Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지

Characteristics Improvement of a FET-Type Glucose Sensor and Its Application to a Glucose Meter

FET형 포도당센서의 특성개선과 이를 이용한 포도당측정기 개발

  • Lee, C.H. (Dept. of Sensor Eng., Kyungpook National University) ;
  • Choi, S.B. (Dept. of Sensor Eng., Kyungpook National University) ;
  • Lee, Y.C. (School of Electronic and Electrical Eng., Kyungpook National University) ;
  • Seo, H.I. (Dept. of Electronic Eng., Korea University of Technology & Education) ;
  • Sohn, B.K. (School of Electronic and Electrical Eng., Kyungpook National University)
  • 이채향 (경북대학교 센서공학과) ;
  • 최상복 (경북대학교 센서공학과) ;
  • 이영철 (경북대학교 전자공학과) ;
  • 서화일 (한국기술교육대학교 전자공학과) ;
  • 손병기 (경북대학교 전자공학과)
  • Published : 1998.07.31
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Abstract

A ISFET-based glucose sensor has inherent problems such as low sensitivity, drift effect and long response time. For that reason, a amperometric actuation technique was introduce to make a highly sensitivity of the ISFET glucose sensor with a Pt actuator, which electrolyzes $H_2O_2$, one of the by a by-products of the oxidation reaction of glucose. Moreover, a potential-step measurement method detecting response by only the electrolysis of $H_2O_2$ was developed for eliminating a drift problem. The operation characteristics of ISFET-based glucose sensor was improved by using the amperometric actuation and a measurement techniques. The fabricated ISFET glucose sensor is shown good operation such as characteristics(30mM PBS, about 26mV/decade) and linearity. A portable glucose meter with a highly resolution by using the fabricated ISFET-based glucose sensor with Pt actuation was developed and its characteristics investigated.

ISFET를 바탕으로 한 포도당 센서일 경우에 저감도, 드리프트 현상, 긴 응답시간의 문제점들을 가지고 있다. 이러한 이유로, ISFET 포도당센서에 백금 엑츄에이터(Pt actuator)를 내장시켜 반응부산물인 $H_2O_2$를 전기분해하는 전류법적인 엑츄에이션(amperometric actuation) 기법을 도입하여 감도를 높였다. 또한 출력신호의 기준선(baseline)을 확인한 후, $H_2O_2$ 전기분해에 의한 pH 변화분만을 검출하여 출력신호로 사용하는 새로운 측정법을 고안하여 심각한 드리프트를 배제하였다. 이러한 전류법적 엑츄에이션과 측정 기술로써 ISFET 포도당 센서의 동작특성이 개선되었다. 제작된 ISFET 포도당센서는 포도당 농도에 따른 응답의 크기가 30mM의 인산완충용액인 PBS(phosphate buffer solution)에서 약 26mV/decade의 높은 감도와 선형성을 보였다. 이 센서를 사용하여 높은 정밀도를 갖는 휴대용 포도당 측정기를 개발하고 그 특성을 평가하였다.

Keywords