WO2010140763A2 - 바이오 센서 - Google Patents

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WO2010140763A2
WO2010140763A2 PCT/KR2010/002126 KR2010002126W WO2010140763A2 WO 2010140763 A2 WO2010140763 A2 WO 2010140763A2 KR 2010002126 W KR2010002126 W KR 2010002126W WO 2010140763 A2 WO2010140763 A2 WO 2010140763A2
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reaction
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이성동
고병훈
류지언
김진경
정효암
안구철
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    • G01N33/532—Production of labelled immunochemicals

Definitions

  • the present invention relates to a biosensor for measuring biometric data of a biological sample, in particular blood.
  • Quantitative or qualitative analysis of analytes present in biological samples such as blood is of great chemical and clinical importance. Typical examples include measuring cholesterol, which is a factor of various adult diseases, and measuring blood glucose in diabetics. As a technique for measuring biological data such as cholesterol and blood sugar, it is widely known to drop a biological sample such as blood on a measurement strip and to detect color change or electrochemical change resulting from an enzymatic reaction in the reaction zone.
  • a biosensor for measuring analyte included in a biological sample.
  • the biosensor may measure the amount of blood glucose from the collected blood by an electrochemical method.
  • taking biological samples containing blood is painful for the person being collected, so minimizing the amount of biological samples required for the measurement is required to reduce the pain.
  • Blood cell volume varies from 20 to 60% or more, depending on the person, so even if the same amount of blood is injected, there is a difference in the amount of separated blood cells reaching the final reaction layer.
  • the present invention is derived from such a background, and aims to provide a biosensor capable of minimizing the amount of a biological sample required for measurement and at the same time minimizing the variation in the amount of serum reaching the final reaction layer.
  • the technical problem may be solved by a biosensor for measuring biometric data having the following characteristics.
  • the biosensor includes a measurement layer into which a biological sample is injected and reacts with the biological sample to measure biological data of the biological sample.
  • the lower portion of the lower surface of the measurement layer having a lower opening window (opening window) exposed as a measurement area for measuring the response data of the biological sample, protruded in the upper direction from the peripheral area of the lower opening window And a bottom cover with protrusions.
  • the upper portion which is located on the upper surface of the measurement layer, having an upper opening window exposed to the injection of the biological sample, protruded in a downward direction from a position away from the upper opening window corresponding to the lower protrusion portion A top cover with a protrusion.
  • a capillary gap is formed by the upper surface of the measurement layer, the lower surface of the upper cover and the upper protrusion.
  • a biosensor capable of minimizing the amount of biological sample required for measurement.
  • biosensor that can more accurately represent the results of the reaction by minimizing the variation in the amount of serum that reaches the reaction region to minimize the measurement variation according to the red blood cell volume.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are exemplary views illustrating in detail a measurement layer of a biosensor according to an embodiment
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a biosensor in a coupled state according to an embodiment
  • FIG. 5 is an exemplary view showing a flow of a biological sample sample injected from a biosensor
  • 6 to 8 are exemplary views showing the injection state of the biological sample sample over time.
  • FIG. 1 is a block diagram of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
  • the biosensor includes a measurement layer 20, an upper cover 10, and a lower substrate 30.
  • the measurement layer 20 is for measuring reaction data with the biological sample, and reacts with the biological sample to cause a color change or an electrochemical change.
  • Top cover 10 includes an open window 12.
  • the upper cover 10 protrudes in the direction of the lower substrate at a predetermined distance from the outside of the open window 12 to compress the measurement layer provided between the lower substrate 30 in the downward direction ( 15). More specifically, the upper cover 10 is located on the upper surface of the measurement layer, and has an upper opening window 12 through which the biological sample is injected, and a lower protrusion (from the upper opening window 12). 35, an upper protrusion 15 projecting downward in a position far beyond the region corresponding to the "
  • the lower substrate 30 includes a lower protrusion 35 that protrudes between the open window 12 and the upper protrusion 15 to correspond to the edge of the open window 12 of the upper cover.
  • the lower protrusion 35 has an upper portion of the measurement layer 20 therebetween when the upper cover 10 and the lower substrate 30 are coupled to the open window 12 of the upper cover 10. It protrudes and the lower part of the measurement layer is pressed flat.
  • the size and length of the lower protrusion 35 is preferably determined in accordance with the open window 12 of the upper cover 10. By making the protrusion of the lower protrusion 35 constant, the lower portion of the measurement layer can be pressed flat.
  • the lower substrate 30 is located under the lower surface of the measurement layer and has an exposed lower opening window as a measurement area for measuring the reaction data of the biological sample, and a peripheral area of the lower opening window. Has a lower protrusion 35 protruding upward.
  • the upper protrusion 15 of the upper cover 10 and the lower protrusion 35 of the lower substrate 30 are different in the degree of protrusion.
  • the upper protrusion 15 may protrude 4 mm
  • the lower protrusion 35 may protrude 3 mm.
  • the upper part of the measurement layer is opened by the upper window 15 of the upper cover 10 because the upper protrusion 15 of the upper cover 10 and the lower protrusion 35 of the lower substrate 30 are staggered from each other. Protrude convexly upward, and the lower part of the measurement layer becomes flat.
  • the upper cover 10 and the lower cover 30 are compressed to each other with the measurement layer 20 interposed therebetween, so that the upper surface of the measurement layer 20 and the lower surface and the upper surface of the upper cover 10 are pressed.
  • the capillary gap is formed by the protrusion 150. Due to the presence of this capillary space, the blood injected into the open window 12 is first rapidly flowed into both ends of the measurement layer 20, as shown in FIGS. 6 and 7.
  • FIGS. 2 and 3 are exemplary views illustrating in detail a measurement layer of a biosensor according to an embodiment.
  • the measurement layer according to the embodiment is implemented by stacking the diffusion layer 22, the separation layer 24, and the reaction layer 26.
  • the diffusion layer 22 may include a first diffusion layer 22a above the separation layer 24 and a second diffusion layer 22b below the separation layer 24. That is, the diffusion layer 22 may be implemented as at least one layer and provided between the other layers.
