KR20100117173A - 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고분자 소재로 된 비전도성 기판에 니켈을 포함하는 금속층을 형성하고 그 위에 카본(Carbon)층을 형성한 후 패터닝하여 제조되는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립에 대한 것이다.

바이오센서, 전극, 니켈

Description

전기화학적 바이오센서용 전극 스트립 및 그 제조방법{ELECTROCHEMICAL BIOSENSOR ELECTRODE STRIP AND PREPARING METHOD THEREOF}

본 발명은 제조비용이 저렴하면서도 성능이 우수한 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 생체 시료에 있는 특정 물질, 예컨대, 혈액 중의 클루코스를 정량 분석하기 위한 전기화학적 바이오센서 테스트 스트립에 전극 스트립 및 제조방법에 관한 것이다.

최근 의약 분야에서 혈액을 포함한 생체 시료를 분석하기 위하여 전기화학적 바이오센서를 많이 사용하고 있다. 그 중 효소를 이용한 전기화학적 바이오센서는 적용이 간편하고 측정 감도가 우수하며 신속하게 결과를 얻을 수 있어 현재 매우 널리 사용되고 있다.

이러한 전기화학적 바이오센서에는 효소분석법이 적용되는데, 상기 효소분석법은 그 검출방법에 따라 분광학적 방법인 발색법과 전기화학적인 방법인 전극법으로 구분할 수 있다.

먼저 발색법은 생체시료와 효소의 반응에 기인하는 지시약의 색소변화를 관찰하여 생체시료를 분석하는 방법이다. 그런데, 상기 발색법의 경우 색의 변색정도 를 기준으로 측정이 이루어지기 때문에 정확한 측정이 어렵고, 전극법에 비해 측정시간이 길며, 생체시료의 혼탁도에 기인한 측정오차 등으로 인해 중요한 생체물질을 분석하는데 어려움이 수반된다.

따라서 최근에는 미리 생체시료 측정용 전극계를 형성한 후, 분석 시약을 상기 전극 상에 고정시키고, 여기에 생체시료를 도입한 후 일정 전위를 적용하여 그 전류/전압을 측정함으로써 시료 중 특정 물질을 정량적으로 측정하는 전극법이 전기화학적 바이오센서에 많이 응용되고 있다.

이러한 전기화학적 바이오센서의 일례로서, 혈당 측정용 바이오센서의 작동원리를 살펴보면 다음과 같다.

혈당측정용 바이오센서의 경우, 소정의 전극을 형성한 후 상기 전극의 일부에 분석시약인 혈당산화효소를 고정하여 반응층을 형성한다. 혈액 샘플이 상기 반응층에 도입되면 혈액중의 혈당이 혈당산화효소에 의하여 산화되고, 혈당산화효소는 환원된다. 전자수용체는 혈당산화효소를 산화시키고 자신은 환원된다. 환원된 전자수용체는 일정 전압이 가해진 전극 표면에서 전자를 잃고 전기화학적으로 다시 산화된다. 혈액샘플 내의 글루코스 농도는 전자 수용체가 산화 되는 과정에서 발생하는 전류량에 비례하므로, 상기 전류량을 측정함으로서 혈당 농도를 측정할 수 있게 된다.

이러한 전기화학적 바이오센서를 이용할 경우 혈액내의 글루코스(Glucose) 뿐만 아니라, 요산(尿酸), 단백질를 측정할 수 있을 뿐 아니라, DNA 및 간기능 검사에서의 GOT(Glutamate-Oxaloacetate Transaminase) 또는 GPT(Glutamate-Pyruvate Transaminase)의 효소활성도 측정할 수 있다.

여기서, 상기 바이오센서는 측정대상을 식별하는 식별부위와 전기신호로 변환하는 변환부위로 구분될 수 있다. 식별부위에는 생체물질이 사용되는데, 상기 생체물질이 측정대상을 인식하면 화학변화나 물리변화가 생긴다. 이러한 변화를 전기 신호로 변환하는 것이 변환부위라고 하며 이를 통칭하여 바이오센서용 전극이라고 부른다.

이러한 바이오센서용 전극의 제조방법으로서 실크프린팅(silk printing)방식이 있다. 상기 실크프린팅 방법은 이용한 백금, 카본 또는 은/염화은 잉크를 이용하는 인쇄방식으로서, 장치비가 저렴한 반면, 재현성이 요구되는 센서용 전극을 제조하기에는 저항편차 조절이 어려운 문제점이 있다.

