바이오센서

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는 혁신형 중소기업 정보분석 지원사업의 일환으로 작성된 보고서 TCI Report

로서 중소기업형 유망 아이템에 대한 심층 분석을 통해 혁신형 중소기업들의,

기술사업화 기회를 극대화 하는데 목적이 있다 기술의 사업화를 중심으로 구성.

된 TCI Report는 KISTI 연구원들이 해당 기술분야에 대해 전문가들의 자문과

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그림 목차 ｜｜ 그림 글루코즈 센서 측정 원리 < 1-1> ···5 그림 를 이용한 글루코즈 센서의 원리 < 1-2> Hexokinase ···6 그림 을 이용한 글루코즈 < 1-3> Hexokinase-polydiacetylene 센서 ···7 그림 광도법을 이용한 스트립 클루코즈 센서 < 1-4> ···8 그림 전기 화학법을 이용한 글루코즈 센서 < 1-5> ···9 그림 < 1-6> Diasensor 1000, Biocontrol ···10 그림

< 1-7> Sensys GTS(TM), Sensys Medical, Inc. ···10 그림

< 1-8> Symphony(TM), Sontra ···11 그림

< 1-9> GlucoWatch, ···13 그림

< 1-10> TD Clucose Monotoring System, TCPI ···14 그림

< 1-11> LifeGruide, Integ ···14 그림

< 1-12> Altea MicroPor(TM) Laser, SpectRx ···15 그림

< 1-13> Silicon Micro Needle, Kumertrix ···15 그림

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Glucose Sensor www.kisti.re.kr

Technology Commercialization Intelligence Report

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5 C

₆

H

_{1 2}

O

₆

+ O

₂ G O D

C

₆

H

_{1 0}

O

₆

+ H

₂

O

₂

자료 : Biosensor, KISTI, 2002

그림 글루코즈 센서 측정 원리 < 1-1>

글루코즈 센서에 이용되는 효소는 glucose oxidase 외에도 hexokinase라는

을 하는 효소를 사용한다 현재 독일 바이엘사에서

phosphoryl group transfer .

개발한 글루코미터라는 혈당측정기는 그림< 1-1>에서 보이는 것과 같은 원리를

사용한다 먼저. hexokinase 효소가 ATP(adenosine triphosphate)를 기질로

사용하여 글루코즈의 6-hydroxy기를 phosphorylation시켜

glucose-6-를 만든다 다음 단계에서 는

pho-sphate . glucose-6-phosphate

glucose-6-에 의해 산화되고 이 과정glucose-6-에서 조효소로 사용된 phosphate dehydrogenase

는 로 환원된다 환원된

NAD+(nicotine amide adenosine dinucleotide) NADH .

가 이라는 발색단을 변화시켜 갈색의 으로 바꾼다

NADH tetrazolium formazan .

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갈색의 formazan 생성 농도에 비례하게 되고 formazan의 농도를 측정해서 글 루코즈의 양을 계산한다. 출처 : 안동준 외, “광기능 초분자 기반 바이오센서 칩, ”, CHERIC, 2006. 6 그림 를 이용한 글루코즈 센서의 원리 < 1-2> Hexokinase 효소가 글루코즈에 을 시킬 때

Hexokinase phosphate group transfer

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트립은 시약이 잘 스미는 다공성의 polymer막층(membrane)으로 되어 있다.

광도법으로 처음 소개된 제품은 다공성의 고분자막을 사용한 LifeScan사의

였다 현재는 사의 사의 가

One Touch . LifeScan SureStep, Roche Glucotrend

많이 사용되고 있다. 그림 광도법을 이용한 스트립 클루코즈 센서 < 1-4>

나 전기화학법을 이용한 혈당 측정

( )

전기화학법은 글루코즈가 산화될 때 색소원을 사용하는 대신 글루코즈가 산 화될 때 산소 또는 산화된 매개체가 과산화수소 또는 환원된 매개체로 바뀌고 다시 산화되어 원래의 산화된 형태로 되돌아 올 때 발생하는 전자를 전극에 흐 르는 전류로 측정하여 글루코즈를 정량화 한다 이 방법은 색깔을 측정하지 않. 기 때문에 적혈구의 방해 작용도 없고 혈액을 닦을 필요도 없다. 광도법을 이용한 혈당측정은 전기화학법에 비해 상대적으로 많은 양의 혈액

을 필요로 한다 따라서. Roche, Abbott, Arkray, Lifescan 등의 대기업들은

광도법에서 부가가치가 높고 적은 혈액으로도 혈당을 측정할 수 있는 전기화학,

법을 이용한 혈당센서의 개발에 주력하고 있다.

현재 대표적인 전기화학적 바이오센서로는 Arkray(일본 의) Super Glucocard

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등 거대 기업들은 주력 품목이 혈액을 적게 Roche, Abbott, Arkray, Lifescan

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10 다 적외선 방식

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적외선을 사용하여 과일의 당도를 재어 과일이 다 익었는지를 확인하는 방법 은 이미 적용되어오고 있는 당 측정 기술이다 비슷한 원리로 손과 같은 우리. 몸의 한 부분에 적외선을 쏘고 이어 포도당 분자가 나타내는 신호를 읽어 그 신 호의 강도에 따라 혈당수치로 표시하여 모니터에 표시한다. BioControl사는 년 비침습 방식인 적외선 혈당 측정기 을 발명하여 에 1994 Diasensor1000 FDA 승인을 신청한 바 있다 하지만. Diasensor1000는 크기가 크고 고가이어서 가정 용으로서의 단점이 있다. 그림 < 1-6> Diasensor 1000, Biocontrol 에서는 근적외선 스펙트로스코피를 이용해서 비침습적 혈당 Sensys Medical 측정기술을 구현하였다 본 방법의 문제점으로는 피부에서 일어나는 광의 반사. 및 굴절에 의한 영향 시간에 따른 피부 특성 색 두께 등 에 따른 변화나 온도, ( , ) 변화에 의한 영향이 있다. 그림

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14 참 고 문 헌

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최현재 을 이용한 혈당

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oxidase into multiwalled nanotube-polyelectrolyte-loaded

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