KR102499784B1 - Glucose sensor and manufacturing method thereof - Google Patents

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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 글루코스 센서 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 기판 상에 복수의 전극들로 이루어진 전극부를 형성하는 전극 형성단계, 상기 전극부 상에 전극 보호체와 전자 수송체를 포함하는 전극보호/전자수송 기능층을 형성하는 전극보호/전자수송 기능층 형성단계, 상기 전극보호/전자수송 기능층 상에 글루코스 반응부를 형성하는 글루코스 반응부 형성단계 및 상기 글루코스 반응부 상에 이온 교환막을 형성하는 이온교환막 형성단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 글루코스 센서를 제조하기 위해 요구되는 공정의 수와 시간 및 비용을 줄일 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a glucose sensor.
The present invention relates to an electrode formation step of forming an electrode portion composed of a plurality of electrodes on a substrate, and an electrode protection/electron transport layer of forming an electrode protection/electron transport functional layer including an electrode protector and an electron transporter on the electrode portion. A functional layer forming step, a glucose reactive portion forming step of forming a glucose reactive portion on the electrode protection/electron transport functional layer, and an ion exchange membrane forming step of forming an ion exchange membrane on the glucose reactive portion.
According to the present invention, the number of processes required for manufacturing a glucose sensor, time and cost can be reduced.

Description

글루코스 센서 및 그 제조방법{GLUCOSE SENSOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Glucose sensor and its manufacturing method {GLUCOSE SENSOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 글루코스 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전극을 보호하는 전극 보호수단과 전자를 전극으로 수송하는 전극 수송수단을 1회의 인쇄 공정을 통해 전극 상에 형성함으로써 공정을 간소화하고 요구되는 공정의 수와 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 박막형으로 구현할 수 있는 글루코스 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a glucose sensor and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention simplifies the process and reduces the number, time, and cost of required processes by forming an electrode protection means for protecting the electrode and an electrode transport means for transporting electrons to the electrode on the electrode through a single printing process. It relates to a glucose sensor that can be reduced and implemented in a thin film type and a manufacturing method thereof.

글루코스(glucose)는 대부분 유기체의 광범위한 영양 공급원이며, 에너지 공급, 탄소 저장, 생합성 및 탄소 골격 및 세포벽 형성의 기초적인 역할을 수행하는 성분으로서, 전위차 또는 전류 측정을 통해 글루코스의 농도를 측정하는 글루코스 센서에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다.Glucose is a nutrient source for a wide range of organisms, and is a component that plays a fundamental role in energy supply, carbon storage, biosynthesis, and carbon skeleton and cell wall formation. A glucose sensor that measures glucose concentration through potential difference or current measurement Research on is being actively conducted.

글루코스 센서에 대한 대부분의 연구들은 글루코스의 글루코노락톤 (gluconolactone)으로의 산화를 촉진하는 글루코스 산화효소(glucose oxidase) 또는 글루코스 탈수소효소와 같은 효소의 고정에 기반을 두고 있다.Most studies on glucose sensors are based on the immobilization of enzymes such as glucose oxidase or glucose dehydrogenase that promote the oxidation of glucose to gluconolactone.

한편, 글루코스 센서와 관련한 종래 기술에 따르면, 전극의 전기적인 감도를 높이기 위해 전극 상에 프러시안 블루층(prussian blue layer)을 전기도금 방식으로 형성하는데, 이 프러시안 블루층은 산화성이 크기 때문에, 전극의 감도는 높아지나, 전극을 구성하는 금속 성분이 프러시안 블루층에 의해 산화되어 부식된다는 문제점이 있다.On the other hand, according to the prior art related to the glucose sensor, in order to increase the electrical sensitivity of the electrode, a Prussian blue layer is formed on the electrode by an electroplating method. Since this Prussian blue layer has high oxidizing property, Although the sensitivity of the electrode is high, there is a problem in that the metal component constituting the electrode is oxidized and corroded by the Prussian blue layer.