  • the first diffusion layer 22a allows a biological sample such as blood or serum to be injected to be spread quickly and uniformly.
  • the first diffusion layer 22a is a woven material such as polyester or cotton, or a fabric, gauze, or monofilament. Non-woven fabric such as).
  • the separation layer 24 is provided at the bottom of the first diffusion layer 22a and separates blood cells such as erythrocytes from the biological sample, ie, blood, which is diffused in the first diffusion layer 22a.
  • the blood is separated into blood cells and serum.
  • Blood cells are solid components such as red blood cells, white blood cells, and serum is composed of a yellow liquid. Blood cells act as antigens (aggregates) and serum acts as antibodies (aggregates).
  • Vertical flow biosensors separate blood cells from the first injected blood. The result of analysis of the analyte can be confirmed by observing the result of the reaction with the serum in the reaction region (or the measurement region).
  • the isolation layer 24 can experimentally filter out about 80-90% of the total red blood cells.
  • the separation layer 24 may be implemented in the form of a pad including glass fibers.
  • the present invention is not limited thereto, and the separation layer 24 may be implemented as a pad made of polyester, nitrocellulose, and poly-sulfonate.
  • the second diffusion layer 22b allows for rapid and uniform diffusion of biological samples from which blood cells are separated from the separation layer 24, so that absorption is rapidly and uniformly performed by the reaction layer 26 provided at the bottom thereof. To lose.
  • the second diffusion layer 22b may be implemented in the same configuration or different configurations as the first diffusion layer 22a.
  • the semiconductor device may further include a fine separation layer between the second diffusion layer 22b and the reaction layer 26.
  • the fine separation layer is provided below the first diffusion layer 22b, and in this embodiment, specifically, glass microfiber, cellulose fiber, synthetic staple fiber Include.
  • the glass fine fibers are implemented with glass fibers having a diameter of 0.3 to 0.7 ⁇ m and a density of about 0.1 g / cm 3 or less.
  • the additional microseparation layer can separate the remaining blood cells that were not filtered out of the separation layer 24.
  • the reaction layer 26 is provided below the second diffusion layer 22b or the additional separation layer.
  • the reaction layer 26 includes dry chemicals and reactants, and reacts with cholesterol to cause color change.
  • the configuration of the measurement layer is not limited thereto, and may include various modifications.
  • a diffusion layer may be inserted between layers so that diffusion may be performed more quickly.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a biosensor in a coupled state according to an embodiment
  • FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating a flow of a biological sample sample injected from a biosensor.
  • the upper end of the measurement layer is convex upward, and the lower end is flat.
  • the upper part of the measuring layer is conducive to the absorption of a biological sample such as blood, and the lower part provides a structure to secure uniformity of the injected biological sample sample. can do.
  • This effect is more pronounced not only in the blocky form of the measurement layer but also by the capillary gap formed by the upper surface of the measurement layer and the lower surface of the upper cover and the upper protrusion.
  • the flow F1 of the sample sample absorbed into the lower end of the measurement layer and the flow of the sample sample exiting out (F2) ) Exists at the same time.
  • the top of the measurement layer is convex, a vertical flow is generated larger.
  • the sample sample flow F1 no longer occurs to the lower end of the measurement layer, and only the flow F2 exiting out of the measurement layer It will exist. That is, the amount of sample injected into the reaction zone may be loaded only in a constant amount irrespective of the red blood cell volume.
  • the measurement may be performed even if the sample is loaded only in the measurement area corresponding to an open window, for example, a radius of 3 mm, instead of the entire reaction layer of the biosensor.
  • an open window for example, a radius of 3 mm
  • a sufficient amount of the sample sample may be injected to show a change in the reaction in the measurement region of the reaction layer.
  • the biological sample sample dose injected into the biosensor according to an embodiment of the present invention is preferably determined based on a person having a low serum ratio in blood. Since a person with a high serum ratio can be absorbed by the reaction layer and overflow as much as remaining, the sample can be sufficiently injected into the reaction zone according to a person with a low serum ratio.
  • the horizontal flow of blood injected into the open window 12 because the measurement layer 20 in which the plurality of layers are stacked is compressed at the cross section of the upward protrusion 15 and the downward protrusion 35. Can be minimized.
  • blood at the side end of the region where blood is received by the capillary gap formed by the upper surface of the measurement layer and the lower surface of the upper cover and the upper protrusion (outermost region of the upper blood application opening window) The flow is weighted and accelerated.
  • the serum separated serum reaching the reaction layer 26 by the vertical flow is moved to the horizontal flow inside the reaction layer 26, in particular, the portion where the upper protrusion and the lower protrusion are staggered (A). Since it is compressed at, the horizontal flow into the reaction zone (or measurement zone) is easier than the flow of serum outward.
  • the upper end of the measurement layer 20 is convex upward in the central portion B of the upper opening window by the staggered coupling of the upper and lower protrusions.
  • a capillary gap is formed by the upper surface of the measurement layer and the lower surface of the upper cover and the upper protrusion.
  • the lower end of the measurement layer 20, that is, the reaction layer 26, is compressed in a flat shape.
  • 6 to 8 are exemplary views showing the injection state of the biological sample sample over time.
  • a biological sample such as blood is dropped into the open window 12 to observe the reaction in the biosensor.
  • vertical flow appears strongly in the end region of the upper opening window (outermost region of the upper opening window) 5-1, as shown in FIG. This is because the capillary space as described above is formed so that the capillary phenomenon exists at this part.
  • the measurement layer is compressed into a structure in which the center portion is upwardly convex by the upper protrusion of the upper cover and the lower protrusion of the lower substrate, there is an effect of making the vertical flow velocity faster at the end of the open window.
  • a small amount of vertical flow occurs in the center portion 5-2 of the measurement region relative to the strong vertical flow at both ends.
  • the vertical flow of the samples in the central region 6-2 of the open window is continuously weak. Therefore, the samples in the center region also reach the reaction layer at the bottom of the measurement layer by the vertical flow.