또 다른 방식으로서, 패터닝(patterning)된 마스크(Mask)와 귀금속을 이용하는 진공증착 및 스퍼터링(sputterring) 방식을 적용하여 바이오센서용 전극을 제조하는 방법이 있다. 이 방법에 따르면, 패터닝된 마스크를 기판에 배치한 후 귀금속을 이용한 진공증착 또는 스퍼터링(sputterring)을 실행하여 전극 패턴을 형성한다. 그러나 이 방법의 경우, 귀금속을 사용하는 관계로 비용이 많이 들고, 상기 귀금속의 회수에 따른 어려운 문제점이 있으며 전극저항을 극히 낮추기 위해서는 생산 단가의 상승부담을 감수해야하는 문제점이 있다.

또한 종래 스퍼터링 방법의 경우 패턴이 형성된 마스크(MASK)를 사용하여 스퍼터링을 하였기 때문에 시트(SHEET) 타입으로 작업해야하고 스퍼터링 시간도 많이 걸려서 생산효율이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 바이오센서용 전극을 제조하기 위하여 종래 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: 이하, "PCB")의 제조에 사용되던 금속 패터닝 기술을 혈액 등의 생체시료 중 특정 물질을 정량하기 위한 전기화학적 바이오센서용 전극의 제조에 적용하는 것을 생각할 수 있다.

그러나 종래 PCB 제조에서는 구리 등을 이용하여 전극을 제조하는 것으로서, 상기 구리 기판 상에 금속을 적층하는 것은 불규칙적이고 덩어리진 표면을 발생시켜서 구리의 하부층으로 시료가 유입되어 측정값을 교란시키는 전기적 신호를 발생시키기 때문에 바이오센서용 전극의 제조에 적용하기가 적절하지 않았다. 게다가, 상기 PCB에서 사용되는 구리나 니켈은 전기화학적 바이오센서에서 통상적으로 사용되는 전압에서 전기활성적이어서, 즉, 불안정하여, 전기화학적 바이오센서용 전극물질로서 적합하지 않았다.

한편, 종래에는 플라스틱 필름 등의 기판에 전극 패턴을 만들기 위하여 구리 위에 팔라듐이 증착된 후막와이어를 열등으로 접착하는 방법이나, 전극 재료를 액상으로 하여 스크린 프린팅하는 방법을 사용하였다.

그런데, 후막와이어를 플라스틱 필름 등의 기판에 접착시키는 방법의 경우, 그 공정의 특성상 구리 위에 팔라듐이 증착된 상태로는 아주 가늘고 좁은 모양의 후막 와이를 제조하기 어렵다. 상기 후막와이어 방법으로는 가늘고 예리한 전극이 만들어지기 어렵기 때문에, 그 검출효율에 한계가 있다. 또한 전극재료로 사용하는 팔라듐은 매우 비쌀 뿐만 아니라, 간섭물질과의 반응을 잘 일으켜서 원치 않는 전류 성분이 매우 크다는 문제가 있다. 또한 후막와이어는 플라스틱 필름과의 접착력 이 약하여 전극이 플라스틱 필름으로부터 쉽게 이탈되는 문제도 있었다.

한편, 전극 재료를 액상으로 하여 스크린 프린팅하는 방법은 액체상의 도금액을 필요로 하는데, 검출효과가 우수하고 내화학성이 우수한 금, 팔라듐, 백금 등으로 전극을 형성하기 위해서는 매우 고가인 액체상의 도금액을 필요로 한다. 따라서 사용할 수 있는 재료가 한정되어 카본(carbon)을 주로 이용하였다. 그러나 카본을 스크린 프린팅하므로 형성된 전극 스트립은 그 표면이 매우 불균일하여 검출 특성이 불량하다는 문제가 있다.

한편, 금은 전기화학반응에서 간섭물질과의 반응이 가장 적고 내화학성이 가장 우수하다고 알려져 있다. 그런데 바이오센서의 전극 스트립은 전극을 가느다란 판으로 만들어 붙이거나, 액상 전극재료를 스크린 프린팅을 이용하여 접착했으므로 매우 두꺼워야 했다. 그렇기 때문에 금을 이와 같은 방법으로 접착한다면 엄청나게 제조가격이 상승한다.