종래 기술에 따르면, 프러시안 블루에 의한 전극 부식 방지를 위해 전극과 프러시안 블루층 사이에 카본 보호층을 추가로 인쇄하는 공정을 수행한다.According to the prior art, a process of additionally printing a carbon protective layer between the electrode and the Prussian blue layer is performed to prevent electrode corrosion by Prussian blue.

이와 같이, 종래 기술에 따르면, 전극 상에 카본 보호층을 인쇄한 이후 카본 보호층에 프러시안 블루층을 전기도금하는 공정을 수행하였기 때문에 제조 시간과 비용 측면에서 비효율이 발생하는 문제점이 있었다.As described above, according to the prior art, since a process of electroplating a Prussian blue layer on the carbon protective layer is performed after printing the carbon protective layer on the electrode, inefficiency occurs in terms of manufacturing time and cost.

또한, 카본 보호층과 프러시안 블루층이 별개의 층으로 존재하기 때문에, 글루코스 센서의 박막화를 저해하는 문제점이 있었다.In addition, since the carbon protective layer and the Prussian blue layer exist as separate layers, there is a problem of inhibiting thinning of the glucose sensor.

대한민국 공개특허공보 특2001-0110272호(공개일자: 2001년 12월 12일, 명칭: Pt 금속을 함유한 글루코스 분석용 전극과 성능)Korean Patent Publication No. 2001-0110272 (Publication date: December 12, 2001, name: Electrode for glucose analysis containing Pt metal and its performance)

본 발명은 글루코스 센서를 제조하기 위해 요구되는 공정의 수와 시간 및 비용을 줄이는 것을 기술적 과제로 한다.The technical task of the present invention is to reduce the number of processes, time, and cost required for manufacturing a glucose sensor.

또한, 본 발명은 전극을 보호하는 전극 보호수단과 전자를 전극으로 수송하는 전극 수송수단을 1회의 인쇄 공정을 통해 전극 상에 형성함으로써 공정을 간소화할 수 있는 글루코스 센서 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention provides a glucose sensor manufacturing method capable of simplifying the process by forming an electrode protection means for protecting the electrode and an electrode transport means for transporting electrons to the electrode on the electrode through a single printing process. do it with

또한, 본 발명은 전극을 보호하는 전극 보호수단과 전자를 전극으로 수송하는 전극 수송수단을 하나의 층으로 구현함으로써, 글루코스 센서를 박막화하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, a technical problem of the present invention is to thin a glucose sensor by implementing an electrode protection means for protecting an electrode and an electrode transportation means for transporting electrons to an electrode as one layer.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 글루코스 센서 제조방법은 기판 상에 복수의 전극들로 이루어진 전극부를 형성하는 전극 형성단계, 상기 전극부 상에 전극 보호체와 전자 수송체를 포함하는 전극보호/전자수송 기능층을 형성하는 전극보호/전자수송 기능층 형성단계, 상기 전극보호/전자수송 기능층 상에 글루코스 반응부를 형성하는 글루코스 반응부 형성단계 및 상기 글루코스 반응부 상에 이온 교환막을 형성하는 이온교환막 형성단계를 포함한다.The glucose sensor manufacturing method according to the present invention to solve these technical problems is an electrode formation step of forming an electrode portion composed of a plurality of electrodes on a substrate, electrode protection including an electrode protector and an electron transporter on the electrode portion / Electrode protection/electron transport functional layer forming step of forming an electron transport functional layer, glucose reactive portion forming step of forming a glucose reactive portion on the electrode protective/electron transport functional layer, and forming an ion exchange membrane on the glucose reactive portion An ion exchange membrane forming step is included.

본 발명에 따른 글루코스 센서 제조방법에 있어서, 상기 전극보호/전자수송 기능층 형성단계에서는, 상기 전극 보호체와 상기 전자 수송체가 혼합된 페이스트를 상기 전극부 상에 인쇄하여 건조함으로써 상기 전극보호/전자수송 기능층을 형성하는 것을 특징으로 한다.In the glucose sensor manufacturing method according to the present invention, in the step of forming the electrode protection/electron transport function layer, a paste in which the electrode protection body and the electron transporter are mixed is printed on the electrode unit and dried to obtain the electrode protection/electron transport layer. It is characterized by forming a transport functional layer.