  • blood first reaches the reaction layer in a vertical flow, which then moves in the reaction layer in a horizontal flow. Therefore, most of the biological samples wetted in the reaction layer are those which are moved in the horizontal flow in the reaction layer.
  • the largest amount of sample reaches the measurement layer in the gap 6-3 between the upper protrusion and the lower protrusion. Therefore, horizontal flow occurs first in the reaction layer at the bottom of the measurement layer. And a part of sample flows to the outer direction 6-4 of a measurement area.
  • the reaction is primarily caused by the sample reaching the bottom reaction layer by a vertical flow, though not strongly, but also by a sample flow that proceeds from both end regions toward the center of the reaction region.
  • the layer becomes saturated and the horizontal flow to the center of the reaction zone in the reaction layer is stopped.
  • the measurement region 7-2 may be kept constant.
  • the measurement may be performed even when the biological sample is loaded only within 3 mm in diameter. Therefore, it is possible to provide a biosensor capable of measuring a reaction even with a biological sample such as a small amount of blood of about 10 ⁇ l to 4 ⁇ l.
  • the biosensor for receiving blood and analyzing the analytes in the blood may include a blood receiving layer for receiving blood, a reaction layer for reacting with the analytes in the received blood, and a blood located on the blood receiving layer.
  • An upper substrate comprising a blood application opening window and a lower substrate positioned under the reaction layer and including a measurement opening window for measuring a reaction with an analyte, wherein the blood is mainly in the blood receiving layer; in the vertical flow, and the blood moves in a substantially lateral flow in the reaction layer.
  • the vertical flow of blood in the blood receiving layer occurs first in large quantities in a region corresponding to the outermost region of the blood receiving opening window (see FIGS. 6 and 7) and the outermost of the blood receiving opening window. Blood reaching the reaction layer vertically in the region corresponding to the region flows horizontally toward the center region of the measurement opening window in the reaction layer (see FIGS. 7 and 8).
  • those skilled in the art may be configured such that the lower opening window and the upper opening window accurately correspond to each other in size and position.
  • the lower protrusion and the upper protrusion may be configured to be staggered to be accurately engaged without being spaced apart from each other.
  • the lower protrusion and the upper protrusion may be staggered while having a gap with each other.
  • the lower protrusion and the upper protrusion are alternately spaced apart, and the position and size of the lower open window and the open window do not correspond exactly to each other.
  • the capillary space is formed by the upper surface of the measurement layer, the lower surface of the upper cover and the upper projection, and the lower projection presses the measurement layer upwards so that the upper surface of the measurement layer is upward. Bent, and the lower protrusion squeezes the lower surface of the measurement layer flat.
  • measurement area and “response area” are mixedly described, but as a measurement area in terms of data measurement and a reaction area in terms of a sample reaction, the two areas substantially mean the same area. do.

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Abstract

본 발명은 생체 데이터(biomedical data)를 측정하는 바이오 센서(biosensor)를 개시하고 있다. 이 바이오 센서는 그 내부로 생체 시료가 주입되고 상기 생체 시료와 반응하여 상기 생체 시료의 생체 데이터를 측정하기 위한 측정 레이어를 포함한다. 또한, 상기 측정 레이어의 하면 하에 위치하고, 상기 생체 시료의 반응 데이터를 측정하기 위한 측정 영역으로서 노출된 하부 개방 윈도우(opening window)를 구비하고, 상기 하부 개방 윈도우의 주변 영역에서 상부 방향으로 돌출된 하부 돌출부를 구비한 하부 커버를 포함한다. 또한, 상기 측정 레이어의 상면 상에 위치하며, 상기 생체 시료가 주입되게 노출된 상부 개방 윈도우를 구비하며, 상기 상부 개방 윈도우로부터 상기 하부 돌출부에 대응하는 영역을 넘어서 떨어진 위치에서 하부 방향으로 돌출된 상부 돌출부를 구비한 상부 커버를 포함한다. 여기서, 상기 측정 레이어를 사이에 두고 상기 상부 커버와 상기 하부 커버를 서로 압착함으로써, 상기 측정 레이어의 상면과 상부 커버의 하면과 상기 상부 돌출부에 의해서 모세관 공간(capillary gap)이 형성되게 된다. 이로써, 바이오 센서에 의한 측정에 필요한 생체 시료의 양을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 적혈구 용적에 따른 측정 편차를 최소화시킬 수 있는 효과가 도출된다.

Description

바이오 센서
본 발명은 생체 시료, 특히 혈액의 생체 데이터를 측정하기 위한 바이오 센서에 관한 것이다.
혈액과 같은 생체 시료 내에 존재하는 분석 물질을 정량 또는 정성으로 분석하는 것은 화학적으로나 임상학적으로 중요하다. 여러 성인병의 요인이 되는 콜레스테롤을 측정하거나, 당뇨환자를 위해 혈액 내의 혈당을 측정하는 것 등이 그 대표적인 예이다. 콜레스테롤, 혈당과 같은 생체 데이터를 측정하기 위한 기술로 측정 스트립에 예를 들면 혈액과 같은 생체 시료를 떨어뜨리고, 반응 영역에서의 효소 반응 결과 나타나는 색깔 변화 혹은 전기 화학적 변화를 검출하는 것들이 널리 알려져 있다.
이를 위해 생체 시료에 포함된 분석 물질을 측정하기 위한 측정 스트립 즉, 바이오 센서에 관한 기술들이 제안되고 있다. 예를 들면, 혈액 내의 혈당을 측정하고자 하는 경우, 바이오 센서는 채취된 혈액으로부터 전기 화학적인 방법으로 혈당의 양을 측정할 수 있다. 그러나 혈액을 포함한 생체 시료를 채취하는 것은 채취되는 사람에게 고통을 주는 행위이므로, 그 고통을 줄이기 위해 측정에 필요한 생체 시료의 양을 최소화하는 것이 요구된다.
그런데 이때 일반적인 광학 센서에서 혈액 양의 부족은 분석 결과값에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에, 측정 스트립의 측정 레이어에 일정량 이상의 혈액이 로딩되도록 하는 것이 중요하다. 혈구 용적은 사람에 따라 20~60% 이상까지 차이가 있으며, 이에 따라 동일한 양의 혈액을 주입하였다 하더라도 최종 반응 레이어에 도달하는 혈구 분리된 혈청의 양에는 차이가 발생하게 된다.