본 발명에서는 상기한 종래의 문제점들을 해결할 수 있는 개선된 전기화학적 바이오센서용 전극 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 목적은 구성요소를 적게 사용하고 제조공정을 단순화시켜 제조시간 및 제조비용을 절감할 수 있는 전기화학적 바이오센서용 전극 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 고가의 귀금속을 사용하지 않고도 우수한 전기적 특성을 나타낼 수 있는 전기화학적 바이오센서용 전극 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명은 또한 표면이 균일하면서도 원하는 모양으로 패터닝할 수 있어 필요에 따라 적절하게 변형가능하고 검출특성이 우수한 전기화학적 바이오센서용 전극 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이에 본 발명은 전기화학적 바이오센서에 사용되는 전극 스트립으로서, 제조비용이 저렴하면서도 성능이 우수한 전극 스트립을 제공한다.

본 발명에 의한 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립은 스트립 형상의 비전도성의 기판 및 상기 기판 상에 형성되어 작업전극과 기준전극으로 작동하는 적어도 2개의 전극을 포함하는데, 상기 전극은 금속층 및 카본층을 포함하며, 먼저 상기 금속층은 기판상에 형성되어 있고, 상기 금속층위에 상기 카본층 형성되어 있 다. 여기서 상기 금속층은 니켈(Ni)을 포함한다.

본 발명은 또한 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의한 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립은, 비전도성의 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 니켈을 포함하는 금속층을 형성하는 단계; 상기 형성된 금속층 위에 카본층을 형성하여 금속층과 카본층으로 된 전도층을 형성하는 단계; 및 상기 전도층을 부분적으로 식각하여 전극 형상을 패터닝하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 가격이 비싼 귀금속을 사용하지 않고 니켈과 크롬을 주로 사용하고 카본을 사용하여 전극을 제조하기 때문에 그 제조비용이 저렴하다는 효과가 있다. 또한 기판 위에 도전층을 형성한 후 식각에 의하여 전극 패턴을 형성하기 때문에 전극의 제조가 간단하다. 또한 니켈을 포함하는 금속층 위에 카본층을 형성하기 때문에 카본이 균일하게 도포되어 전극의 저항편차가 개선되어 보다 신뢰성이 있는 테스트 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립 및 그 제조방법을 보다 상세히 설명한다.

그러나 이러한 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 제시된 것일 뿐 본 발명의 범위가 이러한 예시적인 설명에 의하여 제한되는 것은 아니다.

먼저, 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립의 제조과정 및 그에 따라 얻어지는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립의 구조를 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립(100)은 스트립 형상의 비전도성의 기판(10) 및 상기 기판 상에 형성되어 작업전극(101)과 기준전극(102)으로 작동하는 적어도 2개의 전극을 포함하는데, 상기 전극은 금속층(20) 및 카본층(30)을 포함하는데, 상기 금속층(20)은 기판(10)상에 형성되어 있고(도 2 참조), 상기 카본층(30)은 상기 금속층(20) 위에 형성되어 있고, 상기 금속층(20)은 니켈(Ni)을 포함하고 있다.

도 2는 본 발명의 일례에 따른 전극 스트립의 전극 배치를 보여주는 상면도이며, 도 3은 상기 도 2의 A-A'라인을 따라 절단한 모습이고, 도 4는 상기 도 2의 B-B'라인을 따라 절단한 모습이다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 금속층(20)과 상기 카본층(30)은 스퍼터링에 의하여 형성될 수 있다. 상기 스퍼터링에 의하여 균일한 두께의 박막을 형성하는 것이 가능하다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 금속층(20)과 상기 카본층(30)의 두께는 각각 200~2000Å 정도의 두께를 가지도록 할 수 있는데, 전기 전도성 및 제조의 용이성 등을 고려하여 500~1000Å 정도의 두께를 가지도록 할 수도 있다.

본 발명에 있어서 상기 전극을 형성하는 금속층(20)은 니켈을 주재료로 포함하는 금속층이다.

상기 니켈은 구리에 비하여 비교적 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있으며, 또한 구리에 비하여 생체시료 또는 생체시료의 측정에 사용되는 효소 등과 같은 시약과의 반응에 있어서 안전하다.

한편, 니켈의 경우 전기전도성이 비교적 우수하기는 하지만, 종래 바이오센서용 전극의 재료로 사용되던 상기 귀금속만큼 전도성이 우수하지는 않다. 또한 귀금속들이 생체시료 또는 생체시료의 측정에 사용되는 효소 등과 같은 시약과의 반응성 없는 반면 니켈은 어느정도 반응성을 보인다.

이러한 니켈의 단점을 극복하기 위하여 본 발명에서는, 니켈을 포함하는 금속층을 먼저 기판 형성한 후, 그 위에 카본층을 형성한다.