본 발명에 따른 글루코스 센서 제조방법에 있어서, 상기 전극 보호체는 카본(carbon)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the glucose sensor manufacturing method according to the present invention, the electrode protector is characterized in that it contains carbon (carbon).

본 발명에 따른 글루코스 센서 제조방법에 있어서, 상기 전자 수송체는 프러시안 블루(prussian blue)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the glucose sensor manufacturing method according to the present invention, the electron transporter is characterized in that it contains Prussian blue.

본 발명에 따른 글루코스 센서 제조방법에 있어서, 상기 전극부는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 주석(Ni), 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), APC로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the glucose sensor manufacturing method according to the present invention, the electrode part is gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel (Ni), tin (Ni), molybdenum (Mo), cobalt (Co), characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of APC.

본 발명에 따른 글루코스 센서 제조방법에 있어서, 상기 글루코스 반응부는 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the glucose sensor manufacturing method according to the present invention, the glucose reaction unit is characterized in that it includes a glucose oxidase or a glucose dehydrogenase.

본 발명에 따른 글루코스 센서 제조방법에 있어서, 상기 이온 교환막은 불순물 이온 성분의 침투를 방지하여 상기 글루코스 반응부를 구성하는 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소를 보호하는 것을 특징으로 한다.In the glucose sensor manufacturing method according to the present invention, the ion exchange membrane is characterized in that it protects the glucose oxidase or glucose dehydrogenase constituting the glucose reaction part by preventing the permeation of impurity ions.

본 발명에 따른 글루코스 센서 제조방법에 있어서, 상기 이온 교환막은 나피온(Nafion)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the glucose sensor manufacturing method according to the present invention, the ion exchange membrane is characterized in that it includes Nafion.

본 발명에 따른 글루코스 센서는 기판 상에 형성된 복수의 전극들로 이루어진 전극부, 상기 전극부 상에 형성된 전극 보호체와 전자 수송체를 포함하는 전극보호/전자수송 기능층, 상기 전극보호/전자수송 기능층 상에 형성된 글루코스 반응부 및 상기 글루코스 반응부 상에 형성된 이온 교환막을 포함한다.The glucose sensor according to the present invention includes an electrode part formed on a substrate, an electrode protection/electron transport function layer including an electrode protector and an electron transporter formed on the electrode part, and the electrode protection/electron transport function layer. It includes a glucose reaction part formed on the functional layer and an ion exchange membrane formed on the glucose reaction part.

본 발명에 따른 글루코스 센서에 있어서, 상기 전극보호/전자수송 기능층은, 상기 전극 보호체와 상기 전자 수송체가 혼합된 하나의 층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the glucose sensor according to the present invention, the electrode protection/electron transport functional layer is characterized in that the electrode protection body and the electron transporter are formed as a mixed layer.

본 발명에 따르면, 글루코스 센서를 제조하기 위해 요구되는 공정의 수와 시간 및 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing the number of processes, time, and cost required for manufacturing a glucose sensor.

또한, 전극을 보호하는 전극 보호수단과 전자를 전극으로 수송하는 전극 수송수단을 1회의 인쇄 공정을 통해 전극 상에 형성함으로써 공정을 간소화할 수 있다.In addition, the process can be simplified by forming the electrode protecting means for protecting the electrode and the electrode transport means for transporting electrons to the electrode on the electrode through a single printing process.