본 발명은 이 같은 배경에서 도출된 것으로, 측정에 필요한 생체 시료의 양을 최소화함과 동시에 최종 반응 레이어에 도달하는 혈청 양의 편차를 최소화할 수 있는 바이오 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제는 이하와 같은 특징을 갖는 생체 데이터를 측정하기 위한 바이오 센서에 의해서 해결될 수 있다. 이 바이오 센서는 그 내부로 생체 시료가 주입되고 상기 생체 시료와 반응하여 상기 생체 시료의 생체 데이터를 측정하기 위한 측정 레이어를 포함한다. 또한, 상기 측정 레이어의 하면 하에 위치하고, 상기 생체 시료의 반응 데이터를 측정하기 위한 측정 영역으로서 노출된 하부 개방 윈도우(opening window)를 구비하고, 상기 하부 개방 윈도우의 주변 영역에서 상부 방향으로 돌출된 하부 돌출부를 구비한 하부 커버를 포함한다. 또한, 상기 측정 레이어의 상면 상에 위치하며, 상기 생체 시료가 주입되게 노출된 상부 개방 윈도우를 구비하며, 상기 상부 개방 윈도우로부터 상기 하부 돌출부에 대응하는 영역을 넘어서 떨어진 위치에서 하부 방향으로 돌출된 상부 돌출부를 구비한 상부 커버를 포함한다. 여기서, 상기 측정 레이어를 사이에 두고 상기 상부 커버와 상기 하부 커버를 서로 압착함으로써, 상기 측정 레이어의 상면과 상부 커버의 하면과 상기 상부 돌출부에 의해서 모세관 공간(capillary gap)이 형성된다. 이러한 특징들에 의해서 상기 과제가 해결되는 원리는 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
본 발명에 따르면, 측정에 필요한 생체 시료의 양을 최소화할 수 있는 바이오센서가 제공된다.
또한, 반응 영역에 도달하는 혈청 양의 편차를 최소화하여 적혈구 용적에 따른 측정 편차를 최소화함으로써 반응 결과를 보다 정확히 나타낼 수 있는 바이오 센서를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서의 구성도,
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 바이오 센서의 측정 레이어를 구체적으로 도시한 예시도,
도 4 는 일 실시예에 따른 결합 상태의 바이오 센서 구성도,
도 5 는 바이오 센서에서 주입된 생체 시료 샘플의 흐름을 도시한 예시도,
도 6 내지 도 8 은 시간 경과에 따른 생체 시료 샘플의 주입 상태를 도시한 예시도이다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통해 더욱 명확해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예들을 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서의 구성도이다.
도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 바이오 센서는 측정 레이어(20), 상부 커버(10) 및 하부 기판(30)을 포함한다.
측정 레이어(20)는 생체 시료와의 반응 데이터를 측정을 위한 것으로, 생체 시료와 반응하여 색깔의 변화 혹은 전기 화학적 변화를 일으킨다.
상부 커버(10)는 개방 윈도우(12)를 포함한다. 본 실시예에 있어서 상부 커버(10)는 개방 윈도우(12)의 외곽으로부터 일정 거리 떨어져서 하부 기판 방향으로 돌출되어 하부 기판(30)과의 사이에 구비되는 측정 레이어를 하향 방향으로 압착하는 상부 돌출부(15)를 포함한다. 더 구체적으로 말하자면, 상부 커버(10)는 상기 측정 레이어의 상면 상에 위치하며, 상기 생체 시료가 주입되게 노출된 상부 개방 윈도우(12)를 구비하며, 상기 상부 개방 윈도우(12)로부터 하부 돌출부(35, 이하에서 설명될 것임)에 대응하는 영역을 넘어서 떨어진 위치에서 하부 방향으로 돌출된 상부 돌출부(15)를 구비하고 있다.
하부 기판(30)은 상부 커버의 개방 윈도우(12) 테두리에 대응되게 개방 윈도우(12)와 상부 돌출부(15)사이로 돌출되는 하부 돌출부(35)를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 하부 돌출부(35)는 상부 커버(10)와 하부 기판(30) 결합시에 그 사이의 측정 레이어(20)의 상부가 상부 커버(10)의 개방 윈도우(12)로 상향 돌출되고, 측정 레이어의 하부는 평평하도록 압착하기 위한 것이다. 하부 돌출부(35)의 사이즈 및 길이는 상부 커버(10)의 개방 윈도우(12)에 따라 결정되는 것이 바람직하다. 하부 돌출부(35)의 돌출 정도를 일정하게 함으로써 측정 레이어의 하부는 평평하게 압착될 수 있다. 보충하자면, 하부 기판(30)은 상기 측정 레이어의 하면 하에 위치하고, 상기 생체 시료의 반응 데이터를 측정하기 위한 측정 영역으로서 노출된 하부 개방 윈도우(opening window)를 구비하고, 상기 하부 개방 윈도우의 주변 영역에서 상부 방향으로 돌출된 하부 돌출부(35)를 구비하고 있다.
일 실시예에 있어서, 상부 커버(10)의 상부 돌출부(15)와 하부 기판(30)의 하부 돌출부(35)는 그 돌출 정도가 상이하다. 예를 들어 상부 돌출부(15)는 4mm가 돌출되고, 하부 돌출부(35)는 3mm가 돌출될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않는다.
본 실시예에 있어서, 상부 커버(10)의 상부 돌출부(15)와 하부 기판(30)의 하부 돌출부(35)가 서로 엇갈림에 의해 측정 레이어의 상부는 상부 커버(10)의 개방 윈도우(12)에 볼록하게 상향 돌출되고, 측정 레이어의 하부는 평평한 형태가 된다. 무엇보다도, 상기 측정 레이어(20)를 사이에 두고 상기 상부 커버(10)와 상기 하부 커버(30)를 서로 압착함으로써, 상기 측정 레이어(20)의 상면과 상부 커버(10)의 하면과 상기 상부 돌출부(150)에 의해서 모세관 공간(capillary gap)이 형성되게 된다. 이러한 모세관 공간의 존재로 인해서 개방 윈도우(12)로 주입된 혈액은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 측정 레이어(20)의 양단부로 많은 양이 먼저 신속하게 흐르게 된다.
