• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.278-279
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• 2007

본 논문에서는 메조포러스 백금 전극이 적용된 무효소 혈당센서를 실리콘 기판 위에 제작하여 향후 CMOS 회로와의 집적이 가능하도록 설계하였으며, 초소형 무효소 혈당센서 구조의 최적화를 위하여 동일한 면적에서 여러 가지 구조의 센서를 설계 및 제작을 하고 그 결과를 비교 분석하였다. 제작된 무효소 혈당센서는 3전극시스템으로 구성되고 그 특성은 작동전극과 타 전극사이의 간격에 가장 민감한 변화를 보였다. 최적화된 구조를 갖는 센서는 11.1mM glucose실험에서 12.9${\mu}A$의 응답전류를 얻었으며 이 값은 효소를 사용한 센서와 비교하여도 월등히 큰 응답임을 알 수 있었다. 또한 제작된 센서들은 구조 최적화를 위하여 $9mm^2$로 동일한 크기로 실험을 하였지만, 이 크기는 응답전류가 매우 크므로 더욱더 소형화가 가능함을 알 수 있다.

• Photonics industry news
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• s.36
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• pp.36-41
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• 2006

의료용 광 계측은 의광학의 일부분으로 빛이 생체조직과 일으키는 상호작용을 이용하여 환자의 치료나 진단 또는 의학 기초분야의 발전에 효과적으로 사용하고 있다. 광 계측 및 센서기기를 응용하여 제품화된 의료용품들에는 혈당센서,혈압센서,내시경,검안기,영상진단기 등이 있다. 특히 혈당센서의 경우 급속하게 늘어가고 있는 당뇨병 환자의 수요에 비례한 시장이 현재 세계시장규모인 5조원에서 연간200%씩 증가될 것으로 예측되고 있다. 내시경의 세계시장은 매년 약 5% 내외의 성장을 거듭하고 있으며 검안기는 매년 약 7.2%의 성장률을 기록하고 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.280-281
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• 2007

본 논문에서는 생체 내에 삽입하거나 연속적으로 혈당을 모니터링하기 위하여 제작된 무효소 혈당세서의 바이오 패키징 및 특성 최적화에 관하여 고찰하였다. 3전극을 갖는 동일한 센서구조에서 sensitivity를 최대화하기 위해 평면형 백금전극을 사용한 센서, 메조포러스 구조가 작동전극에 형성된 센서, 메조포러스 구조가 작동전극과 보조전극에 형성된 무효소 혈당센서를 설계, 제작하고 비교하였다. 각각의 센서는 0.009${\mu}A$ $mM^{-1}cm^{-2}$, 5.46${\mu}A$ $mM^{-1}cm^{-2}$, 7.75${\mu}A$ $mM^{-1}cm^{-2}$의 sensitivity를 가졌다. 또한 생체 이식되었을 때 혈액 속에서 글루코스응답을 얻는 데에 있어 방해종인 Ascrobic Acid와 Acetaminophen의 반응을 최소화하고, 혈액 내의 단백질들이 전극에 엉겨 붙는 것을 막기 위해 생체 적합한 물질인 Nafion 을 패키징 멤브레인으로 적용하여 센서를 제작하였다. 이 센서는 0.36${\mu}A$ $mM^{-1}cm^{-2}$의 sensitivity를 가졌다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05c
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• pp.28-32
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• 2003

본 논문은 시료의 양을 최소화하고 혈중 요소 및 혈당 농도에 대한 정확한 측정을 위하여 최근에 개발된 전기화학형 마이크로 전극형 센서의 간략한 소개 및 전기적인 특성에 관하여 요약하는 것에서 출발하여 센서로부터 전기신호를 발생시키는 signal conditioning 회로의 설계, microprocessor를 이용한 digital 값으로의 변환 및 data 취득, 취득한 data를 측정된 혈당량 및 요소량으로의 변환 저장 display까지의 휴대용 계측기의 prototype 개발에 관하여 기술한다. 이 계측기는 미량의 혈액채취 한번으로 농도를 측정하는 측정모드와, 측정된 data를 찾아보기 위한 검색모드로 작동시킬 수 있다. Microprocessor의 기능을 최대한 사용하여 측정기의 크기를 소형화하였으며 LCD(Liquid crystal display)틀 채택하는 등 저전력 회로로 구현하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1474-1475
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• 2008

본 논문에서는 nanoporous Pt (Platinum) 전극을 이용한 무효소 혈당센서의 생체 적합성 및 전류응답 특성 향상을 위해 다양한 패키징 방법이 제안되었다. 생체적합성을 갖는 Nafion 멤브레인을 dipping, spin coating, chemical bonding 방법으로 패키징 한 후, 다양한 글루코오스 농도의 혈장, 전혈에서 특성을 분석, 비교하였다. 단백질 등이 포함되지 않은 환경에서 spin coating 방법으로 패키징한 센서의 전류응답 특성은 가장 좋았지만, 혈장 및 전혈에서는 dipping, chemical bonding 방법으로 패키징한 센서의 전류응답 특성에 미치지 못했다. Nafion film을 센서와 chemical bonding한 센서의 혈장에서 sensitivity 는 0.32 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$ 이었다. 한편, 전혈에서 bare 센서가 급격한 bio-fouling 현상을 보이는 반면 패키징한 센서는 글루코오스 농도에 따라 일정한 전류변화를 보였다. 이는 Nafion을 이용하여 패키징한 무효소 혈당 센서가 생체환경에 적합할 뿐 아니라 생체이식형 및 연속 측정 가능한 시스템에 적용 가능함을 보여준다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.3
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• pp.164-171
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• 2014