상기 카본층은 생체시료나 시약과 반응하지 않으며, 또한 어느정도 전도성을 가지기 때문에 니켈의 단점을 보완해 준다.

이와 같이 본 발명에 의한 바이오센서용 전극은 고가의 귀금속, 예를 들어, 금, 은, 백금, 팔라듐 등을 사용하지 않으면서도 우수한 전기적 특성을 나타낼 수 있는 것이 특징이다.

한편, 본 발명에 따른 바이오센서용 전극 스트립은 기판(10)으로서 비전도성의 재료를 사용하는데, 일례로 비전도성 고분자 필름을 사용한다. 이에 본 발명에서는 상기 니켈과 기판의 부착성을 향상시키기 위하여 금속층에 니켈 이외의 재료가 포함될 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 금속층(20)으로서 니켈과 크롬의 혼합층이 적용될 수 있다. 본 발명의 다른 일례에 따르면 상기 금속층은 니켈과 니켈산화 물(NiO)의 혼합층 형태로 형성될 수 있다. 여기서 상기 크롬과 니켈산화물은 전기전도성을 어느정도 희생시키기는 하지만, 니켈과 기판(10)의 부착성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

상기 니켈과 크롬의 혼합층으로 된 금속층(20)에 있어서 상기 니켈과 크롬의 함량비는, 전기 전도성 및 기판과의 부착성을 고려하여 중량비로 니켈:크롬 = 90~50 : 10~50 의 범위가 가능하다.

마찬가지로 니켈과 니켈산화물의 혼합층으로 된 금속층(20)에 있어서 상기 니켈과 니켈산화물의 함량비는 중량비로 니켈:니켈산화물 = 90~50 : 10~50 의 범위가 가능하다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 작업전극(101)과 기준전극(102) 사이에 보조전극(104)이 더 형성될 수 있다. 이러한 구조에서는, 측정하고자 하는 생체시료를 상기 보조전극이 형성되어 있는 부위에 인가되도록 할 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립(100)이 바이오센서의 적용될 때에 상기 작동전극(101)과 기준전극(102)이 인접한 부분에는 측정하고자 하는 생체시료와 반응할 수 있는 시약 등이 배치되는데, 상기 보조전극(104)이 배치된 영역에 상기 시약이 배치되도록 할 수 있다.

예를 들어, 혈액 속의 글루코스를 측정하여 혈당을 측정하기 위한 키트에 본 발명에 의한 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립이 사용되는 경우, 상기 보조전극(104) 부위가 반응부위가 되도록 할 수 있다. 이 때, 상기 반응부위에는, 시약으로서, 예를 들어 하이드로겔과 글루코스 산화제(이하, "GO"라 한다.)를 주제로 하 는 시약이 배치될 수 있다. 이 때 혈액샘플이 상기 반응부위에 인가되면 혈액샘플 내에 함유되어 있는 글루코스는 GO와의 효소반응에 의하여 산화되고 GO는 환원된다. 환원된 GO는 전자수용체와 반응을 통하여 다시 산화되고, 산화된 GO는 다른 글루코스와 반응한다. 이와 함께 환원된 전자수용체는 전압이 가해진 전극 표면으로 이동하여 전자를 잃고 전기화학적으로 다시 산화되어 상기 반응에 계속 참여하게 된다. 전자수용체의 산화 과정에서 발생하는 전류는 혈액내의 글루코스 농도와 비례하게 되므로, 작동전극(101)과 기준전극(102) 사이의 전류량을 측정하면 혈액 내의 글루코스 농도를 정량적으로 측정할 수 있다. 한편, 상기 보조전극(104)은 작동전극(101)과 기준전극(102) 사이의 전기적 흐름을 돕는 역할을 할 수도 있고, 반응부위를 표시하는 표시자 역할을 할 수도 있다.