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 바이오 센서의 측정 레이어를 구체적으로 도시한 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 측정 레이어는 확산 레이어(22), 분리 레이어(24) 및 반응 레이어(26)가 적층된 형태로 구현된다.
구체적으로 확산 레이어(22)는 도 3에 도시된 바와 같이 분리 레이어(24) 상부의 제 1 확산 레이어(22a)와 분리 레이어(24) 하부의 제 2 확산 레이어(22b)를 포함할 수 있다. 즉, 확산 레이어(22)가 적어도 하나의 레이어로 구현되어 다른 레이어들 사이에 구비될 수 있다.
제 1 확산 레이어(22a)는 주입되는 혈액 혹은 혈청과 같은 생체 시료가 신속하고 균일하게 확산되도록 한다. 본 실시예에 있어서 제 1 확산 레이어(22a)는 예를 들어 폴리에스테르(polyester)나 무명(cotton)과 같은 직조 물질(woven material) 혹은 패브릭(fabric), 거즈(gauze), 모노필라먼트(Monofilament)와 같은 부직포 물질(non-woven fabric)일 수 있다.
분리 레이어(24)는 제 1 확산 레이어(22a) 하단에 구비되며, 제 1 확산 레이어(22a)에서 확산되는 생체 시료 즉, 혈액으로부터 적혈구(erythrocytes) 등 혈구를 분리해낸다. 일 실시예에 있어서, 혈액은 혈구와 혈청으로 분리된다. 혈구는 적혈구 백혈구와 같은 고체성분으로 돼 있으며 혈청은 노란색 액체로 구성돼 있다. 혈구는 항원(응집원)으로, 혈청은 항체(응집소)로 작용한다. 수직형 플로우(vertical flow) 방식의 바이오 센서는 먼저 주입되는 혈액으로부터 혈구를 분리해낸다. 그리고 반응 영역(또는 측정 영역)에서 혈청과의 반응결과를 관찰함으로써 분석물질의 분석 결과를 확인할 수 있다.
본 실시예에 있어서 분리 레이어(24)는 실험적으로 전체 적혈구의 약 80~90%를 걸러낼 수 있다. 일 실시예에 있어서 분리 레이어(24)는 유리 섬유를 포함하는 패드 형태로 구현될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 분리 레이어(24)는 폴리에스테르(Polyester), 니트로셀룰로오스(Nitrocellulose), 폴리-술포네이트(Poly-sulfonate) 재질의 패드로 구현될 수도 있다.
제 2 확산 레이어(22b)는 분리 레이어(24)에서 혈구 일부가 분리된 생체 시료들의 확산이 신속하고 균일하게 이루어지도록 하여, 그 하단에 구비되는 반응 레이어(26)로 흡수가 신속하고 균일하게 이루어지도록 한다. 본 실시예에 있어서, 제 2 확산 레이어(22b)는 제 1 확산 레이어(22a)와 동일한 구성 혹은 상이한 구성으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 추가적으로 제 2 확산 레이어(22b)와 반응 레이어(26) 사이에 미세 분리 레이어를 더 포함할 수 있다. 이 미세 분리 레이어는 제 1 확산 레이어(22b)의 하부에 구비되며, 본 실시예에 있어서, 구체적으로 유리미세섬유 (glass microfiber), 셀룰로오스 섬유(cellulise fiber), 합성 스테이플 섬유(synthetic staple fiber)를 포함한다. 이때 유리 미세 섬유는 직경 0.3~0.7㎛, 밀도 약 0.1 g/㎤ 이하의 유리 섬유로 구현된다. 추가 미세 분리 레이어는 분리 레이어(24)에서 미처 걸러지지 못한 나머지 혈구들을 분리해낼 수 있다.
반응 레이어(26)는 제 2 확산 레이어(22b) 혹은 추가 분리 레이어의 하부에 구비된다. 본 실시예에 있어서 반응 레이어(26)는 건성 화학제(dry chemicals)와 반응물질(reactant)을 포함하여, 콜레스테롤 등과 반응하여 색 변화를 일으킨다.
본 실시예에 있어서 측정 레이어의 구성은 이에 한정되지 않으며, 다양한 변형예들을 포함할 수 있다. 예를 들어 생체 시료 샘플의 흡수율 혹은 레이어들 간 상호 전달 속도를 보다 향상시키기 위해, 레이어들 사이에 부가적인 레이어들을 더 포함하는 것이 가능하다. 구체적으로 확산 레이어를 레이어들 간에 삽입하여 확산이 보다 신속하게 이루어지도록 할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 결합 상태의 바이오 센서 구성도이고, 도 5 는 바이오 센서에서 주입된 생체 시료 샘플의 흐름을 도시한 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 하나 이상의 레이어들이 적층된 측정 레이어가 서로 엇갈리게 형성된 상부 돌출부(15)와 하부 돌출부(35)에 의해 압착되기 때문에, 측정 레이어의 상단부는 위로 볼록한 형태이고, 하단부는 평평한 형태가 된다. 이 같이 측정 레이어의 상단부는 볼록하고, 하단부는 평평한 형태로 압착됨에 따라 상단부에서는 혈액과 같은 생체 시료 샘플의 흡수에 유리하고, 하단부에서는 주입된 생체 시료 샘플의 균일성을 확보할 수 있는 구조를 제공할 수 있다. 이러한 효과는 측정 레이어의 블록한 형태에서 뿐만 아니라 상기 측정 레이어의 상면과 상부 커버의 하면과 상기 상부 돌출부에 의해서 형성된 모세관 공간(capillary gap)에 의해서 더욱 현저해지게 된다.