또한, 전극을 보호하는 전극 보호수단과 전자를 전극으로 수송하는 전극 수송수단을 하나의 층으로 구현함으로써, 글루코스 센서를 박막화할 수 있다.In addition, the glucose sensor can be thinned by implementing the electrode protection means for protecting the electrode and the electrode transport means for transporting electrons to the electrode as one layer.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 글루코스 센서 제조방법의 공정 순서도이고,
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 글루코스 센서 제조방법의 공정 단면도들이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 글루코스 센서의 예시적인 평면도이다.1 is a process flow chart of a method for manufacturing a glucose sensor according to an embodiment of the present invention;
2 to 5 are process cross-sectional views of a glucose sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention,
6 is an exemplary plan view of a glucose sensor manufactured according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only illustrated for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention It can be embodied in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, so the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosure forms, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, e.g. without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be termed a second component and similarly a second component may be termed a second component. A component may also be referred to as a first component.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in this specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this specification, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 글루코스 센서 제조방법의 공정 순서도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 글루코스 센서 제조방법의 공정 단면도들이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 글루코스 센서의 예시적인 평면도이다.1 is a process flow chart of a glucose sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 5 are cross-sectional views of a glucose sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is an exemplary plan view of the glucose sensor manufactured according to the embodiment.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 글루코스 센서 제조방법은 전극 형성단계(S10), 전극보호/전자수송 기능층 형성단계(S20), 글루코스 반응부 형성단계(S30) 및 이온교환막 형성단계(S40)를 포함한다.1 to 6, the glucose sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes forming an electrode (S10), forming an electrode protection/electron transport functional layer (S20), and forming a glucose reaction unit (S30). and forming an ion exchange membrane (S40).

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 전극 형성단계(S10)에서는, 기판(10) 상에 복수의 전극들로 이루어진 전극부(20)를 형성하는 과정이 수행된다.First, referring to FIGS. 1 and 2 , in the electrode forming step ( S10 ), a process of forming an electrode unit 20 composed of a plurality of electrodes on a substrate 10 is performed.

전극부(20)는 후술하는 글루코스 반응부(40)를 구성하는 물질과 측정 대상 물질에 포함되어 있는 글루코스의 반응에 의해 발생된 전기적 신호를 감지한다. 예를 들어, 측정 대상 물질은 인체의 땀, 체액, 혈액 등일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The electrode unit 20 detects an electrical signal generated by a reaction between a material constituting the glucose reaction unit 40 described later and glucose included in the measurement target material. For example, the substance to be measured may be sweat, bodily fluid, or blood of a human body, but is not limited thereto.

예를 들어, 도 6에 예시된 바와 같이, 전극부(20)를 구성하는 전극들은 감지 전극들(21-1, 22-1) 및 이 감지 전극들(21-1, 22-1)에 대응하는 기준 전극들(21-2, 22-2)을 포함하여 구성될 수 있으며, 전극부(20)는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 주석(Ni), 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), APC로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하거나, 이들의 합금일 수 있다. 도 6의 도면부호 60은 전기 배선들이고, 도면부호 70은 온도 센서이다. 이 온도 센서는 온도에 따른 측정 편차를 보정하는 수단으로 이용될 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 6 , the electrodes constituting the electrode unit 20 correspond to the sensing electrodes 21-1 and 22-1 and the sensing electrodes 21-1 and 22-1. It may be configured to include the reference electrodes 21-2 and 22-2, and the electrode unit 20 is made of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), titanium (Ti ), nickel (Ni), tin (Ni), molybdenum (Mo), cobalt (Co), and at least one selected from the group consisting of APC, or may be an alloy thereof. Reference numeral 60 in FIG. 6 denotes electrical wires, and reference numeral 70 denotes a temperature sensor. This temperature sensor can be used as a means of correcting measurement deviations due to temperature.

기판(10)은 글루코스 센서를 구성하는 구성요소들의 구조적인 기지(base)를 제공하는 기능을 한다.The substrate 10 functions to provide a structural base for components constituting the glucose sensor.

