[바이오소자개론] Biosensors using the piezoelectric property

1. 바이오소자의 개념 및 중요성

바이오소자는 생체 내 또는 생체 외에서 생물학적 정보를 감지하고 변환하는 장치로서, 현대 생명공학 및 의료 분야에서 매우 중요한 역할을 담당한다. 바이오소자는 생체 내의 화학적, 생물학적 반응을 전기적 신호 또는 광학 신호로 변환하여 정밀한 분석이 가능하게 한다. 이를 통해 질병의 조기 진단, 치료 효과 모니터링, 환경 오염 감지 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 2022년 기준 글로벌 바이오센서 시장은 약 240억 달러에 달하며 연평균 성장률이 8.5%에 이른다. 특히, 바이오소자는 환자의 혈당 수치를 빠르고 정확하게 측정하는 혈당계, 질병의 빠른 진단이 가능한 임상 검사용 센서, 환경 오염 검출 센서 등으로 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 혈당 측정기기는 매일 수백만 명의 당뇨병 환자가 혈당을 모니터링하는 데 핵심 도구로 자리 잡았으며, 2020년 기준 혈당 모니터링 시장은 약 145억 달러 규모였다. 이처럼 바이오소자는 의학적 진단과 치료의 효율성을 증대시키는 동시에, 환경 안전과 식품 위생 분야에서도 필수적 역할을 수행한다. 또한, 바이오소자는 생체적합성이 높아 인체에 안전하며, 민감도와 선택성…