일반기술

무효소 바이오 및 환경 센서 모듈 개발과 그의 응용

* 구성 및 원리 본 기술은 나노 다공성 구조의 백금 전극으로 이루어진 무효소의 전기화학적 측정에 의거한 바이오 센서를 CMOS 전자회로와 집적화한 초소형 바이오 및 환경 센서 모듈에 관한 것으로 발명된 바이오 및 환경 센서 모듈을 휴대용 단말기에 장착하여 언제 어디서나 측정이 가능하고 데이터의 보존이 가능한 Handy-held 건강 진단 시스템 및 유비쿼터스 헬스 모니터링 시스템을 구현하는 것이다.* 기술적 배경 현재 상용화되어 있는 일회용 및 연속 측정형 혈당 센서는 모두 당산화효소를 비롯한 효소를 사용하고 있다는 점에서 공통점을 지니고 있다. 상품화된 센서뿐만 아니라 현재 바이오센서 연구 전반에서도 가장 많이 연구되고 있는 센서들은 효소를 사용한 혈당 센서라고 할 수 있다. 그러나 효소는 원천적으로 생체 외부에서 본래의 활성을 안정되게 유지하기가 어렵다. 오랜 연구 결과 수많은 고정 방법들이 도입되었으나 여전히 효소의 활성도는 신뢰도 측면에서 고체상 무기물을 이용한 여타 화학센서들에 비해 훨씬 미흡하다. 이런 근본적인 문제는 대량 생산 체제에서 그 문제가 크게 드러난다. 똑같은 라인의 똑같은 재료를 이용하여 생산한 혈당 센서조차 성능 분포는 실제로 상당히 넓으며 별도의 보정 칩이 반드시 필요하다. 품질 검사를 통과한 칩이라 하더라도 미사용 유통기간 및 사용 중 유효 기간에 제한이 클 수밖에 생산 비용의 증가를 유발하게 된다. 결과적으로 효소방식의 혈당 측정기는 상대적으로 비싼 가격으로 유통되고 있으며 또한 재활용이 불가능하기 때문에 자주 혈당을 측정해야 하는 당뇨병 환자에게는 큰 부담이 된다.* 적용제품 및 경쟁제품 본 기술의 무효소 바이오 및 환경 센서 모듈 개발과 그의 응용 기술은 1차적으로 혈당센서 등에 적용될 수 있으며, 모든 휴대용 기기에 장착이 가능하므로 모바일용 기기에 적용이 가능할 것이다. * 특징 및 장점 본 기술에 의한 3전극 센서 시스템은 메조포러스 백금 전극을 작동전극으로 사용하여 효소의 사용 없이 바이오 물질과 환경물질을 분석하는 전기화학 센서를 구현하여 지속적인 생체 감시 혹은 환경 감시가 가능하다. 또한 3전극 센서 시스템은 반도체 기판 위에 구현되어 CMOS 회로와 집적된 초소형의 바이오 및 환경 센서 모듈로 제작되어 Handy-held 건강(혹은 환경) 진단 시스템 및 유비쿼터스 헬스(환경) 모니터링 시스템을 구현할 수 있다.