예를 들어, 기판(10)은 유리 등과 같은 경성 재질을 갖거나 플렉서블 특성을 갖는 기재 필름 형태로 구현일 수 있다. 기판(10)이 플렉서블하게 구현되는 경우 기재 필름에 적용될 수 있는 구체적인 물질의 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다. 이와 같은 투명 광학 필름의 두께는 적절히 결정될 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등을 고려하여, 1 ∼ 500㎛로 결정될 수 있다. 특히 1 ∼ 300㎛가 바람직하고, 5 ∼ 200㎛가 보다 바람직하다.For example, the substrate 10 may be implemented in the form of a base film having a rigid material such as glass or having a flexible property. Examples of specific materials that can be applied to the base film when the substrate 10 is implemented flexibly include polyester-based resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; cellulosic resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose; polycarbonate-based resin; acrylic resins such as polymethyl (meth)acrylate and polyethyl (meth)acrylate; styrenic resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer; polyolefin-based resins such as polyethylene, polypropylene, polyolefins having a cyclo-based or norbornene structure, and ethylene-propylene copolymers; vinyl chloride-based resins; amide resins such as nylon and aromatic polyamide; imide-based resins; polyethersulfone-based resins; sulfone-based resins; polyether ether ketone-based resins; sulfurized polyphenylene-based resins; vinyl alcohol-based resin; vinylidene chloride-based resins; vinyl butyral-based resins; allylate-based resins; polyoxymethylene-based resin; A film composed of a thermoplastic resin such as an epoxy resin may be used, and a film composed of a blend of the thermoplastic resin may also be used. In addition, a film made of a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin such as (meth)acrylic, urethane, acrylurethane, epoxy, or silicone may be used. The thickness of such a transparent optical film may be appropriately determined, but generally may be determined to be 1 to 500 μm in consideration of workability such as strength and handling, thinness, and the like. 1-300 micrometers are especially preferable, and 5-200 micrometers are more preferable.

이러한 기재 필름은 적절한 1종 이상의 첨가제가 함유된 것일 수도 있다. 첨가제로는, 예컨대 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 기재 필름은 필름의 일면 또는 양면에 하드코팅층, 반사방지층, 가스배리어층과 같은 다양한 기능성층을 포함하는 구조일 수 있으며, 기능성층은 전술한 것으로 한정되는 것은 아니며, 용도에 따라 다양한 기능성층을 포함할 수 있다.Such a base film may contain one or more suitable additives. Examples of additives include ultraviolet absorbers, antioxidants, lubricants, plasticizers, release agents, anti-coloring agents, flame retardants, nucleating agents, antistatic agents, pigments, colorants and the like. The base film may have a structure including various functional layers such as a hard coating layer, an antireflection layer, and a gas barrier layer on one or both sides of the film, and the functional layer is not limited to the above, and includes various functional layers depending on the use. can do.

또한, 필요에 따라 기재 필름은 표면 처리된 것일 수 있다. 이러한 표면 처리로는 플라즈마(plasma) 처리, 코로나(corona) 처리, 프라이머(primer) 처리 등의 건식 처리, 검화 처리를 포함하는 알칼리 처리 등의 화학 처리 등을 들 수 있다.In addition, the base film may be surface-treated as needed. Examples of such surface treatment include dry treatment such as plasma treatment, corona treatment, and primer treatment, chemical treatment such as alkali treatment including saponification treatment, and the like.

도 1 및 도 3을 참조하면, 전극보호/전자수송 기능층 형성단계(S20)에서는, 전극부(20) 상에 전극 보호체와 전자 수송체를 포함하는 전극보호/전자수송 기능층(30)을 형성하는 과정이 수행된다.1 and 3, in the step of forming the electrode protection/electron transport function layer (S20), the electrode protection/electron transport function layer 30 including the electrode protection body and the electron transporter on the electrode unit 20 The process of forming is performed.

예를 들어, 전극 보호체는 카본(carbon)을 포함하고, 전자 수송체는 프러시안 블루(prussian blue)를 포함할 수 있다.For example, the electrode protector may include carbon, and the electron transporter may include Prussian blue.

전극보호/전자수송 기능층(30)에 포함된 전자 수송체인 프러시안 블루는 전극부(20)의 전기적인 감도를 높이는 기능을 수행한다.Prussian blue, an electron carrier included in the electrode protection/electron transport functional layer 30, serves to increase the electrical sensitivity of the electrode unit 20.

