, and system thereof
JP2548147B2 (en) Biosensor
AU2017204379B2 (en) Electrochemical test strip