먼저, 이 같은 구조에서 상부 커버의 개방 윈도우를 통해 최소 혈액이 주입될 경우, 측정 레이어의 볼록한 형태 및 상술된 모세관 공간에 의해, 상부 개방 윈도우의 끝단 쪽(또는 상부 개방 윈도우의 최외부 영역)으로 상대적으로 많은 양의 혈액이 로딩된다. 그리고, 서서히 수직형 플로우(vertical flow)가 진행되어 반응 레이어 내에 균일하게 수평 흐름으로 로딩된다. 반응 레이어의 반응 영역(또는 측정 영역) 내에서 수평 플로우가 종료되면, 여분의 시료 샘플들이 더 이상 반응 영역 내로 부가되지 못하고, 여분의 시료 샘플들이 외부 쪽으로 흘러가게 된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상부 개방 윈도우의 끝단 영역(또는 상부 개방 윈도우의 최외부 영역)에서는 측정 레이어의 하단부로 흡수되는 시료 샘플의 흐름(F1)과 밖으로 빠져나가는 시료 샘플의 흐름(F2)이 동시에 존재한다. 또한, 측정 레이어의 상부가 볼록한 형태이기 때문에 수직형 플로우가 더 크게 발생하게 된다. 측정 레이어의 반응 영역(또는 측정 영역)에 생체 시료 플로우가 진행되어 모든 표면에 흡수되는 시점에서는 더 이상 측정 레이어 하단부로의 시료 샘플 흐름(F1)이 발생하지 않으며, 밖으로 빠져나가는 흐름(F2)만 존재하게 된다. 즉, 반응 영역 내에 주입되는 시료의 양은 적혈구 용적과 무관하게 일정한 양만 로딩되는 것이 가능하다.
일 실시예에 있어서 바이오 센서의 반응 레이어 전체가 아닌 개방 윈도우에 대응되는, 예를 들어 반경 3mm 정도의 측정 영역에만 샘플이 로딩되어도 측정이 가능하다. 본 발명에 따른 바이오 센서의 경우에는 생체 시료 샘플을 10㎕~4㎕ 정도의 소량만 주입하더라도 반응 레이어의 측정 영역 내에서 반응 변화를 나타내기에 충분한 양의 시료 샘플이 주입되는 것이 가능하다.
그런데 전술한 바와 같이 혈액에 포함되는 혈구 용적은 사람에 따라 20~60% 이상까지 큰 차이가 있다. 즉 동일한 양의 혈액을 주입하더라도 최종 반응 레이어에 도달하는 혈구 분리된 혈청의 양에는 차이가 발생하게 된다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서에 주입되는 생체 시료 샘플 용량은 혈액 내 혈청 비율이 낮은 사람을 기준으로 정해지는 것이 바람직하다. 혈청 비율이 높은 사람의 경우에는 반응 레이어에 흡수되고 남은 만큼 오버플로우 시킬 수 있기 때문에, 혈청 비율이 낮은 사람을 기준으로 정함에 따라 반응 영역 내에 충분히 시료 샘플이 주입될 수 있다.
도 4 에서 알 수 있듯이, 다수의 레이어들이 적층된 측정 레이어(20)는 상향 돌출부(15)와 하향 돌출부(35)가 서로 엇갈리는 부분에서 압착되기 때문에 개방 윈도우(12)로 주입되는 혈액의 수평 흐름을 최소화시킬 수 있다. 무엇보다도, 상기 측정 레이어의 상면과 상부 커버의 하면과 상기 상부 돌출부에 의해서 형성된 모세관 공간(capillary gap)에 의해서 혈액이 수용되는 영역의 측 단부(상부 혈액 인가 개방 윈도우의 최외부 영역)에서의 혈액 흐름이 가중되고 신속해진다.
이때, 상부 돌출부(15)와 하부 돌출부(35)가 서로 어긋나는 지점(A)에서 주입된 생체 시료의 흐름은, 반응 레이어(26)에 도달하기 전까지는 수직 하향 방향으로 흐르고, 반응 레이어에 도달한 후에는 반응 레이어(26) 내에서는 하부 개방 윈도우의 중심 영역을 향해서 수평으로 이동하게 된다.
즉, 수직형 플로우(vertical flow)에 의해 반응 레이어(26)에 도달한 혈구 분리된 혈청은 반응 레이어(26) 내부에서는 수평 흐름으로 이동하게 되며, 특히 상부 돌출부와 하부 돌출부가 엇갈리는 부분(A)에서 압착된 상태이기 때문에 혈청이 외부로 빠져나가는 흐름보다 반응 영역(또는 측정 영역) 내부 쪽으로의 수평 흐름이 더 용이해진다.
말하자면, 상부 돌출부와 하부 돌출부의 엇갈리는 결합에 의해 상부 개방 윈도우의 중앙 부분(B)에서 측정 레이어(20)의 상단부는 위로 볼록한 형태가 된다. 또한, 상기 측정 레이어를 사이에 두고 상기 상부 커버와 상기 하부 커버를 서로 압착함으로써, 상기 측정 레이어의 상면과 상부 커버의 하면과 상기 상부 돌출부에 의해서 모세관 공간(capillary gap)이 형성된다. 또한, 측정 레이어(20)의 하단부 즉 반응 레이어(26)는 평평한 형태로 압착된다. 이러한 구성들에 의해서, 반응 레이어(26) 내에서 수평 흐름으로 흡수된 혈청의 균일성을 확보할 수 있다.
도 6 내지 도 8 은 시간 경과에 따른 생체 시료 샘플의 주입 상태를 도시한 예시도이다.
먼저, 바이오 센서에서 반응을 관찰하기 위해 개방 윈도우(12)에 혈액과 같은 생체 시료를 떨어뜨린다. 시간이 어느 정도 지나지 않은 시료 주입 초기에는 도 6에 도시된 것처럼 상부 개방 윈도우의 끝단 영역(상부 개방 윈도우의 최외부 영역)(5-1)에서는 수직 흐름이 강하게 나타난다. 이 이유는 상술한 바와 같은 모세관 공간이 형성되어서 모세관 현상이 이 부분에서 존재하기 때문이다. 또한, 측정 레이어가 상부 커버의 상부 돌출부와 하부 기판의 하부 돌출부에 의해 중앙부가 상향 볼록한 구조로 압축되기 때문에 개방 윈도우의 끝단에서 수직 방향 유속을 더 빠르게 하는 효과가 있다. 반면에 양 끝단의 수직 흐름이 강한 것에 비해 상대적으로 측정 영역의 중앙부(5-2)에서는 적은 양의 수직 흐름이 발생한다.