이러한 프러시안 블루는 헥사시아노철(II)산철(III)칼륨이 주성분인 청색 안료로서, 높은 산화성을 갖는다. 프러시안 블루를 전극부(20)와 글루코스 반응부(40) 사이에 형성하면, 전극부(20)의 감도를 향상시킬 수는 있지만, 프러시안 블루의 하부에 위치한 금속성의 전극부(20)가 산화되어 부식될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예는 전자 수송체인 프러시안 블루와 전극 보호체인 카본을 혼합하여 전극보호/전자수송 기능층(30)을 전극부(20) 상에 형성함으로써, 이러한 프러시안 블루에 의한 전극부(20) 부식을 방지하는 동시에, 전극부(20)의 감도를 향상시킬 수 있다.This Prussian blue is a blue pigment mainly composed of potassium hexacyanoferrate(II)ate iron(III), and has high oxidizing property. If the Prussian blue is formed between the electrode part 20 and the glucose reaction part 40, the sensitivity of the electrode part 20 can be improved, but the metallic electrode part 20 located under the Prussian blue It can oxidize and corrode. In one embodiment of the present invention, the electrode protection/electron transport functional layer 30 is formed on the electrode unit 20 by mixing Prussian blue, which is an electron transporter, and carbon, which is an electrode protector, so that the electrode unit is made of Prussian blue. (20) Corrosion can be prevented, and the sensitivity of the electrode part 20 can be improved.

예를 들어, 전극보호/전자수송 기능층 형성단계(S20)에서는, 전극 보호체인 카본과 전자 수송체인 프러시안 블루가 혼합된 페이스트를 전극부(20) 상에 인쇄하여 건조함으로써 전극보호/전자수송 기능층(30)을 형성하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 전극을 보호하는 전극 보호수단과 전자를 전극으로 수송하는 전극 수송수단을 1회의 인쇄 공정을 통해 전극 상에 형성할 수 있기 때문에, 공정이 간소화되고 제조 시간 및 비용을 줄일 수 있다.For example, in the step of forming the electrode protection/electron transport functional layer (S20), a paste in which carbon as an electrode protector and Prussian blue as an electron transporter is mixed is printed on the electrode unit 20 and dried, thereby promoting electrode protection/electron transport. It may be configured to form the functional layer 30 . According to this configuration, since the electrode protection means for protecting the electrode and the electrode transport means for transporting electrons to the electrode can be formed on the electrode through a single printing process, the process is simplified and manufacturing time and cost can be reduced. .

도 1 및 도 4를 참조하면, 글루코스 반응부 형성단계(S30)에서는, 전극보호/전자수송 기능층(30) 상에 글루코스 반응부(40)를 형성하는 과정이 수행된다.Referring to FIGS. 1 and 4 , in the step of forming the glucose reaction unit (S30), a process of forming the glucose reaction unit 40 on the electrode protection/electron transport functional layer 30 is performed.

글루코스 반응부(40)는 측정 대상 물질에 포함되어 있는 글루코스와 반응하는 구성요소이다.The glucose reaction unit 40 is a component that reacts with glucose contained in the measurement target material.

예를 들어, 글루코스 반응부(40)는 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소를 포함할 수 있다.For example, the glucose reaction unit 40 may include a glucose oxidase or a glucose dehydrogenase.

글루코스 반응부(40)에서의 반응 및 전극부(20)의 신호 감지 원리를 예시적으로 설명하면 다음과 같다.The reaction in the glucose reaction unit 40 and the signal detection principle of the electrode unit 20 are exemplarily described as follows.

측정 대상 물질인 시료를 글루코스 센서에 주입하면, 시료에 포함되어 있는 글루코스가 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소에 의하여 산화되고, 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소는 환원된다. 이때, 전자전달매개체는 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소를 산화시키고, 자신은 환원된다. 환원된 전자전달매개체는 일정 전압이 가해진 전극 표면에서 전자를 잃고 전기화학적으로 다시 산화된다. 시료 내의 글루코스 농도는 전자전달매개체가 산화되는 과정에서 발생되는 전류량에 비례하므로, 이 전류량을 측정함으로써 글루코스 농도를 측정할 수 있다.When a sample to be measured is injected into the glucose sensor, glucose contained in the sample is oxidized by glucose oxidase or glucose dehydrogenase, and glucose oxidase or glucose dehydrogenase is reduced. At this time, the electron transfer mediator oxidizes glucose oxidase or glucose dehydrogenase, and itself is reduced. The reduced electron transfer mediator loses electrons on the electrode surface to which a certain voltage is applied and is oxidized again electrochemically. Since the glucose concentration in the sample is proportional to the amount of current generated in the process of oxidizing the electron transfer mediator, the glucose concentration can be measured by measuring the amount of current.