또한, 상기 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립이 테스터에 삽입되어 사용되는 경우를 고려하여, 상기 전극 스트립이 테스터에 제대로 삽입되었는지 여부를 확인하기 위한 인식전극(103)을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 전극 스트립이 테스터에 삽입될 경우, 상기 인식전극(103)에 의하여 테스터에 별도로 구비된 센싱회로가 전기적으로 연결되도록 테스터를 구성할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면 상기 비도전성 기판(10)으로서 절연성 고분자 필름을 사용할 수 있다. 절연성을 나타낸다면 상기의 절연성 고분자 필름으로서 제한없이 사용될 수 있다. 이러한 절연성 고분자 필름의 예로는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(poly ethylene telephthalate; PET) 필름, 에폭시 수지 필름, 페놀수지 필름, 폴리에틸렌(poly ethylene) 필름, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 필름, 폴리에스테르(poly ester) 필름, 폴리카보네이트(poly carbonate) 필름, 폴리스티렌(poly stylene) 필름, 폴리이미드(poly imide) 필름 등이 있으며, 그 종류가 이것으로 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 또한 비전도성의 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 니켈을 포함하는 금속층을 형성하는 단계; 상기 형성된 금속층 위에 카본층을 형성하여 금속층과 카본층으로 된 전도층을 형성하는 단계; 및 상기 전도층을 부분적으로 식각하여 전극 형상을 패터닝하는 단계;를 포함하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일례에 따르면, 넓고 큰 대면적의 기판을 사용하여, 상기 기판상에 복수개의 전극 패턴을 형성한 후, 각각의 전극 패턴을 따라 기판을 절단함으로써 각각의 독립된 전극을 제조할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면 상기 니켈(Ni)을 포함하는 금속층과 상기 카본층은 스퍼터링에 의하여 형성될 수 있다.

여기서, 상기 니켈을 포함하는 금속층은 니켈과 크롬을 동시에 스퍼터링하여 형성되는 것이 가능한데, 이때, 상기 니켈과 크롬의 스퍼터링 비는 중량비로 니켈:크롬 = 90~50 : 10~50 의 범위로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일례에 따르면, 상기 니켈을 포함하는 금속층은 니켈과 니켈산화물(NiO)을 동시에 스퍼터링하여 형성되는 것이 가능한데, 여기서 상기 니켈과 니켈산화물의 스퍼터링 비 역시 중량비로 니켈:니켈산화물 = 90~50 : 10~50 의 범위가 가능하다.

여기서, 상기 니켈(Ni)을 포함하는 금속층 및 상기 카본층은 각각 200~2000Å 의 두께로 스퍼터링 될 수 있다. 상기 두께는 제조의 편의성 및 전기적 특성 등을 고려하여 조정될 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 금속층과 카본층을 스퍼터링하여 금속층과 카본층으로 된 전도층을 형성한 후, 식각에 의하여 전극패턴을 형성하는데 여기에 적용되는 식각으로서 레이저 식각이 가능하다.

상기 레이저 식각에 의하여 전극패턴을 형성할 경우 미세한 형태의 전극 패턴을 간편하게 형성할 수 있다, 용매를 사용하는 에칭방법과는 달리 용매에 의한 환경오염 문제가 발생하지 않는 등의 장점이 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 먼저 기판의 전면에 스퍼터링에 의하여 전도층을 형성한 후 레이저 식각에 의해 전극 패턴을 형성하기 때문에, 스퍼터링 과정에서 패턴이 형성된 마스크 등을 사용할 필요가 없다.

즉, 본 발명에서 레이저 식각을 적용하는 경우, 기판의 전면을 일괄적으로 스퍼터링 하는 다이렉트 스퍼터링(direct sputtering)을 적용할 수 있다. 이러한 다이렉트 스퍼터링(direct sputtering)의 경우 스퍼터링 과정에서 패턴이 형성된 시트를 사용하지 않아도 되고 또한 롤 단위의 작업이 가능하기 때문에 스퍼터링 작업이 단순하여 작업 시간이 절약되고 생산효율도 높아진다.

또한 레이저 식각에 의하여 간단히 패턴이 형성될 수 있기 때문에 대량 생산에 용이하다.

상기와 같은 식각에 의하여 작업전극(101)과 기준전극(102)을 형성할 수 있 으며, 나아가 보조전극(104) 및 인식전극(103)과 같은 전극을 선택적으로 적어도 하나 이상 추가적으로 형성할 수도 있다.

이러한 본 발명에 따른 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립은 도 1에 도시된 바와 같이 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립에 대한 각기 다른 일례들이 도 5 내지 도7에 도시되어 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립은 작업전극(101)과 기준전극(102)만을 포함하는 기본적인 형태의 전극 스트립을 도시한 것이다.

도 7에 도시된 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립은 작업전극(101)과 기준전극(102)외에 인식전극(103)을 더 포함하는 전극 스트립을 도시한 것이다.

본 발명에 의한 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립은은 생체시료의 특정성분을 측정하기 위한 전기화학적 바이오센서에 적용되어 생체시료의 다양한 성분들을 측정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 혈액내의 글루코스(Glucose) 측정, 요산(尿酸) 측정, 단백질 측정에 사용될 수 있을 뿐 아니라, DNA 및 간기능 검사에도 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립의 일례에 대한 제조과정을 도식적으로 표현한 도면이다.