초기에 개방 윈도우(12)의 끝단 영역(6-1) 쪽에 흡수되었던 생체 시료 샘플들은 수평 방향으로는 거의 진행하지 못한다. 그러다 어느 정도 시간이 지나면, 도 7에 도시된 바와 같이 개방 윈도우의 끝단 영역에서 수직 흐름에 따라 반응 레이어(26)까지 도달한 이후에는 점차 반응 레이어(26)의 중앙 방향과, 외부 방향으로 퍼지도록 수평 이동을 한다. 이때 구조상 반응 영역의 외부 방향으로의 흐름보다는 반응 영역의 중앙 방향으로의 진행이 더 강하게 이루어진다.
이때 개방 윈도우의 중앙 영역(6-2)의 시료들의 수직 흐름은 지속적으로 약하게 일어난다. 따라서, 중앙 영역의 시료들도 수직 흐름에 의해 측정 레이어 최 하단의 반응 레이어까지 도달하게 된다. 하지만, 상부 혈액 인가 개방 윈도우의 최외부 영역에서 먼저 수직 흐름으로 혈액이 반응 레이어에 도달하게 되고, 이어서 이 혈액이 수평 흐름으로 반응 레이어 내에서 이동하게 된다. 따라서, 반응 레이어에 적셔지는 생체 시료의 대부분은 반응 레이어에서 수평 흐름으로 이동하게 된 것들이다.
한편, 상부 돌출부와 하부 돌출부가 어긋난 틈 사이 영역(6-3)의 측정 레이어에는 가장 많은 양의 시료가 도달하게 된다. 따라서 측정 레이어의 최 하단에 위치하는 반응 레이어에서 수평 흐름이 가장 먼저 일어나게 된다. 그리고 시료 일부는 측정 영역의 외부 방향(6-4)으로 흐른다.
시간이 더 경과하면 도 8에 도시된 바와 같이, 주로 양 끝단 영역에서 반응 영역의 중앙 쪽으로 진행하는 시료 흐름에 의해서 또한 강하지는 않지만은 수직 흐름에 의해 최 하단의 반응 레이어에 도달하는 시료에 의해서 반응 레이어가 포화 상태가 되고, 반응 레이어 내에서 반응 영역의 중앙 쪽으로의 수평 흐름이 정지된다.
반응 레이어에서 반응 영역의 중앙부 쪽으로의 흐름이 정지되면, 반응 레이어 외부로의 수평 흐름이 증가하게 되고, 점차 여분의 시료들은 측정 영역 외부(7-1)로 빠져나간다. 이에 따라 측정 영역의 반응 레이어에 축적(7-2)되는 시료의 양은 일정하게 유지될 수 있다. 아울러, 반응 레이어 전체가 아닌, 측정 영역 일 실시예에 있어서는 직경 3mm내에만 생체 시료가 로딩 되더라도 측정이 가능하다. 따라서 약 10㎕ ~4㎕정도의 소량의 혈액과 같은 생체 시료만으로도 반응 측정이 가능한 바이오 센서를 제공할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대해 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
한편, 본 발명은 다음과 같은 기술적 구성을 포함하고 있음을 본 발명의 상세한 설명 및 도면을 참고하면 용이하게 파악할 수 있을 것이다. 즉, 혈액을 수용하여서 혈액 내의 분석물을 분석하는 바이오 센서는 혈액을 수용하는 혈액 수용 레이어와, 수용된 혈액 내의 분석물과 반응하는 반응 레이어와, 상기 혈액 수용 레이어 상에 위치하고 혈액을 인가할 수 있는 혈액 인가 개방 윈도우를 포함하는 상부 기판과, 상기 반응 레이어 하에 위치하며 분석물과의 반응을 측정하기 위한 측정 개방 윈도우를 포함하는 하부 기판을 포함하며, 상기 혈액은 상기 혈액 수용 레이어에서는 주로 수직 흐름(vertical flow)으로 이동하고, 상기 혈액은 상기 반응 레이어에서는 실질적으로 측방 흐름(lateral flow)으로 이동한다.
구체적으로, 혈액의 상기 혈액 수용 레이어에서의 수직 흐름은 상기 혈액 수용 개방 윈도우의 최외부 영역에 대응하는 영역에서 다량으로 먼저 발생하고(도 6 및 도 7 참조), 상기 혈액 수용 개방 윈도우의 최외부 영역에 대응하는 영역에서 수직으로 상기 반응 레이어에 도달한 혈액은 상기 반응 레이어에서는 상기 측정 개방 윈도우의 중심 영역을 향하여 수평으로 흐르게 된다(도 7 및 도 8 참조).
또한, 당업자에게라면 상기 하부 개방 윈도우와 상기 상부 개방 윈도우는 크기와 위치가 서로 정확게 대응하게 하는 구성도 가능하다. 또한, 상기 하부 돌출부와 상기 상부 돌출부는 서로 이격없이 정확하게 맞물리도록 엇갈려 있게 하는 구성도 가능하다. 또한, 상기 하부 돌출부와 상기 상부 돌출부는 서로 이격(gap)을 가지면서 엇갈려 있게 하는 구성도 가능하다. 가령, 도 6 내지 도 8에서는 하부 돌출부와 상부 돌출부가 이격을 가지고 엇갈려 있게 구성되어 있으며, 하부 개방 윈도우와 상기 개방 윈도우의 위치와 크기는 서로 정확하게는 대응하지 않고 있다.