A highly sensitive and selective non-enzymatic glucose sensor has gained great attention because of simple signal transformation, low-cost, easily handling, and confirming the blood glucose as the representative technology. Until now, glucose sensor has been developed by the immobilization of glucose oxidase (GOx) on the surface of electrodes. However although GOx is quite stable compared with other enzymes, the enzyme-based biosensors are still impacted by various environment factors such as temperature, pH value, humidity, and toxic chemicals. Non-enzymatic sensor for direct detecting glucose is an attractive alternative device to overcome the above drawbacks of enzymatic sensor. Many efforts have been tried for the development of non-enzymatic sensors using various transition metals (Pt, Au, Cu, Ni, etc.), metal alloys (Pt-Pb, Pt-Au, Ni-Pd, etc.), metal oxides, carbon nanotubes and graphene. In this paper, we show that Ni-based nano-particles (NiNPs) exhibit remarkably catalyzing capability for glucose originating from the redox couple of $Ni(OH)_2/NiOOH$ on the surface of ITO electrode in alkaline medium. But, these non-enzymatic sensors are nonselective toward oxidizable species such as ascorbic acid the physiological fluid. So, the anionic polymer was coated on NiNPs electrode preventing the interferences. The oxidation of glucose was highly catalyzed by NiNPs. The catalytically anodic currents were linearly increased in proportion to the glucose concentration over the 0~6.15 mM range at 650 mV versus Ag/AgCl.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.8 no.9
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• pp.9-16
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• 2017

In this paper, sub-microwave oscillator sensor is proposed to non-invasively monitor the glucose concentration level of the human biological tissue by oscillation frequency variation. Inductive slot in the ground plane of the microstrip line is combined with the biological tissue, to realize the resonator as a part of the oscillator sensor. The phantom box mimicking the human tissue is introduced for simulation of the resonator which resonance frequency correspondingly shifts up on three step glucose concentration levels(0, 400, 800 mg/dL). Oscillator sensor circuit is fabricated as a prototype. Pig tissues instead of human is used. Oscillation frequency shift of about 14 MHz per glucose level of 400 mg/dL has been successfully measured around 1,100 MHz. This proves that the proposed sensor is applicable to a blood glucose sensor.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.16 no.5
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• pp.991-1000
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• 2021

Among non-invasive blood glucose detection technologies, the optical technique is a method that uses light reflection, absorption, and scattering characteristics when passing through a biological medium. It reduces pain or discomfort in measurement and has no risk of infection. So it is becoming a major flow of blood glucose detection research. Among them, near-infrared spectroscopy has a disadvantage in that the complexity increases when analyzing signals detected due to interferences between proteins and acids that share a similar absorption function with blood glucose molecules. In this study, a non-invasive sensor system with multiple near-infrared bands was designed and manufactured to alleviate the deterioration of blood glucose detection function that may occur due to skin absorption of near-infrared rays. A blood survey was conducted to verify the system, and the degree of blood glucose response in the blood was collected as spectral data, and the results of this study were quantitatively verified in terms of correlation between the data and blood glucose.

• Journal of Digital Policy
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• v.1 no.2
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• pp.61-69
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• 2022

The paper is a study to develop and verify a blood glucose level prediction model based on biosignals obtained from photoplethysmography (PPG) sensors, ICT technology and data. Blood glucose prediction used the MLP architecture of machine learning. The input layer of the machine learning model consists of 10 input nodes and 5 hidden layers: heart rate, heart rate variability, age, gender, VLF, LF, HF, SDNN, RMSSD, and PNN50. The results of the predictive model are MSE=0.0724, MAE=1.1022 and RMSE=1.0285, and the coefficient of determination (R²) is 0.9985. A blood glucose prediction model using bio-signal data collected from digital devices and machine learning was established and verified. If research to standardize and increase accuracy of machine learning datasets for various digital devices continues, it could be an alternative method for individual blood glucose management.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.23 no.5
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• pp.397-403
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• 2002

Urine glucose monitoring system is a self-monitoring system that display the glucose level by non-invasive measurement method. In this paper, We developed a noninvasive urine glucose monitoring system that improved defects of urine glucose measurement with a colorimeter method and invasive blood glucose measurement method. This system consist of bio-chemical sensor for urine glucose measurements, signal detecting part, digital and signal analysis part, display part and power supplying part. The developed bio-chemical sensor for the measurement of urine glucose has good reproducibility, convenience of handing and can be mass-produced with cheap price. To evaluate the performance of the developed system, We performed the evaluation of confidence about the detection of glucose level by a comparison between a standard instrument in measuring glucose level and the developed system using standard glucose solutions mixed with urine. Standard error was 2.85282 from the evaluation of confidence based on regression analysis. Also, In analysis of S.D(standard deviation) and C.V(coefficient of validation) that are important parameters to evaluate system using bio-chemical sensor, S.D was 10% which falls under clinically valid value, 15%, and C.V was under 5%. Consequently from the above results, compared to blood glucose measurement, the system performance is satisfactory.