An increasing number of people with diabetes are constituting a risk globally. Diabetes requires long-term and continuous treatment with several blood glucose measurements per day and insulin injections if necessary. General glucose meters named ‘finger pricker’, involve infection, pain in each measurement, and continuous cost expenditure. Recently, some research tried to find new methods to measure a blood glucose level without those limitations. Etalon is a system that measures glucose levels in sweat optically. It consists of a monolayer of p(NIPAM) microgels between two thin Cr/Au layers. Glucose injection swells microgels, and it increases the distance between two Cr/Au layers which changes the transmittance or reflectance of light. However, there is a limitation that existing etalons have a low resolution which cannot conduct in-vivo experiments. Herein, a glucose patch with flexible and packaged etalons was proposed. Etalons with different microgel synthesis methods were able to measure a glucose concentration of 0.5 mM, which was 15 times better than previous studies. Etalons were manufactured on flexible and transparent polyimides (PI) and showed color changes with different glucose concentrations. Besides, the idea of a packaged system was introduced.
당뇨병 환자들의 수가 매년 전세계적으로 급증하면서 이에 대한 위험성이 대두되고 있다. 당뇨병은 매일 5번 이상의 혈당측정을 진행하고 필요시 인슐린을 주사하는, 장기적이고 지속적인 치료가 필요한 병이다. 대중적으로 쓰이는 혈당측정기는 측정마다 고통이 수반되고, 감염 발생 가능성과 지속적인 비용지출이 발생하기 때문에 혈당을 측정하는 방법에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 에탈론은 얇은 두개의 금속층 사이에 비유전체 역할을 하는 p(NIPAM) 마이크로젤이 단분자층으로 이루어진 구조로, 땀 속에 있는 글루코스 농도를 광학적으로 측정하는 시스템이다. p(NIPAM) 마이크로젤은 땀에서의 글루코스 양에 따라 크기가 변하는데, 이는 금속층 사이 거리를 변화시키고, 조사한 빛의 투과도나 반사도 변화를 일으킨다. 하지만 기존의 에탈론 구조는 해상도가 낮아 실제 in-vivo 실험을 진행할 수 없다는 한계점이 있다. 본 학위 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 유연 기판에서의 패키징 에탈론을 제안 및 개발하였다. 새로운 합성 방법을 통해 만든 마이크로젤로 에탈론을 제작하였고, 16 mM의 글루코스 측정한계를 가지던 선행연구에 비해 15배 이상 개선된 0.5 mM의 글루코스 농도를 측정할 수 있었다. 또한 유연하고 투명한 폴리이미드에 에탈론을 제작하여 글루코스 농도별 색 변화가 일어나는 것을 확인하였고, 패키징 아이디어를 제시하여 이에 필요한 선행실험들을 진행하였다.