마지막으로, 본 발명의 구성 및 효과를 요약하자면, 측정 레이어의 상면과 상부 커버의 하면과 상부 돌출부에 의해서 모세관 공간이 형성되고, 하부 돌출부가 측정 레이어를 상향으로 압착시켜서 측정 레이어의 상면이 상향으로 구부러지게 되고, 하부 돌출부는 측정 레이어의 하면을 평평하게 압착시킨다. 이러한 구성들에 의해서, 도 6 내지 도 8을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 혈액 인가 상부 개방 윈도우의 최외부 영역에서 혈액이 집중적으로 수직으로 흐르게 되고, 이어서 측정 레이어의 최하단 영역인 반응 레이어에 도달한 후에는 이 반응 영역의 중앙 부분을 향해서 수평으로 흐르게 된다. 이로써, 대부분의 혈액이 수직으로 흘러서 반응 레이어에 도달하게 되는 기존의 바이오 센서에 비해서, 측정에 필요한 생체 시료의 양을 최소화되고, 반응 영역에 도달하는 혈청 양의 편차를 최소화하여 적혈구 용적에 따른 측정 편차를 최소화함으로써 반응 결과를 보다 정확히 나타낼 수 있는 바이오 센서가 제공된다.
참고로, 본 명세서에서는 "측정 영역"과 "반응 영역"을 혼용 기재하였지만, 데이터 측정의 차원에서는 측정 영역으로, 시료 반응의 차원에서는 반응 영역으로 기재하였으며, 실질적으로 이 두 영역은 동일한 영역을 의미한다.

Claims (14)

  1. 생체 데이터를 측정하기 위한 바이오 센서(biosensor)로서,
    그 내부로 생체 시료가 주입되고 상기 생체 시료와 반응하여 상기 생체 시료의 생체 데이터를 측정하기 위한 측정 레이어와,
    상기 측정 레이어의 하면 하에 위치하고, 상기 생체 시료의 반응 데이터를 측정하기 위한 측정 영역으로서 노출된 하부 개방 윈도우(opening window)를 구비하고, 상기 하부 개방 윈도우의 주변 영역에서 상부 방향으로 돌출된 하부 돌출부를 구비한 하부 커버와,
    상기 측정 레이어의 상면 상에 위치하며, 상기 생체 시료가 주입되게 노출된 상부 개방 윈도우를 구비하며, 상기 상부 개방 윈도우로부터 상기 하부 돌출부에 대응하는 영역을 넘어서 떨어진 위치에서 하부 방향으로 돌출된 상부 돌출부를 구비한 상부 커버를 포함하며,
    상기 측정 레이어를 사이에 두고 상기 상부 커버와 상기 하부 커버를 서로 압착함으로써, 상기 측정 레이어의 상면과 상부 커버의 하면과 상기 상부 돌출부에 의해서 모세관 공간(capillary gap)이 형성된 바이오 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 돌출부는 상기 측정 레이어의 하면을 평평하게 압착시키는 바이오 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 레이어는 상기 생체 시료와의 반응을 통해 변색되는 바이오 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 시료는 혈액이며,
    상기 측정 레이어는,
    주입되는 혈액을 확산시키는 확산 레이어(spreading layer)와,
    상기 확산된 혈액으로부터 혈청만을 분리하는 분리 레이어(separating layer)와,
    상기 분리된 혈청과의 반응에 따라 색 변화를 일으키는 발색 시약이 도포된 반응 레이어(reaction layer)를 포함하는 바이오 센서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 확산 레이어는,
    상기 분리 레이어 상부에 위치하는 제 1 확산 레이어와,
    상기 분리 레이어와 상기 반응 레이어 간에 위치한 제 2 확산 레이어를 포함하는 바이오 센서.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 분리 레이어는 유리 섬유, 폴리에스테르(Polyester), 니트로셀룰로오스(Nitrocellulose), 폴리-술포네이트(Poly-sulfonate) 중 적어도 하나를 포함하는 바이오 센서.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 레이어를 사이에 두고 상기 상부 커버와 상기 하부 커버를 서로 압착함으로써, 상기 하부 돌출부가 상기 측정 레이어를 상향으로 압착시켜서 상기 측정 레이어의 상면이 상향으로 구부러진 바이오 센서.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 개방 윈도우와 상기 상부 개방 윈도우는 크기와 위치가 서로 정확게 대응하는 바이오 센서.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 돌출부와 상기 상부 돌출부는 서로 이격없이 정확하게 맞물리도록 엇갈려 있는 바이오 센서.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 돌출부와 상기 상부 돌출부는 서로 이격(gap)을 가지면서 엇갈려 있는 바이오 센서.
  11. 혈액을 수용하여서 혈액 내의 분석물을 분석하는 바이오 센서로서,
    혈액을 수용하는 혈액 수용 레이어와,
    수용된 혈액 내의 분석물과 반응하는 반응 레이어와,
    상기 혈액 수용 레이어 상에 위치하고 혈액을 인가할 수 있는 혈액 인가 개방 윈도우를 포함하는 상부 기판과,
    상기 반응 레이어 하에 위치하며 분석물과의 반응을 측정하기 위한 측정 개방 윈도우를 포함하는 하부 기판을 포함하며,
    상기 혈액은 상기 혈액 수용 레이어에서는 수직 흐름(vertical flow)으로 이동하고,
    상기 혈액은 상기 반응 레이어에서는 측방 흐름(lateral flow)으로 이동하는 바이오 센서.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 혈액 수용 레이어는,
    혈액을 확산시키는 확산 레이어와,
    혈액으로부터 적혈구를 분리하는 분리 레이어를 포함하는 바이오 센서.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 반응 레이어는 분석물과 반응할 경우에 발색하는 발색 시약을 포함하는 바이오 센서.
  14. 제 11 항에 있어서,
    혈액의 상기 혈액 수용 레이어에서의 수직 흐름은 상기 혈액 수용 개방 윈도우의 최외부 영역에 대응하는 영역에서 다량으로 먼저 발생하고, 상기 혈액 수용 개방 윈도우의 최외부 영역에 대응하는 영역에서 수직으로 상기 반응 레이어에 도달한 혈액은 상기 반응 레이어에서는 상기 측정 개방 윈도우의 중심 영역을 향하여 수평으로 흐르게 되는 바이오 센서.
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