도 1 및 도 5를 참조하면, 이온교환막 형성단계(S40)에서는, 글루코스 반응부(40) 상에 이온 교환막(50)을 형성하는 과정이 수행된다.1 and 5, in the ion exchange membrane forming step (S40), a process of forming the ion exchange membrane 50 on the glucose reaction unit 40 is performed.

이온 교환막(50)은 시료에 포함되어 있는 물질들 중에서 측정 대상 성분만을 통과시키기 때문에, 외부의 불순물 이온 성분의 침투를 방지하여 글루코스 반응부(40)를 구성하는 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소를 보호한다. 예를 들어, 이온 교환막(50)은 나피온(Nafion)을 포함할 수 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 이온 교환막(50)이 이에 한정되지는 않는다.Since the ion exchange membrane 50 passes only the components to be measured among the substances included in the sample, the penetration of external impurity ions is prevented to protect the glucose oxidase or glucose dehydrogenase constituting the glucose reaction unit 40 do. For example, the ion exchange membrane 50 may include Nafion, but this is only an example, and the ion exchange membrane 50 is not limited thereto.

이상의 제조공정을 거치게 되면, 전극보호/전자수송 기능층(30)이 전극 보호체와 전자 수송체가 혼합된 하나의 층으로 구현되기 때문에, 종래와 비교하여 박막화된 글루코스 센서를 획득할 수 있다.When the above manufacturing process is performed, since the electrode protection/electron transport functional layer 30 is implemented as one layer in which the electrode protection body and the electron transporter are mixed, a glucose sensor that is thinner than the conventional one can be obtained.

즉, 종래 기술에 따르면, 전극보호 기능층과 전자수송 기능층이 별개의 층으로 존재하여 글루코스 센서의 두께가 두꺼웠으나, 본 발명에 따르면 전극보호/전자수송 기능층(30)이 하나의 층으로 구현되기 때문에 글루코스 센서를 박막화할 수 있다.That is, according to the prior art, the electrode protection function layer and the electron transport function layer exist as separate layers, so that the glucose sensor has a thick thickness, but according to the present invention, the electrode protection/electron transport function layer 30 is a single layer Since it is implemented, it is possible to thin the glucose sensor.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 글루코스 센서를 제조하기 위해 요구되는 공정의 수와 시간 및 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, there is an effect of reducing the number of processes, time, and cost required for manufacturing a glucose sensor.

또한, 전극을 보호하는 전극 보호수단과 전자를 전극으로 수송하는 전극 수송수단을 1회의 인쇄 공정을 통해 전극 상에 형성함으로써 공정을 간소화할 수 있다.In addition, the process can be simplified by forming the electrode protecting means for protecting the electrode and the electrode transport means for transporting electrons to the electrode on the electrode through a single printing process.

또한, 전극을 보호하는 전극 보호수단과 전자를 전극으로 수송하는 전극 수송수단을 하나의 층으로 구현함으로써, 글루코스 센서를 박막화할 수 있다.In addition, the glucose sensor can be thinned by implementing the electrode protection means for protecting the electrode and the electrode transport means for transporting electrons to the electrode as one layer.

10: 기판
20: 전극부
30: 전극보호/전자수송 기능층
40: 글루코스 반응부
50: 이온 교환막
S10: 전극 형성단계
S20: 전극보호/전자수송 기능층 형성단계
S30: 글루코스 반응부 형성단계
S40: 이온교환막 형성단계10: substrate
20: electrode part
30: electrode protection/electron transport functional layer
40: glucose reaction unit
50: ion exchange membrane
S10: electrode formation step
S20: Electrode protection/electron transport functional layer formation step
S30: glucose reaction part formation step
S40: ion exchange membrane formation step

Claims (10)