도 2는 도 1에서 제조된 전극 스트립의 전극 배치를 보여주는 상면도이다.

도 3은 도 1에서 제조된 전극 스트립의 단면도로서 도 2의 A-A'라인을 따라 절단한 모습이다.

도 4은 도 1에서 제조된 전극 스트립의 단면도로서 도 2의 B-B'라인을 따라 절단한 모습이다.

도 5 내지 도7은 각각 본 발명에 따른 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립에 대한 각기 다른 일례를 보여주는 도면들이다.

<부호에 대한 간단한 설명>

10: 기판 20: 금속층

30: 카본층 100: 바이오센서용 전극 스트립

101: 작업전극 102: 기준전극에

103: 인식전극 104: 보조전극

Claims (20)

1. 스트립 형상의 비전도성의 기판; 및 상기 기판 상에 형성되어 작업전극과 기준전극으로 작동하는 적어도 2개의 전극을 포함하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립으로서,

   상기 전극은 금속층 및 카본층을 포함하며, 여기서

   상기 금속층은 기판상에 형성되어 있고, 상기 카본층은 상기 금속층위에 형성되어 있고,

   상기 금속층은 니켈(Ni)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
2. 제 1항에 있어서, 상기 금속층 및 상기 카본층은 스퍼터링에 의하여 형성된 것임을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
3. 제 1항에 있어서, 상기 금속층은 니켈과 크롬의 혼합층임을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
4. 제 3항에 있어서, 상기 니켈과 크롬의 함량비는 중량비로 니켈 : 크롬 = 90~50 : 10~50 의 범위임을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
5. 제 1항에 있어서, 상기 금속층은 니켈과 니켈산화물(NiO)의 혼합층임을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
6. 제 5항에 있어서, 상기 니켈과 니켈산화물의 함량비는 중량비로 니켈 : 니켈산화물 = 90~50 : 10~50 의 범위임을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
7. 제 1항에 있어서, 상기 금속층 및 상기 카본층의 두께는 각각 200~2000Å 임을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
8. 제 1항에 있어서, 상기 작업전극과 기준전극 사이에 보조전극이 더 형성되어 있으며, 생체시료는 상기 보조전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
9. 제 1항에 있어서, 상기 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립이 테스터기에 삽입될 때 상기 삽입여부를 확인하기 위한 인식전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
10. 제 1항에 있어서, 상기 비도전성 기판은 절연성 고분자 필름인 것을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립.
11. 비전도성의 기판을 준비하는 단계;

    상기 기판 상에 니켈(Ni)을 포함하는 금속층을 형성하는 단계;

    상기 형성된 금속층 위에 카본층을 형성하여 금속층과 카본층으로 된 전도층을 형성하는 단계; 및

    상기 전도층을 부분적으로 식각하여 전극 형상을 패터닝하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 바이오센서용 전극 스트립의 제조방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 니켈(Ni)을 포함하는 금속층 및 상기 카본층은 스퍼터링에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
13. 제 11항에 있어서, 상기 니켈을 포함하는 금속층은 니켈과 크롬을 동시에 스퍼터링하여 형성된 것임을 특징으로 하는 제조방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 니켈과 크롬의 스퍼터링 비는 중량비로 니켈 : 크롬 = 90~50 : 10~50 의 범위임을 특징으로 하는 제조방법.
15. 제 11항에 있어서, 상기 니켈을 포함하는 금속층은 니켈과 니켈산화물(NiO)을 동시에 스퍼터링하여 형성된 것임을 특징으로 제조방법.
16. 제 15항에 있어서, 상기 니켈과 니켈산화물의 스퍼터링 비는 중량비로 니켈 : 니켈산화물 = 90~50 : 10~50 의 범위임을 특징으로 하는 제조방법.
17. 제 11항에 있어서, 상기 니켈(Ni)을 포함하는 금속층 및 상기 카본층은 각각 200~2000Å 의 두께인 것을 특징으로 하는 제조방법.
18. 제 11항에 있어서, 상기 식각은 레이저 식각임을 특징으로 하는 제조방법.
19. 제 11항에 있어서, 상기 식각에 의해 형성되는 전극 형상은 작업전극과 기준전극임을 특징으로 하는 제조방법.
20. 제 19항에 있어서, 상기 작업전극과 기준전극에 더하여, 보조전극 및 인식전극 중 적어도 하나의 전극 형상을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 제조방법.

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