기판 상에 복수의 전극들로 이루어진 전극부를 형성하는 전극 형성단계;
상기 전극부 상에 전극 보호체와 전자 수송체를 포함하는 전극보호/전자수송 기능층을 형성하는 전극보호/전자수송 기능층 형성단계;
상기 전극보호/전자수송 기능층 상에 글루코스 반응부를 형성하는 글루코스 반응부 형성단계; 및
상기 글루코스 반응부 상에 이온 교환막을 형성하는 이온교환막 형성단계를 포함하는 글루코스 센서 제조방법에 있어서,
상기 전극보호/전자수송 기능층 형성단계에서는 상기 전극 보호체와 상기 전자 수송체가 혼합된 페이스트를 상기 전극부 상에 인쇄하여 건조함으로써 상기 전극보호/전자수송 기능층을 형성하며,
상기 전자 수송체는 프러시안 블루(prussian blue)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 글루코스 센서 제조방법.
An electrode forming step of forming an electrode portion composed of a plurality of electrodes on a substrate;
an electrode protection/electron transport function layer forming step of forming an electrode protection/electron transport function layer including an electrode protector and an electron transporter on the electrode unit;
a glucose reaction unit forming step of forming a glucose reaction unit on the electrode protection/electron transport functional layer; and
In the glucose sensor manufacturing method comprising the step of forming an ion exchange membrane on the glucose reaction unit,
In the step of forming the electrode protection/electron transport functional layer, the electrode protection/electron transport functional layer is formed by printing a paste in which the electrode protector and the electron transporter are mixed on the electrode part and drying the paste,
The glucose sensor manufacturing method, characterized in that the electron transporter comprises Prussian blue (Prussian blue).
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전극 보호체는 카본(carbon)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 글루코스 센서 제조방법.According to claim 1,
The electrode protector is a glucose sensor manufacturing method, characterized in that it contains carbon (carbon). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전극부는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), APC로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 글루코스 센서 제조방법.According to claim 1,
The electrode part is made of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel (Ni), tin (Sn), molybdenum (Mo), cobalt (Co), APC Characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of, a glucose sensor manufacturing method. 제1항에 있어서,
상기 글루코스 반응부는 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 글루코스 센서 제조방법.According to claim 1,
The glucose reaction unit is characterized in that it comprises a glucose oxidase or glucose dehydrogenase, glucose sensor manufacturing method. 제6항에 있어서,
상기 이온 교환막은 불순물 이온 성분의 침투를 방지하여 상기 글루코스 반응부를 구성하는 글루코스 산화효소 또는 글루코스 탈수소효소를 보호하는 것을 특징으로 하는, 글루코스 센서 제조방법.According to claim 6,
The ion exchange membrane is a glucose sensor manufacturing method, characterized in that to protect the glucose oxidase or glucose dehydrogenase constituting the glucose reaction unit by preventing the penetration of impurity ion components. 제1항에 있어서,
상기 이온 교환막은 나피온(Nafion)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 글루코스 센서 제조방법.According to claim 1,
The ion exchange membrane is characterized in that it comprises Nafion (Nafion), glucose sensor manufacturing method. 기판 상에 형성된 복수의 전극들로 이루어진 전극부;
상기 전극부 상에 형성된 전극 보호체와 전자 수송체를 포함하는 전극보호/전자수송 기능층;
상기 전극보호/전자수송 기능층 상에 형성된 글루코스 반응부; 및
상기 글루코스 반응부 상에 형성된 이온 교환막을 포함하는 글루코스 센서에 있어서,
상기 전극보호/전자수송 기능층은 상기 전극 보호체와 상기 전자 수송체가 혼합된 하나의 층으로 형성되어 있으며,
상기 전자 수송체는 프러시안 블루(prussian blue)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 글루코스 센서.an electrode unit composed of a plurality of electrodes formed on a substrate;
an electrode protection/electron transport functional layer including an electrode protector and an electron transporter formed on the electrode unit;
a glucose reaction unit formed on the electrode protection/electron transport functional layer; and
In the glucose sensor including an ion exchange membrane formed on the glucose reaction unit,
The electrode protection/electron transport functional layer is formed of one layer in which the electrode protection body and the electron transporter are mixed,
The glucose sensor, characterized in that the electron transporter comprises Prussian blue (Prussian blue). 삭제delete
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